2019年中国生物柴油行业概览

2019 年

中国生物柴油行

业概览

| 能源矿石系列概览

报告摘要

得益于中国政策的持续利好，中国生物柴油行业在2000 年至2014 年间实现了快速的发展，行业产能持续走高，产能利用率稳步提升。2014 年，中国生物柴油市场规模达到97.2 万吨，实现了历史的最高点。之后两年间，受国际原油价格回落影响，中国生物柴油行业遭遇严重打击，市场规模骤降至2016 年的42.9 万吨。2017 起，国际油价重新进入上行通道，带动中国生物柴油行业

逐渐复苏，市场规模恢复至2018 年的57.9 万吨。

热点一：产品性能适应可持续发展需要

生物柴油是21 世纪以来逐渐发展起来的新型能源产品，属于可再生能源，同时也是一种清洁能源，适应了在全球气候变暖和能源紧缺的环境下，世界各国对能源，乃至经济社会可持续发展的需要。从具体参数来看，生物柴油具备着优于普通柴油的众多特性，并由此具备了可再生、易燃烧、清洁环保、降低损耗、安全性佳等五个方面的属

性优势，获得了世界众多国家广泛的推广使用。

热点二：国际油价逐渐回暖

生物柴油作为一种能源类产品，其市场规模随着宏观经济环境的变化而进行周期性波动。在原油价格走高时，作为矿产能源替代产品的生物柴油价格同样走高，企业生产积极性得到激发，推动了行业市场规模的提升；在原油价格走低时，普通柴油市场的供需关系偏于松弛，生物柴油的供需不再紧张，价格回落，厂家利润稀薄，逐渐缩减了生产，降低了市场规模。

热点三：生产技术水平不断提高

中国自20 世纪末开始研发废弃油脂炼化生物柴油的生

产技术，至今已经历了近20 年的发展历程。由于不同于世界上其他国家所拥有的原料资源，中国主要采用废弃油脂制备生物柴油，并在该领域上逐渐积累了丰富的实践经验。相关企业生产工艺不断更新换代，逐步在技术与设备上都达到世界领先的水平，助力行业生产效率和产品质量的不断提高。

1方法论 (4)

1.1研究方法 4

1.2名词解释 5 2中国生物柴油市场行业综述 (7)

2.1生物柴油的定义及分类 (7)

2.2生物柴油行业发展历程 (8)

2.2.1国际发展历程8

2.2.2中国发展历程9

2.3中国生物柴油行业市场规模 (11)

2.4中国生物柴油行业产业链 (12)

2.4.1上游分析13

2.4.2下游分析14 3中国生物柴油行业驱动与制约因素 (15)

3.1驱动因素15

3.1.1产品性能适应可持续发展需要 (15)

3.1.2国际油价逐渐回暖18

3.1.3生产技术水平不断提高19

3.2制约因素21

3.2.1技术水平良莠不一21

3.2.2原料供不应求22

3.2.3销售渠道受限23 4中国生物柴油行业政策分析 (24)

5中国生物柴油行业发展趋势 (27)

5.1政策的监管与支持逐步落实 (27)

5.2上游渠道整合完善28

5.3应用范围不断扩大28 6中国生物柴油行业竞争格局 (29)

6.1国生物柴油行业竞争格局概述 (29)

6.2中国生物柴油行业代表企业分析 (30)

6.2.1龙岩卓越新能源30

6.2.2卡特新能源 (32)

6.2.3河北金谷 (34)

图表目录

图2- 1 生物柴油生产反应原料来源分类 (7)

图2- 2 中国生物柴油行业发展历程 (9)

图2- 3 中国生物柴油行业市场规模，2014-2023 年预测 (11)

图2- 4 中国生物柴油行业产业链 (12)

图3- 1 生物柴油与普通柴油性能对比 (15)

图3- 2 世界各国/地区生物柴油政策 (18)

图3- 3 中国生物柴油日产量与布伦特年均价，2006-2017 年 (19)

图3- 4 生物柴油生产技术一览 (20)

图3- 5 酯交换技术反应原理 (21)

图6- 1 中国生物柴油行业主要参与企业 (30)

图6- 2 龙岩卓越新能源主要产品 (31)

图6- 3 卡特新能源生物柴油产品质量指标 (33)

图6- 4 河北金谷主要产品 (35)

1方法论

1.1研究方法

头豹研究院布局中国市场，深入研究10 大行业，54 个垂直行业的市场变化，已经积累了近50 万行业研究样本，完成近10,000 多个独立的研究咨询项目。

?研究院依托中国活跃的经济环境，从能源、化工、公用事业等领域着手，研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立、发展、扩张，到企业走向上市及

上市后的成熟期，研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式，企

业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。

?研究院融合传统与新型的研究方法，采用自主研发的算法，结合行业交叉的大数据，以多元化的调研方法，挖掘定量数据背后的逻辑，分析定性内容背后的观点，客观

和真实地阐述行业的现状，前瞻性地预测行业未来的发展趋势，在研究院的每一份研

究报告中，完整地呈现行业的过去、现在和未来。

?研究院秉承匠心研究，砥砺前行的宗旨，从战略的角度分析行业，从执行的层面阅读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。

?头豹研究院本次研究于2019 年06 月完成。

1.2名词解释

?生物柴油：将植物油或动物油与甲醇或乙醇在酸性、碱性或生物酶等催化剂作用下进行酯交换反应，生成的脂肪酸甲酯或乙酯燃料油。

?甘油三脂：甘油和3 个脂肪酸所形成的脂，是脂质的组成成分。

?微生物油脂：又称单细胞油脂，由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源、氮源、辅以无机盐生产的油脂和另一些有商业价值脂质。

?油脚：油脂精炼过程中水化脱胶的副产品。

?EPA：二十碳五烯酸，人体常用的几种Ω-3 脂肪酸之一，有调节血脂、降低血液粘稠度，预防血栓形成，降血压，保护心脑血管及肾脏健康的功能。

?DHA：二十二碳六烯酸，人体所必需的一种多不饱和脂肪酸，鱼油中含量较多，有辅助脑细胞发育、改善血液循环等作用。

?地沟油：在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。

?潲水油：餐饮业下水道中，由隔油器收集，然后经人工水油分离、过滤，去味等程序处理后提炼回来的油品以及酸败且不能再食用的油品的总称。

?生物酯增塑剂：由生物油脂合成的高分子材料助剂，在塑料加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途。

?PVC 制品：聚氯乙烯制品，是世界上产量最大的塑料产品之一。

?光合作用：绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。

?十六烷值：衡量柴油在压燃式发动机中发火性能的重要指标。十六烷值高，表明柴油的发火性能好、滞燃期短、燃烧均匀、发动机发动平稳。

?运动粘度：油类物质在重力作用下流动时的内摩擦力的强度，其值为相同温度下生物柴

油的动力粘度与密度之比。

?积炭：发动机的油料未能充分燃烧，在高温和氧的催化作用下形成盐酸和树脂状的胶质，粘附在零件表面上，再经过高温作用进一步浓缩成沥青质和油焦质等复杂的混合物。?闪点：在规定的试验条件下，使用某种点火源造成液体汽化而着火的最低温度。

?柴油冷滤点：柴油通过柴油发动机供油系统时能造成滤网堵塞的最高温度。

?东盟：东南亚国家联盟，成员国包括马来西亚、印度尼西亚、泰国、菲律宾、新加坡、文莱、越南、老挝、缅甸和柬埔寨。

?B20 生物柴油：80%的石化柴油与20%的纯生物柴油掺混得到的调和燃料。

?ISCC 认证：基于欧盟新的可再生能源指令（2009/28/EC）可持续性的第一个标准，规定生物燃料整条供应链各个环节需要满足可持续发展的前提，是生物质燃料出口欧盟的通行证。

2中国生物柴油市场行业综述

2.1生物柴油的定义及分类

生物柴油是将植物油或动物油与甲醇或乙醇在酸性、碱性或生物酶等催化剂作用下进行酯交换反应，生成的脂肪酸甲酯或乙酯燃料油。从化学结构上看，生物柴油主要为C12、

C14、C16、C18 和C22 脂肪酸单烷基脂。相比于原始的植物油，生物油更适合作为内燃机的燃料，有着粘度低、挥发性强的特点，不仅点火性能佳、燃烧效果更为充分，还可有效保护动力设备，是较为理想的柴油代用燃料。

制备生物柴油所需的主要有效成分为甘油三脂，其在实际操作中的原料来源包括植物油、动物油、废弃油脂和微生物油脂四类（见图2-1）：

图2- 1 生物柴油生产反应原料来源分类

来源：头豹研究院绘制

① 植物油多从富含油脂的植物的果实、种子和胚芽中得到，包括菜籽油、大豆油、花

生油、蓖麻油、向日葵油等，是由甘油和不饱和脂肪酸化合而成的天然高分子化合物。植物

油的来源由可分为草本油料作物和木本油料作物。其中，以菜籽油为例的草本油料作物油脂含量较高，种子收获、贮藏、运输和加工程序简便，油料清洁，是较为普遍的生物柴油的制

备原料。木本油料植物可在荒山种植，有绿化环境、改良生态的环境保护效果。但其油脂含量偏低，收货、存储成本较高，采收难度较大，典型品种包括热带地区所生产的棕榈油和椰子油等。

② 动物油则来源于动物的脂肪，含有较多的饱和脂肪酸和胆固醇，主要包括猪油、牛油、羊油等。相对植物油，动物油不受可耕地面积的影响，其原料充沛且价格更为低廉。动物油主要从动物的屠宰废料、动物皮毛处理及使用肉类残油中得到，来源广泛，产量巨大，是生产生物柴油的另一种经济来源。

③ 废弃油脂包括以餐饮废油为主的地沟油、潲水油、工厂油脚等，相对于前两种通过动植物直接制取的油种，此类油种有固体杂质较多、含水分高、酸值高等特点，制备生物柴油所需的预处理工艺较为复杂。但由于废弃油脂的来源广泛且分布分散，废弃油脂的能源转化可有效解决中国废油污染问题，具有环境保护和能源供给的双重功效。

④ 微生物油脂是一种新型生物柴油原料，是酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物转化而成的油脂。微生物原料供应充足，且不占据耕地和淡水资源，有着可规模化管理和生产的特点。同时，微生物产品附加值高，微生物油脂的生产过程中会积累EPA、DHA 等产品，提高产油过程中的经济效益。

2.2生物柴油行业发展历程

2.2.1国际发展历程

国际上的相关学者对生物柴油的研究始于20 世纪70 年代，此后，各国对生物柴油的

关注度持续提高。1983 年，美国科学家Graham Quick 将其通过酯交换反应制得的亚麻籽

油甲酯成功用于柴油发动机，并将可再生的脂肪酸单脂定义为生物柴油，生物柴油的概念由此产生，各国纷纷展开了对生物柴油制备技术的研发。1988 年，德国聂耳公司成功以菜籽油为原料，提炼了洁净的生物柴油原料，引起了世界各方国家和机构的强烈关注。全球生物

柴油的发展由此加速进行，美国、德国、意大利、法国、瑞典等国均已制定了生物柴油标准，为生物柴油的发展奠定了坚实的基础。为推广生物柴油的研发与使用，欧美国家出台了一系列政策利好生物柴油的产业化发展，一方面给予生物柴油销售价格补贴，另一方面为生物柴油作为汽车燃料提供税收减免。截至目前，生产生物柴油的国家遍布全球，包括美国、德国、奥地利、意大利、瑞典、比利时、阿根廷、加拿大、日本、韩国等。得益于欧洲和北美对以过剩菜籽油和豆油为原料的生物柴油生产工艺的成功推广，生物柴油也已成为欧美等国的重要的能源来源之一。

2.2.2中国发展历程

中国对生物柴油的研发工作起步于20 世纪80 年代，其发展历程主要可以分为探索阶段、发展阶段、整顿阶段三个阶段（见图2-2）。

图2- 2 中国生物柴油行业发展历程

20世纪80年代

探索阶段

?生物柴油研发课题正式开展

?基础研发到深化实验研究

?基本可以实现经济化规模生产

21世纪初发展阶段

2007年后

整顿阶段

?《柴油机燃料调和用生物柴油B100》

发布

?《生物柴油调和燃料（B5）》发布

?餐厨废弃物资源化利用和无害化处理

试点工作开始

?涌现了一批生产生物柴油的

民营企业

?国家科技攻关计划“生物燃

料油技术开发”项目启动

?木本油料植物种植得到开展

来源：头豹研究院绘制

探索阶段：在最初的探索阶段，中国由上海内燃机研究所和贵州山地农机所共同接手了对

生物柴油进行研发的课题，在基础研发领域做出了初步的探索。此后，众多科研院所和高

校在制备工艺、油品性质和燃烧性能等方面深化了实验研究，中国生物柴油的制备技术逐渐成形，基本实现了经济化规模生产。

发展阶段：21 世纪以来，中国迎来第十个五年计划，中国生物柴油产业起步发展，形

成了一批利用传统化学法将废弃油脂转化为生物柴油的民营企业，产业规模逐步扩大。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，涵盖了生物柴

油相关研究课题。自此，中国生物柴油行业的发展进入加速阶段，相关企业积极建设产能，

形成了众多产能在万吨以上的生物柴油项目。在此阶段，企业除使用废弃油脂生产生物柴油

外，也逐渐建设起木本油料植物的种植基地，极大程度地提高了中国生物柴油行业的生产能力。

整顿阶段：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。2010 年，中国石油化工股份有限公司石油化工科学

研究院再次送审并发布了《生物柴油调和燃料（B5）》。之后，两个标准多次进行了修订，

对技术指标进行了充实和修正，中国生物柴油行业标准愈发完善，逐渐与欧美国家的先进水平接近。除此之外，中国政府同样出台了多项政策，进一步促进了中国生物柴油行业的快速发展。2011 年，中国对生物柴油企业利用废弃油脂作为主要原料所生产的柴油进行了燃油消费税

的免征；同年，中国对餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作正式开始，并于

2017 年进行了试点验收工作。中国生物柴油产量逐年增长，产业链相关政策进一步完善，

推动了行业整顿重组工作的逐步完成。

2.3中国生物柴油行业市场规模

生物柴油作为普通柴油的替代品，其市场规模受国际原油价格波动影响。在原油价格走高时，生物柴油的市场价格水涨船高，生产经济效益显著提高，市场参与者积极扩大产量，

支撑生物柴油市场规模快速提升；在原油价格走低时，生物柴油生产利润被逐渐削薄，厂家纷

纷降低产能利用率，抑制了生物柴油的生产与消费。

道，带动中国生物柴油行业逐渐复苏，市场规模恢复至2018 年的57.9 万吨（见图2-3）。

图2- 3 中国生物柴油行业市场规模，2014-2023 年预测

来源：t b T E A M软件采编，头豹数据中心编制未来五年，研究院预计中国生物柴油行业将持续稳定发展，其市场规模将以9.5%的年

复合增长率不断增长，并于2023 年达到89.9 亿元，再创市场规模的新高。中国生物柴油

行业市场规模得以持续增长，主要受以下五点因素的影响：

① 国际原油价格稳步提升，矿物柴油价格的增长促进了作为替代品的生物柴油的市

场

需求量的显著增长；

② 中国作为人口大国和饮食大国，废弃地沟油、潲水油的增量巨大，为生物柴油的

生产提供了源源不断的原料来源；

③ 中国生物柴油制备技术不断提升，行业经营效益有效改善，业务范围不断扩大；

④ 中国利好政策不断落实，助力生物柴油的推广使用；

⑤ 欧美以及东南亚等众多国家加大对生物柴油的政策支持力度，海外需求不断扩张，利好中国生物柴油的出口销售。

2.4中国生物柴油行业产业链

中国生物柴油行业主要由上游的原料供应、中游的研发生产以及下游的销售应用三个环节组成（见图2-4）。生物柴油行业上游的市场参与者是生物柴油生产原材料的提供方，包括各类原料油、甲醇、生产仪器设备等；中游主体是各类生物柴油的研发生产企业，负责生

物柴油的研发、生产和装配；下游涉及生物柴油的终端消费和应用，主要客户群体包括各地

加油站、化工厂以及其他的燃料需求方。

图2- 4 中国生物柴油行业产业链

来源：头豹研究院绘制

2.4.1上游分析

生物柴油的主要原材料包括各类原料油脂和乙醇等化学原料，产业链上游的供货能力对

中游的生产有着重要的影响。

（1）原料油脂

全球生物柴油企业在生产过程中所采用的主要原材料包括植物油、动物油与废弃油脂。中国具有丰富的生物柴油原料资源，已查明油料作物超过1,500 种，包括大戟科、樟科、豆科、菊科等，其中150 种以上的含油量超过40%，还有可用作生物柴油原料的乔灌木近10 种，其中可以用于制备生物柴油的植物油品种数量高达76 种。然而受中国基本国情与市场供需的影响，大多从植物和动物上直接获取的原料油价格昂贵，更多被当作食物油直接销售，

或用于食品制作。目前，在中国原料油市场上，以花生油为例，价格为9,000 元/吨左右，动物油价格为8,000 元/吨左右，而传统的矿物油价格仅为5,600 至5,700 元/吨，利用植物油和动物油生产生物柴油的经济效益低下，因而绝大多数中国生物柴油企业所使用的原料为地沟油、潲水油等废弃油脂。

中国作为饮食文化丰富的人口大国，废弃油脂来源丰富，主要可以体现在以下三个数据：

①中国食用油消费量巨大，年均消费量过2,500 万吨，其中10%至15%在使用过程中以各种形式遭到浪费，对应着300 万吨左右的废弃油脂规模；②中国每年有近1.5 亿吨生活垃圾，其中50%为厨房餐厨垃圾，含油量在7.5%-8.0%，对应着近600 万吨的废油规模；③ 中国发改委调查数据显示，仅可统计的中国地沟油规模已达40 万吨/年，另外还存在各种尚未得到妥善处理收集的其他形式的废弃油脂。中国废弃油脂的规模巨大，但是迫于资源分散和相关回收机构尚未健全的问题，中国废弃油脂的利用效率尚未能得到有效的提高，上游的原料获取对于中游生产企业来说依旧是限制企业发展的重要壁垒之一。

（2）化学原料及其他