生物柴油产业深度报告之一：减碳大势难逆，赛道光华渐显

1.为何要关注生物柴油产业链？ “生物柴油”产业链主要涉及三大类产品：1）酯基生物柴油；2）烃基生物柴油，也称“可再生柴油”；3）生物航空煤油，是一种可持续航空燃料(Sustainable Aviation Fuels,SAF)。为将到2050年气温升幅限制在1.5℃以内，各国需向低碳经济转型。 生物柴油因原料多样、减碳能力强、作为替代燃料代价低等优势，在交运等领域广泛应用。欧盟是全球生物柴油的主要生产和消费地区，自有产能常年供不应求，需进口补充缺口。我国对欧盟出口量的快速攀升给国内生物柴油产业带来新机会。 2.产业发展主要靠欧盟下游需求带动全球中游生产和上游原料 下游·消费端：1）在欧盟交运部门中的大量使用。2020年，混掺柴油中生物柴油使用量达1274万吨。在道路运输领域，预计生物柴油的使用量2021年约1470万吨；在航空运输领域，作为可持续航空燃料（SAF）之一的生物航空煤油可从烃基生物柴油的原料和工艺路径上进一步生产。SAF被全球航空业视为能否实现减排突破的关键，或需上亿吨，对应万亿级人民币市场规模。目前产需缺口较大，2020年全球SAF产量仅约10万吨。国际油企巨头均在加速减碳转型，以内生+外延方式着力增加可再生柴油和以生物航空煤油为主的SAF产能；2）我国国内生物柴油尚多用于精细化工领域。 中游·生产端：受益下游需求，生产商纷纷进入快速发展期，独立生物柴油生产商业绩同样受益：1）NESTE（可再生柴油总产能320万吨/年）：全球规模最大可再生柴油供应商+世界领先SAF生产商，致力成为可再生能源和循环解决方案的全球领导者；2）卓越新能（酯基生物柴油总产能40万吨/年）：生物柴油产能国内第一，深耕20余年，技术实力行业领先；3）嘉澳环保（酯基生物柴油15万吨/年）：全资子公司东江能源是长三角地区以地沟油生产生物质能源的龙头企业。我国企业由于新产能仍在建设中、同时烃基生物柴油产能尚未规模化，因此业绩增长主要来自酯基生物柴油售价的增长。 上游·原料端——生物柴油总供给量终将受制于原料产量。餐厨废油脂(Used Cooking Oil,UCO)现已成欧盟第二大且是唯一有明显增长趋势的原料，在生物柴油增量中贡献力量。UCO因是来自垃圾的二次利用可双倍计算碳排放量、可加工为酯基&烃基生物柴油和生物航空煤油、价格低等相对优势而备受市场青睐。我国是全球UCO最大生产国，消费方向以出口欧盟为主，近年增长迅速。 且由于餐厨垃圾属性特殊，UCO价格有望长期上涨。中国有着可供收集餐饮废弃油脂资源量600万～800万吨/年，目前收集利用量约为300万吨。餐厨垃圾作为一种有产量上限的资源，是原料收集商的兵家必争之地。未来随监管加强，届时拥有餐厨垃圾厂资源的UCO原料&生物柴油生产企业有望享受长期红利。美国已有成熟案例DAR：美国废油脂龙头，与全球最大独立炼油商Valero合资设立北美最大可再生柴油公司DGD；中国A股有此布局的公司仅有北清环能：中国餐厨废油脂龙头，与山东滨化合资建设可再生柴油生产项目。 3.投资建议：我们认为，具有以下竞争优势的生物柴油产业链相关公司将有望长期分享全球减碳大趋势红利：1）率先拥有废油脂原料相关资源资质、且UCO产能领先的企业；2）烃基生物柴油和/或SAF之生物航空煤油技术领先，且有望率先实现规模化量产的企业；3）酯基生物柴油产能当前领先且商业模式成熟的企业。重点推荐：北清环能（国内UCO龙头，布局40万吨烃基生物柴油+30万吨酯基生物柴油产能）；建议关注：卓越新能（国内酯基生物柴油龙头，现有40万吨，2022年拟建烃基生物柴油10万吨，预计2025年实现60万吨产能）；嘉澳环保（国内环保型增塑剂龙头，现有酯基生物柴油15万吨，预计未来合计拥有35万吨产能）。 风险提示：国际战争风险，全球减碳政策变化风险，国内外项目产能投产进度不达预期，国内可再生柴油&SAF之生物航空煤油技术研发进展不及预期，新技术替代风险 1.当我们提到“生物柴油”，指的是什么？ 生物柴油是什么？ 根据国家能源局，生物柴油通常指由植物油、动物油或废弃油脂（俗称“地沟油”）与甲醇或乙醇反应形成的脂肪酸甲酯或乙酯，也称BD100生物柴油，具有十六烷值高、低硫、无芳烃等特点，可作为车用柴油调和组分，是国际公认的可再生清洁燃料。在国际上，此种酯基生物柴油通常对应英文“Biodiesel”，以及根据原料区分的FAME、RME、SME、PME、TME、UCOME等，有时也用“传统生物柴油”与加氢生物柴油相区别。 生物柴油“Biodiesel”和可再生柴油“Renewable Diesel”区别何在？ 根据美国能源信息署EIA、北美第一大可再生柴油生产商DGD和第一大生物柴油生产商REG定义，可再生柴油与生物柴油均属于生物质柴油（Biomass-baseddiesel），但具有不同的分子结构：生物柴油是一种主要由大豆油制成的甲酯，对应ASTM D6751；可再生柴油用可持续的原料生产，包括餐厨废油脂UCO、提炼的动物脂肪、以及不可食用的玉米油等，采用加氢处理-异构化-分馏的方式加工而成，是一种清洁燃料，可将温室气体排放量减少80%。可再生柴油是一种真正的碳氢化合物，在分子结构和化学成分上与化石柴油相同，符合ASTM国际柴油燃料油标准(D975)，被称为“石油柴油的低碳双胞胎”。其与现有引擎和基础设施100%兼容，可以在任何使用柴油的地方使用，且无需修改发动机或管道。可再生柴油的能量密度值与超低硫柴油(ULSD)相当，并且在寒冷和温暖的气候下都表现良好。 “第一代”和“第二代”分别指的是什么？ 目前大致存在两种指代用法： 1）在我国，区分“第一代生物柴油和第二代生物柴油”。根据《中国科学报》，第一代生物柴油和第二代生物柴油的生产原料相同，但是采用不同的生产工艺，分别为酯交换和催化加氢。第二代生物柴油又称“氢化植物油HVO/加氢脂肪酸脂和脂肪酸HEFA、烃基生物柴油”。与第一代生物柴油即脂肪酸甲酯相比，第二代生物柴油在化学结构上与柴油完全相同，具有与柴油相近的黏度和发热值，具有较低的密度和较高的十六烷值、硫含量较低、倾点低以及与柴油相当的氧化安定性等优势。因此在我国，使用餐厨废油脂UCO采用酯交换做出的UCOME属于第一代生物柴油、采用加氢生成脂肪烃的可再生柴油属于第二代生物柴油； 2）在国际，区别“第一代生物燃料和第二代生物燃料”。根据英国石油网，第二代生物燃料（Second Generation Biofuels）与第一代的核心区别主要在于生产原料，以人类不可食用的可持续、可再生的原料（或称以废弃资源综合利用的油脂原料）来生产的先进生物燃料。例如，使用不可食用的餐厨废油脂UCO采用酯交换做出的UCOME和采用相同原料加氢生成脂肪烃的可再生柴油两种生物柴油，在欧盟都属于第二代生物燃料。 2.为何要关注生物柴油产业链？ 气候变化是一项跨越国界的全球性挑战。解决这一问题需要在各个层面进行协调，需要国际合作，帮助各国向低碳经济转型。为应对气候变化，197个国家于2015年12月通过了《巴黎协定》。于2016年11月4日正式生效，是具有法律约束力的国际条约，旨在大幅减少全球温室气体排放，将本世纪全球气温升幅限制在2℃以内，同时寻求将气温升幅进一步限制在1.5℃以内的措施。目前，共有193个缔约方（192个国家+欧盟）加入了《巴黎协定》。 图1：通往“净零排放”之路——《巴黎协定》历史沿革 为实现二氧化碳减排目标，近年来，全球多个国家的能源使用结构悄然变化。根据国家能源局石油天然气司、国务院发展研究中心资源与环境政策研究所、自然资源部油气资源战略研究中心2021年8月发布的《中国天然气发展报告（2021）》，欧盟、美国、日本、英国、加拿大、韩国和南非等国家或地区纷纷提高温室气体减排承诺行动目标，使用天然气替代燃煤发电，这导致其能源结构中天然气的消费量大幅增长。从2020年来不断创新高的价格走势上也反应出此种清洁能源的供不应求。 图2：EU温室气体排放目标（Gt） 图3：USA温室气体排放目标（Gt） 随天然气消费量增加的是生物燃料的需求。不同于前者不可再生的化石能源属性，后者是可再生的清洁能源，近年来发展迅速。其中，生物燃料因原料来源多样，产成品结构和性能等方面更接近化石燃料，且可以相对于其他形式的替代燃料产品以相对较低的代价广泛应用于交通运输行业中，因而备受相关市场青睐。 生物燃料总供给量受制于原料供给。目前，生物燃料以燃料乙醇、生物柴油（含可再生柴油）为主。其中燃料乙醇当前主要原料仍以粮食为主，非粮类原料（如纤维素乙醇等）工业化仍在推进，因此不同国家在生产能力上差别较大，生产端限制因素较多，导致总产量大幅增长可能性较低；而生物柴油的原料来源多样，同时得益于近10年来技术的进步和政策的推动，其原料结构和产品性能都在不断优化，尤其是在非粮原料等原本被视为人类社会废弃物的原料方面的开发，这使生物柴油供给量得以不断增加，同时随全球对实现减碳目标的也推进有望大幅提升总需求量。 表1：生物柴油的原料分类及其优缺点 目前，欧盟是全球生物柴油的主要生产和消费地区，本地区产能常年供不应求，需要进口补充供需缺口。政策方面，根据欧盟2021年新完善的REDII，要求2030年可再生能源在交运领域掺混比例达到27-29%。由于生物柴油（&可再生柴油）是交运领域有替代潜力的可再生能源之一，这使其总需求量受益政策强制要求而不断上升。根据USDA 2021年数据，预计2021年欧盟生物柴油总消费量在186.60亿升，同比增2.56%，其中161.11亿升自产，其余来自进口。 图4：欧盟可再生能源&生物燃料在交运能源领域的添加目标 图5：欧盟生物柴油市场供不应求（百万升） 对欧盟出口量的快速攀升给我国生物柴油产业带来新机会。生物柴油产销走势在我国国内和国外的市场行情差异明显。根据USDA数据，2012年-2019年，我国生物柴油总产量几无增量，而2019年后开始快速增长。细究其结构，我们注意其增长原因来自我国对外出口量自2015年后持续增长，与欧盟减碳要求逐步增强带来的需求发展呈正相关。自2016至2020年，我国生物柴油出口量自0.76亿升（≈7万吨）上升至10.35亿升（≈90万吨），其中主要出口目的地聚集在欧盟各国，包括荷兰、西班牙、比利时、意大利、以及以欧盟作为目的地的中转国马来西亚。综上所述，我国生物柴油产业有望长期受益于欧盟为达减碳目标而不断上涨的对相关燃料的需求。 图6：我国生物柴油总产量、自用量与出口量对比（百万升） 图7：我国生物柴油出口量逐年攀升，主要销往欧盟国家（百万升） 我国于2021年提出碳中和的目标，生物柴油有望在我国逐渐站上历史舞台。根据2022年3月22日发布的《“十四五”现代能源体系规划》，第三章增强能源供应链稳定性和安全性之强化战略安全保障提及，一是要增强油气供应能力，二就是要加强安全战略技术储备：要“按照不与粮争地、不与人争粮的原则，提升燃料乙醇综合效益，大力发展纤维素燃料乙醇、生物柴油、生物航空煤油等非粮生物燃料”。我们认为，随生物柴油产业链在资源利用效率再提升方面的价值不断在国际市场被认可，生物柴油在我国国内市场亦将拥有相应地位。 从全球来看，生物柴油产业链主要是因下游需求端的快速增长而整体带动中游生产端和上游原料端的供给而得到发展，因此本报告将以生物柴油产业链下游-中游-上游的顺序，梳理产业发展趋势，以明示具体到细分赛道和个股的投资机会。 图8：生物柴油产业链示意图 3.下游·消费端：全球减碳大势所趋，生物柴油应用广泛 欧盟减碳需求增长是我国生物柴油产业链高速发展的核心驱动力。 3.1.交运领域需求大——道路运输为基，航空运输为翼 欧盟是生物柴油生产和应用最早的地区，在20世纪90年代便将其应用于交通运输部门。 生物柴油主要替代的是化石燃料在欧盟交运部门中的使用。根据欧盟2030年气候目标，目前排名前三的温室气体排放部门分别是能源、工业、交运。生物柴油以