生物柴油双碳背景下的高景气细分赛道

1、一、生物柴油行业基础知识梳理（一）生物柴油应用历史悠久，21 世纪以来获得重视为了改进落后、低效的蒸汽机，鲁道夫狄赛尔（Rudolph Diesel）于 1893 年发明了柴油发动机，这款发动机最初便是使用花生油作为燃料，并在 1900 年的巴黎博览会上展出。然而，由于当时石化燃料十分廉价且易于获取，价格昂贵的植物油没有获得过多的关注。但其发明者鲁道夫狄塞尔在 1912 年的美国密苏里工程大会报告中指出植物油未来将会成为与石油和煤同等重要的燃料。第二次世界大战期间，巴西、阿根廷、中国、印度和日本等国家均因石油供应不足短暂地使用过植物油作为燃料。图表 1鲁道夫狄塞尔所制的柴油机示意图Hannu

2、Jskelinen Early History of the Diesel Engine人类对动植物油作为燃料真正产生兴趣始于 1970 年代，石油危机使得更多的国家认真将其视为一种备选燃料。但随着研究的深入，科学家们发现未经加工的动植物油脂只能在柴油发动机内短期直接使用，这是由于其含有饱和度不同的物质而会使柴油发动机上的润滑油发生聚合，且植物油和柴油分子结构不同，这也可能造成雾化不良、燃烧不完全、喷嘴堵塞等问题。1980 年代，科学家将动植物油脂与醇经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯用于发动机，并成功燃烧了 1000 个小时，现代意义上的生物柴油就此诞生。随着能源危机、气候变暖等问题日益严重，

3、各国对生物柴油的重视程度也越来越高，为了纪念鲁道夫狄塞尔的杰出贡献，人们将每年的 3 月 18 日（鲁道夫狄塞尔生日）/8月 10 日（柴油发动机发明日）定为国际生物柴油日。（二）生物柴油品类众多，主要按制作工艺与按原料区分目前主流的生物柴油分类方法有两种：按生产原料分与按制作工艺分。中国国内所称的第一代/第二代生物柴油是按制作工艺区分而欧盟RED 法令中的传统生物燃料/先进生物燃料（Part A&B）则是按生产原料分类，我们将在后文一一展开叙述。1、按制作工艺区分第一代生物柴油是动植物油脂（脂肪酸甘油三酯） 与醇类在酸（硫酸）、碱（氢氧化钠，固体碱）、生物酶等物理化学催化作用下发生酯化反应得

4、到脂肪酸甲酯（Fatty Acid Methyl Esters，FAME）。但由于第一代生物柴油燃烧值低、凝固点高，使用场景受限，且只能按一定比例添加使用（通常为 20%），于是人们通过改变油脂的羧基官能团分子结构，使其脱除含氧基团，转变成相对应的烷烃，并通过异构化降低凝点，改善生物柴油流动性。第二代生物柴油就是通过加氢工艺脱除油脂中的氧和部分碳生成的烃类，其组成和结构与石化柴油类似，但对工艺水平和设备的先进性要求较高。图表 2不同技术路线制取生物柴油的优缺点技术名称产品优点缺点化学法脂肪酸甲酯工艺成熟，成本低有废酸、废碱排放超临界法脂肪酸甲酯无需催化剂，效率高，后续分离和纯化工艺简单设备投入

5、大，投资及运行成本高生物酶法脂肪酸甲酯反应条件温和酶易失活，工艺不稳定加氢法饱和烃类产品与石化柴油结构性质无异，副产生物航煤整体投入大，需氢气和加氢装置李顶杰等中国生物柴油产业发展现状及建议，2、按原材料区分按原料来源分类，可将生物柴油分为以下四种：植物油、动物油、废弃油脂和微生物油脂，每个种类有各自的优缺点。图表 3各类生物柴油优缺点对比原料来源举例优点缺点植物油菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油、蓖麻油、向日葵有、棕榈油、椰子油等油脂含量高；种子的收获和贮藏、运输和加工程序简便；可绿化环 境，改良生态受可耕地面积影响，国内种植量有限；木本油料植物收获和存储的成本高、采收难度大动物油鱼油

6、、猪油、牛油、羊油、鸡油等不受耕地面积影响；原料充沛、价格低廉、来源广、产量大比起植物油杂质更多，来源分散，需要大量人力物力废弃油脂以餐饮废油为主：地沟油、工厂油等来源广，储量大；可有效解决废油污染问题杂质多，预处理工艺复杂；来源分散，需要大量人力物力微生物油脂绿藻、硅藻、酵母等原料充足，不消耗耕地和淡水；可规模化生产；产品附加值高种类多，差异大，研究难度大，成本高头豹产业研究院，整理根据当前欧盟的规则，生物燃料被分为两大类，第一类为传统生物燃料，主要包括 RME（菜籽油所制），SME（豆油所制），PME（棕榈油所制）等，目前欧洲本土生物柴油生产以及进口依然以传统生物燃料为主。第二类为先进生物

7、燃料，原料是非食物，包括 PARTA 和 PARTB 两种类型，PARTA 主要以各种农作物的非使用部分为原料，包含秸秆、藻类、棕色油脂、木质纤维素、松油、妥尔油等；PARTB 主要以废油脂、动物脂肪作为原料。图表 4欧标准下生物柴油分类种类细分种类举例传统生物燃料/大豆油、菜籽油、棕榈油、向日葵油等先进生物燃料PARTA秸秆、藻类、棕色油脂、木质纤维素、松油、妥尔油等PARTB废弃油脂、动物脂肪欧盟可再生能源指令(RED II)，整理（三）生物柴油在性能上可对石化柴油形成较好替代科学家主要通过十六烷值、热值、低温流动性、碘值和氧化稳定性这几项指标判断生物柴油能否作为石化柴油的替代燃料。研究结

8、果表明生物柴油的燃料特性、起动性能以及发动机经济性、动力性均接近或稍逊于石化柴油且生物柴油具有更好的排放性能和可再生性图表 5生物柴油与石化柴油燃料特性主要评价指标的比较指标内容备注十六烷值十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标，它与发动机的粗暴性及起动性有密切关系。一般认为柴油适宜的 CN 值为 4560。生物柴油的 CN 值比石化柴油略高通常在 5060 之间。根据harmgton 等人的研究碳链长度的增加有助于 CN 值的提升，而不饱和双键数目的增加则会使 CN 值有所降低。热值热值是燃料能量含量的一个尺度。植物油脂肪酸甲酯燃烧所放出的热量接近于与其碳氢比类似的石化柴油，脂肪酸的热值小于相应

9、酯的热值，油脂的热值小于对应单酯的热值。梅德清等人对生物柴油的热值进行了研究得出如下结论：从能量密度角度看生物柴油是石化柴油的良好替代物。低温流动性黏度是燃料流动性的尺度，表示燃料内部摩擦力的物理特性 它影响柴油的雾化质量。生物柴油的碳链长度一般为 1418 个碳原子，而石化柴油为 810 个碳原子，因此生物柴油的黏度要比石化柴油稍高一些，其低温流动性能略差。可以将生物柴油以一定比例与石化柴油混合，以有效降低其黏度来改善低温流动性能。碘值碘值的高低反映油脂的不饱和程度，碘值越高则不饱和程度越大。然而不饱和度低的生物柴油碘值低 CN 值高但低温性能差；不饱和度高的生物柴油碘值高 CN 值低但低温

10、性能优异。碘值、CN 值和低温性能相互矛盾。目前已有研究报道用基因工程技术可培育出 CN 值较高的油脂资源。氧化稳定性生物柴油的氧化稳定性是油品的重要性质之一。在生物柴油的使用和贮运过程中不可避免地会与氧气接触在一定的条件下油品与氧会发生反应生成新的氧化产物从而影响油品的性质。国内外对生物柴油氧化安定性的研究报道不多。徐鸽等人通过对菜籽油生物柴油（RME）与 0 号柴油氧化安定性比较研究表明氧气流量的变化对 RME 和 0 号柴油氧化安定性的影响不大。资料来源：陈振斌等生物柴油与石化柴油性能的比较分析历经多年发展，现阶段生物柴油的燃料特性已与石油基柴油接近，且具备部分备传统石化柴油不具备的优点

11、。在燃烧的过程中，生物柴油的点火性能佳，生物柴油的十六烷值高于石化柴油的 45，点火性能优于石化柴油。燃烧时含氧量可达到 11%，燃烧过程中所需氧气量较石化柴油少，燃烧更充分。并且，生物柴油的通用性好，无需改动柴油机即可直接添加使用；比柴油的运动黏度高，更易在气缸内壁形成油膜，从而提高运动机件的润滑性，保护动力设备；闪点比石化柴油高，更加安全可靠；含硫量低，使得燃烧时 SO2 和硫化物的排放可减少约 30%。在部分场景，生物柴油的应用范围更广。除了做公交车等柴油机的替代燃料之外，还可以作为海洋运输、燃料发电厂等非道路用柴油机的替代燃料。功能也更多，不仅可作燃料又可作为添加剂促进燃烧效果，同时更

12、加节能降耗。生物柴油中不含石蜡，低温流动性佳，适用区域广泛，气候的适应性也更强。图表 6 生物柴油优点众多资料来源：整理图表 7一代/二代生物柴油性能与石化柴油性能对比指标一代生物柴油二代生物柴油0 号柴油20 密度/（gmL -1）0.8750.780.834质量低热值/(MJkg -1)36.9444.443.1十六烷值568049掺混比例上限一般为 20%无无燃料当量比0.910.971高寒等生物柴油与石化柴油性能对比研究、European Technology and Innovation Platform，整理（四）生物柴油减碳效应出色，单吨可减排 2-2.5 吨二氧化碳除了上文提到

13、的众多优点，出色的减碳功效也是生物柴油备受关注的原因之一，在此部分中，我们将针对生物柴油减碳的逻辑和实际减碳效应进行展开分析：生物柴油项目减排量的计算方法与主流碳信用项目一样，采取基准线法。计算常规情景使用石化柴油的排放量再减去项目自身的碳排放量和碳泄漏量即可得出一个生物柴油项目的减排量，用如下公式表示：生物柴油项目减排量=基准线排放-项目排放量-项目泄漏量其中，项目的基准线排放量计算公式为：可计入（减排量）的生物柴油量*石化柴油的二氧化碳排放系数（(tCO2/GJ）项目减排量和泄露量方面， 我们依据中国自愿减排信息交易网所公示的方法学CMS-043-V01 生物柴油的生产和运输目的使用，确定

14、生物柴油生产的全生命周期边界，主要分为以下几个流程：原料收集、预处理、生物柴油的生产、运输和使用。生命周期从种植开始，经过原材料收集运输、原材料预处理(榨油过程) 、生物柴油生产和配送，直至消费(生物柴油的燃烧使用) 。图表 8 生物柴油全生命周期流程示意图植物生长过程中可吸收二氧化碳刘凯瑞、张彩虹生物柴油全生命周期的能耗和环境排放评价刘凯瑞和张彩虹在其论文生物柴油全生命周期的能耗和环境排放评价中详细测算了全生命周期不同原料生物柴油和石化柴油各阶段的能耗及环境排放，并发现生物柴油在使用燃烧阶段较传统石化柴油并无优势，但生产阶段植物在生长过程中光合作用吸收 CO2 ,使得生物柴油在全生命周期的

15、CO2 排放量显著减少，这也是生物柴油减碳的基本逻辑。图表 9地沟油制取生物柴油各阶段的能耗及环境排放刘凯瑞、张彩虹生物柴油全生命周期的能耗和环境排放评价每使用 1 吨生物柴油，大约可以减排 2-2.5 吨二氧化碳。1 吨 0 号柴油的碳排放量约为 3.18吨，刘凯瑞和张彩虹测算 1 吨地沟油基的生物柴油碳排放约为 0.86 吨，1 吨光皮树基的生物柴油碳排放量约为 0.88 吨；而李小立在其论文生物柴油项目计算方法学应用研究中称 6 万吨的生物柴油项目，可减少 149,451tCO2e 排放。已签发的生物柴油 CDM 项目亦可验证生物柴油的减排效应。我们通过查阅已通过联合国清洁发展机制签发的

16、生物柴油项目PDD 文件后发现，每个项目签发的减排量与年产量之比也落在 2-2.5 这个区间，与学术论文的测算相吻合。以 2008 年 5 月 13 日签发的山东锦江项目为例，该项目年产生物柴油 50000 吨，年均签发的减排量为 122,495tCO2e，平均每吨生物柴油可减排 2.45 吨二氧化碳当量。图表 10中国生物柴油 CDM 项目签发情况项目名称签发时间签发减排量（tCO2e）单位减排量（tCO2e）江苏永林 10 万吨生物柴油项目2010-03-102132402.13卡特新能源 8 万吨生物柴油项目2010-07-221760442.2河南中生化 5 万吨生物柴油项目2010-

17、09-211228822.46河南鑫宇生物 10 万吨生物柴油项目2010-09-212393232.39河北福宽 10 万吨生物柴油项目2010-11-292122242.12河北汇谷 5 万吨生物柴油项目2012-02-141155222.31平均2.27中国自愿减排信息网，整理但近年来随着研究的深入，科学家们发现部分植物基的生物柴油减碳效应比预期的要差，全生命周期的碳排放甚至会超过石化柴油。前文我们对于植物基生物柴油的碳排放测算仅考虑了生命周期内与生产直接相关的碳排放（种植、运输、制取、使用等），并未将间接碳排放考虑在内。例如，随着植物油基生物柴油需求的增多，农民们会砍伐部分森林用作耕地

18、，欧盟将这一过程称为 ILUC（Indirect Land Use Change）。ILUC 使得原本以森林碳汇形式存在的二氧化碳释放到大气中，大大增加了生物柴油全生命周期中的碳排放量。在考虑 ILUC 的情况下，菜籽油基、向日葵基、棕榈油基等植物油基的全生命周期碳排放量均会超过传统石化柴油，这也是欧盟准备限制植物油基生物柴油的重要原因之一，我们将会在后文展开详细分析，而废弃油脂基和麻风树基的生物柴油依然具备可观的减碳效应。图表 11不考虑ILUC 时不同原材料生物柴油的碳排放情况（单位：gCO2e/MJ）ICCT，Biodiesel carbon intensity, sustainabil

19、ity and effects on vehicles and emissions图表 12考虑ILUC 时不同原材料生物柴油的碳排放情况（单位：gCO2e/MJ）ICCT，Biodiesel carbon intensity, sustainability and effects on vehicles and emissions二、全球生物柴油行业供需情况与价格水平（一）全球生物柴油产量逐年上升，10 年 CAGR 4.25%过去十年全球生物柴油产量稳步提升。2021 年全球生物柴油的生产量为 4159.5 万吨，较 2020 年同比提升 3.58%，过去 10 年复合增长率 4.25%。

20、印度尼西亚是全球最大的生物柴油生产国，2020 年产量占全球的 17%，美国和巴西分别以 14.4%和 13.7%紧随其后。图表 132012-2021 全球生物柴油产量稳步提升图表 142020 年各国生物柴油产量占比4500400035003000250020001500100050007%6%5%4%3%2%1%0%2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021全球生物柴油产量（万吨）同比其他, 37.90%荷兰, 4.6%法国, 5.0%德国, 7.4%印尼, 17.0%美国, 14.4%巴西, 13.7%OECD，前瞻产业研究院，从

21、产量结构来看，一代生物柴油占比较高。依据 OECD 和数据网站 statista 的统计，2020年全球一代生物柴油和二代生物柴油的产量分别为 3394.3 万吨和 621.5 万吨。尽管近年来二代生物柴油的生产比例不断提升，占比从 2013 年的 7.69%上升至 15.48%，但依然无法撼动一代生物柴油的主力位置。图表 15 2013-2020 年 HVO 产量占比稳步提升70060050040030020010007.69%10.69%11.89%12.50%13.91%13.11%18%15.96%15.4816%14%12%10%8%6%4%2%0%20132014201520162

22、017201820192020全球HVO生产量（万吨）占比OECD，Statista，整理从原料结构来看，棕榈油仍是生物柴油的主要原料。尽管我们在前文探讨了 ILUC 对生物柴油减碳效应的削弱，但目前植物油仍是生产生物柴油的主要原料，其中棕榈油、豆油和菜籽油分别以 39%/25%/15%的比例位居前三位，以废弃油脂原料的占比仅为 10%，未来有较大提升空间。图表 162020 年生物柴油原料结构其他, 10%葵花油, 1%废弃油脂, 10%棕榈油, 39%菜籽油, 15%豆油, 25%前瞻产业研究院，（二）疫情影响消费，总体仍呈上升态势疫情后生物柴油消费量企稳回升。2021 年全球生物柴油消费

23、量为 4223.46 万吨，较 2020年同比提升 1.85%，扭转了新冠疫情后的下滑趋势，过去 10 年复合增长率 6.14%。欧盟是全球最大的生物柴油消费地区，2020 年的消费量占全球的 35%，美国、印尼分别以 19%和 16%分列二、三位。图表 17疫情后生物柴油消费量开始复苏图表 182020 年各国生物柴油消费量占比4500400035003000250020001500100050002012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 202114%12%10%8%6%4%2%0%-2%-4%泰国 中国4%阿根廷2%2%其他10%欧盟35%

24、印尼16%巴西12%美国19%全球生物柴油消费量（万吨）同比OECD，前瞻产业研究院，从历史价格来看，生物柴油的消费量与石化柴油价格呈现正相关。我们在回溯了过去十年 ICE 柴油期货收盘价和生物柴油消费量后发现，在石化柴油价格较低的 2015 和 2020年，生物柴油的消费量出现明显的下滑。据我们分析这是由于生物柴油与石化柴油互为替代品且石化柴油价格相对低廉，在各国政府没有出台更高的强制掺混比例政策的前提下，石化柴油价格低位运行对生物柴油的需求量会产生一定冲击。图表 19生物柴油价格明显高于石化柴油图表 20过去 10 年 ICE 柴油期货合约收盘价（单位：美元/吨）1,6001,4001,2

25、001,0008006004002000IEA，（三）2020 年中以来，价格上涨明显自 2020 年年中以来，生物柴油价格上涨明显。依据奈斯特公司的数据，以 5 年为一个观察维度，2017-2020 年一代生物柴油（FAME）价格稳定在 900-1000 美元/吨，但其价格自 2020 年 5 月后迅速上涨，2022 年 6 月 9 日一代生物柴油（FAME）的价格已达到 1810美元/吨，较 2017 年同期价格（882 美元/吨）实现翻倍。一代生物柴油价格的上涨自然也带动了二代生物柴油价格的水涨船高，依据 Argus 的数据，2022 年在欧洲三大港口阿姆斯特丹、鹿特丹、安特卫普做市交易

26、的二类 HVO 的最高价格一度逼近 3500 美元/吨，均价也接近 3000 美元/吨。图表 21近 5 年来一代生物柴油 FAME 价格走势（单位：美元）图表 22近一年来二类加氢植物油价格走势（单位：美元）Neste Oil，Argus注：一类加氢植物油的原材料为粮食作物，减排效率 65%；二类加氢植物油的原料为废弃植物油（UCO、POME），减排效率 85%；三类加氢植物油的原料为废弃动物油脂，减排效率 80%。影响生物柴油价格的因素较为复杂，我们分析主要有以下四个方面：1）原油价格。当石化柴油价格上升时，生物柴油作为替代品可以平抑石化柴油价格，但需求量的增加亦会带动生物柴油的价格上涨；

27、2）原材料价格。当粮食作物/废弃油脂等生物柴油的主要原材料价格上涨时，生物柴油的价格亦会上涨；3）季节。季节因素主要影响不同原材料的生物柴油价格，冷凝点高的生物柴油（PME、SME）在冬季价格较低，夏季价格较高，而冷凝点较低的生物柴油（RME）则在冬季价格较高，以废弃油脂为原材料的生物柴油冷凝点在 PME 与 RME 之间，亦会受季节性影响；4）政策。如果政府提升生物柴油强制掺混比例或给予某类生物柴油相关支持（例如欧盟废弃油脂基生物柴油计算双倍碳积分），其价格亦会提升。三、区域生物柴油市场面面观中国（一）我国目前尚无生物柴油强制掺混比例政策与欧美国家相比，我国生物柴油产业起步较晚。2001 年

28、，我国首家生物柴油工厂在河北武安投产，宣告着我国生物柴油开始步入产业化进程。2004 年，科技部启动了“十五”国家科技攻关计划“生物燃料油技术开发”项目，并纳入生物柴油相关研究课题，自此我国生物柴油产业的发展进入了加速发展阶段。此后，国家十分重视与鼓励生物柴油产业的健康稳步发展，先后出台了一系列法律、产业与财税政策、规划以及产品标准。2007 年，中国第一部关于生物柴油的标准柴油机燃料调和用生物柴油 B100正式发布，标志着行业规范化的开始。2009 年的可再生能源法明确规定石油销售企业应将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系，标志着生物柴油正式被加入石油销售企业中。2014 年，生物

29、柴油产业发展政策从原料、布局、准入、监管等方面明确了产业规范要求，这意味着行业发展更加规范化与制度化。在优惠政策上，目前对符合国家标准的生物柴油产品执行免征消费税和 70%增值税退税政策，相比石化柴油，每吨折合减免税费约 1900 元。2018 年，上海作为全国首个试点支持餐厨废弃油脂制生物柴油（B5）在上海市加油站推广应用，并设置应急托底保障机制，鼓励源头补偿。下一步，将会同有关部门继续指导试点城市推广生物柴油，加强“地沟油”收储运体系建设和监管，防止“地沟油”回流餐桌污染环境，稳定生物柴油企业原料供应，促进产业高质量发展。目前上海全市已有约 300 座加油站销售 B5 柴油，日均加油车次

30、1.9 万辆，B5 柴油日销量约 1600 吨，折合 BD100 生物柴油约 80 吨/天。2022 年印发的“十四五”生物经济规划和“十四五”可再生能源发展规划积极推进先进生物燃料在市政交通等重点领域替代推广应用、建立生物质燃烧掺混标准、积极开展生物柴油推广试点，推动化石能源向绿色低碳可再生能源转型。图表 23我国生物柴油相关的主要政策年份发布部门政策名称主要内容2005全国人大可再生能源法界定可再生能源范围，并对可再生能源的开发利用制定了一系列扶持政策2007国家标准化管理委员会柴油机燃料调和用生物柴油（BD100）（GB/T 20828-2007）国家标准2008财政部、国家税务总局关于

31、资源综合利用及其他产品增值税政策的通知（财税2008156号）对销售自产的综合利用生物柴油实行增值税先征后退政策2009全国人大可再生能源法（修正案）石油销售企业应当按照国务院能源主管部门或者省级人民政府规定，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系2010国家标准化管理委员会生物柴油调和燃油（B5）（GB/T251992010）将生物柴油作为石油基柴油的调合组分2012国务院生物产业发展规划实施纤维素燃料乙醇和生物柴油商业化示范工 程；实现生物液体燃料与化石燃料一体化调配、供应与流通2013国家发改委战略性新兴产业重点产品和服务指导目录支持餐厨废物制成生物柴油等资源化产品2014国家能

32、源局生物柴油产业发展政策从原料保障、产业布局、行业准入、监督管理等方面对生物柴油产业全方位提出规范要求2014国家能源局、国家发改委等关于印发能源行业加强大气污染防治工作方案的通知继续推动非粮燃料乙醇试点、生物柴油等产业化示范点2015国务院国家创新驱动发展战略纲要发展安全清洁高效的现代能源技术，加快生物质能等清洁能源和新能源技术开发，发展资源高效利用和生态环保技术2015财政部、国家税务总局关于印发资源综合利用产品和劳务 增 值 税 优 惠 目 录的 通知（财 税 201578 号）以废弃动植物油为原料生产生物柴油等实行增值税即征即退 70%2016国家能源局生物质能发展“十三五”规划建立健

33、全生物柴油产品标准体系，开展市场封闭推广示范，推进生物柴油在交通领域的应用2017国家发改委“十三五”生物产业发展规划完善原料供应体系，有序发展生物柴油2017国务院关于进一步加强“地沟油”治理工作的意见推动培育与引导废弃物无害化处理和资源化利用企业以及加大对制售“地沟油”违法犯罪行为的打击力度2017国家标准化管理委员会GB25199-2017 B5 柴油国家标准将生物柴油相关的 2 个产品国家标准整合为 1 个国家强制标准2017国务院国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知推动餐厨废弃物、建筑垃圾、园林废弃物、城市污泥和废旧纺织品等城市典型废弃物集中处理和资源化利用，到 202

34、0 年，餐厨废弃物资源化率达到 30%。2018上海市人民政府办公厅上海市支持餐厨废弃油脂制生物柴油推广应用暂行管理办法支持餐厨废弃油脂制生物柴油（B5）在上海市加油站推广应用，并设置应急托底保障机制、鼓励源头补偿2019国家能源局中华人民共和国能源法（征求意见稿）国家鼓励高效清洁开发利用能源资源，支持优先开发可再生能源，合理开发化石能源资源，因地制宜发展分布式资源，推动非化石能源替代化石能源、低碳能源替代高碳能源，支持开发应用替代石油、天然气的新型燃料和工业原料2020国务院国务院办公厅关于加快发展流通促进商业消费的意见按照生态环境保护责任职责分工，积极配合市场监管总局开展清除无证无照经营的

35、黑加油站点工作，积极配合生态环境部门做好油品质量升级、油气回收治理、地下水污染防治，强化储存、运输、加油环节挥发性有机物污染防治，以及成品油零售网点退出时土壤和地下水检测和修复等工作。各地能源主管部门要会同相关部门研究制订生物柴油、乙醇汽油等替代能源的市场流通政策，构建高效、清洁、低碳的能源供应体系。2022国家发改委“十四五”生物经济规划积极推进先进生物燃料在市政交通等重点领域替代推广应用、建立生物质燃烧掺混标准、积极开展生物柴油推广试点，推动化石能源向绿色低碳可再生能源转型。2022国家发改委、能源局、财政部等 9 部门“十四五”可再生能源发展规划大力发展非粮生物质液体燃料。积极发展纤维素

36、等非粮燃料乙醇，鼓励开展醇、电、气、肥等多联产示范。支持生物柴油、生物航空煤油等领域先进技术装备研发和推广使用。发改委、能源局等政府官方网站，整理（二）中国生物柴油市场产销情况与竞争格局我国生物柴油行业产能利用率较低。由于人口、饮食习惯、粮食战略等因素，我国生产的生物柴油主要以餐饮废弃油脂为原料，但我国废弃油脂市场呈现“小散乱”的格局，很多生物柴油企业无法获取足够的原材料用于生产，如何以低廉的价格获取更多的废弃油脂原材料是中国生物柴油企业所面临的核心难题。2021 年中国生物柴油的产量为 150万吨，产能利用率首次突破 60%较过去 30%左右的平均水平提升明显。随着有关部门继续加强“地沟油”

37、收储运体系建设和监管，防止“地沟油”回流餐桌污染环境，废弃油脂回收市场有望规范，生物柴油企业原料供应或将更加稳定。图表 242015-2021 中国生物柴油产量图表 252012-2021 中国生物柴油行业产能利用率1601401201008060402001501289282.569.28073.3201520162017201820192020202170.00%60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E中国生物柴油产量（万吨）产能利用率华经产业研究院

38、，USDA，中国生物柴油出口量提升迅猛。2018 年之前中国的生物柴油进出口规模均较小，2018 年上海市发布相关支持政策后从国外进口的数量激增，但随着国内生物柴油产能的提升和我国始终没有出台强制掺混生物柴油的相关政策导致的内需不振，使进口量自 2020 年开始迅速萎缩。2021 年我国进口生物柴油量仅为 17.6 万吨，但出口量达到 129.6 万吨。欧洲是中国生物柴油出口的第一大目的地，2020 年中国 70%的生物柴油出口至荷兰，西班牙和比利时以 13.%和 12%分列二、三位，三个欧盟国家占据了中国超过 96%的生物柴油出口份额，这也是我们将在后文对欧盟生物柴油市场进行重点分析的原因。

39、图表 262015-2021 中国生物柴油进出口情况图表 272020 中国生物柴油 96%出口至欧洲1401201008060402002015201620172018201920202021西班牙, 13.90%比利时, 12.00%其他, 3.90%荷兰, 70.30%中国生物柴油进口数量（万吨）中国生物柴油出口数量（万吨），华经产业研究院，企业内部抵消使生物柴油表观需求量呈现下滑趋势。2015-2017 年中国生物柴油的表观需求量稳定维持在 70 万吨左右，2018-2019 年受上海政策催化上涨至 100 万吨，但新冠疫情后表观需求量又迅速回落，2021 年甚至仅有 2017 年的

40、50%左右。据我们分析，除了新冠疫情影响需求量外，生物柴油生产企业内部的抵消也是表观需求量下降的重要原因。以上市公司嘉澳环保为例，公司主营业务即涉及中游的生物柴油制造，又涉及下游的环保增塑剂生产，相当一部分比例的生物柴油销售给集团内部（2021 年嘉澳环保的生物柴油产能为 15 万吨/年，但实际销售量仅有 5.45 万吨）。图表 28中国生物柴油表观需求量测算（单位：万吨）2015201620172018201920202021产量69.2809273.382.5128150进口量2.90.71.575.183.8917.6出口量1.86.71731.466.291.1129.4表观需求量70

41、.37476.5117100.145.938.2，华经产业研究院，中国生物柴油出口单价亦提升明显。2022 年 1-4 月，中国出口生物柴油 47.81 万吨，较去年同期提升 31%，但出口金额却大幅提升 95.52%，这与我国生物柴油出口单价的提升有很大关系。2022 年 4 月，中国生物柴油的出口单价已达到 1711 美元/吨，较去年同期提升 39.44%。图表 29 我国生物柴油出口价格提升明显（单位：美元/吨）180016001400120010008006004002000海关总署，一代生物柴油行业市场集中度较高，CR10 占比超过 70%。据不完全统计，我国目前生物柴油行业名义产能

42、为 250-300 万吨，头部前 10 名企业的总产能就接近 200 万吨，马太效应明显。上市公司中除卓越新能和嘉澳环保外，北清环能亦在山东规划了 30 万吨/年产能。图表 30国内生物柴油企业竞争格局排名公司产能（万吨/年）1福建卓越新能源股份有限公司40（10 万在建）2河北金谷再生资源开发有限公司253山东锦江生物能源有限公司204江苏卡特新能源有限公司205福建源华能源科技有限公司186山东格睿恩能源科技有限公司157河北金瑞绿源生物科技有限公司108河北金利海生物柴油股份有限公司109河北南宏新能源科技有限公司1010浙江嘉澳环保科技股份有限公司15（20 万调试）公司公告，中国石油

43、和化学工业联合会，整理我国二代生物柴油生产企业较少。二代生物柴油较一代生物柴油工艺上要求更高，国内上市公司仅有三聚环保拥有 40 万吨/年的产能（2021 年产能利用率 6.43%）；除三聚环保外，2022 年 1 月 28 日，北清环能通过合资公司开展关于 40 万吨/年柴油加氢改质装置改造为二代生物柴油生产项目。非上市公司中易高环保（25 万吨/年）、扬州建元（14 万吨/年）、石家庄常佑（20 万吨/年）等有所布局。（三）2030 年中国交通领域生物柴油内需或将突破 350 万吨我国交通运输领域柴油消费量已实现达峰。生物柴油的主要应用场景在交通领域，要研究中国生物柴油未来的市场空间，中国

44、交通运输领域的柴油总消费量是关键底层数据。 1994 年-2014 年这 20 年间，我国交通运输领域柴油消费量增长迅速，20 年间 CAGR 高达 12.77%，但 2014 年后随着中国经济步入新常态，第二产业增速明显放缓，柴油消费也于 2015 年步入峰值平台期，2017 年达到峰值 1.13 亿吨，随后呈现连年下降趋势。图表 31 近 25 年间我国交通运输领域柴油消费情况（单位：万吨）12,00010,0008,0006,0004,0002,000060%50%40%30%20%10%0%-10%-20%1994199519961997199819992000200120022003

45、20042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020-30%柴油消费量:交通运输、仓储和邮政业同比，生物柴油掺混比例始终维持在较低水平。依据 USDA 数据，2012-2014 年中国生物柴油使用量稳步提升，掺混比例保持在 0.25%左右，随后原油价格大幅下跌对中国生物柴油市场造成了较大的负面扰动；随着上海生物柴油试点工作有序开展，国内的生物柴油掺混比例在 2019 年一度逼近 0.4%；但 2020 年的新冠疫情使国内交通运输领域的生物柴油消费量和掺混比例回到 2015 年水平（22 万吨，0.23%）。图表

46、 322012-2020 年中国交通运输领域生物柴油使用量及掺混比例40353025201510502012201320142015201620172018201920200.40%0.35%0.30%0.25%0.20%0.15%0.10%0.05%0.00%交通运输领域生物柴油使用量（万吨）掺混比例USDA，从内需角度来看，随着更加具体的生物柴油支持政策出台，中国国内的生物柴油需求也有望随之增长。为测算不同掺混比例下 2030 年中国交通领域生物柴油的需求量，我们做出以下关键假设：1）双碳目标下，交通领域的石化柴油使用量呈现萎缩趋势，年均下降速度为 3%；2）2030 年，我国生物柴油的掺

47、混目标使用比例为 5%。当目标完成率为别为 50%/80%/100%（即 2030 年掺混比例分别为 2.5%/4%/5%）时，我国国内交通领域的生物柴油需求分别为 176/281/350 万吨，较目前不足 40 万吨/年的表观需求量有 5-10 倍的增长空间。 图表 332030 年中国国内生物柴油需求量测算201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中国交通领域柴油使用量（万吨）986795329246896987008439818579407702747172477029yoy-11.64%-3.40%-3.00%-

48、3.00%-3.00%-3.00%-3.00%-3.00%-3.00%-3.00%-3.00%-3.00%掺混比例0.37%0.23%0.27%0.50%1.00%1.50%2.00%3.00%3.50%4.00%4.50%5.00%生物柴油消耗量(万吨）36.9821.5024.9344.8487.00126.58163.71238.20269.56298.83326.09351.46资料来源：测算四、区域生物柴油市场面面观欧盟（一）欧盟生物柴油政策发展历史欧洲作为气候变化政策的领军代表，在生物柴油的推广上明显领先于国内。2009 年，欧盟通过了可再生能源指令（Renewable Energ

49、y Directive）, 并对公路运输燃料实施了10的可再生燃料指令。2016 年欧盟颁布了间接土地利用变化指令，将 ILUC 风险考虑在内，限制食物原料基的生物燃料使用比例为 7%（欧盟还有计划在 2030 年禁用棕榈油基生物燃料）。2018 年第二版可再生能源指令通过，要求到 2030 年公路运输燃料中可再生燃料比例 14%，并将先进生物燃料（advanced biofuels）分为Part A 和Part B 两部分，Part A2030 年的掺混比例须达到 3.5%（双倍计数，实际效果为 1.75%）先进生物燃料Part B 在 2030 年的上限为 1.7%。2021 年 7 月，

50、欧盟可再生能源指令第二版（修订）出炉，将Part A 部分的掺混比例提升至 2.2%（单倍计数）。图表 34三版欧盟可再生能源指令中与生物柴油相关的目标REDRED IIAmendment to RED II总目标2020 年交通运输业可再生能源的使用比例达到 10%2030 年交通运输业可再生能源的使用比例达到 14%若想在 2050 年实现碳中和，交通运输业可再生能源使用比例需上调至22%-26%传统生物燃料上限无7%7%Part A 下限无3.5%（双倍计数）2.2%（单倍计数）Part B 上限无1.7%1.7%欧盟委员会，（二）欧盟本土生物柴油产能不足，中国是其第二大“供应商”欧盟生

51、物柴油供不应求，我国是主要出口国之一。由于资源禀赋和气候政策，欧盟的生物柴油长期处于供不应求状态，需从国外进口才能满足消费需求。2020 年，中国是欧盟进口生物柴油的第二大来源国，仅次于阿根廷，占当年总进口量的 31%（83 万吨）。图表 35 欧盟生物柴油供需平衡表（单位：万吨）2012201320142015201620172018201920202021E期初存量49504549515258806563产量979103811651238126713431285135713361385HDRD 产量83138199212188222233253310325进口量28312054465411

52、5325311267267出口量10361621353255654046销售量1252112712001261128414211533161815651452期末存量50454951525880656365USDA，注：为统一前后单位口径，我们按 1000 升生物柴油=0.86 吨的比例换算，下同。图表 36近十年欧盟生物柴油生产与消费情况（单位：万吨）图表 372020 年欧盟进口生物柴油来源国家情况1800160014001200100080060040020002012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E18001600140012

53、0010008006004002000其他, 9%韩国, 4%印度尼西亚,5%马来西亚, 18%阿根廷, 33%消费量（合计）生产量（1代）生产量（2代）中国, 31%USDA，整理USDA，整理原材料结构调整时中国生物柴油企业获得全新发展良机。ILUC 指令颁布后，欧盟开始着手限制粮食基的生物柴油，并规定了废弃油脂拥有最高的减排效果，2016 年的 WinterPackage 提案中甚至表示要在 2030 年将粮食基的生物柴油比例限制在 3.8%（远低于 7%），将先进生物燃料的比例提升至 6.8%，尽管该提案并无法律约束力，但废弃油脂的受重视程度逐年提升。欧盟生物柴油原料结构中废弃油脂的占

54、比已从 2012 年的 7.7%上升至 2021 年的 22.88%，中国的生物柴油原料供应商和生物柴油制造商均有望受益于此结构变化。图表 382012-2021 年欧盟生物柴油原材料结构变化情况14001200100080060040020002012201320142015201620172018201920202021菜籽油UCO棕榈油动物油脂大豆油葵花籽油其他USDA，（三）2030 年欧盟生物柴油需求量较目前拥有 50%以上的增长空间疫情影响柴油使用量，生物柴油掺混比例维持高位。受疫情影响，2020 年欧盟交通领域生物柴油使用量终止了自 2012 年以来连年上涨的趋势，同比大幅下滑

55、14.57%；尽管生物柴油的使用量也有所下滑，但降幅不及使用总量（分母）致使掺混比例仍呈现上涨趋势（9.28%），由于全球领先的生物柴油政策和高柴油轿车普及率，欧盟的生物柴油掺混比例有望继续维持增长态势。图表 392011-2020 欧盟交通领域柴油使用情况图表 402011-2020 欧盟交通领域生物柴油使用情况及掺混比例185001800017500170001650016000155001500014500140002011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 20204%2%0%-2%-4%-6%-8%-10%-12%-14%-16%1800

56、160014001200100080060040020002011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 202010%9%8%7%6%5%4%3%2%1%0%交通运输领域柴油使用量（万吨）同比交通运输领域生物柴油使用量（万吨）掺混比例USDA，USDA，为测算我们做出以下关键假设：1）在欧盟激进的气候政策下，交通领域的石化柴油使用量呈现先增长后萎缩趋势（2020 年降幅过大）；2）2030 年，欧盟生物柴油的掺混使用比例须达到 14%（不考虑乙醇、绿氢等对 14%目标的贡献）；3）棕榈油占比逐渐降低，并在 2030 年完全退出欧盟市场测算得出，203

57、0 年，欧盟的生物柴油需求空间有望突破 2200万吨，其中先进生物燃料的占比（Part A+Part B）超过 50%，总市场规模有望达到 400亿美元，较目前有 50%以上的增长空间。图表 412030 年欧盟生物柴油使用量测算2020A2021E2022E2023E2024-2028E2029E2030E交通运输领域柴油使用量（万吨）1548015944.416423167511609015929同比3%3%2%-1%-1%生物柴油掺混比例9.28%9.50%10%10.50%13.50%14%生物柴油使用量（万吨）143715151642175921722230传统生物燃料（2030 年

58、 7%上限）菜籽油3.52%3.70%3.90%4.10%5.10%5.30%棕榈油1.70%1.50%1.30%1.10%0.10%0%大豆油0.64%0.70%0.70%0.70%0.70%1%葵花子油0.16%0.20%0.20%0.20%0.20%0.20%合计（万吨）930973100210229811035先进生物燃料PART A（2030 年 2.2%下限）1.16%1.40%2.00%2.60%5.70%5.80%PART B（2030 年 1.7%上限）2.11%2.00%1.90%1.80%1.70%1.70%合计（万吨）50654264073711911195USDA，测

59、算五、生物柴油全产业链投资机会挖掘产业链上游：依据资源禀赋的不同，各国选择不同的原材料生产生物柴油，欧洲以菜籽油为主；巴西、阿根廷、美国以大豆油为主；马来西亚和印度尼西亚以棕榈油为主；我国以废弃餐厨油脂UCO 为主（相关标的：北清环能）。产业链中游：以卓越新能、嘉澳环保、三聚环保、河北金谷等企业为代表的生物柴油制造厂商。产业链下游：我国生物柴油主要作为清洁燃料对外出口，部分深加工为环保增塑剂。图表 42生物柴油全产业链示意图资料来源：正如我们在前文所分析的，中国的生物柴油原料供应商和生物柴油制造商均有望受益于欧盟生物柴油需求量的增加，此部分我们也将分别对原料供应商和制造商的影响展开探讨：原材料

60、供应商依据收集方式的不同，废弃油脂大致可以分为泔水油、地沟油和棕色油脂三类。泔水油是宾馆、饭店和食品加工企业存留和排放的泔水，经过提炼处理制成的油，其主要来源是餐厨垃圾，经预处理、蒸馏、提炼等工序后可加工为工业级混合油（UCO），品质较高一般用于二代生物柴油的原料；地沟油的主要来源是下水道、隔油池、污水处理系统等，品质较低（含硫量、水杂率等指标差），一般被国内生物柴油制造商用于制取一代生物柴油（UCOME）的主要原料；依据 ISCC 定义，仅在隔油池内收集的废弃油脂属于棕色油脂（FFA 值较高），其品质介于工业级混合油与地沟油之间，棕色油脂基的生物柴油较地沟油基的生物柴油有 50 美元/吨的溢