生物基材料和生物燃料市场概况及发展趋势
思瀚产业研究院 丰倍生物    2023-10-12

推动发展生物质能源化利用和资源循环利用是低碳经济与可持续发展的必然选择。化石燃料的使用导致大量二氧化碳的排放，二氧化碳是温室气体的主要来源，是加快全球变暖的重要因素。生物质资源是唯一能够大规模取代化石燃料的可再生资源，在可持续发展中具有不可替代的战略地位。研究、开发和利用生物质资源，生产生物质能源和生物基产品，用以替代矿物能源和石油化工产品势在必行，逐步成为我国以及欧美国家的重大科技需求和战略性新兴产业。

地球上每年新生成的生物质资源换算约为消耗石油天然气和煤等能源总量的 10 倍，能够充分满足化石资源替代所需。预计 2030 年至少有 20%的化石基产品、约 8,000 亿美元的化石基产品可由生物基产品替代，2019 年替代率不到5%，缺口近 6,000 亿美元。

废弃油脂资源化产品主要为生物柴油。我国生产的生物柴油主要用于应用至欧洲地区，作为生物燃料主要应用于交通及工业领域，少量用于加工生物基材料，进而应用于下游化工领域。

（1）生物基材料市场需求概况及发展趋势

生物基材料由于其绿色生产、环境友好、资源节约等特点，已成为我国快速成长的新兴产业。根据思瀚统计，2014 年至 2021 年我国生物基材料市场规模迅速扩张，由 2014 年的 97 亿元增长至2021 年的 199 亿元，其增速由8.6%波动提升至 16.1%，预计 2022 年我国生物基材料市场规模为 228亿元。

2023 年 1 月国家工信部等六部门联合发布《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》，要求到 2025 年，非粮生物基材料产业基本形成自主创新能力强、产品体系不断丰富、绿色循环低碳的创新发展生态，非粮生物质原料利用和应用技术基本成熟，部分非粮生物基产品竞争力与化石基产品相当，高质量、可持续的供给和消费体系初步建立。

1）农药领域的市场需求概况及发展趋势

农药助剂在提高农药药效，改善药剂性能，稳定制剂质量等多方面都起着相当重要的作用，是农药制剂必不可少的成分。由于有着成本低、工艺简单、效果好等特点，苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳烃类溶剂和甲醇、二甲基甲酰胺等仍作为主要溶剂使用。该类溶剂闪点低、挥发性强、毒性高、易燃易爆，不仅在运输、贮存和使用中具有危险性，还可能对土壤、水体环境造成污染，对哺乳动物、水生生物和非靶标生物也存在危害。

随着农药污染加剧及人类环保意识增强，部分发达国家在对农药助剂的毒理学、残留、降解动态、环境行为等研究的基础上，对农药助剂组分实施严格管理，对一些存在潜在风险的助剂品种采取禁限用措施。我国亦出台多项政策限制或禁止高毒化学农药的使用。随着《农药管理条例》和配套规章的实施，国家加快对高毒、高风险农药的替代和管理，农药企业迫切需求可持续性的农药助剂用于农药制剂。

农药助剂作为农药生产过程中必要成分，其潜在市场规模与农药市场发展息息相关。根据英国咨询公司 AgbioInvestor 统计数据，2020 年我国农药行业市场规模 454 亿元，同比保持稳定，自 2015 年来年均复合增长率为 2.2%。预计2025 年整体市场规模将达到 541 亿元，年均复合增长率 3.6%，增长主要得益于逐步采用更为先进且更具可持续性的农药技术和成分。

2）化肥领域的市场需求概况及发展趋势

基本上所有的复合肥、尿素都需要用到防结类助剂以避免水溶性盐结晶或化肥颗粒表面形成晶桥进而导致化肥结块，因此生物基材料的潜在消费量与下游复合肥、尿素的产量存在线性关系。通常一吨复合肥及尿素使用的防结剂消费额在 20 元左右，据此测算 2022 年生物基材料在化肥领域的市场容量约为 15.97 亿元。

我国化肥市场生产量庞大。根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，其中具体提到要“推进化肥农药减量化和土壤污染治理”，我国化肥行业发展仍然是保持化肥使用量零增长，鼓励环保、高效的新型肥料发展。在供给侧改革的大环境下，化肥工业转向高质量发展。

近年来，随着化肥行业的产品标准提升、政策趋于完善，以及小型、落后、不环保产能的淘汰，复合肥及尿素合计产量整体保持稳定，需求总体也较为平稳，行业呈现高质量发展趋势。

3）生物基材料符合绿色农业的政策需求

我国农村农业部出台了《“十四五”全国种植业发展规划》《到 2025 年化肥减量化行动方案》《到 2025 年化学农药减量化行动方案》等一系列政策，以期优化农药化肥产品结构，逐步淘汰落后产能，实现农药化肥产品的绿色增效和产业的高质量发展。

尽管下游农药和化肥行业使用量受限，但相关政策的实施旨在提供农药和化肥的利用率，实现降量增效的作用。

（2）生物燃料行业市场概况及发展趋势

1）全球燃料能源需求概况及发展趋势

① 全球生物柴油产量整体保持稳定，其中欧盟为最大消费地区

根据 IEA 数据统计，2021 年全球生物柴油消费量约为 4,027 万吨，预计2027 年消费量增长至 5,619万吨，年复合增长率约为 5.71%。

从消费量来看，全球最大的生物柴油消费地区是欧盟，占全球生物柴油总消费的 34.65%，其次是美国、印度尼西亚、巴西、泰国、阿根廷、中国，占比分别是 20.72%、17.32%、12.31%、3.61%、1.13%、1.06%。

② 受限于废弃油脂供应，全球生物柴油主要原材料为植物油，废弃油脂占比较小

在供应结构上，全球目前已形成以植物油为主，以废弃食用油为辅的多元供应结构。根据经合组织统计，目前约 73%的生物柴油由植物油（14%的菜籽油、24%的豆油和 31%的棕榈油）和约 21%的废弃食用油生产。

③ 欧盟本土生物柴油产能不足，需求持续增长，中国生物柴油有望受益于欧盟生物柴油需求量增加和废弃油脂原料占比要求提高的结构变化

生物柴油是欧盟最重要的生物燃料，占其生物燃料市场的 81%。其中欧盟生物柴油的供应 83%为欧盟内部生产，17%来自进口，整体呈现供不应求的市场状态，我国是欧盟主要进口国之一。2021 年，中国是欧盟进口生物柴油的主要进口国之一，占欧盟当年总进口量的 13%。由于欧盟资源禀赋及其 2050年实现碳中和的气候政策，欧盟的生物柴油将长期处于供不应求状态，需从国外进口才能满足消费需求，根据 USDA 报告，近年来欧盟生物柴油消耗量持续增加，其产需缺口持续扩大，我国作为欧盟的主要进口国之一，受益于欧盟生物柴油进口需求量的增加。

目前欧盟本土生物柴油生产以及进口依然以粮食基生物原料为主。基于政 策性引导，欧盟生物柴油原料结构中废弃油脂的占比已从 2014 年的 12.69%上升至 2021 年的 22.10%，预计 2022 年提升至 25.88%，且该比例有望继续提高。中国的生物柴油制造商均有望受益于此结构变化。

2）我国生物柴油市场需求及发展趋势

① 我国生物柴油产能利用率较低，市场集中度较高

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持续稳定和具备竞争力的价格获 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。

根据 USDA 统计，2022 年预计我国生物柴油生产企业约 46 家，名义产能约为 414 万吨，实际产量约为 214 万吨5，产能利用率突破 50%，较过去 30%左右的平均水平提升明显，但仍处于较低水平。随着有关部门继续加强“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，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。

我国生物柴油市场集中度相对较高。前十大（含并列）生物柴油企业占比超过 40%。

② 限于政策推广缓慢等因素，我国生物柴油主要以出口为主，欧盟是我国主要出口区域

我国仅在上海等地区推广使用生物柴油，尚未全面开展生物柴油使用，且我国生物柴油应用于化工领域尚处于探索阶段，目前整体市场规模较小，因此我国生物柴油主要以出口为主，欧盟系我国第一大出口区域，占比超过 90%。随着我国逐步出台生物柴油相关政策以及生物柴油在化工领域的应用探索，我国生物柴油市场规模有望逐步提升。

③ 若全面推广生物柴油调合燃料（B5）标准，我国生物柴油需求量与产能存在巨大供需缺口

我国积极支持生物柴油产业发展。《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。2014 年，《生物柴油产业发展政策》从原料、布局、监管等方面，明确了产业规范要求。2016 年，《生物质能发展“十三五”规划》提出健全生物柴油产品标准体系，推进生物柴油在交通领域的应用。

近年来，为满足大气污染防治需要，陆续修订发布第六阶段《车用柴油》和《B5 柴油》国家强制性质量标准，其中《车用柴油》标准允许添加不超过 1%的 BD100 生物柴油，《B5 柴油》标准要求添加 1~5%的BD100 生物柴油。

目前上海已经将 B5 生物柴油纳入辖区内的加油站成功推广，并于 2018 年至今连续实施两轮支持餐厨废弃油脂制生物柴油推广应用的政策。2023 年 2 月，上海市绿化和市容管理局等 8 部门联合发布《上海市减污降碳协同增效实施方案》，方案中明确“加大 B5 生物柴油的推广应用力度，研究 B10 餐厨废弃油脂制生物柴油应用可行性，鼓励 B10 餐厨废弃油脂制生物柴油混合燃料在内河船舶上使用”。根据上海市绿化和市容管理局数据，2018 年至 2023年 2月，上海市已累计销售 B5 生物柴油 190 万吨，折合 BD100 生物柴油约 9.5 万吨。

“十二五”以来，我国推进的 86 个餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点每年废弃油脂收集总量约为 260-270 万吨，我国尚未全面建立废弃油脂收运体系。若我国全面推行生物柴油调合燃料（B5）标准并要求强制添加，测算得生物柴油的需求量将达到约 800 万吨，与当前国内现有表观产能之间存在巨大供需缺口。此外，由于较高的收运和加工成本，废弃油脂制取的生物柴油价格通常高于化石柴油，市场缺乏动力使用 B5生物柴油混合燃料，需要政府补贴支付绿色溢价。