项目推介 | 中清科技二氧化碳直接制成航空煤油技术

丹东乡友企业：中清新能源科技发展（海南）有限公司掌握清华大学原研CO₂直接制航煤（CO2AF）技术，可通过CO₂与绿氢在专用催化剂和流态床反应器中一步合成C₈–C₁₂芳烃，再经加氢裂解得到符合航煤标准的燃料。该路线具有短路径、高选择性（初步原料烃基收率＞80%，加氢后产品收率≈90%），在温和条件（≈270℃、4兆帕）下完成转化。技术通过世界首套万吨级中试（生物质合成气/CO₂制C10）计划，并已获3项中国发明专利授权。该技术可大幅降低碳排放（采用生物质/CO₂+绿氢原料时有负碳潜力），符合“碳达峰碳中和”需求。未来，结合国家SAF（可持续航空燃料）发展政策和国际市场需求，技术具备良好商业化前景。

本文将从公司资质、技术原理、核心优势、市场应用、风险挑战及合作诉求等方面详细介绍中清科技及其CO2AF技术，为商会会员及乡友快速判断合作意向提供参考。

中清新能源科技发展（海南）有限公司是2022年3月成立的其他有限责任公司，注册资本3000万元，法定代表人（董事长）为吴江。公司主要定位为新能源技术研发推广服务机构，拥有10个注册商标和3项发明专利授权，技术实力和知识产权布局稳固。公司团队与清华大学化工系魏飞教授团队合作密切（魏飞团队为CO2AF技术研发核心），并已围绕CO2AF技术进行了世界首套万方/年合成气制航煤中试试验。在项目实践方面，公司与业界多家大型能源集团、油气企业保持沟通协作，如与中石化关联公司等建立了技术交流或购销联系。此外，公司正在筹备与风电、光伏及绿氢企业的联合示范项目，拟整合上下游资源进行产业化示范。总体来看，中清科技具备产业技术转化的企业资质和丰富的示范项目经验，为合作提供了可靠基础。

CO2AF技术采用一步法催化氢化途径：将CO₂和绿氢在高效催化剂（如纳米ZnCr₂O₄与H‑ZSM‑5酸碱异质结）和气固两相流反应器中直接反应。反应条件约为270℃以上、4兆帕压力下，通过多相流床可实现高选择性产出C₈–C₁₂芳烃馏分（包括萘烷烃和芳烃），原料烃基总收率超过80%。随后，得到的粗芳烃馏分经加氢精制和环烷化/裂解处理，转化成符合航煤规格的饱和烃产品，最终航煤产率约90%。整条流程如下：

原料CO₂与H₂在催化剂作用下一步合成芳烃馏分，再经加氢精制得到合格航煤。该路线无需分阶段制备甲醇等中间体，减少工艺环节，大幅提高能效。据相关研究，CO2AF反应路径短、催化选择性高（可实现对C₈–C₁₂段的定向合成），同时设备耗能较传统费托合成更低。技术已完成实验室小试和万方级中试，规划建设10kt/年示范装置，并正持续优化催化剂和反应器设计。

技术先进性：CO2AF工艺为国内清华大学首创路线，反应一步到位，原料利用率高。团队催化剂体系实现CO₂直接加氢制取C₈–C₁₂芳烃的选择性超过80%，而国际同类技术（如UOP/Johnson Matthey等）当前收益率较低。短路径合成意味着能耗和反应器规模更小，有利于工业放大。

成本竞争力：由于催化过程温度和压力条件较为温和（≈270℃、数兆帕），反应能耗相对较低。高烃收率减少了未反应燃料损失，有效降低原料耗用成本。同时，CO2AF可利用低成本CO₂和可再生氢气为原料，避开昂贵油脂等原料价格波动。（注：商业化成本取决于绿氢、电价等，短期仍偏高，但长远看具备成本下降空间）。

减碳优势：使用CO₂（可来源于工业尾气或生物质气化等）与可再生氢气生产航煤，工艺本身可实现生命周期“负碳”排放。例如研究指出，采用该工艺生产的航煤相较传统化石航煤可大幅减少50%–90%的温室气体排放（具体数值视原料来源而定）。正因如此，CO2AF技术被视为帮助航空业实现净零目标的关键路线之一。

知识产权：中清科技已获得3项国内发明专利授权，并在技术转移初期积极部署核心专利。结合清华团队丰富的多相反应器研发经验，公司在催化剂制备和流化床工艺设计方面具有独特专长，为技术壁垒构筑奠定了基础。

应用场景：CO2AF生产的产品为航空煤油馏分，主要用于民航飞行燃料。目前国际航线和干线航空运输需求量大，对能量和功率密度要求极高，电动化难以替代，航煤在可预见的未来仍是主流选项。SAF作为现有飞行器和设施的“drop-in”燃料，可直接兼容现有引擎和加油系统。因此，CO2AF合成的航煤适用于所有商用航空业，以及其他需高能燃料的领域（如部分重载运输、航天试验等）。

市场规模：全球航空燃料需求巨大。据IATA预测，2025年全球SAF需求将达600万吨、2030年约2000万吨，到2050年更可能增至3.58亿吨以上。欧盟等地区已出台强制混烧政策：欧盟《可再生能源指令（RED II）》要求2025年航煤中SAF掺比≥2%，到2050年占比≥63%，对应巨大的市场缺口。相比之下，中国市场起步较晚。国家《“十四五”民航绿色发展规划》明确到2025年国内SAF消费量达到2万吨（2030年20万吨），占我国近4000万吨年航煤消耗的比例不足0.1%。即便按5%的掺比推算，中国年SAF需求也在1.9万吨左右。不过，中国是全球民航大国且可再生资源丰富，长期来看具备成本与规模优势。

近期政策利好频出：2024年9月，中国民航局与发改委联合启动SAF试点，已有国航、东航、南航在指定航班上采用可持续航空燃料；中国首张SAF适航证已于2024年1月颁发。种种迹象表明，中国SAF市场即将加速发展，CO2AF技术正迎来产业化机遇。

技术成熟度风险：CO2AF及其他电制SAF路线目前仍处于中试示范阶段，缺少大规模商业运行案例。催化剂寿命、反应器稳定运行等在工业化放大时仍需验证。

成本与经济性风险：当前绿氢、电解制氢等成本较高，导致电制燃料整体成本偏高。在未形成规模效应和补贴支持前，CO2AF航煤价格难与传统航煤竞争。此外，上游CO₂捕集与运输成本亦不可忽视。

法规与认证风险：作为民用航空燃料，CO2AF产物需符合严格的ASTM和适航认证要求。任何新工艺都需经过漫长的检测和审核周期，相关标准的建立也需时间推进，可能制约产品商业化进程。

市场与政策风险：SAF市场尚受政策驱动，任何补贴或法规变化都可能影响项目回报。国际油价、碳价波动以及SAF原料（如废油脂）供给紧张等因素都存在不确定性。

中清科技的CO2AF技术建设与产业化需要多方协同配合。合作需求包括：资金支持（用于示范项目和产线建设）、示范工程（搭建试点装置验证技术）、产业链伙伴（绿氢供应、电力及CO₂来源、催化剂和设备供应商）、政策/科研（争取政府补贴、科研机构合作优化工艺）及终端市场（航空公司、油品企业参与试飞及采购）。潜在合作方类型有：大型央企和能源集团（如五大发电集团、中电建、中能建等，可提供资金与基础设施资源）、新能源设备制造商（如风光企业、氢气设备厂商，为项目提供绿电绿氢）、废弃物处理与CO₂捕集企业（提供CO₂和生物质原料）、航空公司与油企（提供市场渠道与试点需求）以及科研院所/高校（技术验证与优化）。通过多方协作，可以形成“产-学-研-用-金”一体的生态体系，加速技术落地。

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