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生物柴油为生物质可再生资源,亦可归类于可再生新能源产业。生物柴油是利用动植物油、废油脂或微生物油脂等为原材料生产的“绿色能源”,具有可再生、清洁和安全三大优势,因此促进生物柴油产业发展对推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染效果显著,受到了世界许多国家的重视和推广。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国生物柴油行业市场调查分析及投资策略专项研究预测报告》
(1)产业发展阶段:在国外发展生物柴油主要原料是依靠植物油,各国根据自然资源差异选择不同的推广方式,如欧美地区主要采用菜籽油、大豆油等传统油料作物为原料,并大规模进行商业化应用,每年还从外国进口大量生物柴油进行补充。
我国作为人口大国,社会生产生活每年产生的废动植物油脂超过1000万吨,这些废油脂如果没有得到妥善处置,轻则污染环境,重则出现回流餐桌、危害食品安全现象。同时,我国又是石油和植物油消耗大国,两油对外依存度高。因此,在我国发展生物柴油产业,不能仿效国外的发展路线,不能与人争粮。
国内企业应通过自主创新,走具有中国特色的资源循环利用路线,利用我国丰富的废油脂资源研究开发生物柴油产业化关键技术,使废油脂高效转化成生物柴油和生物基材料,这些废油脂资源必将成为永续利用的城市矿产资源,对我国经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。
我国为发展生物柴油产业,就规范和鼓励厨余垃圾回收利用、生物质能源综合利用、生物柴油技术发展等方面,陆续出台一系列法律、政策进行支持,为生物柴油产业发展提供了有力支持和引导。由于技术水平、产品质量、政策推广等因素,现阶段我国的生物柴油主要是用于车用燃料、锅炉船舶燃料、制备生物基新材料领域,产品以出口欧洲市场为主,且出口量逐年增加。虽然生物柴油在我国从开始发展近二十年,但从规模、市场商业化推广程度,其行业整体发展还属初级阶段。
(2)行业基本特点:由于生物柴油原料来源于植物端,据专业研究其植物成长结果过程通过光合作用所吸收的二氧化碳大于制备成生物燃料使用的碳排放,因此生物柴油被公认为零碳燃料。随着环保要求的不断提高,生物柴油与化石柴油调合后用作车用燃料,其环境效益和社会效益优势不断突显,特别是我国的生物柴油生产是以废油脂为原料,其环保效益更加明显。
现阶段我国还没有推行生物柴油的强制添加标准,生物柴油以出口为主。欧洲是全球最大的生物柴油消费和进口区域,随着欧洲地区生物柴油强制添加标准的提升以及以废油脂制成的生物柴油的鼓励推广优势,欧洲市场对生物柴油的需求,特别是对由废油脂制成的生物柴油产品的需求仍不断提升。
生物柴油不仅可以作为清洁燃料,其副产物可提炼生物基工业甘油、同时生物柴油深加工生产生物基化学品--生物酯增塑剂、环保型醇酸树脂、天然脂肪醇等产品。在国内,生物柴油主要是应用于环保增塑剂、表面活性剂、工业溶剂等精细化工领域。随着人们环保意识的增强,以生物柴油制成的生物基绿色化学品已逐渐被人们所接受并逐步大量使用。
(3)主要技术门槛:利用废油脂制备生物柴油的技术难度要高于以传统油料作物制备生物柴油。欧美地区主要采用菜籽油、大豆油为原料生产生物柴油,生物柴油产品质量标准是根据植物油基础而制定,产品对硫、磷、酸值、甘油酯、多元不饱和脂肪酸甲酯、氧化安定性等指标有严格要求,因此利用废油脂制备的生物柴油产品质量若要达到欧美生物柴油标准并实现高收得率有一系列的技术需要攻关解决。
同时,废油脂来源于餐厅、食品厂、榨油厂等,油脂在前道的使用过程中基本都经过高温烹饪或高温酸化,部分油脂会出现分解和断链;而且废油脂来源的环境、包装、运输过程都会出现被其它有机物污染,在生产过程中,需要涉及有机化学、自动化、计算机、工程管理等多个学科领域的知识,且制造设备多为非标设备,需要定制化设计制造。因此,利用废油脂生产生物柴油,产品达到国际先进标准,并实现产业化规模化的稳定量产,难度较高,具有一定的技术门槛。
生物柴油不仅可以作为清洁燃料,其副产物可提炼生物基甘油、同时生物柴油可深加工生产生物酯增塑剂、环保型醇酸树脂、天然脂肪醇等生物基绿色材料。尽管生物基绿色材料的应用在某些领域已经取得了较好效果,但生物基材料作为初级产业,其成熟度还无法与已发展一百多年的石化工业相比,要形成对石化材料的大规模替代仍有一系列的技术、市场门槛,但其良好的行业前景预期可待。
(4)产业发展趋势分析:生物柴油是典型的“绿色能源”,具有原料来源广泛且可再生、燃料性能好、环保效果显著等特性。大力发展生物柴油对推进能源替代实现碳减排、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。
世界上主要的生物柴油生产国根据各自区域的自然资源,选择了适合自身发展生物柴油制备技术路线,主要是以植物油为原料,采用酯交换技术生产生物柴油;我国主要以废油脂为原料生产生物柴油,采用的工艺包括,一是采用预酯化或脱脂肪酸后酯交换技术、催化甲酯化技术生产酯基生物柴油(FAME),二是采用加氢技术生产烷烃为主的烃基生物柴油(HVO)。二者各有特点:烃基生物柴油是碳氢化合物,与化石柴油结构更相近,十六烷值较高,但生产成本更高,而酯基生物柴油是碳氢氧化合物,润滑性更出色,推广经济成本更低。
随着生物柴油产业发展的成熟性,市场竞争日益激烈,生物柴油行业技术创新主要是围绕废油脂纯化、提高转酯率、高标准产品收得率、节能减排等新技术开发。
随着信息技术的蓬勃发展,新业态悄然兴起,为提高生物柴油产业化水平,公司在生产经营过程进一步融合信息化技术、自动化智能化生产技术等以提高企业适应市场发展和客户定向需求能力,有效促进企业生产经营效率的提高。融合提升信息化水平、强化自动化智能化生产条件、增强安全环保管理能力、保障企业资金安全、从而提高企业生产经营效率和健康发展是公司不懈努力和追求的目标,也是未来的发展趋势。
(5)产业投资价值分析:
1、生物柴油零碳燃料,碳中和效果显著:生物柴油是以植物油和废弃油脂为原料生产的清洁能源,原料来源广泛且永不枯竭;其次,生物柴油和化石柴油对比,使用过程可大幅度减排二氧化碳,同时生物柴油原料来自于植物端,植物在成长结果过程中通过光合作用大量吸收二氧化碳,植物油在成长过程中所吸收的二氧化碳高于制成生物柴油使用所排放的二氧化碳,属于零碳清洁能源。特别是利用地沟油制成的生物柴油,其不占用耕地、机械等,减排效果更明显。根据排放的生命周期评估,不同原料制成的生物柴油温室气体减排量不同,以传统经济作物为原料的生物柴油减排量较小,以废油脂等废弃物为原料生产的生物柴油减排量最高。
为应对全球气候问题,世界各国出台各类政策及举措控制二氧化碳排放,并支持发展低碳清洁的可再生能源产业。交通运输领域是碳排放的重点管控方向之一,是许多国家和地区可再生运输政策框架的核心。生物柴油以其绿色、清洁、循环的优势,成为交通运输部门实现碳减排的主流方向之一。
2、全球生物柴油产销量保持稳定增长:20世纪90年代利用油脂制取生物柴油逐步实现工业化生产,而且随着植物油脂供应量的提升以及各国政府对生物柴油的重视程度逐渐提升,生物柴油的产销量也逐步提升。
世界上主要的生物柴油生产国根据各自区域的自然资源,选择了适合自身发展生物柴油制备技术路线,如欧洲生物柴油的原材料以菜籽油为主,美国、巴西、阿根廷以大豆油为主,马来西亚和印尼以棕榈油为主。近几年来,全球生物柴油产量保持稳定增长,2019年,全球生物柴油总产量约3700万吨,同比增长13%,其中,欧盟约占30%,美国约占10%,而我国仅占1.47%。生物柴油的消费存在明显的地域性。主要集中在欧洲,美国,南美的巴西、阿根廷以及东南亚的印度尼西亚和泰国,其他地区有零星分布。其中,欧盟是世界最大的生物柴油消费经济体和进口区域。
欧洲地区生物柴油消费量占比全球总消费量的47%,中南美地区(包括巴西、阿根廷、哥伦比亚、秘鲁等)和亚洲及大洋洲地区(印度尼西亚、马来西亚、泰国和澳大利亚等)均占比18%,北美地区(美国、加拿大)占比16%。其中,欧洲生物柴油2017年产量约为1,035万吨,而消费量约为1,280万吨,供需缺口245万吨,因此欧洲又是全球最大的生物柴油进口区域。
欧盟成为世界最大的生物柴油市场,主要得益于区域内的国家组织及各主要国家实施了鼓励消费生物柴油的政策。自《京都议定书》后,欧盟把生物燃料作为主要替代能源,并建立了系统化的推广政策,生物柴油作为可再生能源逐步获得推广使用。2003年欧洲开始批准发展和使用生物燃料,2018年欧洲重订了《可再生能源指令》(RedII),要求2030年可再生能源消费比例达到32%,其中可再生燃料在运输部门的占比需达到14%。2019年,欧盟生物柴油消费量1350万吨,其中进口约270万吨,供需缺口随着生物柴油添加标准的提高将进一步扩大。
此外,废油脂制取的生物柴油由于在欧洲拥有双倍减排计数和较高减排值的政策优势,在市场竞争中具有加强的性价比优势,因此欧盟对于生物柴油的需求,特别是对由废油脂制取的生物柴油的需求,仍将保持较快增长。
3、国内市场发展空间巨大:21世纪初,我国生物柴油行业才开始兴起,受我国粮食战略的限制,我国的生物柴油行业仅能以地沟油、酸化油等废油脂为原料。通过科技创新实现废油脂高效转化生物柴油并发展壮大,为社会提供大量零碳能源,同时为社会大众闻之色变的“地沟油”提供一个合法合规的处置渠道,服务于经济社会发展和广大人民群众需求,意义重大。
近年来政府部门开始逐步重视地沟油的无害化处置及资源化利用。根据国家粮油信息中心公布的《中国食用植物油供需平衡表》信息粗略计算,我国每年产生废油脂1000万吨,用于生产生物柴油的利用率不足10%。从经济效益和社会效益来看,随着国家政策持续监管和垃圾分类措施的不断推进,将废油脂转化为生物柴油项目是目前实现废油脂资源化利用的最佳路径。
虽然当前国内尚未强制要求在柴油中强制添加生物柴油,但上海已经将B5生物柴油纳入辖区内的加油站成功推广。根据国家统计局的数据,2019年柴油表观消费量1.46亿吨,因此若国家从B5调合燃料标准开始推广,生物柴油的需求量将达到约750万吨,与当前国内不足100万吨的产能之间存在巨大的供需缺口。未来在国家政策的鼓励下以及消费者在环保意识的感召下愿意为绿色买单,能源行业开始逐步吸收消化生物柴油,而能源行业庞大的市场需求量将给生物柴油行业带来巨大的发展空间。
4、生物基材料:生物柴油成分为脂肪酸甲酯,主要用于作为清洁燃料,还可以用于生产生环保型增塑剂、表面活性剂、环保型醇酸树脂、工业润滑剂等可降解生物基绿色化学品。用于生物酯增塑剂的生产是国内生物柴油最主要的应用领域。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国生物基材料市场动态监测及竞争战略研究报告》
1)生物酯增塑剂:PVC是我国最大的通用型合成树脂材料,为工业制造、建筑、医药和日用品生产等关系国计民生的产业提供了重要的原材料,在我国国民经济中占有重要地位。
2019年PVC产量达2011万吨,且增速稳定。我国是全球最大的PVC生产和消费国。增塑剂是生产PVC的重要原料,市场需求巨大。相比于传统增塑剂DOP对于人体的潜在致癌危险,环保型增塑剂具有无毒环保的特性,用其生产的PVC产品广泛用于食品包装、医疗用品材料、玩具、人造皮革、薄膜、塑胶跑道和供水管道等等,同时也用作纤维素树脂和合成橡胶的无毒增塑剂与软化剂。因此,随着我国环境保护、卫生安全对消费意识的增强,生物酯增塑剂作为环保、无毒、可再生材料未来市场发展有望实现较快的发展。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国生物酯增塑剂市场监测调查分析与投资战略咨询预测报告》
2)环保型醇酸树脂2019年,我国的涂料销售量为2416.1万吨,基本实现满产满销。公司自主研发的环保型醇酸树脂是由公司自产的长链不饱和占比较高的生物柴油或高碘值废油脂与副产物提炼的工业甘油深加工而成,可用于各种油漆的生产,是油漆行业的主要成膜基料,其中水性醇酸树脂以水为溶媒,在制漆、刷漆、喷漆过程可大大减少对有机溶剂的使用和减少VOC的排放,水性醇酸树脂涂料以其环保和绿色的特点,将具有较大的发展空间。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国环保型醇酸树脂行业市场调查研究及投资潜力预测报告》
3)工业甘油:工业甘油是一种用途广泛的大宗化工原料,主要应用于药用及化妆品、醇酸树脂、食品等领域。我国主要是用于醇酸树脂。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国工业甘油行业市场监测及投资环境评估预测报告》
随着我国经济增长及人民生活水平的提升,我国甘油市场需求增长迅速,目前国内产量总体增量不大,以进口为主,2019年全国甘油产量约25.73万吨,甘油进口量为35.22万吨,粗甘油进口量为127.06万吨,国产甘油的需求缺口较大,市场前景良好。相比于化工合成的工业甘油,生物柴油生产过程中所产出的副产品进一步加工而成的工业甘油更具环保性,同时工业甘油的有效利用能提高生物柴油的原材料利用率,降低资源浪费,进一步提升生物柴油的综合利用效益。