航空の脱炭素化:航空会社と航空機メーカーは2050年のネットゼロ目標をどう達成できるか?

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  • 航空分野は最も脱炭素化が困難な分野の一つだが、2050年までにネットゼロを達成することは可能である。

  • 持続可能な航空燃料、運航効率の改善、新型航空機技術など、実施可能な近期および長期の脱炭素化ソリューションが数多く存在する。

  • 航空の脱炭素化に必要な投資は大きいが、それによって得られる便益もまた大きい。

  • 政府と産業界は、航空の脱炭素化を加速させるために協力する必要がある。

航空業界は2050年までにネットゼロ飛行を実現することを約束しているが、その目標に到達するための道筋は複雑である。

業界は脱炭素化に必要な重要な施策、すなわち機材の更新、破壊的推進技術、運航効率、持続可能な航空燃料(SAF)の利用、およびカーボンオフセットについて、ほぼ合意している。

2005年から2019年にかけて、航空業界は燃料効率を約39%改善したが、排出量の絶対的な増加は効率改善をはるかに上回っている。

今後、費用対効果の高い方法で脱炭素化を達成するには、幅広い炭素削減策にわたる透明性と適応力、ならびに短期的取り組みと長期的取り組みの明確な位置づけが必要である。

航空バリューチェーン全体の多くの企業は、長期にわたって達成すべき目標を設定しているが、これらの目標の達成に近づくために今日から取り組める施策もある。まず着手するにあたり、企業は、最大の効果をもたらす施策と、ネットゼロ排出へのコスト最適な経路のどちらを優先すべきかを理解する必要がある。

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航空の脱炭素化の現状

パンデミック前の航空からのCO2排出量は世界の総排出量のおよそ2.5%を占めていたが、地球温暖化への影響はそれをはるかに上回る可能性がある。重量や大きさの制約、長い技術革新のサイクル、安全運航の優先、そしてSAFなどの主要技術が比較的高コストで、大規模には普及していないことなど、この分野特有の要件があるため、排出削減が困難である。

航空バリューチェーンの多くの関係者は、排出削減目標、SAF目標、補償を含む目標、連合への参加など、さまざまな持続可能性目標を掲げている。パリ協定に沿った排出削減の明確な道筋に加え、科学に基づく目標イニシアティブ(SBTi)は主要な基準の一つとして浮上している。

2023年4月時点で、主に南北アメリカと欧州を拠点とする25社の航空会社が、科学に基づく目標の設定を約束している、または既に設定している。マッキンゼーの分析によると、このグループは世界の旅客輸送量の30%以上を占めている。OEM(相手先ブランド製造者)側では、世界の価値プールの約20%を占める航空宇宙・防衛企業も、SBTiに沿った目標へのコミットメントを表明している。

SBTiに沿った気候目標へのコミットメントを表明している航空会社および航空宇宙・防衛企業の数は増加している。Image: McKinsey & Company

野心は明確であるものの、航空分野の関係者は、脱炭素化へのコミットメントを達成するために互いに強く依存している。例えば、航空機OEMの排出量の95%超は、スコープ3のカテゴリー11(下流排出)に由来しており、その大部分は航空会社の燃料消費である。この相互依存は、脱炭素化に向けた業界の統一的な野心を強めている一方で、航空会社を支援し、ソリューションを提供するために、商業航空リース会社、OEM、サプライヤーなどの関係者が果たすべき役割も浮き彫りにしている。

脱炭素化に影響を与える要因

航空会社がCO2排出量を削減するための選択肢は、既存の機材の効率、航空会社のネットワーク、そして航空会社がすでに実施しているベースラインの脱炭素化の取り組みによって異なる。

技術の観点から見ると、高度なバイオ燃料やPtL(Power to Liquid)燃料など、排出削減効果が向上した新たなSAF経路を大規模に展開することは不確実である。バイオ由来の経路は、直ちに大規模化するための原料の確保と収集に課題があり、PtLは大量の再生可能電力への多大なアクセスを必要とする。新たな推進技術や飛行計画のための高度な分析など、他の技術分野の進展についても、依然として不確実性が残っている。

規制の観点から見ると、航空関係者は、地域的なインセンティブとペナルティの絶えず変化する実施に適応する必要がある。例えば、欧州のインフレ抑制法への対応は、欧州の航空会社のSAF関連の脱炭素化コストを変化させる可能性がある。

同じ持続可能な燃料の原料を調達している海運や道路輸送などの他産業も、航空分野に影響を及ぼしている。この競争はSAFの需給バランスひいては市場価格に影響を与えており、規制の枠組みや顧客の支払い意欲が変化するにつれ、その影響は一層強まっている。

多くの脱炭素化の取り組みには、従来の航空会社の年次事業計画サイクルに合わない、リードタイムの長い投資も必要であり、そのため経済的・環境的リターンに対する異なる見方が求められる。多くの航空会社は2022年に好調な財務実績を示したものの、業界がCOVID-19以前の供給能力の水準に戻る中で見通しは不透明であり、このことが、5年間の財務計画を超えた潜在的な見返りがあるにもかかわらず、従来型の航空会社がよりリスクの高い投資を控える要因となっている。

こうした外部要因が、航空エコシステム全体の企業が、複数の脱炭素化の取り組みを、並行して生じる不確実性を管理しながら、最も費用対効果の高い方法で展開することを困難にしてきた。

限界削減費用曲線の紹介

近期の排出目標を達成するまでの期間が短くなるにつれ、航空分野の関係者は、これらの目標を達成する方法をますます模索しており、多くの施策のリードタイムの長さを補うために、迅速にそれを実現しようとしている。例えば、手頃な価格のSAFを十分に確保するには数年かかる場合があり、機材を迅速に更新できるかどうかは、OEMやリース会社が新型機を納入または提供できるかどうかに左右される。

第一歩として、航空会社は独自の限界削減費用曲線(MACC)を作成することで、炭素削減コストと影響の可能性を評価できる。この評価は、企業が異なる脱炭素化施策を比較し、順序付けするのに役立つとともに、調整や更新も可能にする。また、業界にとって最適かつ最も費用対効果の高い脱炭素化ソリューションを見極めるのにも役立つ。

航空会社向けの典型的なMACCの区分

航空会社の限界削減費用曲線には、通常、3つの分野における施策が含まれる。Image: McKinsey & Company

運航上の施策。 運航および効率化施策は、(関連する燃料節減により)マイナスまたは低コストで実施できることが多いが、その効果は限定的である。

航空会社は、燃料効率よく飛行・地上走行するためのパイロット向けインセンティブ・プログラムを導入したり、燃料需要を減らすために運航上の重量制限を厳格化したりするなど、自らの管理下にある施策を比較的容易に実施できる。より大胆な施策は、超長距離便の削減、短距離便の機内食の一部廃止、座席数を増やすための客室の高密度化など、顧客体験に影響を及ぼす可能性がある。

その他の効率化の取り組みは、特に空域利用を最適化するために、複数の関係者間の協力に依存している。例えば、単一欧州空域(Single European Sky)プログラムは、航空交通管制インフラを近代化して排出量を最大10%削減することを目指しており、NextGen17と呼ばれる同様のプログラムが米国で進行中である。しかし、航空会社の実際の炭素排出削減量は、影響を受ける空域へのエクスポージャーによって異なり、排出削減量は10%を大幅に下回る可能性がある。

機材更新。 機材の更新を加速させると、特に今後のSAF義務化や灯油税などの規制措置の影響を含めると、限界削減費用がマイナスになる場合がある。航空会社の機材の状況によっては、既に利用可能な機種への段階的な更新により、最大15~20%の脱炭素化の可能性がある。次世代機、例えばエアバスA320neoやボーイング777-Xファミリーなどは、今後10年間で現行機の大きな割合を置き換えると予想されている。

次世代機は、今後10年間で現行機の大きな割合を置き換えると予想されている。Image: McKinsey & Company

長期的には、OEMと航空会社の双方が、より燃料効率の高い航空機への移行から利益を得られる可能性があり、燃費効率の向上を反映して価格を調整することもできる。

SAF。 SAFは、群を抜いて最も影響力の大きい施策であるが、義務化、補助金、調達手法、自主的なコミットメント、および顧客の支払い意欲により、財務的影響は異なる。一部の地域では最低限の持続可能な燃料混合義務が導入されており、いくつかの航空会社は、2030年までに使用される航空燃料全体の10~30%をSAFとすることを約束しており、これは2030年の予想される航空燃料需要のおよそ5%に相当する。

特に、多くの航空会社は、新しいSAF技術のコスト、生産、時期について懸念を表明しており、これらの取り組みを主導し、その費用を負担する責任が誰にあるのかという問題を提起している。廃油などの現在の原料は供給量が限られているため、生産者は現在使用されているもの以外のさまざまなSAF生産技術を拡大する必要がある。これらの新技術の多くはまだ開発段階にあり、再生可能電力やグリーン水素などの重要な投入パラメーターのコストが、SAFの生産コストに影響を与える。

MACCに影響を与える課題

規制は絶えず変化し、すべてのソリューションに影響を与える。 SAF義務化や炭素税などの規制が及ぼす全体的な影響を認識することが重要である。MACCは航空会社にとっての限界コストのみを示すため、例えば欧州の空港におけるSAFの政府義務による増加は、曲線上では削減効果として示されるものの、航空会社にとっての追加の限界コストは限定的となる。それでも、義務化されたSAFの割当量は、義務化対象地域の外のハブを経由して運航する航空会社と比べて、自社の競争力に影響を与えうることを認識しておく必要がある。EU排出量取引制度のような炭素税は、特定された施策に対して増幅効果をもたらす。税が上がるほど、従来の方法での運航はコストがかかるようになり、排出削減戦略のコストは下がる。

施策の定量化は容易ではない。 MACCを策定する際の課題の一つは、施策の影響の定量化と、関連するコストの見積もりの両方にある。MACCは静的なものではなく、毎年異なる形を示す。航空分野の潜在的な緩和オプションは比較的よく知られているものの、削減機会と航空会社にとっての実効コストは、通常は十分に定量化されておらず、市場における多くの不確実性に大きく左右される。

顧客の支払い意欲は高まっている。 貨物、法人、レジャーの顧客は、脱炭素化施策に対して支払う意向を示している、またはその傾向がある。2023年のマッキンゼーの調査では、世界中の旅行者の85%が、カーボンニュートラルな航空券に2%以上を支払う意思があると回答しており、これは過去数年と比べて大幅な増加である。2019年と2021年のマッキンゼーの調査では、カーボンニュートラルな航空券により多く支払う消費者の意思は、それぞれ46%と39%であった。しかし、消費者の実際の行動は異なる可能性がある。別の調査では、旅行時に持続可能な選択肢に実際に追加料金を支払う旅行者は14%のみであることが示された。消費者の意思決定は経済的要因の影響を受けるだけでなく、持続可能な予約オプションが少なく、持続可能性に関する情報も不明確である。そのため、持続可能な選択肢を考慮して航空券価格を引き上げると、需要が減少したり、消費者が他の路線に移ったりする可能性がある。それでも、先進的な航空会社は、透明性を確保し、製品を分離し、明確なセグメンテーションに基づいて個別化された持続可能な商品を展開することで、顧客離れを抑えられる可能性がある。

航空会社は、CO2削減とある施策のコストを考慮することに加え、意思決定において追加的な情報源や基準を含めることができる。例えば、CO2を削減するための客室での重量削減策は、航空会社の競争力や顧客体験に影響を及ぼす可能性がある。

航空の脱炭素化におけるOEMの潜在的な道筋

MACCは利害関係者ごとに異なる形を取り、ほとんどの施策では関係者同士の協力が必要となる。航空OEMのMACCは、主にスコープ3のカテゴリー11の排出(販売製品の使用)に焦点を当てる可能性が高い。OEMはまた、自らの下流の脱炭素化の可能性を果たすために、運航効率の改善に向けた施策を講じる航空会社に依存している。そのため、OEMは航空会社と協力して、例えばSAFの需要を集約し、短期的な燃料消費の削減を図ることができる。

水素や電気推進などのより革新的な技術は、2035年までは短距離路線や少人数輸送の用途に限られる可能性が高く、これらの技術を拡大する道筋は依然として不確実である。

実施に関する考慮事項

脱炭素化に対する動的で柔軟なアプローチは、関係者が市場の変化を考慮し、外部の不確実性から示唆を引き出すことを可能にする。企業は目標を設定し優先順位を決めた後、これらの目標をより達成しやすくするための措置を講じることができる。まず、規制環境、顧客行動、技術開発、SAFの供給と価格、および排出量に内在する不確実性を認識することができる。次に、シナリオを作成し、今後1~3年以内に後悔のない施策を特定することができる。

多くの運航部門が関与する重量削減策に特に関連する、さまざまな部門にわたる厳格な実施を確保するため、航空会社は、進捗を追跡・把握し、必要に応じて舵取りするための中央ガバナンス構造の恩恵を受けることができる。先進的な航空会社は、これを可能な限り定期的な事業計画サイクルに組み込んでいる。

ただし、一部のテーマでは、一時的なテーマ別ガバナンス構造が必要となる場合がある。その一例が、SAF調達の最適化、短期および長期のオフテイク契約の管理、長期的な共同投資である。もう一つは、中期および長期の目標達成に役立つ先進的エアモビリティのスタートアップに出資するための持分取得である。

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