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随着飞机数量的增加,航空业减碳的必要性

时间:2021-08-24 来源:未知 点击:

随着飞机数量的增加,航空业减碳的必要性和迫切性非常突出。不断探索和完善各种节能减排手段以达到航空业碳中和的既定目标依然是一个极具挑战的任务。

航空产业基础知识

(一)航空运输产业链

航空运输是指在具有航空线路和飞机场的条件下,利用大、中型客机、支线飞机、货机 以及直升机等作为运输工具进行客货邮运输的一种运输方式。

1、航空运输业的上游:

主要包括飞机制造商、飞机租赁商、航油供应商、机场、航材提供商和相关辅助行业等。

1)飞机制造商:

国际两大飞机制造商波音公司和空客公司,基本垄断了世界大中型飞机市场。

空客:2015 至 2021 年 7 月,空客公司共交付 4614 架飞机,经典机型包括窄体机 A320 系列、宽体机 A330 系列等,截至 2021 年 7 月底,公司储备订单 6873 架。

波音:2015 至 2021 年 7 月,波音公司共交付飞机 3800 架,经典机型包括窄体机 B737 系列、宽体机 B777 系列等,受 737MAX 机型影响,2019 年后订单数及交付数量下降, 截至 2021 年 7 月底,公司储备订单 5070 架。

中国商飞:C919 大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大 型喷气式民用飞机,2015 年 11 月 2 日完成总装下线,2017 年 5 月 5 日成功首飞,截止 2021 年 7 月底虽尚未交付使用,但已经累计 28 家客户 815 架订单。

支线飞机:有包括巴航工业、庞巴迪(已逐步退出支线飞机制造业务)、中国商飞、 ATR 公司等超过 10 家制造商参与竞争。

2)航油供应商:目前国内航班航油供应是以中国航空油料集团公司及其下属企业为主 要供应商,同时还有其他多家航油供应企业参与其中。

3)各地机场:主要为航空运输企业提供航空时刻资源、飞机起降服务、导航服务等。

依照机场吞吐量对机场进行等级划分,进而根据航班起降机场的等级对航线进行划 分。将机场分为 5 级:

a)北上广深机场(共 6 个)为 1 级机场;

b)其余吞吐量排名前十的为 2 级机场;

c)排名 11-30 名的为 3 级机场;

d)排名 31-50 的为 4 级机场;

e)排名 51 之后(包含 51)的为 5 级机场。

航线分级:按照起飞机场和降落机场对应等级进行组合,航线可分为 15 级。例如,1机场对飞为 1 级航线;1 级、2 级机场对飞则为 2 级航线,以此类推。

4)航材供应商:主要为新购飞机机上辅助部件以及后续运维零部件提供支持,相关产 品的供应商较多,市场供应充足。相关辅助行业包括提供飞机上供应品的航空食品业以 及负责机组人员培训的培训行业等。

2、航空运输业的下游:

主要包括客运客户和货运客户。

客运客户:可分为对价格不敏感的商务出行客户和对价格较敏感的个人自费客户。

货运客户:主要包括直接客户、货代公司、物流快递公司等。

航空运输业下游需求与宏观经济具有正相关性,会受到经济周期的影响。

(二)航空公司分类

截至 2020 年底,我国共有运输航空公司 64 家。

按不同所有制类别划分:国有控股公司 49 家,民营和民营控股公司 15 家。

在全部运输航空公司中,全货运航空公司 11 家,中外合资航空公司 9 家,上市公司 8 家。

其中干线客运航司占比约 72%,支线航司占比约 8%,干线+支线结合航司占比约 3%。

1、根据市场定位不同:可将航空公司分为全服务航司、低成本航司和支线航司

全服务航司和低成本航司主要经营的市场为出行需求旺盛、客源充足的大型门户城市、 全国性枢纽城市和部分区域枢纽城市、省会城市和省内经济发达城市,其中全服务航司 的客户为上述市场中对价格相对不敏感的公商务出行旅客及自费出行旅客,低成本航司 的客户为上述市场中对价格较为敏感的自费旅客以及追求高性价比的商务旅客。

支线航空所处的细分市场为客源相对不足的中小城市、旅游城市,是区别于全服务、低 成本航空的更为下沉的细分市场。

干线与支线是相对独立的市场竞争格局。

全服务公司:以三大航为代表,主力在干线市场,需求更为旺盛,同时竞争也较为激烈。

低成本航司:以春秋航空为市场领导者,此外吉祥控股的九元航空,东航控股的中联航 等也参与其中。

支线航空公司:市场目前相对参与者较少,核心参与者华夏航空,此外还有幸福航、北部湾等,但规模相较于华夏航空要小。

2、根据股权属性及规模划分:可分为三类

1)第一类:三大航—隶属国务院国资委

“三大航”是指中航集团、南航集团、东航集团三大航空集团。

中航集团包括国航、山航(非控股)、深航、澳门航空、昆明航空、北京航空、西藏航 空(非控股)、大连航空和内蒙航空等;

南航集团包括南航、厦航、汕头航空、珠海航空、贵州航空、河北航空、江西航空、重庆航空和河南航空等;

东航集团包括东航、上航、中联航和一二三航空。

2)第二类:地方航空—隶属地方政府

海南、四川、天津、成都、首都等航空公司,部分航司为地方与三大航、海航等共建。

3)第三类:民营航空

春秋、吉祥、华夏、长龙、东海、瑞丽、奥凯、幸福等航空公司。

碳达峰与碳中和正在全球范围内获得越来越多的认知、共识和积极实践,在很多国家相关的宏观与行业政策制定以及多领域与减碳相关的技术创新正在如火如荼地进行中。进入2021年全球多地频发的反常和极端气象事件,也已经越来越让地球村的居民意识到全球变暖所能产生的巨大影响与破坏力,真切地对全球范围内的减碳活动的必要性有了切身理解。

作为全球经济活动的重要组成和重要支撑的航空运输业,2019年其总碳排放量已经占到全球交通运输行业碳排放量的10%,占全球碳排放总量的约2%。从2013年到2019年,全球民航运输业碳排放量已经超过国际民航组织预测数值的70%。如果不加控制,到2050年全世界将有25%的碳排放量来自于航空业。航空业减碳的必要性和迫切性非常突出。

同时,航空运输又是目前人类经济活动中速度最快、通达和时效性最强的运输方式,对国内以及国际经贸发展都有着不可替代的赋能作用。其本身巨大的行业体量、不可替代性,以及其包含的跨境\跨政策体系运营的特征,使得其所伴生的双碳议题有着更多的复杂性和多边性。除了经典的经济和技术因素外,还会带来国际关系(如区域市场上的碳排放税)维度的独特议题。

而航空运输过程中碳排放的产生,更多与飞行器的硬件尤其是发动机的构造与技术路线高度相关。航空运输企业可以从运营的经济性角度实现一定的燃料节约和减排,但是航空运输碳排放的显著减少必须向上游环节也即飞机发动机和飞机整体的设计制造去寻求根本答案。这是一个上下游高度联动的议题。

为了更全面地理解航空产业链的碳议题图景以及寻求联动的解决方案,我们将探讨航空业碳排放的演进和现状,全球民航业所设定的减碳目标与政策环境,民航运输环节可行及可能的减碳措施(运营、税收、交易与合作等途径),航空器本身为减碳目标所正在及可能进行的设计跃迁(机身结构优化、电动及氢能能源等)、全球航空运输业碳相关多边政策应对等议题,支持业界对这一重大主题的思考持续深入。与航空运输与航空制造业一道,面向未来,我们期待并共建更加清洁、开放和公平的天空环境。

全球及中国航空业碳排放现状概述

气候治理和碳中和议题在全球范围内正在持续受到关注。中国向世界承诺力争在2030年前达到碳排放峰值,争取在2060年前实现碳中和目标。国际上,欧盟决定到2030年时温室气体排放比1990年减少55%以上,并且在2050年实现碳中和;而在2021年初,美国宣布重返巴黎气候协定,并且承诺到2035年实现零碳发电,到2050年实现碳中和。在全球主要经济体的共同动作下,如何减少碳排放并最终实现碳中和已经成为全球共同关注和践行的重要议题。

航空运输是目前人类经济活动中速度最快、通达性和时效性最强的运输方式,对国内以及国际经贸发展都有着不可替代的赋能作用。其本身巨大的行业体量、不可替代性,以及其包含的跨境\跨政策体系运营的特征,使得其所伴生的双碳议题有着更多的复杂性和多边性。研究航空减碳的策略,我们首先从了解航空业碳排放的存量与现状起步。

航空业碳排放总体规模与结构性占比

根据国际能源协会(IEA)的统计数据,在COVID-19暴发之前的近30年中,全球范围内交通运输业产生的二氧化碳排放量已经超过工业碳排放,位列全球第二大碳排放源,仅次于排名第一的电力和热力行业。

截至2018年,全球电力/热力、交通运输业和工业的二氧化碳贡献分别为42%、24.6%和18.4%,总排放量分别为139.78亿吨、82.68亿吨、61.58亿吨。2019年的全球二氧化碳排放总量较2018年增长了0.9%,达到了380亿吨的规模,其中,航空运输业碳排放量约占交通运输行业碳排放量的10%,占全球碳排放总量的约2%。从2013年到2019年,民航业碳排放量已经超过国际民航组织预测数值的70%。如果不加控制,到2050年全世界将可能有25%的碳排放量来自于航空业。

中国目前已经成为全球最大的碳排放国。根据2019年的统计数据,中国排放二氧化碳102亿吨,占据全球总排放量的27.9%。其中,交通运输行业碳排放占全国碳排放总量的9.7%,而民用航空碳排放规模为全国碳排放总量的约1%,占交通运输业排放总量的约10%(IEA)。

航空运输业碳排放来源分析

根据BNP Paribas Bank的调研,航空运输业的碳排放主要有三大来源:

1)飞机航空燃油燃烧,约占总排放量的79%;

2)与飞机相关的地面排放约占总排放量的20%,这其中包含飞机燃油的运输、飞机维修与回收,以及飞机服务配套地面交通;

3)航空相关的用电量产生的碳排放最小,间接产生小于1%的碳排放。

由此可见,解决航空运输业碳排放的最主要切入点在于如何减少航空燃油相关的碳排放。

另据ICCT2019年的报告,按照不同飞行属性来分,客运航班占据航空运输碳排放量的比重最大,总计为85%(其中窄体机经济舱位贡献37%,宽体机经济舱位贡献24%,除经济舱以外的高端舱位贡献19%,支线航线贡献5%),货运航班仅占15%。针对窄体机经济舱的碳排放占比最高这一结构特点,可以预见,后疫情时代,由于全球范围内都普遍是国内航线恢复优先于国际航线,窄体机的使用率会比宽体机更高,将会导致占比最多的窄体机经济舱的碳排放以更快的速度增加,其总体占比结构还将会进一步上升。航空运输碳减排的设备重点也非常明确。