随着对解决航空业气候影响的解决方案的寻求变得更加迫切，人们对例如氢气、电池电力和混合电力驱动飞机等新型推进技术产生了极大的兴趣。根据MPP对航空业能源的估计，到2050年，电池电力和氢动力飞机可能占所有飞机的21%-38%，占该行业整体能源需求的15%-34%。虽然时间上可能感觉很遥远，但这一新技术将在这十年内出现。

针对这些基础设施的变化，以及机场和其他利益相关方如何开始准备，仍存在不确定性。近期，麦肯锡发布了《瞄准低碳：为电池和氢动力飞机提供基础设施》的报告，旨在帮助人们了解影响新型推进器的一些关键考虑因素。

01 转向新型生产的基础设施

航空业对清洁能源的需求可能已飙升到新的高度。研究人员估算了2050年支持使用新型推进系统的飞机所需的能源需求，研究了对航空基础设施的影响。

需要大量的清洁能源来满足需求

到2050年，电池电力和氢动力飞机可能占飞机的21%-38%，占该行业整体需求的15%-34%。到2050年，全球新型推进器可能需要600-1700太瓦时的清洁能源，相当于全球10-25个最大的风力发电场产生的能量。大约89%-96%的能源将用于氢动力的飞机，而只有4%-11%的能源将用于驱动较小的电池电力飞机，如涡轮螺旋桨飞机、支线喷气机和较小的窄体飞机。（见图1）

图1 到2050年，氢动力飞机预计占航空产业新型推进器电力需求的89%-96%

大型机场能源消耗增加

随着新型推进系统的普及，机场的现场运作将比现在需要更多的能源。对于一个希望投资于现场氢气液化，为电池电动飞机充电的大型枢纽机场来说，航站楼、地面支持和其他用途的现场总耗电量可能在每年1250至2450千兆瓦时之间，这比伦敦希斯罗机场目前消耗的电力多5至10倍。为了满足这些需求，机场需要采取措施，升级电网连接、当地配电基础设施和自己的发电站。

两个新的基础设施价值链

新型推进器需要两个新的基础设施价值链，一个涉及电池电力驱动的航空，另一个是氢动力航空。这些价值链可能包括许多目前不属于航空生态系统的新伙伴，它们将与可持续航空燃料和传统燃料所需的基础设施共存。该产业需要新的能源获取、储存、处理和管理程序，以及向飞机分配能源的方式。

为清洁能源发电提供更多空间

大多数机场都有用于氢气液化和储存基础设施的空间，但没有足够的土地来产生通过电池电力和氢气的方式为飞机提供动力所需的清洁能源。虽然机场被追捧为潜在的能源中心，但新型推进器的能源需求规模会让在机场进行所有能源生产变得极为困难。根据“可行使命伙伴关系”较为审慎地设想，以巴黎戴高乐机场为例，作为一个主要国际枢纽，它将需要大约5800公顷的太阳能电池板来产生足够的电力以满足其需求。目前该机场占地3300公顷，这远远超过了机场本身的规模。鉴于如此巨大的空间需求，大多数机场可能会依靠与区域生态系统内的其它电力供应商合作来满足这些需求。

02 投资新型推动基础设施

交付新型推进器所需的机场内外基础设施将需要机场和其他利益相关方的大量投资。研究人员的分析发现了与这些投资有关的多种洞见。

对新型推进器价值链的投资

到2050年，转向替代性推进器需要在整个价值链中投入7000亿至1.7万亿美元的资本（见图2）。这一投资的大约90%将用于机场外的基础设施，主要是发电和氢气电解及液化。仅航空绿色发电的资本支出就将是目前全球机场资本支出预测的两倍（到2040年为1.68万亿美元，每年840亿美元）。这几乎可以肯定，航空业将需要与其他行业的公司（如能源供应商和氢气消费行业的公司）建立伙伴关系，从而确保所需投资。

图2 到2050年，支持航天产业新型推进器所需的投资总额可能达到1.7万亿美元

机场内基础设施的资本支出占总资本支出的其余10%，到2050年将达到更温和的660亿至1140亿美元的总金额。根据目前的平均支出，这相当于0.8-1.4年机场重建和扩建的增量投资。

对机场基础设施的投资

在向新型推进方式转变的过程中，大型机场所需投资将明显高于小型机场，但其规模与其他重大投资相似，如建造一个新航站楼。一个洲际枢纽预计到2050年在整个价值链上的投资总额约为39亿美元，其中包括能源收购和氢气生产，而一个主要的区域机场的投资约为13亿美元。

从这个角度来看，国际枢纽和主要区域机场的资本支出将大致相当于美国纽约拉瓜迪亚机场航站楼扩建的资本支出，或英国伦敦希斯罗机场第三条跑道项目成本约20%。小型机场的成本将大大降低，因为它们不必支撑需要更先进基础设施的大型飞机。

绿色电力的溢价

新型推进器的运营商预计将指出比绿色电力市场价格高76%-86%的溢价，这反映了额外的航空基础设施运营成本。机场和运营商的另一个重要考虑则是他们的运营支出，尤其是能源成本，这是因为它将决定电池电力和氢气驱动的飞机被采用的程度。处理并向机场输送氢气和电力的额外成本将为使用这些类型的推进器带来溢价。

为满足2050年目标和预期的能源需求，目前所需的投资

为实现2050年新型动力相关的基础设施目标所需的投资必须从现在开始。机场内基础设施的第一批要素必须在2025年前到位，这样才能满足预期的能源需求。从投资到安装，电池电力基础设施的发展时间可能在两年到四年之间（见图3）。机场已经连接到电网，电力地面支持设备和电动汽车充电器也已到位。随着电池电动飞机的普及，可能需要升级电网和储能系统，但电池电动基础设施将相对容易扩大规模。

图3 在机场氢基础设施方面，洲际枢纽需要最多的资本支出

相比之下，氢基础设施不太可能是递增的。机场可能需要随着氢动力飞机采用的增加而重建现场的氢基础设施，或者根据增长预测而跳过某些步骤。

03 共同合作以提供新型推进器基础设施

基础设施投资的协调

为了利用网络效应和区域连接的力量，需要协调基础设施投资，从而使新型推进器得以运作。虽然大型机场将承担转向新型推进器的最高成本，燃料的最初使用情况可能涉及小型机场的电池电力驱动的航班或大型和中型机场之间单一点对点航线的氢动力飞机。因此，在较小的地理区域内协调较小机场的投资对于电池电力驱动的飞机的运行很有必要。对于氢动力飞机，需要在大小型飞机之间进行协调，可能需要跨越多个国家的管辖范围，因此这是一个更大的挑战。机场、运营商和其他利益相关方必须联合起来，促进区域内和区域之间的行动。

为获取供应、塑造未来，达成伙伴关系

航空业需要与其他行业合作，确保在供应紧张的环境下有足够的绿色电力和氢气用于新型推进，并在未来的氢气生态系统中拥有发言权。机场可能获得足够的氢气储存，并通过探索与绿色能源供应商在发电和氢生产方面的合作，助力塑造该行业的未来。还可以与例如炼油厂、钢铁和化肥制造商、可持续航空燃油生产商等高需求的氢消费者联系，向机场提供直接氢燃料。这种方法也将使机场投资开发高效的电解和液化技术，从而达到降低成本的目的。

在航空领域引入并发展新型推进器将需要对当前价值链进行重大改变，需要对清洁能源生产投入巨额资金，需要机场投资，需要在传统航空领域内外多个利益相关方之间进行协调。可能很快会产生第一个变化，而转向新型推进器所带来的重大变化是会逐步发生的，能让机场等参与方做好相应准备。

本报告仅代表作者观点,不代表中咨智库立场。原创编译。