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2019年中国燃料乙醇市场供需现状及未来发展方向分析[图]

    一、乙醇是部分替代汽油的良好选择

    燃料乙醇一般是指体积分数达到99.5%以上的无水乙醇,是良好的辛烷值调和组分和汽油增氧剂,能够有效减少汽车尾气中的PM2.5和一氧化碳,其作为可再生液体燃料的代表之一,可补充化石燃料资源,降低石油资源对外依存度,减少温室气体和污染物的排放,受到世界各国的广泛认可。

    (一)作为抗爆剂对MTBE的替代

    汽油易燃易爆,要在发动机里平稳燃烧,需要控制燃烧的剧烈程度。抗爆性就是指汽油在发动机中燃烧时抵抗爆震的能力。汽油辛烷值是衡量汽油在汽车发动机气缸内抗爆性的一种数字指标,其值越高表示抗爆性越好,是衡量汽油燃烧性能的重要指标。为增加汽油的抗爆性,往往需要在汽油中添加抗爆剂。

汽油添加剂性能比较

数据来源:公开资料整理

    MTBE(甲基叔丁基醚)是高辛烷值汽油添加剂。其研究法辛烷值高达125,且在催化裂化汽油中有很好的调合效应,其调合后辛烷值高于其净辛烷值。在国内汽油标准从国Ⅲ到国V的升级过程中,MTBE是重要的添加剂。2017年,国内全面执行国V车用汽油标准,在成品油质量快速升级的同时,炼油企业也面临汽油辛烷值损失问题,目前普通车用汽油中通常加入10%以下的MTBE以提高汽油辛烷值。

    但MTBE对于环境和人类健康具有潜在威胁。由于MTBE极易溶于水,不易被土壤颗粒吸附,相对汽油和其他成分MTBE会更快地进入地下水中并以辐射的方式向四周扩散,即使很低浓度也会导致水质恶臭,成为一种蔓延性的地下水污染物。继美国环保局将MTBE列为致癌物质之后,北美及欧洲一些国家纷纷出台系列政策,禁止或限制MTBE在汽油中的应用。乙醇具有与MTBE相当的辛烷值,是替代MTBE的理想选择。从理论和研究来看,在汽油中添加10%(体积分数)燃料乙醇能提高辛烷值2-3个单位。若全国范围内推广乙醇汽油,MTBE市场将受到前所未有的强势冲击。乙醇汽油标准要求乙醇汽油中除乙醇外的其他含氧化合物质量分数不得超过0.5%,且不得人为添加,这意味着甲基叔丁基醚(MTBE)和醚化汽油等将不能作为汽油高辛烷值调合组分使用。

车用汽油和车用乙醇汽油调和组分油国标

数据来源:公开资料整理

    不过,当前很多地区还存在车用汽油和乙醇汽油掺用的情况,如广西地区,并没有明确指出禁止使用添加MTBE的调和汽油。在空气污染物方面,相比不含MTBE的普通汽油,使用乙醇汽油可显著降低一氧化碳、碳氢化合物和一次PM2.5等污染物的排放,能使碳烃排量下降16.2%、一氧化碳排量下降30%。此外,乙醇氧含量高达34.7%,汽油中添加7.7%乙醇,氧含量将达到2.7%,如添加10%乙醇,氧含量可以达到3.5%,可帮助汽油完全燃烧,以减少对大气的污染。

    (二)作为醇基燃料组分添加优于甲醇

    甲醇和乙醇虽然热值低于汽油,但都可以大比例范围内与汽油混合,在传统内燃机发动机中燃烧,可以简单易行的实现部分替代汽油消耗。

    2019年3月工信部、国家发改委、科技部、公安部、生态环境部、交通部、国家卫生健康委员会、国家市场监督管理总局八部门联合发布《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》(下称《指导意见》),提出“坚持因地制宜、积极稳妥、安全可控,在具备应用条件的地区发展甲醇汽车”,加快能源多元化和清洁能源汽车发展。《指导意见》重点在甲醇汽车制造体系建设、甲醇燃料生产及加注体系建设、甲醇汽车标准体系建设、甲醇汽车应用等四方面提出了针对性的指导政策。这是自2012年工信部启动五省、涵盖十个城市的甲醇汽车试点工作以来,甲醇作为车用清洁燃料的推广应用首次在国家层面获得多职能部门广泛共识。

    我国的甲醇主要来自于煤制甲醇,推广甲醇燃料的实质目的是为了实现煤炭资源向燃料油的转换,降低石油对外依存度。然而甲醇作为燃料本身的适当性,在国际范围内有着较大争议,我国政府部门的决策宜更为科学审慎。

    甲醇作为燃料具有明显的缺陷,主要包括:

    1、甲醇具有毒性。人口服中毒最低剂量约为100mg/kg体重,经口摄入0.3~1g/kg可致死。甲醇的毒性对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应。甲醇汽油在社会中广泛使用的话,需要控制风险的场景众多,如加油、汽修、车辆事故泄漏、运输车辆事故泄漏等,对社会民众的人身健康将产生威胁。2、甲醇腐蚀性强,对橡胶有溶胀作用,损害汽车油路橡胶部件造成泄漏;甲醇是优良溶剂,进入发动机汽缸后会破坏缸壁润滑油膜,容易造成汽缸壁——活塞环摩擦的异常磨损,降低发动机寿命。3、使用甲醇汽油,汽车尾气中甲醛等非常规排放远高于普通汽油,而甲醛为强致癌物质。4、甲醇的燃烧性能不好,因为不同于汽油为混合物,甲醇具有固定的沸点,其蒸发焓高出汽油近三倍,也就是说在绝热条件下,甲醇的快速蒸发性能差,这样发动机在较低温度时启动会有一定困难;但或环境温度太高了,由于其挥发性又太好,可能造成油路发生气阻,从而导致发动机动力不足甚至熄火。

    二、燃料乙醇国内需求空间巨大

    (一)全球燃料乙醇市场概况

    智研咨询发布的《2020-2026年中国燃料乙醇行业投资潜力分析及发展趋势分析报告》数据显示:燃料乙醇作为一种替代或部分替代石油、天然气的可再生生物质能源,可以在一定程度上缓解能源及环境压力,同时也具有相对清洁、绿色、可再生的特性,从而引起了很多国家的关注及重视。但从全球来看,由于自然条件、基本国情、技术投入、资金支持等重要因素的制约,燃料乙醇的全球开发和利用呈现出明显的不对称性,美国、巴西的燃料乙醇生产及消费在全球处于领先地位。
2016年全球燃料乙醇的生产能力为172万桶/天,消费为170万桶/天。其中美国的生产能力为98万桶/天,消费为92万桶/天;巴西的生产能力为46万桶/天,消费也为46万桶/天;中国的生产能力为5.4万桶/天,消费为6.9万桶/天。

    从产量上看,美国燃料乙醇产量约占全球的43%,巴西约占32%,中国占3%左右。事实上,淀粉类作物、糖类作物、油料作物、废气林木等都可以作为生物质能源的生产原料,而用于燃料乙醇生产的主要原料基本为淀粉类作物及糖类作物,尤其是甘蔗、玉米、蜜糖、甜菜、纤维素等。从成本上来看,巴西利用甘蔗生产燃料乙醇的成本目前是0.2美元/升,美国利用玉米生产燃料乙醇的成本则是0.25美元/升,利用纤维素生产燃料乙醇的成本相对较高,达到1.4美元/升。

各主要生产国燃料乙醇产量占比图

数据来源:公开资料整理

各种原料生产燃料乙醇成本对比图

数据来源:公开资料整理

    (二)巴西燃料乙醇市场分析

    巴西燃料乙醇行业的主要发展历程

    巴西是世界上最早推行燃料乙醇应用的国家,早在1903年,巴西第一届国会就提出了将生产汽车乙醇作为乙醇的主要工业用途等相关建议,在1925年,巴西就已经掌握了将乙醇作为汽车燃料的技术。1931年,巴西国会颁布法令,明确规定在全国范围内的所有汽油中添加5%的无水乙醇,而政府的公务用车汽油中要添加10%的乙醇。1938年,巴西国会通过了第一部737号法案,该法案要求所有类型的汽油中必须添加乙醇,并根据经济发展状况适时调整汽油中乙醇的添加比例,这也与巴西甘蔗的资源优势有密不可分的关系。

    1941年,巴西政府颁布《甘蔗种植法》即3885号法令,依法管理甘蔗供应商和乙醇生产商之间的关系。巴西从法律的层面将燃料乙醇的生产视为国家利益的一部分,予以高度重视,这也是巴西燃料乙醇行业规划化发展的开端与基础,为燃料乙醇行业的全面发展提供了重要的支撑。

    到1972年,巴西的燃料乙醇行业发展都较为平稳,由于甘蔗产量的大幅提升,导致甘蔗资源出现大量过剩,这使得巴西的燃料乙醇行业发展资源充足、动力明显,燃料乙醇行业在甘蔗和乙醇行业协会的主导下,乙醇燃料的销售一直保持着竞争性价格,也给行业的发展注入了一定的动力。

    但是由于石油危机的爆发,巴西的经济遭受了严重的冲击,由于巴西石油主要依赖进口,为了缓解石油危机带来的巨大压力,巴西将燃料乙醇行业的发展提升到国家战略的层面,1975年,第76593号法案推出了世界上最大的化石能源替代方案——“国家燃料乙醇计划”,强制要求在汽油中加入20%的燃料乙醇,并采取一系列政策措施确保燃料乙醇的应用范围,巴西的燃料乙醇产量由1975年的7.4亿升提高到1985年的105亿升,这也是巴西燃料乙醇行业发展的战略转折期。此后一直到2000年左右,由于巴西经历了通货膨胀、国际油价低迷以及国际糖价暴涨等一系列国内、国际环境变化,能源消费以石油为主,加之甘蔗生产厂家逐渐由提炼乙醇转向生产蔗糖,导致乙醇产量急剧下降,加油站的乙醇供给出现危机,乙醇汽车大量抛锚,销量急剧下跌。90年代起,巴西开始根据市场变化实行乙醇掺入汽油的浮动比例制,1991年,制定了乙醇自由定价机制,1996年,引入市场竞争机制,减少了对乙醇价格的管控,完全放开乙醇市场价格,这也导致了巴西的燃料乙醇行业发展遭受了重大的转变和挑战。

    2000年之后,由于国际油价持续高位震荡,并有较为明显的攀升态势,而国际糖价逐步呈现下跌趋势,加之化石能源消费带来的环境污染压力,以及气候变化及环境安全越来越成为全世界关注的焦点,随着国际、国内环境发生变迁,巴西的燃料乙醇行业又迎来了一个全新的战略发展机遇期,政府和乙醇厂商共同投资扩大甘蔗的种植面积,甘蔗产量不断上升,配合新建的燃料乙醇生产厂,燃料乙醇推进政策产生了显著的作用,巴西也成为第二大燃料乙醇生产国和第一大燃料乙醇出口国,燃料乙醇行业发展世界领先。

巴西燃料乙醇行业发展历史进程示意图

数据来源:公开资料整理

    巴西燃料乙醇产业政策分析

    巴西的生物燃料尤其是燃料乙醇行业的不断发展,得益于不同时期、各类政策的鼓励支持,从立法推广到国家战略,从金融政策到技术政策,从税收政策到财政政策,各类因时因地的组合政策,成就了今天巴西燃料乙醇产业全球商业化的成功地位。国家层面的立法和行政手段强有力的推行,几乎贯穿了巴西燃料乙醇行业发展的整个过程,也形成了较为完善、成熟的、以原料优势为特色的上下游产业链。

    1、从立法推广到国家战略支持燃料乙醇应用

    立法是巴西推广生物燃料尤其是燃料乙醇产业的最强有力的手段,通过法律形式保障生物燃料、汽车生产商及消费者的利益。1931年,巴西国会颁布法令《乙醇添加比例法》,明确规定在全国范围内的所有汽油中添加5%的无水乙醇,而政府的公务用车汽油中要添加10%的乙醇。1938年,巴西国会通过了第一部737号法案,该法案要求所有类型的汽油中必须添加乙醇,并根据经济发展状况适时调整汽油中乙醇的添加比例,这也与巴西甘蔗的资源优势有着密不可分的关系。1941年,巴西政府颁布《甘蔗种植法》即3885号法令,依法管理甘蔗供应商和乙醇生产商之间的关系。事实上,由于巴西在燃料乙醇发展的起步阶段就建立起了较为完善的体制和机制,一直到1972年这段时间里,乙醇燃料行业总体上保持着较为平稳的发展态势,但整个行业的发展没有取得实质性的突破,这主要是因为巴西并未从战略的高度认识本国的能源安全问题,石油在能源消费结构中的比例不断增加,进口石油的规模也不断扩大,这就导致了第一次世界石油危机爆发后,巴西经济遭受重创。之后为了维护国家能源安全,摆脱石油危机的影响,巴西燃料乙醇产业的发展被提到了国家战略的层面。

    1975年,巴西国会通过了第76593号法案,推出了世界上最大的石油替代法案——《国家乙醇燃料计划》,该计划通过增加乙醇产量扩大乙醇生产规模,同时授权石油公司在汽油中按一定比例添加乙醇,从而应对石油危机对经济的冲击。具体而言,巴西政府制定了燃料乙醇的掺混比例,强制推行在汽油中加入20%的乙醇,并要求所有的加油站都提供乙醇泵,同时对正常汽车发动机做微调和改进,使其可使用这种汽油和乙醇的混合燃料。此外,还规定乙醇掺入汽油和天然气的比例至少分别达到17%和4.5%。此外,鼓励原有的私营蒸馏厂扩大生产规模,规定其承担10%的燃料乙醇生产任务。

    在之后的发展过程中,巴西政府开始鼓励生产采用100%纯乙醇的汽车,而且几乎所有的汽车都使用燃料乙醇。巴西还在全国范围内设立乙醇加油站,汽油中燃料乙醇的添加比例超过20%。1991年,巴西政府再次颁布法令,规定在全国加油站的汽油中添加20%~24%的燃料乙醇,给予巴西燃料乙醇产业充分的发展空间。
在应对全球气候变化的国际大环境下,2007年,巴西通过第6263号法案,颁布国家应对气候变化计划。2009年,通过第12187号法案,实施国家气候变化政策法。到2013年,巴西燃料乙醇的产量已经超过了240亿升,并且具有300多家燃料乙醇生产企业,燃料乙醇的生产能力也达到1300万吨以上的规模。在《国家乙醇燃料计划》的推动和国家发展战略的支持下,巴西燃料乙醇产业的发展取得了巨大的成就。

    2、经济、金融政策支持

    此外,巴西还通过乙醇外交加强巴西燃料乙醇在全世界的影响力和知名度,在供给能力的有力支撑下,巴西不断推进乙醇经济、贸易行动,加强巴西燃料乙醇的国际形象,并且不断开拓巴西燃料乙醇的国际市场,与美国、英国、印度、南非、荷兰等国都建立了广泛的合作,为加快燃料乙醇产业的发展,巴西政府支持银行等金融机构向生产企业提供融资计划,并且通过加强“家庭农业计划”对种植甘蔗等相关原料的农户提供融资贷款,在燃料乙醇产业的发展过程中,巴西政府通过金融支持、直接补贴、奖励甘蔗种植、支持乙醇企业建设等金融经济政策支持燃料乙醇行业发展。

    3、财政政策支持

    巴西对燃料乙醇产业的财政政策主要包括税收政策和政府采购两个方面。从税收政策上来看,巴西对燃料乙醇汽车减征5%的工业产品税,对使用乙醇燃料的残疾人交通工具和出租车免征工业产品税,部分州政府对乙醇燃料汽车减征1%的增值税,在乙醇燃料汽车销售不旺时全免增值税。从政府采购来看,巴西政府明确规定,联邦一级的单位购车或换轻型公用车时,必须使用包括燃料乙醇在内的可再生燃料车。

    4、技术政策扶持

    巴西政府通过技术政策支持,发挥国内长期发展燃料乙醇产业积累的技术优势,不断挖掘乙醇燃料发展的潜力。从原料种植的农业技术支持上看,巴西政府重视和推广甘蔗优良品种,巴西甘蔗平均单产高于国际水平,而且甘蔗的利用率也非常高。此外,巴西政府非常重视科研机构、高等院校和企业开展生物燃料汽车的研发工作,巴西很早就研制出可采用从100%乙醇到汽油任意比例混合燃料的汽车,即“灵活燃料”汽车,并建立了该汽车的生产线。目前,巴西燃料乙醇汽车的整体技术已经非常成熟,汽车在动力、加速性能、续航里程等方面已经基本达到同类汽油车水平。

    (三)美国燃料乙醇市场分析

    美国燃料乙醇行业发展背景

    美国发展燃料乙醇的最初目的是为了国家能源安全,后来更多是出于环境保护的考虑。美国为解决能源安全及粮食产能过剩问题,于上世纪80年代开始大力发展燃料乙醇。美国颁布各种法律法案以及财税支持措施以帮助燃料乙醇发展,其原因大致可以归结为以下几点:

    首先是国际原油价格上涨,并且在一段时间内不断创下新高。为减少对国际原油市场的依赖,增强国家能源安全保障能力,促进能源多元化,美国政府对燃料乙醇生产给予各种鼓励措施。二是在美国能源法规定使用的燃料至少添加一定比例的可再生燃料,很多炼油厂用乙醇作为汽油添加剂,乙醇可以帮助汽油充分燃烧,并且可以减少排放到空气中的污染物,有环境友好的特性。三是1978年以来美国政府对乙醇行业给予税收补贴,美国政府对燃料乙醇生产有补贴,并且对进口燃料乙醇征收关税,主要针对性限制巴西的燃料乙醇进口。四是乙醇工厂的建立和生产将带来新的就业机会,并且能够带动农业、农民和农村的发展。事实上,高油价加之政府对燃料乙醇的支持政策导致生产燃料乙醇存在可观利润,这是燃料乙醇在全球得以发展的最根本原因。

    美国燃料乙醇行业政策变迁

    关于美国支持燃料乙醇行业发展的相关政策,必须从生物质能源的相关激励政策谈起,事实上,美国支持生物质能源的政策已经有接近40年的历史了,这些政策组合对于研发和生产燃料乙醇发挥着重要的作用,同时也对农产品消费产生了较为长期的影响。

    从产业发展角度来讲,美国对于生物能源进行政策支持基本上开始于1980年,当时美国国会通过了《1980年综合妥协法》(TheOmnibusReconciliationActof1980),该法案中规定海关与边境保护局开征燃料乙醇进口税,这项政策针对所有进口乙醇企业,征收从量税2.5%,另征收每加仑54美分关税。与这个时期其他乙醇生产与销售和使用支持政策一样,这项政策实际上对美国乙醇产业发展的推动作用较大,同时也保护了美国初步发展的生物乙醇产业,这项政策经过修订一直持续至今。《2000年农业风险保护法》是一项非常重要的农场立法,简称为《2000年农场法》,一般约每5年修订一次,这项立法授权美国能源部办理“生物质研发资助”计划,为生物质研发和验证计划提供赠款,计划有效期持续到2015年。美国生物质能源政策系统出台是在2005年后,《2005年能源政策法》(TheEnergyPolicyActof2005)授权美国环保署全面实施“可再生燃料标准”,在美国销售的汽油中强制添加可再生燃料,并具体规定了燃料乙醇的使用量。美国燃料乙醇的原料主要是玉米,但是,美国燃料乙醇产业发展和国际油价大幅度波动的现实,促使美国国会在2007年通过了《能源独立与安全法》(TheEnergyIndependenceandSecurityActof2007(EISA,P.L.110~140),一般简写为2007EISA,这项立法不但对车辆用油、家庭取暖和锅炉用油的强制使用量作了规定,而且规定了先进生物燃料使用量及今后各年度玉米淀粉乙醇使用量封顶值(如下表所示)。

美国《能源独立与安全法》规定的生物燃料使用标准(单位:10亿加仑)

数据来源:公开资料整理

    在《能源独立与安全法》的推动下,各项具体的政策陆续出台,如:1、美国国内税收局的生物质原料生物燃料优惠,给予生物质燃料生产商1.01美元/加仑税收优惠;2、生物质燃料企业设备折旧特别补贴,在一般情况下,美国生物质生产企业第一年可获得50%折旧补贴;3、美国农业部的生物质农产品援助(BCAP),为生产企业进货提供年度融资援助与补贴购买、收获、储存与运输生物质;4、“生物燃料(蔗糖)生产企业灵活原料计划”,授权农产品信贷公司(CCC)购买过剩白糖,以生物质原料形式销售给企业作原料;5、“生物炼油动力援助”计划对可再生生物质炼油厂提供资助。美国能源部也对生物质能源和纤维素生产能源提供了一系列的政策支持。

    2008年底,奥巴马当选美国总统后,发展生物质能源也是围绕着增加就业岗位、减少失业率、促进经济复苏等目标展开的。2009年1月,奥巴马在其就职典礼中就承诺在未来十年内投资1500亿美元用作发展生物燃料、插入式混合动力汽车、可再生能源生产和培养工人的熟练清洁技术。此外,奥巴马政府出台法律鼓励促进生物能源的开发和利用。《新能源法案》指出要进一步提高能源利用率,扩大生物能源以及其它可再生能源的使用。该法案提出,对一系列新能源项目实施税收减免、贷款担保和政府拨款支持等措施。

    2011年,美国还发布了《安全能源未来蓝图》,奥巴马表示要大力发展生物燃料,他认为生物燃料对美国减少对石油的依赖和创造就业有重要的意义,所以发展生物燃料不仅是政府的责任也需要相关企业的大力参与。除法律法规的支持,2013年,奥巴马政府也采取了税收抵免、直接补贴、金融支持等相关激励措施。例如《美国就业机会创造法案》制定了首个国家生物柴油税收抵免政策,在美国,航空业也在转向生物燃料。联邦快递公司承诺,到2030年,它所使用的三分之一燃料将来自生物能源。奥巴马政府一系列的政策措施有效的推动了美国燃料乙醇行业的不断发展。2017年,特朗普当选美国总统后,美国能源政策发生了重构性变化,特朗普政府通过首推传统能源,尤其是油气资源,搁置新能源,推动美国能源效率提高和加强基础设施建设等措施提升美国能源独立性,降低能源对外依存度,增加美国国内传统能源行业就业。这与奥巴马政府的能源政策大相径庭,特朗普政府还逐步推翻奥巴马政府在能源领域的政策主张和落实成果,推动传统能源行业发展,生物能源的发展也遭受了市场化的巨大考验,对燃料乙醇行业的发展也产生了一定的负面影响。

    (四)中国燃料乙醇市场分析

    中国燃料乙醇行业发展历程

    中国的燃料乙醇产业发展相对较晚一些,大约1998年开始酝酿,从2001年整个行业的发展才步入起步阶段。中国发展燃料乙醇最初的动力来自利用粮食乙醇消化积压的大量陈化粮。由于1999年左右,中国连续七年粮食丰收,粮食生产相对过剩,粮食库存居高不下,粮食存储量远远高于联合国粮农组织的粮食安全储备标准,造成了巨量的陈化粮和超期储备粮,国家财政负担加重。此期间,交通基础设施的逐渐完善和汽车工业的快速发展使我国汽车保有量逐年增多,能源需求逐渐增加,环境污染不断加剧,这些都为粮食向能源的转换提供了前提条件。

    国务院对关于发展生物燃料乙醇首先做出了批示,并在国家发改委赴巴西和美国考察后,决定在几个粮食主产区推广乙醇汽油。2001年,国家五部委颁布了《陈化粮处理若干规定》,规定陈化粮的用途主要为生产酒精、饲料等,并批准吉林燃料乙醇有限责任公司、河南天冠燃料乙醇公司、安徽丰原生物化学股份有限公司和黑龙江华润酒精有限公司4家生物燃料乙醇试点企业生产陈化粮燃料乙醇,其中河南天冠燃料乙醇公司主要以小麦为原料,其他3家都以玉米为原料。

    2002~2006年,政府对四家定点企业制定价格补贴、税收减免等一系列鼓励措施,致使企业对生物燃料乙醇的生产热情空前高涨,到2006年底,中国一跃成为生物燃料乙醇生产大国。随着陈化粮的消耗殆尽,企业开始使用新粮作为原料,对粮食需求的日益增加,使得粮价高位运行,威胁着城镇低收入家庭和农村贫困人群的基本生活。2006年以前,玉米乙醇受政策扶持率先发展,但因“与人争粮”矛盾突出,之后政策转而全面限制玉米乙醇的大规模推广,补贴也被不断下调,又因玉米价格上涨,玉米乙醇的产量增速大幅下滑。2006年12月,《国家发展改革委关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》首次提出“坚持非粮为主,积极稳妥推动生物燃料乙醇产业发展”,国家发展改革委及财政部又发出通知,将所有燃料乙醇项目审批权收回中央,此外,政府发布了《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理》的通知,规定停止在建的所有玉米乙醇项目。

    2007年底,经国家发改委批准,第一个以木薯为原料的非粮燃料乙醇项目在广西北海成立,标志着中国生物燃料乙醇“非粮化”的发展路线。此后,国内很多企业和研究院所都相继开展了非粮燃料乙醇的生产和试验项目。2007年3月中粮集团与英国BP公司在河北、山东和内蒙等贫区建立了甜高粱试验田项目。2011年,由天津大学、广西中粮生物质能源有限公司等单位承担的“木薯非粮燃料乙醇成套技术及工程应用”获得了国家科学技术进步奖,该技术达到国际领先水平的木薯非粮燃料乙醇成套技术,并建成了年产20万吨木薯燃料乙醇示范装置。2010年,国家能源局正式批准中粮集团设立国家能源生物液体燃料研发中心,这是我国生物燃料乙醇产业发展的一个转折点,主要是推动纤维素乙醇发展,此后,吉林、黑龙江等省份的纤维素乙醇项目不断推出。2012年,中国《可再生能源“十二五”发展规划》专门附有《生物质能源专项发展规划》,其中明确提出“十二五”期间生物质能源发展目标——到2015年年底,生物质乙醇利用量达到350万到400万吨,航空生物燃料利用量将达10万吨。

中国燃料乙醇行业发展主要政策进程

数据来源:公开资料整理

    从财政补贴上看,2013-2015年,中央财政对已核准项目以粮食为原料的生物燃料乙醇继续给予补贴,但补贴标准逐年下降:2013年300元/吨、2014年200元/吨、2015年100元/吨,至2016年不再补贴。以木薯等为原料的非粮乙醇补贴标准为750元/吨。二代燃料乙醇的补贴标准连带下滑:2012-2014年间补贴标为800元/吨;2015-2016年下调为600元/吨。从增值税上来看,以粮食为原料生产用于调配车用乙醇汽油的变性燃料乙醇,原来实行增值税全额返还政策,自2011年10月起退税比例逐年降低。2011年10月1日至12月31日退税比例为80%,2012年退税比例为60%,2013年退税比例为40%,2014年退税比例为20%,自2015年1月1日起,取消增值税先征后退政策。从消费税上来看,自2011年10月1日起,以粮食为原料生产用于调配车用乙醇汽油的变性燃料乙醇逐渐恢复征收消费税,税率为5%。其中2011年10月1日至12月31日减按1%征收,2012年减按2%征收,2013年减按3%征收,2014年减按4%征收,自2015年1月1日起,按5%全额征收。
中国燃料乙醇产业当前政策及背景

    2017年9月13日,《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》(以下简称《推广方案》)发布,方案要求到2020年,全国范围将推广使用车用乙醇汽油。在此之前,我国共有11个省份使用乙醇汽油。其中,辽宁、吉林、黑龙江、河南、安徽和广西6个省份为“全封闭式”推广,原则上6省份内所有加油站全部提供乙醇汽油,不得混杂普通汽油;而江苏、湖北、河北、山东和广东5个省份则是“半封闭式”推广,有些区域的加油站同时提供普通汽油和乙醇汽油。2018年6月12日,天津宣布于8月底前推广车用乙醇汽油,成为中国计划封闭推广乙醇汽油以来,对乙醇汽油推广时间予以明确的首个城市。2018年8月22日,国务院常务会议确定了生物燃料乙醇产业总体布局:坚持控制总量、有限定点、公平准入,适量利用酒精闲置产能,适度布局粮食燃料乙醇生产,加快建设木薯燃料乙醇项目,开展秸秆、钢铁工业尾气等制燃料乙醇产业化示范。会议决定有序扩大车用乙醇汽油的推广使用,除黑龙江、吉林、辽宁等11个试点省份外,进一步在北京、天津、河北等15个省份推广。

    乙醇汽油的关注度与日俱增,届时燃料乙醇供给能力是否可以满足添加所需是个需要关注的问题。2018年,我国汽油表观消费量约为1.39亿吨,若按照10%的燃料乙醇添加比例,未来一旦在全国逐步实现封闭使用乙醇汽油,理论上燃料乙醇消费量1400万吨。而2018年国内燃料乙醇产量仅为314万吨左右,燃料乙醇供给量尚存在千万吨缺口。国内乙醇市场空间巨大。

国内汽油和乙醇产量(万吨)

数据来源:公开资料整理

    2018年一季度中国乙醇市场进口火热,改性乙醇+未改性乙醇进口量高达39.59万吨,占一季度中国乙醇供应量的18%,其中改性乙醇高达33.96万吨。值得注意的是,2017年全年乙醇进口量不足1万吨。随后由于对美国进口关税的增加,中国燃料乙醇的进口量自二季度起下降,且进口国家也呈现多样化。

    2018年一季度,我国自美国进口的改性乙醇及其他酒精进口总量高达33.48万吨,占到国内乙醇进口总量的84.97%。2018年6月16日,中国国务院关税税则委员会发布《关于对原产于美国500亿美元进口商品加征关税的公告》,中国将对美农产品、汽车、水产品等545项商品(包括任何浓度的改性乙醇及其他酒精),自2018年7月6日起实施加征关税。《公告》明确,我国将对上述原产于美国的进口商品,在现行征税方式、适用关税税率基础上加征25%的关税,现行保税、减免税政策不变,此次加征的关税不予减免。2018年3月,中国在2017年1月征收30%关税的基础上,增加了15%的美国乙醇关税,本次加征的25%关税使得对自美国进口乙醇的关税达到了70%。2018年,乙醇市场跌涨互现,整体呈震荡上行趋势,普级价格基本震荡于4900-5950元/吨之间。原料木薯干跌幅缓慢,且10月过后价格呈上涨趋势,木薯酒精生产持续亏损,整体供应平稳;上半年东北地区享受玉米补贴的优势,6月底东北面临玉米补贴取消,下游新粮已经不享受玉米深加工补贴,原料价格有所上涨,玉米酒精价格震荡上行;糖蜜酒精企业因上半年需求平淡生产盈利不足,至6月份云南工厂已全部停机,乙醇价格弱势震荡。

2015年-2018年11月国内乙醇(无水级)现货价(元/吨)

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    三、生物质乙醇难以补足需求缺口

    生物质乙醇目前有三代技术路线。第一代由谷物生产(例如玉米、小麦和稻米),通过酶解转化为糖,然后经发酵而成。由于中国人口众多,粮食安全是国家的首要战略任务,因此不能将燃料乙醇的发展建立在粮食原料基础之上。第二代燃料乙醇称为纤维素法,基础原料是生物质,即废弃的玉米秸秆、干草、树叶和其它类型的植物纤维材料。这些原料经过纤维素酶解转化为糖,然后再经发酵生成乙醇。第二代燃料乙醇由于其优异的环境效益受到国家政策和酒精产业界的青睐。但第二代乙醇的工业化生产尚未实现,酶技术及其生产成本是生物质乙醇产业化的关键。第一代和第二代乙醇之外还有一类被业界称为第1.5代的燃料乙醇,其原料为木薯、甜高粱等适宜于特殊土地和气候条件下生产的低等作物。中国众多偏僻贫瘠的荒地适宜大量种植此类作物,以这类作物生产乙醇既不占用良田,又能提高当地种植作物农民的收入,被认为是燃料乙醇很好的过渡原料。国内三代生物质燃料乙醇技术共存,在这三种技术中,玉米转化为燃料乙醇的1代技术稳定成熟,处于世界领先水平。据我们的不完全统计,国内现有生物质燃料乙醇共计288万吨,以1代技术为主。

国内现有生物质燃料乙醇产能

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    《推广方案》要求,2018年京津冀及周边、长三角、珠三角等大气污染防治重点区域开始推广生物质燃料乙醇,2019年实现全覆盖,2020年,除军队特需、国家和特种储备、工业生产用油外,全国基本实现全覆盖。毫无疑问,现有生物质燃料乙醇产能存在较大缺口。国内在建或筹建的生物质燃料乙醇产能约为450万吨,仍以1代和1.5代技术为主。

国内在建/规划生物质燃料乙醇产能

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    1.5代乙醇原料主要是木薯干,而木薯干90%依靠外采进口,木薯酒精企业若大量扩建,将会在木薯市场处于被动的位置,并不符合国家安全发展方针。而2代纤维素燃料乙醇技术并不成熟,发达国家亦如此。纤维素乙醇目前的市场竞争优势还不强,这主要包括以下几方面的问题:一是原料收集困难,二是预处理过程能耗、物耗高,三是水解用酶制剂效率低,四是废水处理难度大。高效低成本酶制剂的开发是一个世界难题,单位蛋白的纤维素降解效率只有粮食淀粉降解效率的百分之一到几十分之一,当前纤维素乙醇的用酶成本仍然要占到乙醇生产成本的20%~30%。此外,纤维素乙醇产业化是一个系统工程,从原料收集到秸秆预处理,涉及众多的学科和领域,需要系统的技术集成和全面整合资源。在国家层面,生物质燃料乙醇规划有总量控制。到2020年,年利用量要超过1000万吨。如果以1300万吨燃料乙醇需求计算,国内尚存在700余万吨的缺口。如果全部用玉米来转化需要2100万吨玉米。在当前产品价位,玉米生产乙醇的经济效益尚可,且玉米生产乙醇会副产DDGS(酒糟蛋白饲料),其蛋白质含量在26%以上,已成为国内外饲料生产企业广泛应用的一种新型蛋白饲料原料,在畜禽及水产配合饲料中通常用来替代豆粕、鱼粉。中美贸易摩擦会导致短期内我国面临1000万~1200万吨的大豆供应缺口。而燃料乙醇产业的大发展,将促使DDGS从替代豆粕的常规品种升级至主要品种,同时帮助减轻进口杂粕的压力。

玉米湿法制乙醇成本及价值测算

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2001-2018年国内玉米下游消费(万吨)

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    但从长期来看,纤维素乙醇才是战略目标,玉米乙醇只是权宜之计。纤维素燃料乙醇是“十三五”期间我国燃料乙醇产业研发的重点。按照国家部署,到2020年,纤维素燃料乙醇5万吨级装置实现示范运行,到2025年,力争纤维素燃料乙醇实现规模化生产。伴随纤维素乙醇技术的成熟,国内每年可利用的秸秆和林业废弃物超过4亿吨,转化率大概在6,即6吨的秸秆可以转化成1吨的乙醇,30%即可生产生物燃料乙醇2000万吨。但是二代生物乙醇技术在技术成熟度和经济性两方面还有较大不确定性,仍需时间证明。

    四、燃料乙醇未来发展方向

    1、改进燃料乙醇的特性

    目前,大部分国家都在使用燃料乙醇,但乙醇的保质期较短,只有一个月。保质期结束后,很容易出现不着火的模糊和分层,导致使用燃料乙醇非常困难。此外,乙醇对环境特别苛刻,比—般的储存和运输要求严格得多,这将大大增加成本。因此,加快技术改造是非常重要的,并发明适当的添加剂提高其性能。—旦这些问题得到解决,燃料乙醇的市场前景将十分广阔。

    2、以非食品纤维素制造燃料乙醇将成为主流

    目前,我国主要的乙醇燃料企业正在使用玉米和小麦作为原料。在国际粮食危机和全球粮食价格飙升的情况下,燃料乙醇的开发面临着巨大的瓶颈。为了食品安全,国家还禁止建立新的食品乙醇项目,重点是开发非食用油乙醇,并努力实现纤维素工业化。因此,用玉米、木薯和其他非谷物生产纤维素燃料乙醇是—种发展方向。中国的一些企业已经克服了使用纤维素生产燃料乙醇的技术困难,生产规模正在逐步扩大。由于所使用的原料主要是值物废料,因此原料的成本有其优势。目前,面临的主要挑战是提高转换系数,以降低其他成本。此外,政府解除了私人资本流入燃料乙醇生产的限制。因此,预计纤维素燃料中的乙醇将在未来几年内在政府和大量私人资金的支持下迅速发展。

本文采编:CY331
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2024-2030年中国燃料乙醇行业发展前景分析及市场需求预测报告
2024-2030年中国燃料乙醇行业发展前景分析及市场需求预测报告

《2024-2030年中国燃料乙醇行业发展前景分析及市场需求预测报告》共十章,包含中国燃料乙醇行业重点企业经营分析,2019-2023年中国燃料乙醇行业投资分析,燃料乙醇行业发展前景分析等内容。

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