日本重工企业 IHI 近日宣布,已成功在试验装置规模下,合成以二氧化碳(CO₂)和氢气为原料的可持续航空燃料(SAF)。
相关燃料样品经美国专业机构评估,确认具备航空用替代喷气燃料所需的重要性能指标,标志着CO₂来源合成燃料正从技术验证阶段迈向产业化前的关键一步。
从「发动机制造商」走向「航空能源体系」
IHI是日本少数具备全球化业务结构的重工企业之一,业务涵盖航空发动机、能源系统、工业与基础设施、航天及防务等领域。
企业规模(2024财年)
• 合并营收:约 1.63万亿日元
• 折合美元:约 109–112亿美元(按1美元=145–150日元计算)
• 集团员工:约 27,990人
长期以来,IHI深度参与民用航空发动机的国际联合开发与维护业务,是全球航空产业链中的关键一环。
此次切入SAF领域,被视为其在航空减碳时代向「燃料侧」延伸的重要尝试。
CO₂与氢气直接合成液态烃
以催化技术缩短工艺路径
IHI正在开发的技术路径,是通过新型催化剂,将CO₂与氢气直接转化为SAF原料所需的液态烃。
相较目前主流的废食用油、生物质路线,这一合成燃料(e-fuel)路径在理论上不受原料供给规模限制,更适合长期、大规模应用。
研发合作
自2022年起,IHI与新加坡科技研究局(A*STAR)旗下研究机构 ISCE² 展开联合研发。
实验室阶段已验证催化剂在CO₂转化效率和生成物选择性方面具备较高水平。
2025年9月起,双方在ISCE²内部署的试验装置上,启动液态烃合成的连续运行测试。
美国机构评估:低温流动性表现良好
试验中获得的液态烃经航空燃料规格改质后,由 华盛顿州立大学 进行燃料性能评估。
该校长期承担航空燃料在进入ASTM认证前的预评估工作,与美国联邦航空管理局(FAA)等机构保持合作。
评估结果
该SAF样品在多项关键指标上满足或超过初期SAF候选燃料的要求,尤其是在烃类组成以及以粘度为代表的低温流动性能方面表现良好。
低温流动性是高空、低温飞行环境下的核心安全指标之一,此次结果被认为是合成燃料走向实用的重要技术信号。
距离ASTM认证仍需多步验证
需要指出的是,此次评估并不等同于最终的商用认证。
航空用SAF需通过 ASTM International 制定的ASTM D7566等严格标准,并完成多阶段认证流程后,方可进入商业航空体系。
IHI方面表示,当前成果属于认证流程中的前段技术验证阶段,后续仍需围绕工艺稳定性、品质一致性及长期运行条件进行持续验证,目标时间窗口设定在 2030年代。
产业化三大现实难题
成本:SAF短期难以与化石燃料竞争
合成路线SAF目前普遍面临制造成本偏高的问题,通常被认为是传统航空燃料的数倍。
核心原因在于氢气成本及整体能耗水平。
因此,在可预见的阶段内,SAF更可能作为「政策驱动型燃料」存在,而非完全依靠市场价格竞争。
氢气:技术之外,更难的是稳定获取
要实现真正的减碳效果,所用氢气必须来自可再生能源。
但当前绿色氢气在价格、产量和地域分布上均存在明显限制。
这意味着,SAF项目必须与可再生能源、电解制氢以及CO₂回收体系协同推进,难以单点成立。
规模:从试验装置到航空级供给
航空燃料市场对供应规模要求极高,试验装置的成功仅是第一步。
在走向年产数十万甚至百万千升级别时,催化剂寿命、连续运行稳定性、质量波动控制以及认证一致性,都会成为新的技术门槛。
政策正在塑造市场
国际民航组织 已明确提出,到2050年实现国际航空领域的净零排放目标。
在欧洲等地区,SAF掺混比例强制化正逐步推进。
由此,SAF市场的竞争焦点正从「价格」转向「认证能力、稳定供给与合规性」。
发动机厂商视角的潜在优势
与传统燃料企业不同,IHI本身深度参与航空发动机设计与维护,对燃料特性如何影响燃烧、性能及寿命具有系统性认知。
未来,若能实现燃料特性与发动机系统的协同优化,其在航空能源体系中的角色或将不止于「燃料供应者」。
从技术验证走向产业基础设施
CO₂原料SAF在短期内仍难以成为高利润业务,但在全球航空减碳不可逆的趋势下,其作为「必须存在的技术选项」的地位正在确立。
对年营收超过百亿美元规模的重工企业IHI而言,SAF更像是一项面向2030年代及以后航空产业的基础设施型布局。
航空脱碳,正在从概念与试验,进入必须面对现实条件的实装阶段。
IHI的最新进展,正处在这一转折点上。
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