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生物基材料和生物燃料市場概況及發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 豐倍生物    2023-10-12

推動發(fā)展生物質(zhì)能源化利用和資源循環(huán)利用是低碳經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展的必然選擇?；剂系氖褂脤е麓罅慷趸嫉呐欧牛趸际菧厥覛怏w的主要來源，是加快全球變暖的重要因素。生物質(zhì)資源是唯一能夠大規(guī)模取代化石燃料的可再生資源，在可持續(xù)發(fā)展中具有不可替代的戰(zhàn)略地位。研究、開發(fā)和利用生物質(zhì)資源，生產(chǎn)生物質(zhì)能源和生物基產(chǎn)品，用以替代礦物能源和石油化工產(chǎn)品勢在必行，逐步成為我國以及歐美國家的重大科技需求和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

地球上每年新生成的生物質(zhì)資源換算約為消耗石油天然氣和煤等能源總量的 10 倍，能夠充分滿足化石資源替代所需。預計 2030 年至少有 20%的化石基產(chǎn)品、約 8,000 億美元的化石基產(chǎn)品可由生物基產(chǎn)品替代，2019 年替代率不到5%，缺口近 6,000 億美元。

廢棄油脂資源化產(chǎn)品主要為生物柴油。我國生產(chǎn)的生物柴油主要用于應用至歐洲地區(qū)，作為生物燃料主要應用于交通及工業(yè)領(lǐng)域，少量用于加工生物基材料，進而應用于下游化工領(lǐng)域。

（1）生物基材料市場需求概況及發(fā)展趨勢

生物基材料由于其綠色生產(chǎn)、環(huán)境友好、資源節(jié)約等特點，已成為我國快速成長的新興產(chǎn)業(yè)。根據(jù)思瀚統(tǒng)計，2014 年至 2021 年我國生物基材料市場規(guī)模迅速擴張，由 2014 年的 97 億元增長至2021 年的 199 億元，其增速由8.6%波動提升至 16.1%，預計 2022 年我國生物基材料市場規(guī)模為 228億元。

2023 年 1 月國家工信部等六部門聯(lián)合發(fā)布《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案》，要求到 2025 年，非糧生物基材料產(chǎn)業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強、產(chǎn)品體系不斷豐富、綠色循環(huán)低碳的創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)，非糧生物質(zhì)原料利用和應用技術(shù)基本成熟，部分非糧生物基產(chǎn)品競爭力與化石基產(chǎn)品相當，高質(zhì)量、可持續(xù)的供給和消費體系初步建立。

1）農(nóng)藥領(lǐng)域的市場需求概況及發(fā)展趨勢

農(nóng)藥助劑在提高農(nóng)藥藥效，改善藥劑性能，穩(wěn)定制劑質(zhì)量等多方面都起著相當重要的作用，是農(nóng)藥制劑必不可少的成分。由于有著成本低、工藝簡單、效果好等特點，苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳烴類溶劑和甲醇、二甲基甲酰胺等仍作為主要溶劑使用。該類溶劑閃點低、揮發(fā)性強、毒性高、易燃易爆，不僅在運輸、貯存和使用中具有危險性，還可能對土壤、水體環(huán)境造成污染，對哺乳動物、水生生物和非靶標生物也存在危害。

隨著農(nóng)藥污染加劇及人類環(huán)保意識增強，部分發(fā)達國家在對農(nóng)藥助劑的毒理學、殘留、降解動態(tài)、環(huán)境行為等研究的基礎(chǔ)上，對農(nóng)藥助劑組分實施嚴格管理，對一些存在潛在風險的助劑品種采取禁限用措施。我國亦出臺多項政策限制或禁止高毒化學農(nóng)藥的使用。隨著《農(nóng)藥管理條例》和配套規(guī)章的實施，國家加快對高毒、高風險農(nóng)藥的替代和管理，農(nóng)藥企業(yè)迫切需求可持續(xù)性的農(nóng)藥助劑用于農(nóng)藥制劑。

農(nóng)藥助劑作為農(nóng)藥生產(chǎn)過程中必要成分，其潛在市場規(guī)模與農(nóng)藥市場發(fā)展息息相關(guān)。根據(jù)英國咨詢公司 AgbioInvestor 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020 年我國農(nóng)藥行業(yè)市場規(guī)模 454 億元，同比保持穩(wěn)定，自 2015 年來年均復合增長率為 2.2%。預計2025 年整體市場規(guī)模將達到 541 億元，年均復合增長率 3.6%，增長主要得益于逐步采用更為先進且更具可持續(xù)性的農(nóng)藥技術(shù)和成分。

2）化肥領(lǐng)域的市場需求概況及發(fā)展趨勢

基本上所有的復合肥、尿素都需要用到防結(jié)類助劑以避免水溶性鹽結(jié)晶或化肥顆粒表面形成晶橋進而導致化肥結(jié)塊，因此生物基材料的潛在消費量與下游復合肥、尿素的產(chǎn)量存在線性關(guān)系。通常一噸復合肥及尿素使用的防結(jié)劑消費額在 20 元左右，據(jù)此測算 2022 年生物基材料在化肥領(lǐng)域的市場容量約為 15.97 億元。

我國化肥市場生產(chǎn)量龐大。根據(jù)《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》，其中具體提到要“推進化肥農(nóng)藥減量化和土壤污染治理”，我國化肥行業(yè)發(fā)展仍然是保持化肥使用量零增長，鼓勵環(huán)保、高效的新型肥料發(fā)展。在供給側(cè)改革的大環(huán)境下，化肥工業(yè)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展。

近年來，隨著化肥行業(yè)的產(chǎn)品標準提升、政策趨于完善，以及小型、落后、不環(huán)保產(chǎn)能的淘汰，復合肥及尿素合計產(chǎn)量整體保持穩(wěn)定，需求總體也較為平穩(wěn)，行業(yè)呈現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展趨勢。

3）生物基材料符合綠色農(nóng)業(yè)的政策需求

我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)部出臺了《“十四五”全國種植業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《到 2025 年化肥減量化行動方案》《到 2025 年化學農(nóng)藥減量化行動方案》等一系列政策，以期優(yōu)化農(nóng)藥化肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，逐步淘汰落后產(chǎn)能，實現(xiàn)農(nóng)藥化肥產(chǎn)品的綠色增效和產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

盡管下游農(nóng)藥和化肥行業(yè)使用量受限，但相關(guān)政策的實施旨在提供農(nóng)藥和化肥的利用率，實現(xiàn)降量增效的作用。

（2）生物燃料行業(yè)市場概況及發(fā)展趨勢

1）全球燃料能源需求概況及發(fā)展趨勢

① 全球生物柴油產(chǎn)量整體保持穩(wěn)定，其中歐盟為最大消費地區(qū)

根據(jù) IEA 數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021 年全球生物柴油消費量約為 4,027 萬噸，預計2027 年消費量增長至 5,619萬噸，年復合增長率約為 5.71%。

從消費量來看，全球最大的生物柴油消費地區(qū)是歐盟，占全球生物柴油總消費的 34.65%，其次是美國、印度尼西亞、巴西、泰國、阿根廷、中國，占比分別是 20.72%、17.32%、12.31%、3.61%、1.13%、1.06%。

② 受限于廢棄油脂供應，全球生物柴油主要原材料為植物油，廢棄油脂占比較小

在供應結(jié)構(gòu)上，全球目前已形成以植物油為主，以廢棄食用油為輔的多元供應結(jié)構(gòu)。根據(jù)經(jīng)合組織統(tǒng)計，目前約 73%的生物柴油由植物油（14%的菜籽油、24%的豆油和 31%的棕櫚油）和約 21%的廢棄食用油生產(chǎn)。

③ 歐盟本土生物柴油產(chǎn)能不足，需求持續(xù)增長，中國生物柴油有望受益于歐盟生物柴油需求量增加和廢棄油脂原料占比要求提高的結(jié)構(gòu)變化

生物柴油是歐盟最重要的生物燃料，占其生物燃料市場的 81%。其中歐盟生物柴油的供應 83%為歐盟內(nèi)部生產(chǎn)，17%來自進口，整體呈現(xiàn)供不應求的市場狀態(tài)，我國是歐盟主要進口國之一。2021 年，中國是歐盟進口生物柴油的主要進口國之一，占歐盟當年總進口量的 13%。由于歐盟資源稟賦及其 2050年實現(xiàn)碳中和的氣候政策，歐盟的生物柴油將長期處于供不應求狀態(tài)，需從國外進口才能滿足消費需求，根據(jù) USDA 報告，近年來歐盟生物柴油消耗量持續(xù)增加，其產(chǎn)需缺口持續(xù)擴大，我國作為歐盟的主要進口國之一，受益于歐盟生物柴油進口需求量的增加。

目前歐盟本土生物柴油生產(chǎn)以及進口依然以糧食基生物原料為主。基于政 策性引導，歐盟生物柴油原料結(jié)構(gòu)中廢棄油脂的占比已從 2014 年的 12.69%上升至 2021 年的 22.10%，預計 2022 年提升至 25.88%，且該比例有望繼續(xù)提高。中國的生物柴油制造商均有望受益于此結(jié)構(gòu)變化。

2）我國生物柴油市場需求及發(fā)展趨勢

① 我國生物柴油產(chǎn)能利用率較低，市場集中度較高

我國生物柴油行業(yè)產(chǎn)能利用率較低。由于人口、飲食習慣、糧食戰(zhàn)略等因 素，我國生產(chǎn)的生物柴油主要以餐飲廢棄油脂為原料，但我國廢棄油脂市場呈 現(xiàn)“小散亂”的格局，很多生物柴油企業(yè)無法持續(xù)穩(wěn)定和具備競爭力的價格獲 取足夠的原材料用于生產(chǎn)，如何以低廉的價格獲取更多的廢棄油脂原材料是中 國生物柴油企業(yè)所面臨的核心難題。

根據(jù) USDA 統(tǒng)計，2022 年預計我國生物柴油生產(chǎn)企業(yè)約 46 家，名義產(chǎn)能約為 414 萬噸，實際產(chǎn)量約為 214 萬噸5，產(chǎn)能利用率突破 50%，較過去 30%左右的平均水平提升明顯，但仍處于較低水平。隨著有關(guān)部門繼續(xù)加強“地溝油”收儲運體系建設(shè)和監(jiān)管，防止“地溝油”回流餐桌污染環(huán)境，廢棄油脂回收市場有望規(guī)范，生物柴油企業(yè)原料供應或?qū)⒏臃€(wěn)定。

我國生物柴油市場集中度相對較高。前十大（含并列）生物柴油企業(yè)占比超過 40%。

② 限于政策推廣緩慢等因素，我國生物柴油主要以出口為主，歐盟是我國主要出口區(qū)域

我國僅在上海等地區(qū)推廣使用生物柴油，尚未全面開展生物柴油使用，且我國生物柴油應用于化工領(lǐng)域尚處于探索階段，目前整體市場規(guī)模較小，因此我國生物柴油主要以出口為主，歐盟系我國第一大出口區(qū)域，占比超過 90%。隨著我國逐步出臺生物柴油相關(guān)政策以及生物柴油在化工領(lǐng)域的應用探索，我國生物柴油市場規(guī)模有望逐步提升。

③ 若全面推廣生物柴油調(diào)合燃料（B5）標準，我國生物柴油需求量與產(chǎn)能存在巨大供需缺口

我國積極支持生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！犊稍偕茉捶ā访鞔_規(guī)定石油銷售企業(yè)應將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系。2014 年，《生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》從原料、布局、監(jiān)管等方面，明確了產(chǎn)業(yè)規(guī)范要求。2016 年，《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出健全生物柴油產(chǎn)品標準體系，推進生物柴油在交通領(lǐng)域的應用。

近年來，為滿足大氣污染防治需要，陸續(xù)修訂發(fā)布第六階段《車用柴油》和《B5 柴油》國家強制性質(zhì)量標準，其中《車用柴油》標準允許添加不超過 1%的 BD100 生物柴油，《B5 柴油》標準要求添加 1~5%的BD100 生物柴油。

目前上海已經(jīng)將 B5 生物柴油納入轄區(qū)內(nèi)的加油站成功推廣，并于 2018 年至今連續(xù)實施兩輪支持餐廚廢棄油脂制生物柴油推廣應用的政策。2023 年 2 月，上海市綠化和市容管理局等 8 部門聯(lián)合發(fā)布《上海市減污降碳協(xié)同增效實施方案》，方案中明確“加大 B5 生物柴油的推廣應用力度，研究 B10 餐廚廢棄油脂制生物柴油應用可行性，鼓勵 B10 餐廚廢棄油脂制生物柴油混合燃料在內(nèi)河船舶上使用”。根據(jù)上海市綠化和市容管理局數(shù)據(jù)，2018 年至 2023年 2月，上海市已累計銷售 B5 生物柴油 190 萬噸，折合 BD100 生物柴油約 9.5 萬噸。

“十二五”以來，我國推進的 86 個餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點每年廢棄油脂收集總量約為 260-270 萬噸，我國尚未全面建立廢棄油脂收運體系。若我國全面推行生物柴油調(diào)合燃料（B5）標準并要求強制添加，測算得生物柴油的需求量將達到約 800 萬噸，與當前國內(nèi)現(xiàn)有表觀產(chǎn)能之間存在巨大供需缺口。此外，由于較高的收運和加工成本，廢棄油脂制取的生物柴油價格通常高于化石柴油，市場缺乏動力使用 B5生物柴油混合燃料，需要政府補貼支付綠色溢價。