由交通工具所产生的温室气体排放约占全球的25%，为有效实现脱碳的目标，该进程道阻且长。据博世方面的报道，来自交通行业的CO2总排放量需要在未来40年内得以减半，以满足巴黎气候协定所设置的气候变化限值。同时，世界各国仍需要进一步努力，使排放量在未来某个时刻点实现减少85%的目标。虽然理想远大，但这些目标依然与日益增长的出行需求竞争存在一定矛盾，因此要投入实施依然面临着一系列困难。
虽然汽车电气化的推广进程是大势所趋，但其并非实现脱碳目标的唯一方案。博世可再生合成燃料领域专家Ansgar Christ对此解释道，到2030年，在欧洲道路上行驶的车辆中的一半将由汽油机或柴油机驱动。这些车辆也将参与到降低CO2排放的进程中，并且只有采用可再生的合成燃料，方可实现该目标。
这种合成燃料提供了1个具有较高技术吸引力的替代方案，其能提供比传统电池能量密度更高的替代燃料。壳牌（Sheel）公司称其能通过天然气生产（gas-to-liquids，GTL）合成柴油。相比其他大部分化石燃料，该类合成燃油的能量密度更高，并且在从油井到车轮（well-to-wheel，WtW）的转换过程中，CO2排放量随之减少。同时，基于重型车辆的试验表明，氮氧化物（NOx）的排放量已减少37%，颗粒物（PM）的排放量已减少38%。但是该类燃料的产量较低，Sheel公司方面声称，全球的GTL燃料仅能满足英国国内约三分之一车辆的能源需求。
在大陆公司（Continental），通过电能制取燃料（power-to-liquid，PtL）的开发过程与发动机零部件的变更过程同时进行，相关研究人员将其视为电气化的补充技术。大陆公司的研究人员已通过技术优化，将通过电解制取的氢与来自发电厂和炼钢厂的CO2混合，从而得到了1种全新的原料。随后，研究人员将该类原料与15%的甲醛乙醚（OME）合成燃料混合，并进行了路试。大陆公司方面声称，该类燃料与传统化石燃料相比，能使每百公里的CO2排放约减少800 g。然而，对于使用该类合成燃料的发动机而言，研究人员仍需要对其燃油喷射系统和后处理系统进行大幅调整。
碳循环
燃油生产也可成为碳循环的一部分。在加拿大，Carbon Engineering公司通过1个试验车间以捕获大气中的CO2，并采用通过由电能制取的氢气来生产碳氢化合物（HC）。该类用于替代柴油的燃料具有更高的能量密度、更低的硫排放，同时不产生PM。不仅如此，该类燃料有望在短期内投入使用，并可有效降低 WtW过程中产生的CO2排放。该类燃料的生产采用费托合成过程（Fischer-Tropsch），并且相关生产设备易于投入使用。由于该燃料可从其他行业中获取，并能充分投入商业运营，促使Carbon Engineering公司的车间厂房进一步升级。
Christ认为合成燃料的化学性能非常稳定，不会出现老化现象，化学结构基本与化石燃料相同，并且无明显缺点，由此能有效解决几乎所有生物燃料均面临的问题。此外，合成燃料的原材料是电、水和来自空气中的CO2，由此可将温室气体转换为资源。然而，使其投入商业化运营的过程依然较为复杂。由能源和环境咨询公司（Ludwig-Bolkow-Systemtechnik，LBST）和德国能源署（DENA）为德国汽车工业联合会（VDA）完成的研究表明，基于2015年的数据，PtL柴油或汽油的生产成本约为5.00～5.57美元/升。相关研究表明，到2050年，化石燃料的生产成本将会增加50%，但预计部分进口的合成燃料仍然有着高昂的成本。
LBST公司总经理Uwe Albrecht博士对此提到，该类燃料本身的经济规模将有着显著优势，但是否能降低成本影响着其在重型车辆、船舶和航空领域的应用。从经营者的角度出发，会更多关注解决方案的经济情况，所以将尽可能使用成本更低廉的燃料。
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国际清洁交通委员会（ICCT）的研究强调了1个与此相似的问题，并估计合成燃料成本的45%～65%将源于电力系统的使用过程，并强调了其需要高强度政策的支持，用以刺激市场。这意味着每升新型燃料的成本将在1.11～1.77美元之间，报告中同时提到，部分国家政府为合成燃料所提供的补贴通常高于生物燃料。
然而，ICCT的燃料项目总监Stephanie Searle始终相信，合成燃料对能源行业的发展有着重大意义。她对此提到，合成燃料的成本明显高于汽油和柴油，但该现象并非不支持合成燃料的原因，目前依然需要引进强力政策来开始打造1个低碳的燃料行业，从而使合成燃料更具成本竞争力。
目前，供应商依然专注于改善合成燃料的生产过程。德国Sunfire公司正在拉拢商业伙伴，以逐步成立合资企业。包括钢铁设备制造厂商Paul Wurth/SMS公司及提供可再生燃料的Neste公司在内，将使用于生产合成燃料关键零部件的固体氧化物电解槽技术充分实现工业化。通过该系统，可减少制氢时所用的电能，并相应改善了PtL过程的经济效益。
该公司为挪威合成燃料（e-Fuel）联营企业的创始成员，目前正在规划于挪威国内建造PtL车间的项目，其第1个车间的建造工作预计将在2023年启动。合成过程中，研究人员主要使用来自工业过程和从空气中捕获的CO2，每年能生产约1 000万升的合成燃料。随着优化过程的进一步开展，Sunfire预测在未来的5年内，此类合成燃料的生产成本将降至1.67 美元/升。
政策变动
然而，Sunfire公司负责电解方面的高级产品经理Karl Hauptmeier对此提到，为实现上述目标，面临着一系列政策的调整，需要相关企业高层来进行推动。在过去，由于化石燃料的成本较为低廉，并且尚未设立e-fuels的监管架构，从而使e-fuels的应用市场较为有限。从技术观点的角度来看，PtL燃料面临的限制较少，并且在全世界有着巨大的发展潜力，使其生产成本在未来有望进一步减小，并可在电能充足的区域内进行生产。
作者：ALEX GRANT
整理：王少辉
编辑：伍赛特