生物柴油行業產業鏈及發展趨勢
1、生物柴油基本情況
由于生物柴油幾乎不含硫，同時具有可再生和可降解等特性，以及與傳統石化柴油相近的性能，因此被廣泛應用于燃燒、綠色化工原料等產品領域。從生物柴油制作工藝來看，主要分為酯基生物柴油和烴基生物柴油兩大類。
酯基生物柴油是由通過酯交換法生產，將油脂中的脂肪酸甘油三脂與甲醇或乙醇發生酯交換反應，生成脂肪酸酯，即酯基生物柴油。酯基生物柴油是目前國內外生物柴油主要品種，酯基生物柴油在全球發展較早，各方面發展較為成熟，因此也被業界俗稱為第一代生物柴油。
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烴基生物柴油則是通過加氫衍生可再生柴油或加氫植物油的方法制成。我國烴基生物柴油生產尚處于起步階段，較之酯基生物柴油，烴基生物柴油克服了酯基生物柴油的缺點，其通過油脂加氫脫氧制成的無氧烷烴，其氮、硫等元素含量很低，具有與化石柴油相近的粘度、較低的密度和較高的十六烷值，同樣單位質量的發熱值更高，基于上述優異性能，業界俗稱第二代生物柴油。
2、生物柴油產業鏈概況
生物柴油的上游原材料，目前主要來源為各種油料，既包括各類植物油及其精煉過程中的 DD 油，也包含餐飲、生活垃圾等廢油以及工業混合油等。上述各類廢棄油脂中均含有大量游離的脂肪酸，可以將其進一步加工為生物柴油。目前，全球生產生物柴油的主要國家和地區有美洲、東南亞和歐盟。其中，美國、巴西、阿根廷等美洲國家主要以大豆油為原料生產生物柴油，馬來西亞、印尼、泰國等東南亞國家棕櫚油資源豐富，原料以棕櫚油為主，而歐盟生物柴油原料主要以菜籽油為主。
資料來源：普華有策整理
3、生物柴油市場需求情況
酯基生物柴油為從DD 油中提取的聯產品脂肪酸甲酯，目前主要應用在農藥領域；而利用工業混合油、酸化油等進一步加工的烴基生物柴油則主要出口到歐洲，應用在燃燒領域。
（1） 農藥領域需求
脂肪酸甲酯作為綠色環保溶劑在農藥制劑中可以替代傳統的苯、甲苯、二甲苯等溶劑。農藥可以用來殺滅昆蟲、真菌和其他危害作物生長的生物，而在農藥中添加有機溶劑可以實現多重目的：第一，加入溶劑可以溶解和稀釋農藥活性成分；第二，溶劑的使用可以增強和改善農藥的加工性能，如提高流動性，有利于計量、運輸、包裝和施用；第三，有機溶劑可以溶解植物蠟質層，促進農藥進入植物，進而發揮藥效。
目前，我國絕大多數農藥溶劑屬于工業有機溶劑。用量較大的常規的溶劑主要有苯、甲苯、二甲苯、萘、醇類、酮等。在各類農藥溶劑中芳烴類溶劑應用最為廣泛，其中又以二甲苯為最，其應用范圍廣、消耗量巨大。20 世紀 50-60 年代，有機磷農藥大發展時期，大多數選擇苯、甲苯等芳烴類溶劑。近年來，隨著環保、低碳、安全等環保意識的不斷增強，傳統的苯、甲苯、二甲苯等毒性較高、難以分解、污染環境的有機溶劑正受到不斷的限制，在一些發達國家有被禁止使用的趨勢，特別是在蔬菜、果樹上應用芳烴溶劑配制的乳油，遭到了強烈的抵制。
脂肪酸甲酯作為一種新型綠色有機溶劑，具有低毒、環保、可降解的優點，同時脂肪酸甲酯溶解性好，對植物安全性高，目前在劑型選擇中有著取代傳統有機溶劑的趨勢。由國家統計局近年的數據可以發現，近年我國農藥年產量呈現兩個明顯階段。第一階段為 2000-2014 年，年產量處于快速增長階段，從 2000 年的 60.70 萬噸，增長到 2014 年的 374.4 萬噸，年復合增長率為 13.88%，2014-2015年達到峰值。第二階段為 2015 年至今，這期間年產量快速回落，從 2015 年的374 萬噸降到 2019 年的 211.81 萬噸，復合年均下降 13.25%。我國農藥產量持續下降是因為中國環保安檢各項政策持續推行的結果，傳統的農藥生產受到較大沖擊，綠色、環保型新農藥的研發生產已經刻不容緩，必將刺激脂肪酸甲酯作為新型環保農藥溶劑的進一步的需求。
（2）燃燒領域需求
生物柴油是一種清潔的可再生資源，有“綠色柴油”之稱，其幾乎不含硫，具有環保性能好、發動機啟動性能好、燃料性能好，可再生等特性。近年來許多研究證實，無論是小型、輕型柴油機還是大型、重型柴油機或是拖拉機，燃燒生物柴油后碳氫化合物都減少 55%-60%，顆粒物減少 20%-50%，一氧化碳減少 45%以上，多環芳烴減少 75%-85%。大力發展生物柴油對經濟可持續發展、推進能源替代、減輕環境壓力、控制城市大氣污染具有重要的戰略意義。
根據全球再生能源現狀報告（2018-2020），2019 年全球生物柴油產量達到了 474 億升，6 年內 CAGR 達 8.35%。2019 年，全球生物柴油產量增長 13%至474 億升。2019 年，全球排名前五的國家生產了全球 57%的生物柴油，其中印度尼西亞占比最大為 17%，其次為美國（14%）、巴西（12%），然后是德國（8%）和法國（6.3%）。2019 年中國生物柴油全年實際產量約 6 億升，占全球產量比例為 1.27%。據 USDA 數據顯示，2018 年、2019 年和 2020 年，歐盟的生物柴油產量依次達到 151 億升、161 億升和 160 億升，2019 年增加了 6.5%，而 2020 年受到新冠疫情影響減少了 0.9%。
根據聯合國統計司（UNDA）的統計，生物柴油中 98.5%應用于燃料領域，歐盟是世界第一大生物柴油需求地區，2020 年歐盟生物柴油消費占到世界總生物柴油消費的 50%以上。
據 USDA 數據顯示，歐盟生物柴油消費基本運用于交通領域，2020 年歐洲生物柴油在交通領域的消費量約為 167 億升。另據 USDA 2020 EU Biofuels Annual 預測，2021 年歐洲生物柴油需求量將達到 178.9 億升，2023 年達到 212 億升，而2030 年達到 222 億升，較 2020 年生柴消費分別增加 12 億升、45 億升和 55 億升的生物柴油需求。
我國提出“中國二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值，努力爭取在 2060 年前實現碳中和”。“碳中和”目標的提出，給我國能源發展目標和路徑劃定了邊界。實現碳中和與建設美麗中國高度契合，將促進我國能源和經濟系統加速轉型升級。《2030 年前碳達峰行動方案》提出，將大力推進先進生物液體燃料替代傳統燃料以合理調控油氣消費，并將積極擴大先進生物液體燃料在交通運輸領域的應用作為推動運輸工具裝備低碳轉型的重要措施之一。由于中國經濟仍處較快發展階段，考慮到“碳達峰”和“碳中和”的需求，生物柴油將具有巨大的市場潛力。
4、生物柴油行業發展趨勢
對于業內企業來說，脂肪酸甲酯工藝流程的優化提升是所關注行業技術發展方向，如反應裝置、預處理和后提純設備的設計開發、新工藝以及整個工藝過程的優化等。
在市場發展方向上，生物柴油不僅可以作為清潔燃料，同時還可以作為生物基綠色材料的生產原料。生物基綠色材料天然具有可再生、環保、無毒的屬性，是替代石化材料的最優選擇，其對石化材料的替代是大勢所趨，并在某些應用領域已取得了較好效果，但生物基綠色材料在產業成熟度、產品經濟性方面還無法與已發展一百多年的石化工業相比，要形成對石化材料的大規模替代仍有一系列的技術難題需要去克服。未來隨著材料研究發展以及生產成本的降低，將逐步出現新的應用方向，產生新的市場需求。