新能源巨頭也要跨界投資 寧德時代為何看中「空氣水煉油」？

中國上海新創企業「碳生萬物」宣稱能利用空氣中的二氧化碳與水合成汽油及航空燃料，引發產業關注。儘管該技術起初被部分大眾疑慮為虛構宣傳，但包含鋰電池巨頭寧德時代與變流器大廠陽光電源在內的知名新能源企業，皆已對其進行戰略投資。

這家公司由特斯拉前高管任宇翔創立，雖然大眾起初疑慮其是否為類似「水變油」的虛假宣傳，但這一技術背後具有明確的化學反應與工程路徑。

技術原理與高能耗考量

這項技術的本質為合成燃料（e-fuel）。其運作機制是透過直接空氣捕集（DAC）技術，抽離大氣中濃度約 0.04% 的二氧化碳，再結合電解水產生的「綠氫」，經催化反應合成液態碳氫化合物。

然而，製程面臨極高的能耗挑戰。美國空氣製油企業 Aircela 的目標數據指出，每生產約 3.8 公升汽油需消耗 75 度電，平均每公升耗電接近 20 度。若將 20 度電直接充入電動車，約可行駛 130 公里；但若轉化為液態燃料再供燃油車燃燒，僅能行駛約 14 公里，能量轉化效率僅為直接充電的九分之一。

碳生萬物在寧夏寧東規劃的千公噸級工業試驗線，化工廠區需約 50 畝土地，卻配套了多達 1200 畝的太陽能光電用地，電力設施佔地達到廠區的近 24 倍，反映出其對綠電的巨大需求。

航空業去碳剛需與原料瓶頸

儘管效率偏低，但長途航空與遠洋運輸難以直接採用電池電動化，使得液態燃料成為不可替代的能源。分析指出，以波音 787-9 執飛北京至紐約的洲際航線為例，需攜帶約 80 公噸航空燃料，若改用電池並考量馬達效率，需配備高達 1700 公噸的電池組，遠超該機型約 259 公噸的最大起飛重量。

目前，以廢棄食用油（廢廚餘油）提煉的永續航空燃料（SAF）已進入商業營運，例如中石化鎮海煉化於 2022 年投產 10 萬公噸級生物航空煤油裝置。然而，廢棄食用油的供給上限受限於餐飲消耗量，無法隨航空需求無限制擴張。相較之下，空氣中的二氧化碳雖然稀薄，但原料總量與地理位置幾乎不受限制。

政策與能源安全推動市場需求。歐盟 ReFuelEU 規範要求 2025 年起機場供給的航油須有 2% 為 SAF，2030 年更包含 1.2% 的合成航空燃料。而在能源進口方面，中石油經濟技術研究院預測，2026 至 2030 年中國的原油進口依賴度仍將維持在 70% 左右。

商業化門檻與產業戰略佈局

目前合成航空燃料仍面臨高昂的成本門檻。國際民航組織（ICAO）測算顯示，由空氣捕集二氧化碳與綠氫合成的航空燃料，最低估算售價約為每公升 4.4 美元。相較之下，國際航空運輸協會（IATA）公布的全球傳統航油均價約為每桶 181.46 美元（折合每公升約 1.14 美元），合成燃料價格高出近 4 倍。

儘管如此，國際能源署（IEA）《2025 年全球氫能報告》指出，中國已擁有全球接近 60% 的電解槽製造產能。雖然短期間內合成燃料難以完全取代石油，但在國際油價波動或碳排放法規趨嚴時，具備自主製造能力的合成燃料設施，將能提供關鍵的能源供應選擇。