＂碳說＂航空制造業(yè)

宋楊

今天的世界，面對美國奇寒、歐洲高溫和河南暴雨這些極端天氣，已經(jīng)感到了全球氣候變化對我們的生活帶來的影響。不過，這種影響不是今年才有的，近幾十年來，經(jīng)過不斷的爭議和協(xié)商，世界各國領導人在政治層面達成了必須針對氣候變化開展行動的共識，并制定了相關(guān)公約，如1992年聯(lián)合國《氣候變化框架公約》、1997年《京都議定書》和2016年簽署的《巴黎協(xié)定》，以應對氣候變化的威脅。

中國作為提出構(gòu)建人類命運共同體理念的國家，一直在積極參與氣候變化應對活動。2021年4月16日，國家主席習近平在中法德領導人視頻峰會上進一步強調(diào)了中國應對氣候變化的雄心和力度：“中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，將完成全球最高碳排放強度降幅，用全球歷史上最短的時間實現(xiàn)從碳達峰到碳中和。這無疑將是一場硬仗?！笨倳浀闹甘颈砻鳎航档吞寂欧乓呀?jīng)成為我國社會發(fā)展的大趨勢。

碳交易市場啟動

面對降低碳排放的政治要求，我國逐步構(gòu)建起“區(qū)域碳交易+自愿減排機制”的碳交易體系。從2013年起，我國陸續(xù)在8個省市開展碳排放交易市場，主要覆蓋發(fā)電、建材、鋼鐵等高耗能行業(yè)，而未被納入碳交易市場的風電、光伏、森林碳匯等項目可以參與自愿減排機制，獲取政府部委簽發(fā)的核證自愿減排（CCER）。在歷經(jīng)8年的探索實踐后，今年全國碳排放權(quán)交易市場正式啟動，首批納入發(fā)電企業(yè)，未來將逐步擴大，覆蓋發(fā)電、石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙和航空等八大產(chǎn)業(yè)。

需要注意的是，全國碳交易市場納入管理的航空產(chǎn)業(yè)是航空運輸業(yè)，并不是航空制造業(yè)。原則上，航空制造業(yè)覆蓋航空器及相關(guān)產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、試驗和維修，其行業(yè)碳排放水平較高，是屬于國家能耗和排放關(guān)注類的行業(yè)。為什么航空制造業(yè)未被納入碳交易市場的管理？這是由于與航空運輸業(yè)相比，我國航空制造業(yè)起步較晚，碳排放體量較小，暫時不必納入管理。

當然，不納入管理，不代表不需要管理。實際上，面對降碳減排的大趨勢，航空制造業(yè)需要高度重視碳排放，盡早實施碳管理，提前布局節(jié)能減排的技術(shù)研究。

首先是航空制造業(yè)作為航空運輸業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)，直接面臨下游排放壓力的傳導。以東航為例，在實施碳管理之后，東方航空自2013年起引進新飛機，封存老舊飛機，通過提升其新型高效飛機的占比，極大地降低了燃油消耗，提升了能源效率，使得其噸公里碳排放出現(xiàn)快速下降。我國的航空制造業(yè)產(chǎn)品在供航空公司選擇的過程中，需要和國外機型進行競爭，碳排放水平一定是航空公司需要重點考慮的因素之一。

其次是航空制造業(yè)作為高端制造業(yè)具有的社會責任。大飛機項目屬于典型的戰(zhàn)略性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展狀況與國家安全和經(jīng)濟發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)。由于歷史原因，我國航空制造業(yè)的整體水平仍低于發(fā)達國家。曾經(jīng)的技術(shù)落后、管理滯后導致我國的航空制造業(yè)造成了生產(chǎn)方面的資源浪費和污染。為了實現(xiàn)強大的航空綜合國力，中國的航空制造業(yè)必須可持續(xù)地發(fā)展以適應現(xiàn)實和未來的需求。降碳減排，正是賽道升級，謀求可持續(xù)發(fā)展的最佳契機。

碳和碳足跡的計算

如何才能減碳？這是一個系統(tǒng)工程，首先我們要明白碳從何處來，其次有針對性的進行碳管理，應用管理措施和減碳技術(shù)實現(xiàn)有效減排。

我們所謂的碳，是指多種溫室氣體（代表為二氧化碳）的排放。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的評估報告為統(tǒng)一度量整體溫室效應的結(jié)果，規(guī)定將二氧化碳當量作為度量溫室效應的基本單位，其他溫室氣體折算二氧化碳當量的數(shù)值稱為全球變暖潛能值（GWP），即在100年的時間框架里，各種溫室氣體的溫室效應對應于相同效應的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳的GWP值為1?！毒┒甲h定書》規(guī)定了6種需要控制的溫室氣體，分別是二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、六氟化硫（SF6）。

我國現(xiàn)行的國家標準規(guī)定了7種需要控制的溫室氣體，比《京都議定書》的規(guī)定多了三氟化氮（NF3）?？梢?，我們經(jīng)常所說的“碳”或者“二氧化碳”，實際上是多種溫室氣體的代稱。由于國際國內(nèi)關(guān)于溫室氣體的研究報告均以二氧化碳及其溫室氣體質(zhì)量來衡量排放量。所以一般而言，排放物質(zhì)在度量時，均轉(zhuǎn)換為二氧化碳及其等價物的質(zhì)量進行衡量，以二氧化碳質(zhì)量表示碳排放。

碳足跡表征的是某個產(chǎn)品或團體組織的“碳消耗量”，即特定溫室氣體的排放量。碳足跡測算是對產(chǎn)品生命周期或組織經(jīng)營中各個碳排放要素進行測算和累加的活動。在國際標準中，碳排放的計算可分為三個部分：物質(zhì)的消耗所導致的碳排放;電、熱等能源的消耗導致的碳排放;其他環(huán)境的相關(guān)消耗導致的碳排放。碳足跡的計算即按照這三類分別進行計算累加。碳足跡管理是建立在碳足跡計算能力上的管理活動。

依據(jù)對國外某型干線客機的全生命周期過程的碳排放測算，按制造、運營、維修和拆解回收四個階段劃分，飛機制造階段的碳排放只占該架飛機全生命周期碳排放總量約0.000005%，而飛機運營階段的碳排放占該架飛機全生命周期約99.9%。這種單架機的全生命周期碳排放數(shù)據(jù)表明，飛機運營導致的碳排放的當量遠大于飛機制造的碳排放，航空公司所承擔的碳排放壓力必然向主制造商傳導。

所以，航空工業(yè)主制造商需要關(guān)注的碳排放包括了兩個方面，一是產(chǎn)品碳足跡，即以飛機產(chǎn)品為對象，其在航空公司航線運行的溫室氣體總量;二是經(jīng)營碳足跡，即飛機主制造商在設計、生產(chǎn)、試飛、客服等經(jīng)營活動中所直接和間接排放的溫室氣體總量。對于主制造商而言，單一型號的產(chǎn)品碳足跡是產(chǎn)品在碳排放方面的競爭力，屬于綠色屬性，受航空運輸業(yè)碳排放壓力的直接影響。經(jīng)營碳足跡是針對主制造商的生產(chǎn)經(jīng)營活動的排放水平評估，是節(jié)能減排的重要指標。

碳達峰、碳中和的必由之路

所謂碳達峰和碳中和，是我們對碳排放提出的控制目標。碳達峰是指在某一個時點，二氧化碳的排放達到峰值而不再增長。碳中和是指由人類活動造成的二氧化碳排放量與人為的二氧化碳吸收量在一定時間段內(nèi)達到平衡，實現(xiàn)“碳”的凈零排放。

面對我國提出的碳達峰、碳中和的減碳目標，航空制造業(yè)主制造商應該開展航空產(chǎn)品的全生命周期碳足跡計算和針對性的碳管理，通過常態(tài)化的監(jiān)控和持續(xù)的改進逐步實現(xiàn)碳中和目標，即公司生產(chǎn)經(jīng)營過程的凈零排放和航空產(chǎn)品的凈零排放。

碳管理以碳足跡計算為基礎，碳管理的過程其實是碳減排的過程。在對飛機設計、制造、運營和處置過程中的碳足跡進行測算后，獲得飛機產(chǎn)品的碳足跡水平。結(jié)合飛機產(chǎn)品，針對碳足跡水平開展數(shù)據(jù)整理與分析，評估碳足跡突出的區(qū)域。碳足跡測算是對產(chǎn)品的排放水平的解析，也是對公司經(jīng)營過程中綠色指標的常態(tài)化的監(jiān)控。

通過解析碳足跡水平，可以識別碳排放高水平區(qū)域，確定減碳目標。在確定減碳目標以后，開展針對性的管理改進，改進措施包括產(chǎn)品開發(fā)與改進、公司經(jīng)營計劃和碳交易市場策略。

產(chǎn)品開發(fā)與改進主要指基于產(chǎn)品碳足跡水平對型號的設計更改優(yōu)化。主制造商通過調(diào)研競爭機型排放水平和航空公司碳排放的壓力，針對性地形成產(chǎn)品碳排放需求，并將產(chǎn)品碳排放作為設計需求納入飛機設計需求管理體系，形成設計約束。在飛機改進改型或者布局新的產(chǎn)品型號的時候，通過碳排放設計約束來指導產(chǎn)品的開發(fā)和改進。

公司經(jīng)營計劃是針對公司經(jīng)營碳足跡的改進手段。主制造商對公司的已有生產(chǎn)項目的技術(shù)改造和新上生產(chǎn)項目進行碳排放評估，將排放評估作為管理要素融入公司管理的進出門禁。對于高碳排放項目，應用減碳技術(shù)，例如綠色制造工藝、新能源設備和低碳材料等技術(shù)，實施減排設計，保證減碳指標落實到位。

碳交易市場策略是面向遠期的碳交易機制的提前布局。主制造商針對碳匯、碳信用（CCER自愿核證減排量）、碳配額開展政策研究，規(guī)劃森林碳匯、新能源光伏發(fā)電等碳信用項目，為后期針對航空制造業(yè)納入碳市場管理提前布局。

碳中和正在成為世界發(fā)展趨勢。繼我國2020年9月提出“雙碳”目標（2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和），日本、韓國、美國等國家也陸續(xù)明確了各自的碳中和目標和時間表。不同的是，歐美發(fā)達國家是在工業(yè)化已完成且實現(xiàn)碳達峰后，才提出碳中和。我國目前仍處于工業(yè)化、城市化中后期，是世界上最大的新興經(jīng)濟體，仍處于高速發(fā)展中。因此，我國要在不到9年的時間內(nèi)實現(xiàn)碳達峰，并在其后的30年內(nèi)實現(xiàn)碳中和，面臨著巨大的碳排放增量壓力，需要比歐美等發(fā)達國家付出更多的努力。作為碳排放大戶的航空運輸業(yè)的上游，我國航空制造業(yè)必須從現(xiàn)在開始就緊急行動起來。（本文圖片由作者提供）