中国团队突破技术瓶颈,用铁基催化剂将二氧化碳转化为喷气燃料

眼下坐飞机出行,最直观的感受是什么?贵。而且不是一般的贵,而是机票上"燃油附加费"那一栏数字蹭蹭往上蹿。2026年4月5日起,国内航线800公里以上航段燃油附加费从20元一口气涨到120元,翻了六倍。而这只是冰山一角。

在全球航空业被高油价压得喘不过气来的当口,中国科学院上海高等研究院团队在4月15日丢出了一枚"深水炸弹"——他们在国际顶刊《ACS催化》上发表研究,聚焦于将二氧化碳直接转化为可以制造喷气燃料的长链化学品。

2月28日,美国和以色列对伊朗发动联合空袭,中东火药桶彻底炸开。伊朗随即宣布武力封锁霍尔木兹海峡——这条每天过境近2000万桶原油的全球能源"咽喉",一夜之间掐死了。国际能源署说,这是"全球石油市场历史上最大规模的供应中断",规模超过上世纪70年代的石油危机。

月初,海峡日通行量从以往约138艘骤降至3到8艘。这条水道一堵,全球油价像坐了火箭。

航空业首当其冲。据国际航协数据,截至4月3日当周,全球航空燃油均价飙至每桶209美元,而2月底还不到100美元。一个月时间翻了一倍多。这意味着什么?航油占航司运营成本三到四成,民航专家林智杰就说得很直白:当前票价没跟着涨上去,航司执飞越多、亏损越大。

于是大面积砍航班成了唯一选择。汉莎航空一砍就是5到10月共约2万架次;泰国亚航5到6月削减约30%航班。中国也没扛住,国泰航空将取消约2%客运航班,旗下香港快运砍掉6%;从4月1日到12日,西安至普吉岛、重庆至普吉岛、厦门至万象等多条中国至东南亚航线已全线停飞。

全球民航,正在经历一场由地缘冲突引发的系统性成本危机。

4月8日,美伊短暂停火,大家以为能松口气,结果4月9日以色列袭击黎巴嫩,伊朗再次叫停油轮通行,海峡当即重新关闭。到4月中旬,虽然有条件停火仍在维持,但几乎没有船只使用海峡,实际上仍处于关闭状态。英国皇家海军的声明说得更扎心:海峡航运量已下降超过90%。截至5月2日,美伊之间的和谈仍未取得突破,这场已造成数千人丧生的冲突何时终结,依然充满变数。

就是在这样的大背景下,中科院上海高研院这篇论文才显出了它的分量。这项技术说白了就是把燃烧过程倒着走:飞机烧油排出二氧化碳和水,他们要做的就是让废气重新组合成液体燃料。


难点在哪?二氧化碳经费托合成制航空燃料组分存在产物分布宽的难题,C8到C16烃类的理论选择性极限仅41%。简单说,催化剂更喜欢生成短链的甲烷等小分子,而非航煤需要的长链烃。该团队设计了经钾和铝改性的铁基催化剂,在反应中形成特殊界面结构。

实测数据显示,在330摄氏度和中等压力下,每克催化剂每小时产出453.7毫克重烯烃,其中可直接转化为喷气燃料的部分达252.7毫克。更关键的是,催化剂连续运行800小时性能稳定,这表明技术已具备走出实验室的条件。

可能有人会问:一个实验室的催化剂,离加进飞机油箱还有多远?确实不近。这中间横着一道叫"适航认证"的硬关。目前中国在可持续航空燃料领域的商业化已有布局。

2025年10月25日,天津费曼动力科技有限公司与呼和浩特经开区签约,将建设年产3000吨电合成可持续航空燃油项目。该公司的核心技术是通过绿电驱动,将二氧化碳转化为一氧化碳,再进一步加工为绿色燃料。

但其创始人、天津大学教授胡适也坦言,二氧化碳氢化制成的燃料目前在行业尚未获得适航认证,这个过程类似新药研发的"临床试验",急不来。而在生物航煤领域,截至2025年,国内已有5家企业取得了中国民航局颁发的可持续航空燃料适航审定批准书,产业链正在逐步成形。

作为全球最大的原油进口国,中国在此次霍尔木兹危机中既面临直接挑战,也展现出长期战略布局带来的韧性。多年来我国坚持推进能源安全新战略,持续完善战略石油储备体系,大力推动进口来源多元化和运输通道多元化。


从二氧化碳制航空燃料这个角度看,这条技术路线一旦成熟,意味着什么?意味着造航煤不再需要从中东拉原油——用的是工业排放的废气加上风力和光伏发的电,全部资源都在国境之内。

内蒙古恰恰就是这盘棋的关键落子点:2024年,内蒙古新能源发电量、绿电交易量等15项能源发展指标位居全国首位,绿电便宜、风光资源富集,正是电解二氧化碳、制备绿氢的理想产区。

长期来看,这场危机将深刻重塑全球能源贸易格局,推动能源供应多元化、运输通道多元化、消费结构低碳化。二氧化碳制航煤,表面上看是一项"碳中和"技术,骨子里是一道能源自主的保险杠。

航空业无法像汽车那样搞电动化,交通领域约占全球碳排放的四分之一,而电动和氢能替代在远距离航空中难以推广,可持续航空燃料几乎是唯一出路。废弃食用油制备路线受原料限制,电制SAF才是不受资源约束的终极方案。

当然,技术是一回事,成本又是另一回事——目前电制SAF的成本还远高于传统航煤,但在国际油价动辄突破200美元一桶的当下,这个成本差距正在被战争和地缘风险一步步吞噬。

目前,美国正在推动组建一个国际联盟以恢复霍尔木兹海峡的航运,但五角大楼告知国会,全面清除海峡水雷可能需要六个月。也就是说,即使停火达成,航运的全面恢复也是遥遥无期。在这种局面下,谁手里握着替代能源的技术牌,谁就握着未来十年航空业的话语权。中国科学家从实验室里递出来的这张催化剂答卷,现在还只是一个开头。

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更新时间:2026-05-05

标签:科技   催化剂   中国   瓶颈   燃料   团队   技术   航空   海峡   霍尔   能源   全球   可持续   伊朗

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