普惠公司首席可持續發展官魏舸瀚：可持續航空燃油將是中短期減排主要驅動力
首席氣候官 丨專訪普惠公司首席可持續發展官魏舸瀚：可持續航空燃油將是中短期減排主要驅動力
21世紀經濟報道記者李德尚玉 實習生周怡廷北京報道 近日，在位於美國康涅狄格州東哈特福德的普惠公司（Pratt & Whitney）總部，普惠公司首席可持續發展官魏舸瀚（Graham Webb）通過視頻連線的方式，接受了21世紀經濟報道記者的專訪。
這是魏舸瀚第一次接受中國媒體的採訪，視頻中的他身穿深色西裝，一頭金髮整齊幹練，微笑着向記者打招呼。2021年11月16日起，魏舸瀚出任現職，負責協調落實普惠公司的可持續推進技術路線圖與戰略。早前他曾在普惠齒輪傳動式渦扇發動機研發階段擔任總工程師。
普惠公司首席可持續發展官魏舸瀚（Graham Webb）
普惠公司是世界著名的航空發動機供應商之一，自1925年成立以來，一直爲全球商業航空、支線航空、通用航空和公務航空提供多種渦扇、渦槳、渦軸發動機及輔助動力裝置。普惠已開始打造可持續航空的未來，其齒輪傳動式渦扇發動機GTF因有效提高燃油效率、減少排放和縮減噪音軌跡正在改變行業的遊戲規則。此外，普惠還在推進氫能和可持續航空燃油 （SAF） 的應用方面投入了大量資金。
“普惠通過了一項旨在爲未來可持續航空提供動力的戰略性框架，支持客戶在2050年實現淨零碳排放目標。”魏舸瀚向21世紀經濟報道記者表示，普惠的戰略聚焦於推動更智能的飛機推進技術，支持航空業轉型使用更清潔的燃料，以及通過更綠色與更具效率的製造和運營來保護環境。
魏舸瀚表示，在中短期內，SAF的大規模應用將成爲航空業減少二氧化碳排放的主要驅動力。他認爲，SAF將是替代傳統航空燃油的首選，氫能則需要更長時間來開發和測試。增加負擔得起的綠色氫的廣泛可用性，無論作爲直接燃料還是SAF的給料，都是航空業淨零路線圖的最關鍵途徑。
氫能將成爲重要的可持續能源
《21世紀》：航空業是脫碳最難、最慢的行業之一。你認爲什麼是實現可持續航空的關鍵？
魏舸瀚：普惠正不懈地追求發動機和輔助動力裝置 （APU） 的效率，通過這些技術提供既安全又能減少溫室氣體排放量的可持續產品。我們正努力確保所有的普惠發動機都與最綠色的SAF完全兼容，因爲它們會不斷推出新版本。我們將繼續支持行業評估和發佈多種100% SAF的應用，包括動力轉換液體（PtL），這是近期應對氣候變化及航空脫碳最關鍵的元素。
在SAF方面，目前業內存在七種不同的途徑，包括完全可替代或者“滴入式”的，可以允許最高混合50%的SAF。此外，普惠力爭在2023年左右實現100% SAF的應用。
我們將繼續努力讓混合電力推進技術更成熟，併爲未來十年做好準備。我們和姊妹公司柯林斯航空展示了混電推進技術的潛力。目前的工作表明，這些系統可以在一系列不同的發動機和APU中應用。重新審視我們所面臨的挑戰，以及綠氫燃料可能帶來的機遇，包括氫蒸汽噴射間冷渦輪發動機（HySIITE）等獨特概念，推進系統只是整個挑戰中最小的一部分。
總而言之，普惠正通過利用更智能的技術、更清潔的燃料和更綠色的業務運營來打造可持續航空的未來。
《21世紀》：未來什麼燃料將成爲航空可持續能源的最佳選擇？
魏舸瀚： 普惠正在積極尋找燃料的潛在發展機會。增加負擔得起的綠氫的廣泛可用性，無論是作爲直接燃料還是作爲液態燃料SAF的給料，這是航空業淨零路線圖的關鍵途徑。
對於氫燃料，普惠清楚氫單位體積能量密度偏低，因而即使壓縮液化仍然存在體積更大的挑戰，尤其是對飛機制造商而言，飛機的載荷是否足夠，這是一個比較現實的問題。
普惠正在和美國能源部進行高效的氫燃料推進技術研發，這一技術是氫蒸汽噴射間冷渦輪發動機，用液氫的燃燒和水蒸氣的回收實現碳的零排放。普惠希望能減少飛機所需攜帶的氫量，從而應對這一挑戰，找到該技術發展的機會與可能。
在我看來，未來氫能以及SAF都將成爲重要的可持續燃料，不可二者選其一。原因在於，多年來氫不僅是一種較高熱值的燃料，而且也是生產可持續航空燃料的三個關鍵材料之一。具體來說，可以通過氫與從空氣中捕獲的二氧化碳結合製備SAF，就其直接減少碳排放的影響而言，這是目前所知道的最可持續的航空燃料。
普惠認爲，應同時發展SAF和氫能。但在中短期內，特別是考慮到2050目標，SAF將成爲減少二氧化碳排放的主要驅動力。可持續燃油將是替代傳統燃料的首選，氫能將是需要更長時間來開發的燃料。
《21世紀》：有專家認爲氫燃料未來可能不是主流，並提出氫實際上不適合作爲能源，因爲它不是嚴格意義上的二次能源，建議碳和氫元素等化石能源要重新規劃利用。你是否認同？
魏舸瀚：氫氣不含碳原子，因此，針對二氧化碳排放的擔憂而言，氫是真正的零排放燃料來源。
要使氫成爲傳統噴氣燃料的真正綠色替代品，我們需要確保它儘可能由清潔的可再生能源生產。這是一個重大挑戰，因爲當今商業生產的氫氣中只有1%被認爲是綠色的。氫燃料的應用中，確實存在氮氧化物排放問題。比如，與由碳液體工藝製成的可持續航空燃料相比，它還存在着有待評估和處理的凝結尾跡。
我們並未直接參與氫氣的生產，但我們正在積極與CAAFI（商業航空替代燃料倡議）等行業團體合作，尋求解決替代燃料從可持續原料到應用等方面的問題。無論是作爲直接燃燒的燃料，還是作爲動力轉換液體的SAF生產原料，氫在實現航空可持續發展目標方面發揮着非常重要的作用。
《21世紀》：GTF發動機的減排及氫能技術安全性和穩定性如何？
魏舸瀚：普惠從2006年開始就主動分析氫能和氮這些新興的技術，通過發動機測試對各種不同的可持續航空燃料進行分析和驗證，我們在探索採用氫燃料的可行性的同時，進行發動機繼承熱循環設計，以充分利用液氫中儲存的能力和液氫汽化時的吸熱能力。我們充分認識到氫動力在技術、安全、取證、實施及公衆認可等方面的挑戰，這是我們實現碳中和長期技術路線的重要組成部分。
推動航空業向清潔燃料過渡
《21世紀》：普惠公司制定的可持續發展目標是什麼？執行時有怎樣的規劃及考慮？
魏舸瀚：普惠公司作爲創始成員的航空運輸行動小組（ATAG），已經與航空業建立了自己的可持續發展目標：將在2050年實現淨零碳排放。制定這個目標是爲了與航空業保持一致。普惠對於發動機效率、SAF利用率也有自己的目標，且與淨零排放的目標保持一致。
我們的總體戰略重點是推進更智能的飛機推進技術，推動航空向更清潔的燃料過渡。通過更綠色、更高效的製造和運營來保護環境。普惠的可持續發展戰略側重於三個方面：更智能、更清潔、更綠色。這是普惠爲可持續航空提供動力的一種方式。爲了實現這一目標，普惠將繼續努力取得進步。
目前，普惠是齒輪傳動渦扇（GTF）發動機的唯一製造商，每架由GTF提供動力的飛機可節省燃油達20%，降低氮氧化物排放達50%，減小噪音軌跡達75%。
打造可持續航空已是普惠日常運營中的一部分，而且普惠將繼續加快步伐。普惠發動機已經準備好可以將SAF以高達50%的比例與標準的航空煤油混合使用。普惠正努力使發動機可以100%兼容SAF，以爲未來做好準備。SAF在航空減排和達到行業目標方面發揮着非常關鍵的作用。普惠還承諾減少自身的環境足跡，設定了減少溫室氣體排放、節約用水和減少廢物的常規目標。普惠的目標是到2025年，比2019年減少15%的排放。
《21世紀》：航空業實現碳中和目標、可持續發展和經濟效益是否違背？換句話說，如果實現可持續航空是否需要更高的成本和更長的時間，這是否可以覆蓋成本？
魏舸瀚：迄今爲止，普惠GTF™發動機已爲全球運營商節省了7億多加侖的燃油，並減少約700萬公噸的二氧化碳排放，累計執行超過300萬個航班。最近，許多商用航空運營商通過採購訂單或意向，再次表明了市場對可持續航空的需求。
談到可持續航空燃油，從根本上說，需求需要增加，而SAF 的價格需要降低到與傳統燃油相似的水平。許多國家都有政策將 SAF 的生產能力提高到所需的規模，普惠將支持各國政府增加 SAF 產量和建設相應基礎設施的舉措。
對氫生產基礎設施的重大投資，尤其是可再生能源的投資，能助力SAF的生產目標。從空氣中產生的綠色氫和碳捕獲可以作爲最綠色的 “電力到液體” SAF 形式的關鍵可持續原料。
協同中國航空業上下游產業鏈減碳
《21世紀》：你如何看待中國航空業的可持續路徑？
魏舸瀚：2022年1月，中國民航局、國家發改委、交通運輸部聯合印發《“十四五”民用航空發展規劃》，明確提出健全生態友好的綠色發展體系，以實現碳達峯、碳中和爲引領，更加註重科技創新的戰略支撐作用。我們讚賞中國如此重視打造更可持續的航空業，併爲已定的目標和所推出的舉措而深受鼓舞。
中國是我們的關鍵市場。中國的航空公司客戶樂於採用我們提供的技術和解決方案來減少他們的碳足跡，他們也是最早採用 GTF發動機爲自身機隊提供動力的航空公司之一。我們立足成爲可持續航空、淨零碳航空的主要推動者。我們的可持續發展路線圖每一步都需要中國同行的加入，共同努力以實現目標。
《21世紀》：普惠公司如何助力中國航空業實現“雙碳”目標？
魏舸瀚：普惠進入中國已有90年，中國正在制定其生態友好的綠色發展體系計劃，並致力於實現碳達峯和碳中和。普惠通過給中國提供GTF發動機，爲降低碳排放產生積極影響。機隊運營商同樣需要與最高版本的SAF兼容，所以未來機隊的更新和普惠的改進都將帶來很多機會。
《21世紀》：如何協同中國航空業上下游產業鏈，共同合作助力碳中和目標？
魏舸瀚：關於與上下游合作實現碳中和目標，普惠認爲需要與產業鏈上下游多個利益相關方進行合作。
首先，普惠會與中國航司、行業的合作伙伴，以及相應的航空相關企業，一起在共同合作的框架下進行碳中和的合作，探討機場基礎設施、空中交通管理等問題，爲可持續發展做貢獻，包括與柯林斯姐妹公司的合作。
同時，非常重要的一點是與中國的航空公司進行合作。普惠的GTF產品將自身的經驗帶給各方合作伙伴，從而能夠爲行業助力。若不與客戶合作，產品就不夠成熟；若不提供產品支持，客戶和乘客無法獲得好處與體驗。普惠重視與上下游合作，通過和其他的航空業同仁、利益相關方，以及每一位員工之間的合作，推進“雙碳”目標，力爭推廣最佳實踐造福於航空業。
在中國市場，協同上下游的合作已經持續很久了。否則在15年前，普惠推出GTF這一劃時代的發動機構型，其他合作方就難以認可，也不會有信心接受這個新產品，因此GTF就是一個合作的典範。
《21世紀》：你主張混電動力飛機的應用將成爲未來的主流，對此中國航空業需要做好什麼準備？
魏舸瀚：繼開發顛覆性的GTF技術之後，我們正通過推進混電技術開發新一代的渦槳動力產品。混合電力推進系統使基準 PW121G 發動機的燃油燃燒和二氧化碳排放量減少30%。
這個混合電動系統在整個飛行階段優化了發動機性能。在起飛和爬升期間，電動機將提供動力提升。然後，在巡航時逐漸減小到0，此時熱力發動機運行最佳。熱力發動機將完全兼容SAF，進一步降低飛機的碳排放。
中國製造商在全球航空價值鏈中將發揮越來越重要的作用。中國電力和製造業脫碳的步伐，以及轉型期間能源供應的穩定性，將影響中國供應鏈的可持續發展。在成本、質量與交付之外，碳足跡也將成爲影響供應商競爭力的重要因素的標準。
（作者：李德尚玉，實習生周怡廷 編輯：李博）
