1.2　生物燃料世界市场分析与预测

1.2.1　生物燃料市场分析

尽管中国经济放缓和许多西方国家出现经济负增长，全球可再生能源联盟（GRFA）仍然认为，2013年乙醇产量增长1%，比2012年的851亿升有提升。表1-2示明2006～2013年世界乙醇燃料生产量统计。根据GRFA的分析，全球乙醇年产量已超过5.86亿桶/年。

世界金融健康将会继续有利于决策者和政府，全球乙醇行业将会继续成为世界经济中的一个亮点。全球可再生燃料联盟发言人Bliss Baker称，它的持续增长，在2013年支持了近160万个就业岗位，并对全球经济贡献了3100亿美元。

表1-3列出2014年世界前18国生物燃料生产量。

Navigant研究公司预测道路交通能源消费总量将从2014年8.110×10¹⁵Btu（1Btu=1.06kJ）增长到2035年1.017×10¹⁶Btu。汽油消费将会慢慢减少，替代燃料和柴油在轻负荷汽车（LDV）中将越来越受欢迎。替代燃料占全球消费的市场份额将从2014年的约7.4%增长到2035年的超过16.4%。生物燃料将占替代燃料市场的最大部分，到2035年，占全球道路交通行业消费的比例超过8.4%。

国际能源署（IEA）发布路线图指出，到2050年生物燃料可望提供世界总的运输燃料需求量的27%，尤其将会对柴油、煤油和喷气燃料替代作出贡献。这将使生物燃料的使用从目前5500万吨石油当量增长（占运输燃料2%）增加到2050年7.5亿吨石油当量。

1.2.2　生物燃料的能力分析

有四方面的动力将促进生物燃料产业市场增长，分别是政府的法规、技术创新的进步、大型企业的参与和油价因素。创新将是生物燃料向前发展的主要驱动力。由于当今市场上起主导作用的生物燃料技术的乙醇正在趋于其调和限值，因此，新的技术必须使该产业增长发挥作用。这些创新将可以使其成本与石油等同，届时用户可灵活地选择。生物燃料将日益普及的原因是，其可很容易地应用到现有基础设施中去。

尽管慢于预期的先进生物燃料途径（如纤维素生物燃料）的开发，全球生物燃料生产量在2013～2023年的复合年均增长率（CAGR）仍预计会达到6%，并且预计在一些关键市场中会有扩张，如美国的非常规石油生产。2023年，生物燃料总产量将达到620亿加仑，即占来自化石能源的全球运输燃料生产量的5.9%。

图1-4示明2013～2023年全球市场生物燃料生产总量。

Navigant公司预计，来自玉米淀粉、粗谷物和甘蔗衍生的常规乙醇生物燃料在整个预测期内将保持最大的细分市场。该公司还预计，来自常规的和先进的原料生产的生物柴油将使其设置的生产基础增加一倍。

先进乙醇和生物丁醇预期将产生额外收入145亿美元，它们的生产基础将分别使复合年增长率达38.7%和72.2%。

可再生柴油和可再生生物喷气燃料是生物基燃料中增长最快的领域，到2023年将达到设置生产能力超过50亿加仑，营业收入为174亿美元。合成汽油的生产，预计在预测期内，拥有18.7%的复合年增长率。

到2020年，全球生物燃料生产量将超过调和指令的授权量。同时，预计同年的供应目标将超过实际生产量。这使得全球生物燃料行业将更坚实地发展。因此，在未来十年可能会看到生物燃料现行政策的改变，以便更好地校准政策目标与实际生产。

北美和拉美国家将继续成为市场的领导者，由于美国的可再生燃料标准（RFS）和巴西的ProAlcool的政策，使之在2023年将预计占全球生物燃料生产量的74%。

欧洲占全球生物燃料产量的份额将适度下降，这是由于人们越来越重视可持续发展的合规性和限制从商品基原料生产生物柴油的增长方案。

从对亚太以及中东和非洲的预测显示来看，将有最快的增长，在预测期内的复合年增长率分别为9.2%及7.1%。这两个地区的生物燃料生产的市场份额将从2013年的9.4%增加到2023年的12.3%。

1.2.3　生物燃料的生产分析

与传统的汽油或柴油相比，当以整个生产的生命循环作为标准做比较时，生物燃料的使用可大幅度降低运输燃料二氧化碳排放。但是，条件是在种植、运输和生物质转化为生物燃料时要减少矿物能源的使用。同样重要的是，要避免直接或间接的土地利用的变化，如将森林转换为种植生物燃料的原料，这会造成释放大量二氧化碳，并会抵消生物燃料使二氧化碳减排的潜力。大多数传统的生物燃料主要来自淀粉、糖和油籽作物生产，因此必须在转换和土地利用效率方面加以改进，以取得大的温室气体减排。此外，目前在示范验证阶段的先进生物燃料技术（主要来自木材、秸秆等木质纤维素生物质生产），需要在未来十年内进行商业化部署，并在2050年成为生物燃料的主要份额。为进一步支持先进生物燃料的研究、开发和验证，仍然需要提高转化效率和降低成本。此外，商业化规模生产装置的投资，将是使先进生物燃料达到完全的市场成熟度的关键。政府需要采取行动以提供一个稳定的、长期的政策框架，以便在生物燃料扩能中可以有持续的投资和支持措施。目前与预商业化先进生物燃料技术相关的领域仍有高的投资风险，而预商业化先进生物燃料技术在第一批商业化装置中对触发工业投资又是至关重要的。有了大量的投资，大部分生物燃料技术就可望接近化石燃料成本并具有竞争力，甚至可以在较低的成本下进行长期生产。

以美国为例，美国能源信息署的统计表明，2002～2013年美国生物质能源消费增长超过60%。这一增长几乎完全来自生物质生产生物燃料消费量的增加。主要是乙醇，但也有少量是生物柴油和其他生物质柴油燃料。2013年，生物质约占所消耗的全部可再生能源的一半，并占美国能源消耗总量的5%。图1-5为2002～2013年美国按类型分消耗的生物质能源。

美国的主要生物质能源是：

①木质，包括木质衍生的燃料，如木炭和造纸生产的副产品；

②废弃物，包括城市固体垃圾、污泥废弃物、农业副产物等；

③有机原材料。

2002～2013年，随着美国乙醇和生物柴油生产的增长，生物质能转化为生物燃料的增长超过500%。平均而言，原料中60%的能源被转化为可交付使用的生物燃料。其余成为能源损失或副产物，副产物供工业部门能源消费。大多数生物燃料消费作为调和的运输燃料，即与车用汽油调和的乙醇或与柴油燃料调和的生物柴油。一些生物柴油用作采暖用油。

用于运输的生物燃料，基本上是乙醇和生物柴油，约占全球能源使用量的0.9%，占全球道路交通燃料的3.5%，占全部运输燃料的2.7%。

1.2.4　生物燃料市场预测

到2030年生物燃料预计将占全球能源总量的9%，即消费量将达到目前的3倍。行业人士认为不会有什么资源限制因素能够妨碍这一目标的实现。虽然预计到2030年全球汽车数量将达目前的2倍以上，但并不意味着届时汽车行业对石油的需求量也将成倍增长。一方面是随着技术的进步，汽车的燃料效率会得到提升；另一方面，生物燃料的发展将会更加成熟，混合动力车也将越来越得到大众的认可，这类汽车的用量将会猛增。全球有足够的可耕种土地，因此，正在全球兴起的生物燃料产业是一个可持续发展的、具有竞争力的行业，它将促进全球农业总量的发展，并对全球能源结构形成有效补充，为满足人类未来对能源不断增长的需求作出实质性的贡献。

派克研究公司发布预测报告指出：全球生物燃料生产和消费的增长，将使全球生物燃料市场从2011年827亿美元增长到2021年1853亿美元。

到2021年，世界来自宽范围原料的生物燃料生产量预计将达到657亿加仑/年，即比2010年生产量增长127%，2011～2021年的复合年均增长率（CAGR）为8.4%。

预计乙醇生产将维持其主导地位，到2021年将达到495亿加仑/年，相对比较，生物柴油预计为162亿加仑/年。美洲将占全球生物燃料产量的71%。

在过去十多年健康发展之后，全球生物燃料行业由于原料的灵活性、产品的碳中性和可持续性，使燃料行业正在进入一个新时代。出于相关的一些诸如能源安全、气候变化和经济停滞等问题受到日益广泛的关注，世界上至少有38个国家的政府已制定了调和指令或目标，以加快生物燃料生产和应用。要实现的多个目标包括减少对进口石油的依赖，减少温室气体（GHG）排放，并推动经济发展。虽然在短期内，生物燃料是石油基燃料业已证明的替代，但从长期看，通过满足消费需求的扩大部分，它们将可以从根本上改变燃料市场的地缘政治格局。先进转化途径和非食品原料的出现，可望在世界上打开生产潜力的大门。迄今，通过多样化的途径，生物燃料商业化规模的扩大将不会再是一个问题。

潜在的市场是巨大的。全球汽油市场规模到2021年将达到估计的3750亿加仑/年。地面运输市场对柴油的需求量将达到至少4270亿加仑/年。同时，航空和海运燃料的需求，到2021年可望会使全球运输燃料的需求增加2000亿加仑/年或更多。

预计到2022年，发展中国家生物乙醇产量预计增长2/3，其中有80%的增长都来自于巴西，剩余20%中有很大一部分来自于印度和中国。报告预测，全球生物柴油产量将比乙醇产量增长更为迅速，以平均每年4.5%的增幅，到2022年可达410亿升，但这个增速仍低于过去十年。发展中国家的生物柴油总产量将于2022年达到140亿升。全球公路运输部门所有液体燃料的零售销售额将从2013年超过2.6万亿美元增长到2022年超过4.5万亿美元（增长73%）。未来十年，美国和巴西的乙醇以及欧洲的生物柴油生产能力将稳步增加，这将使得全球液体燃料市场中生物燃料获得增长。

虽然纤维素生物燃料在商业上出现已经比预期要慢，不过已有一些商业规模装置开始投入生产，并增加了纤维素乙醇在生物燃料消费中的份额。与传统生物燃料相比有诸多优势的微藻燃料，也脱颖而出。

2005～2014年，全球生物燃料行业的平均利用率为68%，在2007年达到了最高的80.9%，2012年降至56.9%的低点，2014年略有回升到60.4%。尽管产能利用率仍明显疲软，化石燃料的价格也持续疲软，根据勒克斯研究（Lux Research）公司2015年8月31日的预测，全球生物燃料的能力将继续从551亿加仑/年增长到2018年的614亿加仑/年，但到2018年之间的增长将不会延续现在的步伐。

乙醇和生物柴油从绝对意义上讲将继续起主导作用，这些到2018年将仅以1.5%的复合年增长率增长。新型燃料和原料将推动生物燃料产业到2018年分别以17%和22%的复合年增长率更快速的发展。

纤维素乙醇和可再生柴油代表第二大份额，到2018年占下一代燃料总能力分别为19%（9.04亿加仑/年）和14%（6.9亿加仑/年）。中国、美国和巴西引领纤维素乙醇扩张，到2018年分别占能力的35%、27%和10%。

尽管拥有巨大的潜力，但生物燃料仍然受到原料、供应链基础设施开发以及与业已建立的石油工业实现价格平价等问题的挑战。

1.2.5　生物燃料需求展望

哈特能源咨询公司预测了亚太地区、欧盟、拉丁美洲、北美洲四个关键地区的生物燃料供应及需求情况，具体分析情况如下。

到2025年，该四个地区所有生物燃料市场总需求量将达到4.5×10¹²J（1.10亿吨油当量），按能量含量计，相当于汽油和柴油总组成中生物燃料的份额为5.4%。到2025年，预计乙醇的总需求量将达到近1330亿升（超过350亿加仑）、生物柴油超过510亿升（近140亿加仑），如图1-6所示。

从区域的角度来看，乙醇需求的增长速度，亚太地区快于其他地区，2015～2025年间将增长90%。拉丁美洲是增长速度第二的地区、2015年和2025年之间乙醇将扩张72%。相比较而言，北美是该整个期间内乙醇需求最高的地区，预计2015年和2025年之间增长只有9%。图1-7示明2015年、2020年和2025年各地区乙醇的供应和需求。