低碳燃料如何凭借区位优势、成本削减和政策支持与化石燃料竞争

A wind turbine; e-fuels
The HIF Haru Oni facility in southern Chile has been producing e-fuels since 2022 using renewable energy and biogenic CO2.Image: HIF Global
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  • 电子燃料是一种清洁燃料,可用于现有发动机和基础设施,其排放量比化石燃料低80%以上。

  • 区位优势、降低成本和政策协作均有助于在众多不同行业中扩大电子燃料的生产和使用。

  • 出席2026年世界经济论坛年会的领导人将探讨如何扩大清洁燃料规模,推动经济增长。

在2025年11月举行的COP30气候变化大会上,超过20个国家承诺实施贝伦4x计划——承诺以2024年为基准,到2035年将可持续燃料的使用量增至四倍。可持续燃料也称为清洁燃料或低碳分子,包括液体生物燃料、生物燃气、低排放氢气以及电子燃料等氢基燃料。

目前,液体燃料约占全球一次能源需求的二分之一至三分之二。然而,在航空、航运、工业和重型公路运输等领域,替代化石燃料的选择非常有限。这些行业若更多使用可持续燃料,可减少排放,并通过实现燃料供应多元化、降低进口依赖来增强全球能源安全。不过,这需要扩大清洁燃料的规模。

电子燃料是已具备规模化条件的清洁燃料选项之一。它由绿色氢气与回收或直接空气捕集的二氧化碳合成,在化学上与碳氢化合物等同,但其排放量可比化石燃料低80%以上。

电子燃料被称为“即插即用型”燃料,可用于现有发动机,并利用现有基础设施进行运输和储存。这对于使用寿命长的老旧基础设施以及消费者选择而言尤为重要。

电子燃料能够以分子形式储存和运输可再生能源,使其能够进入无法依赖直接电气化的市场。这意味着,在乌拉圭、智利、巴西、摩洛哥、加拿大、美国和澳大利亚等可再生资源丰富但地处偏远的国家,电子燃料可能发挥作用。在此类地区,规模化的电子燃料项目将对电气化形成补充,而非取代电气化。

根据国际能源署(IEA)的数据,仅有1%的清洁燃料属于以氢气及氢衍生物为基础的燃料,如电子燃料。换言之,电子燃料仍处于起步阶段。区位优势、成本降低和政策协作将在扩大电子燃料规模方面发挥关键作用。

电子燃料生产已通过技术验证

多个电子燃料示范设施已表明,清洁分子生产在技术上是可行的。例如,位于智利南部的HIF Haru Oni电子燃料设施已运行三年,利用绿色氢气并与回收二氧化碳合成,生产电子甲醇、电子汽油和电子液化气。该设施生产的燃料已在多种环境中显示出良好的早期前景。

保时捷曾在全球多项赛事中测试Haru Oni的电子燃料,例如保时捷Mobil 1超级杯和阿罗萨经典汽车赛。智利海军也曾使用电子燃料为其水文与海洋服务部门使用的一艘摩托艇提供动力,而探险公司Antarctica21则使用电子汽油为其Zodiac橡皮艇加注燃料,以推广可持续旅游。为一艘摩托艇提供动力,为其Zodiac橡皮艇加注燃料,以推广可持续旅游。

一群游客在南极洲探险途中乘坐一艘摩托艇,该摩托艇使用电子燃料,以提升旅游的可持续性。Image: HIF Global

近期,巴西阿苏港与比利时安特卫普-布鲁日港在COP30召开前夕共同启动了一条绿色航运走廊。这有望在2030年前成为全球首批大规模电子燃料出口航线之一。

这些早期合作表明,合成燃料能够满足严苛的技术和运营要求,这应当鼓励其他行业也考虑使用低碳燃料。

如何扩大电子燃料的使用

成本仍是多个行业扩大电子燃料使用的主要挑战。电子燃料的生产成本仍高于化石燃料精炼,主要原因在于可再生电力、电解和二氧化碳捕集的成本。

但太阳能等其他清洁能源技术已克服类似挑战。在这些案例中,部署政策、标准化和大规模制造效率实现了成本的大幅下降。随着电子燃料技术日趋成熟、部署规模扩大以及模块化带来效率提升,清洁分子有望遵循类似的发展轨迹。

这种清洁的电子燃料可能会改变航空业。
这种清洁的电子燃料可能会改变航空业。
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事实上,该行业已在着力克服生产成本难题。在过去36个月中,电解槽装置标准化和预工程创新已经发展起来,有望带来大幅的成本降低,并因模块化而降低项目建设成本。借助现有工业集群,还有助于通过规模经济实现基础设施效率提升,并促成大批量设备订购。

成本降低的下一个前沿领域有望来自二氧化碳捕集领域的竞争与效率突破,以及与希望发展新产业的东道国开展更加协调的联合开发。

政策若能做到简单、确定,并创造可投资机遇,将有助于电子燃料及所有清洁燃料实现规模化。在全球层面,优先考虑最低成本生产的互通政策至关重要,包括统一标准、基于全生命周期的规则以及需求创造机制。这将有助于降低投资者和生产者的不确定性,并促成可行的长期包销协议。

世界经济论坛近期发布的一份报告《燃料未来:企业、金融与政策如何加速清洁燃料市场发展》,重点探讨了基于绩效的政策、公私合作以及来自产业的需求信号如何协同作用,加快清洁燃料领域的投资和部署。

在电子燃料已有进展的基础上推进

迄今为止,扩大电子燃料生产和使用所取得的进展,为其持续发展提供了重要启示。电子燃料可利用现有技术生产,可用于现有发动机和分销系统,早期用户也已证明其能够可靠运行。下一步是将示范经验转化为能够带来可观生产规模的投资。

减少难以减排行业的排放,是全球净零挑战中最艰巨的任务之一。电子燃料等清洁分子为加快在少有替代方案的领域减排提供了切实可行的选择。技术基础已经具备,早期经验已经积累,发展势头正在形成。现在,重点必须转向扩大电子燃料解决方案的规模。

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