編者按：本文來自微信公眾號(hào) 硅兔賽跑（ID：sv_race），作者：Lexie，編輯：Lu，創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

在歐美地區(qū)，疫情防控逐漸放寬，各個(gè)城市的航空需求開始反彈，全球機(jī)場(chǎng)流量恢復(fù)到了疫情前的68.7%，對(duì)于地球來說，這并不是一個(gè)好消息，因?yàn)楹娇諛I(yè)會(huì)產(chǎn)出大量溫室氣體。

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）數(shù)據(jù)顯示，全球航空業(yè)每年排出的溫室氣體占人類排放總量的2%，占交通運(yùn)輸類二氧化碳?xì)怏w排放的12%。

Aviation percentage

雖然2%聽起來并不多，但對(duì)于航空能源來說，電力化的過程更難，因此對(duì)于其他能源的需求也就更加迫切，可持續(xù)航空燃料（SAF）成為了寄予著人們新希望的火熱賽道。

01變廢為寶的燃料

所謂可持續(xù)航空燃料，指的是由動(dòng)植物廢棄油脂等材料制成的綠色燃油，與化石燃料相比它在使用過程中的碳排放量要少至少70% 。

去年年底，美國(guó)聯(lián)合航空公司采用100%可持續(xù)航空燃料進(jìn)行了全球首例客機(jī)運(yùn)營(yíng)，這一燃料由烹飪油和農(nóng)業(yè)廢料制成，航班從芝加哥順利抵達(dá)到華盛頓，為可持續(xù)燃料飛行喂下一顆定心丸，這次飛行的燃料由可持續(xù)航空燃料公司Alder Fuels和科技公司Honeywell聯(lián)手提供，像Alder Fuels等大多SAF公司目前所轉(zhuǎn)化的主要原料還是廢棄物，比如餐飲廢油、農(nóng)林廢棄物和動(dòng)植物油脂，但目前來看，是否有足夠多的廢棄物可供轉(zhuǎn)化仍是比較大的難題。

Twelve這家公司因?yàn)樽吡肆硪粭l路線獲得了許多關(guān)注，他們的核心專利技術(shù)是叫做E-Jet?的零碳無化石噴氣燃料，這一過程只需要二氧化碳、水和電作為原料，就可以通過化學(xué)反應(yīng)器將二氧化碳轉(zhuǎn)換成新產(chǎn)品，航空燃料便是重要應(yīng)用之一。過去幾年內(nèi)，電力再生、二氧化碳捕捉和電解器等Twelve所需的技術(shù)成本都在降低，因此Twelve生產(chǎn)E-Jet?過程的成本也比目前其他SAF生成方式更便宜。

Twelve這一二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)還能夠生成多種產(chǎn)品，比如它和汰漬合作產(chǎn)出了全球第一個(gè)二氧化碳產(chǎn)出的洗衣粉，和梅賽德斯合作產(chǎn)出了全球第一批二氧化碳制成的汽車零件，和NASA合作為火星計(jì)劃生成工具、燃料，甚至是空氣。

現(xiàn)有的飛機(jī)并不需要進(jìn)行任何調(diào)整就可以使用E-Jet?燃料，而與傳統(tǒng)的噴氣燃料相比，E-Jet?飛行過程過程中產(chǎn)生的排放量要少90%。

就在去年，國(guó)際航協(xié)（IATA）在第 77 屆年會(huì)上批準(zhǔn)了全球航空運(yùn)輸業(yè)于 2050 年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的決議，Twelve的技術(shù)不但能夠在飛行過程中減少碳排放，而且在生產(chǎn)過程中也在源頭上消滅碳體積，一舉兩得式加速實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。

在2021年，Twelve的E-Jet?燃料被美國(guó)空軍進(jìn)行試用并通過了質(zhì)量測(cè)試。Twelve如今已經(jīng)完成了超2億美元融資，National Science Foundation、DCVC、Capricorn Investment Group和Carbon Direct都是背后投資者，它還被Fast Company評(píng)為2022年最具創(chuàng)新力的公司之一。就在8月，Twelve宣布與阿拉斯加航空和微軟都達(dá)成合作，加速生產(chǎn)及商業(yè)化這一基于二氧化碳的新型航空燃料。

在社會(huì)領(lǐng)域，政府、航空公司和科技巨頭也在SAF上進(jìn)行了不少扶持，像是美國(guó)今年出臺(tái)的通脹削減法案就包括5億美元的預(yù)算來用于生物燃料的發(fā)展和分給SAF領(lǐng)域的免稅額度；上面提到的Alder Fuels在7月和波音達(dá)成了合作關(guān)系來加速國(guó)際范圍內(nèi)SAF的生產(chǎn)，預(yù)計(jì)在2024年完成第一個(gè)生產(chǎn)工廠的建設(shè)；清潔能源初創(chuàng)公司LanzaJet在今年1月獲得了微軟投資的5000萬美元，將在喬治亞州建立第一個(gè)工廠。

02電動(dòng)飛機(jī)：大佬都看好

航空業(yè)的電動(dòng)化雖然較難，但并不是毫無進(jìn)展，比如Google創(chuàng)始人之一Larry Page早在至少6年前就開始在這一領(lǐng)域布局了。

這個(gè)當(dāng)年叫做Zee Aero的公司由來自NASA、特斯拉和斯坦福的大咖創(chuàng)立，早期就開發(fā)出了幾款電池應(yīng)用和自動(dòng)駕駛的飛行器原型，據(jù)說Page為這個(gè)項(xiàng)目投資了超過1億美元，還提供了私人空間供他們研究使用，屋里還放了Elon Musk送給他的SpaceX的早期火箭引擎作為裝飾。

Zee Aero prototype

當(dāng)時(shí)Page還投資了另外一家叫做Kitty Hawk的初創(chuàng)公司來研究類似的項(xiàng)目，意在挑戰(zhàn)Zee Aero，Kitty Hawk的牽頭人是Google自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)目的教父級(jí)人物Sebastian Thrun，在2017年兩家公司合并，在2018年進(jìn)行了重新命名。

這幾年來，Wisk Aero將注意力都放在了發(fā)展核心產(chǎn)品Cora身上，這一電動(dòng)垂直起降 (eVTOL) 飛機(jī)有兩個(gè)座位，在它36英尺長(zhǎng)的機(jī)翼上安裝了12個(gè)獨(dú)立操作的電動(dòng)升力螺旋槳，用于垂直起飛和著陸，還有一個(gè)向前飛行提供推力的三葉螺旋槳，飛行距離可以達(dá)到60英里，速度可以達(dá)到每小時(shí)112英里。

這種eVTOL類飛行工具無需飛機(jī)跑道，可以在任意地方降落，通過使用自動(dòng)飛行的軟件和一點(diǎn)點(diǎn)人類監(jiān)督就能實(shí)現(xiàn)高效的起降和飛行，應(yīng)用場(chǎng)景也非常廣泛，比如去機(jī)場(chǎng)、購(gòu)物和去看醫(yī)生等等都市生活中所需的短途旅行都可以靠它來解決。

在2020年，Wisk宣布與NASA合作共同研究高級(jí)航空解決方案并合作進(jìn)行展示飛行，Wisk Aero在今年1月完成了來自波音的4.5億美元融資來加速發(fā)展Cora這一項(xiàng)目，波音方表示它的目標(biāo)是讓W(xué)isk第六代可載客電動(dòng)自動(dòng)駕駛飛行器成為這一類別美國(guó)首次認(rèn)證的飛行器，預(yù)計(jì)在2028年進(jìn)行認(rèn)證。

因?yàn)槭褂脠?chǎng)景可以涉及到軍事、貨運(yùn)和民用空中出租車等等，這一領(lǐng)域目前有不少初創(chuàng)公司在進(jìn)行研究，總?cè)谫Y額超過了50億美元。

像是加州的Joby Aviation總?cè)谫Y超過了16億美元，與美國(guó)國(guó)防部的交易將達(dá)到7500萬美元；德國(guó)的Lilium完成了8.26億美元融資，將在2024年開始商業(yè)化。

eVTOL startups

目前航空電力化走的緩慢的主要原因之一就是電池的表現(xiàn)成為了瓶頸，現(xiàn)在已有的一些電動(dòng)飛機(jī)只能達(dá)到約30英里的航程，而且還是在不載客載物的情況下才有這樣的表現(xiàn)，因此電池的發(fā)展也成為了初創(chuàng)公司的重心。

像是加州的初創(chuàng)公司Cuberg就主要在研究如何延長(zhǎng)鋰金屬電池壽命，并在今年獲得了突破，他們所開發(fā)出的電池循環(huán)壽命從370次增加到了672次，同時(shí)保存了80%的能量存儲(chǔ)，這一電池被認(rèn)為是目前世界上性能最高、壽命最長(zhǎng)的鋰金屬電池。瑞典電池制造商N(yùn)orthvolt在今年3月對(duì)Cuberg進(jìn)行了收購(gòu)，幫助其擴(kuò)大在灣區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模，Cuberg預(yù)計(jì)將在2026年開始大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，大約可以使用10萬個(gè)20AH的電池每年供能約400個(gè)eVTOL類飛行器的飛行。

Cuberg batteries

根據(jù)國(guó)際清潔交通委員會(huì)（ICCT）的分析，目前的電池能量密度需要翻倍才能實(shí)現(xiàn)初創(chuàng)公司進(jìn)行短途飛行的目標(biāo)，即使這一進(jìn)展能實(shí)現(xiàn)，到2050年時(shí)電動(dòng)飛機(jī)能取代普通飛機(jī)減少的航空排放量不超過1%。

03“藍(lán)天”的未來，任重道遠(yuǎn)

由多個(gè)氣候?qū)＜以诮衲?月發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告顯示，為了實(shí)現(xiàn)航空業(yè)2050年碳中和的目標(biāo)，傳統(tǒng)航空燃料增效、可持續(xù)燃料的創(chuàng)新和新型飛機(jī)應(yīng)用等多方面的努力需要同步進(jìn)行。

為了滿足人類的航空需求，到2030年全球可持續(xù)航空燃料行業(yè)需要增設(shè)300-400個(gè)新工廠，建成一個(gè)工廠至少需要5年的時(shí)間，這就意味著生產(chǎn)效率更需要提升，至少要達(dá)到目前的5倍，而在2030年到2050年不管是工廠數(shù)量還是生產(chǎn)效率都更需要加倍。

SAF project pipeline

同時(shí)，電力化的進(jìn)程取決于其降本的進(jìn)度，它也將影響著生化燃料的需求，因此現(xiàn)有航空公司向可持續(xù)的轉(zhuǎn)型也非常重要，與傳統(tǒng)航空進(jìn)行大批投資和合作項(xiàng)目來“滅火”的模式稍有不同，新型航空初創(chuàng)公司基本在創(chuàng)立之時(shí)就將可持續(xù)刻在了骨子里。

像超音速飛機(jī)Boom的新機(jī)型Overture就從前機(jī)型XB-1身上汲取了經(jīng)驗(yàn)，保證它設(shè)計(jì)的功能適用于可持續(xù)性能表現(xiàn)，不但100%靠可持續(xù)航空燃料運(yùn)作，生產(chǎn)過程也運(yùn)用了3D打印等工具來節(jié)省原料，安裝過程簡(jiǎn)易并節(jié)省材料浪費(fèi)。

各個(gè)賽道的努力讓凈航空不再只是夢(mèng)想，而是成為了切實(shí)可行的目標(biāo)，雖任重道遠(yuǎn)卻指日可待，哪個(gè)領(lǐng)域能獻(xiàn)上最強(qiáng)助攻呢？

讓「天更加藍(lán)」的目標(biāo)依舊任重道遠(yuǎn)，再忍一下，很快見分曉。

參考資料：

• Microsoft and Alaska Airlines are working with this startup to make clean jet fuel from carbon emissions （CNBC)

• Shrinking the CO2 footprint of air travel could depend on quickly scaling up sustainable aviation fuels （Emerging Tech Brew）

• Making Net-Zero Aviation Possible (Mission Possible Partnership)

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