專題報告（化工）：碳中和背景下燃料乙醇與生物柴油市場分析（一）市場介紹

2024-03-072024-03-07為關(guān)注、收到或閱讀本報告內(nèi)容而視相關(guān)人員為客戶；市場有風(fēng)險，投資需謹(jǐn)慎。如本報告涉及行業(yè)分析或上市公司相關(guān)內(nèi)容對任何主體進(jìn)行或不進(jìn)行某項行為的建議或意見，不得將本報告的任何內(nèi)容據(jù)以作為中信期貨所作的承諾或聲明。在任何情況下，任何主體依據(jù)本報告所進(jìn)行的任何作為或不作為，中信期貨不承擔(dān)任何責(zé)任。碳中和背景下燃料乙醇與生物柴油市場分析與農(nóng)產(chǎn)品關(guān)系等角度，展望全球燃料乙醇和生物柴油市場，對過改用生物燃料、氫和氨等低碳燃料，將會實現(xiàn)大幅減排，氫氣和氨氣被認(rèn)為是最有潛力的替代燃料，但鑒于其低能量密度、儲備能力不足、電池燃料技術(shù)不成熟等兩種投資咨詢業(yè)務(wù)資格：證監(jiān)許可【2012】669號 2022/82022/112023/2物柴油需求維持較高增速。盡管棕櫚油、菜籽油和大豆油等生產(chǎn)的一代生物柴油全球 1 5 4 6 6 7 8 8 9 圖1：農(nóng)產(chǎn)品與成品油聯(lián)系碳中和背景下燃料乙醇與生物柴油市場分析系列專題聚焦農(nóng)產(chǎn)品和成品油市場，通過分析汽油-燃料乙醇-玉米等農(nóng)產(chǎn)品、柴油-生物柴油-豆油等農(nóng)產(chǎn)品，探究農(nóng)產(chǎn)品和成品油市場的聯(lián)系，以美國市場為主要研究政策、市場供需格局對碳中和背景下生物燃料對成品油需料對農(nóng)產(chǎn)品需求的提升作用作出定性、定量研究，對我國生物場與農(nóng)產(chǎn)品市場相互影響逐步增強。燃料乙醇作為連接汽需求的作用；生物柴油作為連接柴油和豆油（其他生物柴油原一、碳中和驅(qū)動燃料乙醇和生物柴油需求持續(xù)提升的手段，一是碳封存，主要由土壤、森林和海洋等天然碳匯吸碳清潔技術(shù)，減少一個行業(yè)的二氧化碳排放量來抵消另量的計算單位是二氧化碳當(dāng)量噸數(shù)。一旦徹底消除二氧化中的自主減排承諾只能減緩全球溫室氣體排放的上升速度，到20的目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。這就要求締約方在原定基礎(chǔ)上制訂更大力劃，世界各國在氣候治理這一議題上還有很長的路將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于圖2：凈零排放情景下，全球不同交通運輸燃料和方式終端消費單位：艾焦圖3：全球交通運輸部門轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵里程碑全球交通運輸部門轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵里程碑公路交通運輸2035年，全球停止銷售新的內(nèi)燃機乘用車航空和航運盡快實施嚴(yán)格的降低碳排放強度的目標(biāo)類別202020302050公路交通運輸PHEV、BEV和FCEV銷量占比：轎車5%64%100%兩輪/三輪車輛40%85%100%3%60%100%面包車0%72%100%重型卡車0%30%99%石油產(chǎn)品中摻入生物燃料5%41%鐵路電力和氫能在能耗總量中的占比43%65%96%由交通運輸方式轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的活動增加（指數(shù)2020年=100）100%100%130%航空合成氫基燃料在航空能耗總量中的占比0%22%33%生物燃料在航空能耗總量中的占比0%45%通過行為改變措施而避免的需求（指數(shù)2020年=100）0%20%38%航運在航運能耗總量中的占比氨0%8%46%氫0%2%生物能源0%7%21%基礎(chǔ)設(shè)施電動車公用充電樁（百萬臺）40200氫加注單元5401800090000電氣化鐵路路線占比34%47%65%交通運輸歷來嚴(yán)重依賴石油產(chǎn)品，盡管生物中長期來看，在凈零碳排放情景中通過改用生物燃料、氫和氨等低碳燃料，將會實現(xiàn)大幅減排，氫氣和氨氣被認(rèn)為是最有潛力的替代密度、儲備能力不足、電池燃料技術(shù)不成熟等兩種燃料當(dāng)前并南非薩拉達(dá)尼亞灣之間航行時進(jìn)行了生物燃料試驗——極低硫油(VLSFO)與10%的第二代基于廢物的廢食用油甲酯(UCOME)混合。結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)船用燃料相0 JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec*噸，同比增長8.24%。其中傳統(tǒng)船用燃圖5：生物燃料需求圖5：生物燃料需求生物質(zhì)柴油和生物航煤增速低于前兩者但也維持高增速。需求IEARenewables2021Analysisandforecastto2026艙(Well-to-Tank，WtT)和下游的艙到槳(Tank-to-Wake，TtW)全生命周期排放。圖7：井到艙和艙到槳全生命周期排放示意圖250150100500柴油（a）LNG（b）生物甲烷（c）LPG（a）甲醇（b）甲醇（d）上游排放（WtT）下游排放（TtW）生產(chǎn)原料a）石油b）天然氣c）市政固體垃圾d）煤e）森林殘渣f）甜菜g）農(nóng)業(yè)殘渣h）油菜籽i）基于風(fēng)電的水電解固定碳排放，經(jīng)過燃燒過程或其他化學(xué)反應(yīng)重新釋放到大氣中，從全生命周碳中和：碳中和政策對航運市場影響（五）——甲醇還是氨？——專題報告20230322油砂油棕櫚油大豆菜籽95原油87.5向日葵86棕櫚油（甲烷捕捉）83小麥（經(jīng)過處理用作熱電聯(lián)產(chǎn)燃料）47玉米43甘蔗36小麥秸稈（經(jīng)過處理作為熱電聯(lián)產(chǎn)燃料）35甜菜34第二代生物乙醇（占用土地）32第二代生物柴油（占用土地）21第二代生物乙醇（不占用土地）9第二代生物柴油（不占用土地）9二、燃料乙醇和生物柴油介紹中無水乙醇——酒精濃度99.5%以上，是按一定的比例摻10%左右的乙醇。另一種方法是用乙醇代替汽油，這個過程也很成合成氣發(fā)酵法（木質(zhì)纖維素，還有各種有機質(zhì)都可以氣化，然后用于生產(chǎn)乙醇，和工藝的發(fā)展進(jìn)程，目前國際上燃料乙醇的生產(chǎn)原料主原料，主要有玉米、甘薯、木薯、馬鈴薯、小麥、大麥加工廢料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的廢棄物。其中以玉米的生產(chǎn)技術(shù)最為成熟。以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇時還會有DDGS（Distillers一噸小麥=393升乙醇+313千克DDGS+少許植46760-140290C6H10O5（淀粉H2O（水C6H12O6（葡萄糖）米淀粉含量為65%-70%之間，那么普通玉米的酒精產(chǎn)量為0.7*0阿根廷,260,55%玉米和高粱/小廢棄糖/酒精/麥麥94%家比如印度的燃料乙醇需求將維持高增速水平。各國燃中國法國德國荷蘭印度巴西美國200018001600140012001000800600400200020002002200420062008201020122014201620182020中國法國德國荷蘭印度巴西美國18001600140012001000800600400200020002002200420062008201020122014201620182020全球汽油消費全球乙醇消費乙醇消費占比30000250002000015000100005000-200020022004200620082010201220142016201820208.00%7.00%6.00%5.00%4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%乙醇消費量汽油消費量燃料乙醇消費占比16000014000012000010000080000600004000020000020002003200620092012201520182021202412%10%8%6%4%2%0%例摻混入化石柴油中制成混合柴油，根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計司數(shù)據(jù)，占比在90%以上；②航空運輸—生物航煤：第二代生物柴物航煤，在航空領(lǐng)域，生物航空燃油幾乎是唯一可用的可再生來航空低碳發(fā)展的必行之路。2）化工品原料或中間品：生物柴油還可用作環(huán)保根據(jù)當(dāng)前歐盟規(guī)則，將生物燃料分為兩大類，第一類為傳統(tǒng)生物燃料類為先進(jìn)生物燃料（AdvancedBiofuel是以非糧食為原料生產(chǎn)，包括PARTA有毒物質(zhì)排放生物柴油添加20%生物柴油的石化柴油一氧化碳-47%-12%碳?xì)浠衔?67%-20%顆粒物質(zhì)-48%-12%硫酸鹽-97%-20%臭氧破壞物質(zhì)-50%-20%多芳香族烴-80%-13%％，為2%-20%，且凝固點高，冬季無法使用。只有歐洲的部分地區(qū)第二代生物柴油指的是把生物油脂通過加氫脫無需摻混直接車用。加氫植物油（HVO，hydrotreatedvegetab被用于商業(yè)化生產(chǎn)，因此目前可再生柴油（RD,renewablediesel）可以近乎等于HVO，可再生柴油同時屬于生物質(zhì)柴油、先進(jìn)生物燃料和可再生燃料，盟和淡水資源，可規(guī)?？稍偕裼团c生物柴油均屬于生物質(zhì)柴油（BD,Bi80%。可再生柴油是一種真正的碳?xì)浠衔?，在分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分上與化石柴超低硫柴油（ULSD）相當(dāng)，寒冷和溫暖氣候下表現(xiàn)良好。生物柴油按制備工藝分類，可分為以脂肪酸甲酯為主要成油和氫化、異構(gòu)化處理后得到的第二代生物柴油。酯基生物柴油（Biodiesel）被稱為第一代柴油，可根據(jù)原料分為FAME化油是指對油脂精煉廠所生產(chǎn)的的副產(chǎn)品皂腳進(jìn)行酸化處理所100磅植物油或動物油等（Oil）+10磅甲醇/乙醇→100磅生物柴油后制成。烴基生物柴油是一種真正的碳?xì)浠衔?，在分裂化和異?gòu)化等處理得到的先進(jìn)生物燃料，可以實現(xiàn)更優(yōu)異的油品品質(zhì)。其十六烷值較高、含硫量低、密度較低、穩(wěn)物塑料、生物增塑劑、生物蠟油、生物質(zhì)助劑、生物表面活性劑等。料廷料料廷料料料—Mo技2020年生物柴油（biodiesel）原料2022年生物燃料（biofuels）原料VegetableoilsCanolaoilVegetableoilsCanolaoilCornoilCornoilCottonseedoilSoybeanoilPalmoilAgricultureandforestryproductsCornSoybeanoilGrainSorghumAnimalfatsPoultryWasteoils,fats,andgreasesPoultryTallowTallowWhitegreaseWhitegreaseRecycledfeedsYellowgreaseYellowGreaseOtherinputsAlcoholRecycledfeedsandwastesMunicipalsolidwasteCatalystsYardandfoodwaste生物柴油強制混合比例（%）20162017201820192020目標(biāo)德國3.54446英國4.754.757.258.52020年9.75；2032年12法國7.78.2荷蘭77.758.59.25意大利5.5920挪威5.520比利時68.5瑞典21澳大利亞5.755.755.755.758.75馬來西亞2030阿根廷10印度2030年目標(biāo)5Fuels，SAF）的一種。SAF被全球航空業(yè)視為能否實現(xiàn)減排突破的關(guān)鍵生物質(zhì)（廢物和低碳含量的原料）所生產(chǎn)，是指用于替代現(xiàn)有石油基航行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而用于評估哪些技術(shù)可以生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的SAF。目前通過ASTMD7566認(rèn)定SAF技術(shù)一共有7種，其中最早期的FT-SPK技術(shù)仍然采用了煤炭、漸實現(xiàn)從化石原料向植物油原料、廢油與微生物油的轉(zhuǎn)型。對比同期石油基航煤高豆油25%豆油25%