基于生命周期预测模型的可持续航空燃料减排潜力与路径优化研究

本文创新性地整合生命周期评估（LCA）、STIRPAT模型与系统动力学（SD），定量分析4种可持续航空燃料（SAF）技术路线的能源-环境-经济（3E）效益，揭示航空减排关键杠杆为需求控制与能效提升，并证实205年SAF掺混比需达85%-100%方能实现航空业65%碳减排目标，为政策制定提供科学依据。

　　

Highlight

本研究通过整合生命周期评估（LCA）、扩展STIRPAT模型和系统动力学（SD），从能源-环境-经济（3E）三维度评估四种可持续航空燃料（SAF）技术路径的减排潜力与驱动机制，主要发现如下：

Life cycle assessment results

研究选取HEFA（大豆）、FT（玉米秸秆）、ATJ（玉米）和PtL（H₂, CO₂）四种SAF路径，建立"原料获取-运输-燃料生产-燃烧"全生命周期系统边界。关键数据表明：PtL路径环境效益最佳——100%替代传统航油可实现3.06倍基准碳减排强度，但其生命周期成本高出86%，且能耗显著高于其他路径（详见表1及附表S3～4）。

Conclusion and policy implications

(1) PTL路径虽减排效果突出但经济性较差，需通过绿电降本突破技术瓶颈；(2) 降低航空需求与提升飞机能效是减排核心杠杆；(3) 205年SAF掺混比需达85%-100%才能满足航空业65%碳减排硬指标。建议通过"原料多元化+政策激励"组合拳推动SAF规模化应用。

（注：翻译部分已省略文献引用标识，专业术语保留英文缩写并规范标注化学式下标）