碳中和改变中国系列5：生物柴油-双碳背景下的高景气细分赛道-华创证.pdf

证 券 研 究 报 告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 行业研究 环保及公用事业 2022 年 06 月 24 日 碳中和改变中国系列五 推荐 （维持） 生物柴油 双碳背景下的高景气细分赛道  在此前的四篇碳中和改变中国系列报告中， 我们从宏观视角出发，探讨了如能 源重构、碳交易市场等市场关注的焦点问题，在本篇系列五报告中，我们将着 眼于“双碳”背景下的高景气度细分赛道 生物柴油，对行业进行系统性梳理， 探寻国内生物柴油全产业链潜在的投资机会。  上游原材料端减碳效应突出，废弃油脂原料备受青睐。 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 。与传 统植物基生物柴油相比，全生命周期内废弃油脂原料不会产生土地性质间接利 用变化风险（ ILUC Risk），减碳效应最为突出，备受欧盟生物柴油生产商的青 睐；未来 生物航煤（ SAF） 的推广亦可增加高品质废弃油脂的需求。 目前我国 废弃油脂收集率仅有 30-40，市场呈现“小散乱”的格局，国内龙头公司 可 依靠收并购整合资源，具备可观的成长空间。  中游加工制造端国内地沟油收运体系日趋完善，生物柴油加工商产能利用 率有望提升。 生物柴油加工制造行业技术、投资强度等准入门槛适中 ， 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 制造 企业所面临的核 心难题 。 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。  下游需求端 欧盟 RED II 和国内十四五生物经济规划催化生物柴油需求。 1） 由于激进的气候政策，欧盟既是全球生物柴油最大的生产地区，又是最大的消 费地区，目前每年约从外进口生物柴油 300 万吨，其中约有 30来自中国， 据我们测算， 2030 年欧盟生物柴油市场需求有望达到 2200 万吨，其中或将从 我国进口 300 万吨； 2） 2022 年出台的十四五生物经济规划和 “十四五” 可再生能源发展规划 均提出要鼓励生物柴油行业的发展， 若 中国国内 5掺 混比例推广顺利， 2030 年我国生物柴油内需亦有望突破 300 万吨 。按照现价 计算， 2030 年中国生物柴油行业内需 出口潜在市场规模接近千亿人民币 ， CAGR 19.4。  我们认为生物柴油行业的核心投资逻辑是在长期“量”的确定性中 ， 把握 中 、 短期供需失衡带来的价格高企。 在当今能源危机和全球变暖的背景下， 生物柴油凭借其低碳、低硫、高闪点、燃烧更为充分等石化柴油不具备的优点， 成为燃料界“新宠”，各国政府纷纷出台相关政策以提高生物柴油在燃料中的 掺混比例 。 但由于资源禀赋的不同，部分国家特别是欧盟国家需要大量从国外 进口生物柴油以满足内需。 但 欧洲对生物柴油和原材料 UCO 的需求与国内疫 情导致的供应紧张矛盾日益加剧，废弃油脂、生物柴油的价格持续高位运行 ， 一代 /二代 /UCO 的价格已分别突破 1.3/2/1.2 万元 /吨，较 2021 年均价上浮 30-50。  投资意见 上游原材料端， 建议关注废弃 油脂资源化龙头（手握众多餐厨 BOT 项目 提油率全行业领先）的 北清环能 ； 中游 建议关注国内生物柴油生产龙头 卓越新能 和拥有二代生物柴油技术的 三聚环保 ；下游关注生物柴油与环保增塑 剂齐头并进的 嘉澳环保 。  风险提示 原油、粮食等大宗商品价格波动风险；汇率波动风险；相关政策推 进不及预期；市场竞争加剧；疫情风险；相关项目投产 /获取不及预期。 证券分析师庞天一 电话 010-63214656 邮箱 pangtianyihcyjs.com 执业编号 S0360518070002 行业基本数据 占比 股票家数 只 134 0.02 总市值 亿元 8,937.67 0.97 流通市值 亿元 6,606.33 0.96 相对指数表现 1M 6M 12M 绝对表现 4.0 -14.4 -2.4 相对表现 -3.2 -2.2 13.2 相关研究报 告 碳中和改变中国系列四 CCER 碳市场的左辅 右弼 2022-01-14 碳中和改变中国系列三碳定价机制回顾及碳 交易市场投资机会挖掘 2021-06-25 碳中和改变中国系列二 政策走向、产业影响、 个股推荐全景图 2021-03-10 -26 -11 5 21 21/06 21/09 21/11 22/01 22/04 22/06 2021-06-232022-06-23 环保及公用事业 沪深 300 华创证券研究 所 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 投资 主题 报告亮点 在本篇报告中，我们抽丝剥茧、层层递进， 不仅梳理了生物柴油行业的基础 知识，还对市场关心的 减碳效应、最新政策 、市场空间等问题予以解答 ，最 后对处于生物柴油产业链不同位置的海内外公司 情况 进行 简要 分析 对比 。 投资逻辑 随着欧盟各国生物柴油掺混比例的不断提升和国内相关政策的出台，我国生 物柴油行业迎来全新发展机遇， 2030 年潜在市场空间接近千亿元人民币。 上 游原材料端， 建议关注废弃油脂资源化龙头（手握众多餐厨 BOT 项目 提油 率全行业领先）的 北清环能 ； 中游 建议关注国内生物柴油生产龙头 卓越新能 和拥有二代生物柴油技术的 三聚环保 ；下游关注生物柴油与环保增塑剂齐头 并进的 嘉澳环保 。 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 3 目 录 一、 生物柴油行业基础知识梳理 . 8 （一） 生物柴油应用历史悠久， 21 世纪以来获得重视 8 （二） 生物柴油品类众多，主要按制作工艺与按原料区分 . 8 1、 按制作工艺区分 . 8 2、 按原材料区分 . 9 （三） 生物柴油在性能上可对石化柴油形成较好替代 . 10 （四） 生物柴油减碳效应出色，单吨可减排 2-2.5 吨二氧化碳 . 11 二、 全球生物柴油行业供需情况与价格水平 . 14 （一） 全球生物柴油产量逐年上升， 10 年 CAGR 4.25 . 14 （二） 疫情影响消费，总体仍呈上升态势 . 15 （三） 2020 年中以来，价格上涨明显 16 三、 区域生物柴油市场面面观 中国 . 17 （一） 我国目前尚无生物柴油强制掺混比例政策 . 17 （二） 中国生物柴油市场产销情况与竞争格局 . 19 （三） 2030 年中国交通领域生物柴油内需或将突破 350 万吨 . 22 四、 区域生物柴油市场面面观 欧盟 . 23 （一） 欧盟生物柴油政策发展历史 . 23 （二） 欧盟本土生物柴油产能不足，中国是其第二大 “供应商 ” 24 （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 25 五、 生物柴油全产业链投资机会挖掘 . 26 （一） 废弃油脂资源化龙头北清环能 . 29 1、 公司情况简介 . 29 2、 餐厨项目保证来料，携手滨化产业链向下延伸 . 29 （二） 生物柴油龙头制造商卓越新能 . 30 1、 公司简介生物 柴油行业能力强劲的龙头 . 30 2、 业绩稳定增长，生物柴油举足轻重 . 31 3、 专注生物柴油技术研究，成为国内的行业佼佼者 . 32 （三） 围绕生物柴油赛道涅 槃 重生 嘉澳环保 . 34 1、 公司简介环保增塑剂起家的上市公司 . 34 2、 生物质能源 收入持续增加，推动营收稳步提升 . 35 3、 生物质能源与环保增塑剂业务相辅相成，相得益彰 . 35 （四） 国资助力生物柴油发展如虎添翼三聚环保 . 36 1、 公司简介技术革新打造北京著名商标 . 36 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 4 2、 业绩扭亏为盈，业务布局完成调整 . 37 3、 多学科创新平台铸就壁垒，二代生物燃料未来不可限量 . 38 （五） 生物柴油的全球领导者奈斯特 . 39 1、 从炼油厂到世界 最大的生物柴油生产商奈斯特 . 39 2、 业绩回升，生物柴油业务占比逐年升高 . 40 3、 步履不停，争做世界可持续发展的领头羊 . 41 六、 风险提 示 . 41 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 5 图表目录 图表 1 鲁道夫狄塞尔所制的柴油机示意图 . 8 图表 2 不同技术路线制取生物柴油的优缺点 . 9 图表 3 各类生物柴油优缺点对比 . 9 图表 4 欧标准下生物 柴油分类 . 10 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 . 10 图表 6 生物柴油优点众多 . 11 图表 7 一代 /二代生物柴油性能与石化柴油性能对比 11 图表 8 生物柴油全生命周期流程示意图 . 12 图表 9 地沟油制取生物柴油各阶段的能耗及环境排放 . 12 图表 10 中国生物柴油 CDM 项目签发情况 13 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） . 13 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） . 13 图表 13 2012-2021 全球生物柴油产量稳步提升 . 14 图表 14 2020 年各国生物柴油产量占比 14 图表 15 2013-2020 年 HVO 产量占比稳步提升 14 图表 16 2020 年生物柴油原料结构 15 图表 17 疫情后生物柴油消费量开始复苏 . 15 图表 18 2020 年各国生物柴油消费量占比 15 图表 19 生物柴油价格明显高于石化柴油 . 16 图表 20 过去 10 年 ICE 柴油期货合约收盘价（单位美元 /吨） 16 图表 21 近 5 年来一代生物柴油 FAME 价格走势（单位美元） . 16 图表 22 近一年来二类加氢植物油价格走势（单位美元） . 16 图表 23 我国生物柴油相关的主要政策 . 17 图表 24 2015-2021 中国生物柴油产量 . 20 图表 25 2012-2021 中国生物柴油行业产能利用率 . 20 图表 26 2015-2021 中国生物柴油进出口情况 . 20 图表 27 2020 中国生物柴油 96出口至欧洲 20 图表 28 中国生物柴油表观需求量测算（单位万吨） . 21 图表 29 我国生物柴油出口价格提升明显（单位美元 /吨） 21 图表 30 国内生物柴油企业竞争格局 . 21 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） . 22 图表 32 2012-2020 年中国交通运输领域生物柴油使用量及掺混比例 . 23 图表 33 2030 年中国国内生物柴油需求量测算 23 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 6 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 . 24 图表 35 欧盟生物柴油供需平衡表（单位万吨） . 24 图表 36 近十年欧盟生物柴油生产与消费情况（单位万吨） . 24 图表 37 2020 年欧盟进口生物柴油来源国家情况 24 图表 38 2012-2021 年欧盟生物柴油原材料结构变化情况 . 25 图表 39 2011-2020 欧盟交通领域柴油使用情况 . 25 图表 40 2011-2020 欧盟交通领域生物柴油使用情况及掺混比例 . 25 图表 41 2030 年欧盟生物柴油使用量测算 26 图表 42 生物柴油全产业链示意图 . 27 图表 43 国内废 弃油脂分类 . 27 图表 44 近年来中国 UCO 出口量及同比增速（单位吨） . 28 图表 45 2030 年中国生物柴油行业市场规模测算 28 图表 46 北清环能业绩拆分（以 2021 年年报为时点） . 29 图表 47 北清环能已公告餐厨项目一览 . 29 图表 48 公司历史沿革 . 31 图表 49 公司股权结构 . 31 图表 50 公司营业收入和同比增速情况 . 32 图表 51 公司利润情况 . 32 图表 52 公司 2019-2021 营业收入构成 32 图表 53 公司四大业务的毛利率变化情况（单位 ） 32 图表 54 公司单吨营收与毛利 . 33 图表 55 公司产量市占率情况 . 33 图表 56 公司出口量市占率情况 . 33 图表 57 公司近 期专利情况 . 33 图表 58 公司历史沿革 . 34 图表 59 公司股权结构 . 34 图表 60 公司营收入情况 . 35 图表 61 公司毛利和净利润情况 . 35 图表 62 公司营收入占比情况 . 35 图表 63 公司毛利率情况 . 35 图表 64 公司单吨营收与毛利 . 36 图表 65 公司生产工艺与流程 . 36 图表 66 公司历史沿革 . 37 图表 67 公司股权架 构 . 37 图表 68 公司营收入情况 . 38 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 7 图表 69 公司毛利和净利润情况 . 38 图表 70 公司营收入占比情况 . 38 图表 71 公司毛利率情况 . 38 图表 72 公司的多学科创新平台 . 39 图表 73 公司历史沿革 . 39 图表 74 公司股东情况 . 40 图表 75 公司股东占比情况 . 40 图表 76 公司营利情况 . 40 图表 77 公司毛利和净利润情况 . 40 图表 78 公司营收占比情况 . 41 图表 79 公司股东收益情况 . 41 图表 80 公司温室气体减排量情况 . 41 图表 81 公司原材料构成 . 41 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 8 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 资料来源 Hannu 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，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 Ⅱ法令中的传统生物燃料 /先进生 物燃料（ Part AB）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 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 9 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 资料来源 李顶杰等 中国生物柴油产业发展现状及建议 ， 华创证券 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、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 资料来源 头豹产业研究院， 华创证券 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 。 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 10 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 资料来源 欧盟可再生能源指令 RED II ， 华创证券 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 45～ 60。 生物柴油的 CN 值比石化柴油略高 通常在 50～ 60 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 14～ 18 个碳原子 ， 而石化柴油为 8～ 10 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 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。 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 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 11 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 资料来源华创证券 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） 0.875 0.78 0.834 质量低热值 /MJkg-1 36.94 44.4 43.1 十六烷值 56 80 49 掺混比例 上限 一般为 20 无 无 燃料当量比 0.91 0.97 1 资料来源 高寒等生物柴油与石化柴油性能对比研究、 European Technology and Innovation Platform， 华创证券 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 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 12 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 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 资料来源 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 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 资料来源 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 植物生长过程中可吸收二氧化碳 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 13 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 2010-03-10 213240 2.13 卡特新能源 8 万吨 生物柴油项目 2010-07-22 176044 2.2 河南中生化 5 万吨生物柴油项目 2010-09-21 122882 2.46 河南鑫宇生物 10 万吨生物柴油项目 2010-09-21 239323 2.39 河北福宽 10 万吨 生物柴油项目 2010-11-29 212224 2.12 河北汇谷 5 万吨生物柴油项目 2012-02-14 115522 2.31 平均 2.27 资料来源 中国自愿减排信息网， 华创证券 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 ，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） 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） 资料来源 ICCT， Biodiesel carbon intensity, sustainability and effects on vehicles and emissions 资料来源 ICCT， Biodiesel carbon intensity, sustainability and effects on vehicles and emissions 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 14 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。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 13 2012-2021 全球生物柴油产量稳步提升 图表 14 2020 年各国生物柴油产量占比 资料来源 OECD， 华创证券 资料来源 前瞻产业研究院， 华创证券 从 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 资料来源 OECD， Statista， 华创证券 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。 0 1 2 3 4 5 6 7 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 全球生物柴油产量（万吨） 同比 印尼 , 17.0 美国 , 14.4 巴西 , 13.7 德国 , 7.4法国 , 5.0 荷兰 , 4.6 其他 , 37.90 7.69 10.69 11.89 12.50 13.91 13.11 15.96 15.48 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 100 200 300 400 500 600 700 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 全球 HVO生产量（万吨） 占比 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 15 图表 16 2020 年生物柴油原料结构 资料来源 前瞻产业研究院， 华创证券 （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 18 2020 年各国生物柴油消费量占比 资料来源 OECD， 华创证券 资料来源 前瞻产业研究院， 华创证券 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。 棕榈油 , 39 豆油 , 25 菜籽油 , 15 废弃油脂 , 10 葵花油 , 1 其他 , 10 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 全球生物柴油消费量（万吨） 同比 欧盟 35 美国 19 巴西 12 印尼 16 阿根廷 2 泰国 4 中国 2 其他 10 碳中和改变中国系列五 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 16 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） 资料来源 IEA 资料来源 Wind， 华创证券 （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