1.2　生物柴油行业现状

生物柴油（biodiesel）是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能源的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。

生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要战略意义。

纵观国际上的发达国家（如美国、德国、日本），到次发达的南非、巴西、韩国，再到发展中的印度、泰国等，均为发展石油替代产业的国际政策制度、技术完善、装置建设和车辆制造等方面提供了良好的借鉴，为我国走中国特色石油替代之路铺平了道路。特别是巴西经验更具实际意义。

生物柴油在中国是一个新兴的行业，表现出新兴行业在产业化初期所共有的许多市场特征。许多企业被绿色能源和支农产业双重“概念”凸现的商机所吸引，纷纷进入该行业，有人以“雨后春笋”形容生物柴油目前的状态。截止于2007年，中国有大小生物柴油生产厂2000多家，而且，各地相同项目的立项、审批还在继续，然而更大的威胁来自于国外。一些外国公司资金实力雄厚，生产技术成熟，产业化程度高，可以借规模经济效应获取成本优势，抢占原料基地和市场份额的综合能力更强。

从未来的发展看，生物柴油的购买商主要有石油的炼油厂、发电厂、轮船航运公司以及流通领域的中间商。生物柴油的需求量在不断增加。需求与产量的反差，将会是形成产品供不应求的局面。当人们更多地了解生物柴油优良的性能后，接受的程度会更大，市场需求也会不断提高。强大的市场需求与有限的生产能力，使购买者的议价能力降低。同时，也对生物柴油生产企业提出了更高的要求，应加大对技术创新的投入，不断提高油品的质量，以保持生物柴油良好的品质形象。

随着改革开放的不断深入，在全球经济一体化的进程中，中国的经济水平将进一步提高，对能源的需求会有增无减，只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力，形成产业化，则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用前景是非常广阔的。

1.2.1　国外生物柴油发展现状

对于全球能源日益紧张的局面，生物燃料以其突出的环保性和可再生性，已成为世界各国能源研究的热点，并已被越来越多国家所应用，这客观上有力推动了各国发展生物柴油。

（1）美国　美国是研究、生产和应用生物柴油最早的国家之一，早在20世纪70年代就开始了生物柴油的研究工作，并在90年代初开始商业应用，到21世纪初形成规模，生物柴油是美国发展最快的替代燃油。美国生物柴油专业组织biodiesel board的数据显示，在2003年，美国生物柴油的产量约为2000万加仑（1gal=158.987dm3），到2004年产量上升到2500万加仑。该组织估计，美国目前生物柴油的直接生产能力可以达到每年11000万加仑，并且完全有可能在特定情况下在12个月内翻一番甚至达到3倍的产量。截至2005年4月，包括筹建的工厂在内，美国共有生物柴油工厂60家，大部分分布在美国东部地区，有Ag Environmental Products、Imperial western Products、West Central Soy、Grain Growers Cooperative、Minnesota soybean processors和Soymor等公司。

在美国，主要使用的是B20（20％生物柴油的混合燃料油）生物柴油，拥有集中加油站的大巴和卡车运输公司使用较多。美国军方也非常重视生物柴油的使用，国防能源补给中心现已经将B20生物柴油运输到美军全国各个供应点，建立了完备生物柴油供应网络。2001年4月10日，空军Scoot基地成为第一个使用生物柴油的美军基地。美国联邦政府是生物柴油的最大用户，绝大多数的联邦、州和公共部门的汽车队都有一定比例的车辆在使用生物柴油。地区上，除加州外，田纳西州东部的Chattanooga、Gatlinburg、Maryville和Alcoa也已经使用生物柴油，目前，全美有大约450家加油站在供应生物柴油。生物柴油在美国的零售价格从1.06美元/L压降到0.33～0.59美元/L，已达到和石化柴油价格相当的水平。

美国能源署及环保署在1992年提出了使用生物柴油作为燃料，并在同年通过的《能源政策法》中规定，到2000年使用非石油燃料代替10％的发动机燃料，到2010年提高到30％。1999年，美国环保局在《清洁空气法》的211（b）部分确认了美国生物柴油标准采用国际标准AsTMD6751。1998年美国能源部设立了研究开发项目，联邦政府和国会及有关州政府先后发布和通过了政令和法案，支持生物柴油的生产和消费。1999年，美国前总统克林顿专门签署了开发生物质能的法令，生物柴油B20被列为重点发展的清洁能源之一。2002年，美国参议院提出包括生物柴油在内的减税计划，生物柴油享有和乙醇燃料同样的减税政策。2004年10月下旬，美国总统布什签署了联邦公司税赋法案，其中生物燃料法案规定：在常规柴油中每混合1个百分点的生物柴油，燃油消费税就可降低1％，混入量最高可达总量的20％，以此降低生物柴油的使用成本。这是美国政府首次将生物柴油燃料的应用和公司税优惠法案挂钩，这一法案的实施有利于进一步推广和普及生物柴油的使用。在财政上，自2000年，美国议会每年都向生物质和生物质产品启动计划（BBI）提供财政资助。2001年10月起两年，美国农业部每年拿出1.5亿美元补贴生物柴油等生物燃料的使用。生物能源研究协会建议财政对生物量和生物精炼厂体系的研发（能源供给和保护）的全部拨款为8800万美元，以支持生物质能源的研发和使用。

美国生物柴油的生产原料主要有大豆油、黄脂膏和牛油脂等，其中大豆油是主要生产原料，美国为了扩大本国过剩大豆的销售，十多年来一直致力于使用大豆油作为原料发展生物柴油产业。目前，大豆油为原料生产的生物柴油在美国生物柴油市场上占有率达88.5％。另外，biodiesel board估计美国人造黄油产业中蕴涵着至少11000万加仑的生物柴油生产潜力。美国国家可更新实验室（NREL）通过现代生物技术培育的“工程微藻”是一种新的生物柴油生产原料，“工程微藻”在实验室条件下油脂含量可以增加到60％以上，在户外也可以达到40％，藻类制生物柴油的规模可以达到数千万吨。

（2）欧盟　欧洲是世界上生物柴油产量最大和使用最广的地区。目前，欧盟的生物柴油的生产和使用主要集中在三个成员国：德国、法国和意大利。欧盟国家的生物柴油生产及应用现状介绍如下。

欧洲之所以成为生物柴油产量最大和使用最广的地区同欧盟执行的一系列政策有着紧密关系。首先是欧盟共同农业政策的变化，1992年，欧盟的共同农业政策制定了一个土地闲置计划：农民必须闲置部分种植食品作物或者饲料作物的耕地，但是可以将闲置的耕地转向种植用于工业用途的油菜籽、葵花籽和大豆，并且由政府提供适当的经济补贴。其中，德国每年向种植用于生产生物柴油的油菜籽的农民提供1000马克/hm2的补贴。在1993年，欧盟生产的生物柴油就出现了增长的势头。此外，欧盟已经批准了有关废气排放和环境保护的《东京议定书》。2003年5月14日欧盟当局发布了供各成员国转化为本国法律的指示性指标：到2005年，生物燃料应占汽车燃料的2％，到2010年比例要提高到5.75％。同时明确要求欧盟各成员国降低生物柴油税率，对生物柴油免征增值税；对生物柴油在欧洲汽车燃料中销售比例做出规定：从2009年开始，强制性将生物燃料调入车用燃料中，调和量最少1％。2005年，欧盟当局向九个尚未制定替代能源发展计划的成员国提出警告，要求其加紧制定替代能源发展战略。

2004年德国生物柴油产能109.7万吨，是最大的生产消费国，年增产量40％～50％。主要利用原料为动物脂肪、油菜籽。主要厂家为：梅前州萨莉亚公司，1300万升/年，主要原料为动物脂肪；壳牌公司2005年于德国北部投资4亿欧元，产能2亿升/年，Lurgi公司正在为德国Neckermann可再生公司建造世界最大的生物柴油生产装置，20万吨/年。在税率方面的优惠政策主要是：生物柴油生产销售企业减免税收，并为其新产品开发提供资金；零售生物柴油燃料税为零，按比例的免费政策也延伸到B5；制定了迄今为止最为详细系统的生物柴油标准——DIN生物柴油系列标准，包括以油菜籽和纯粹以蔬菜籽为原来的生物柴油DIN E51606标准和以蔬菜油脂和动物脂肪为混合原料的生物柴油DIN V51606标准。B100生物柴油，已拥有1717家加油站，主要交通要道上只允许销售生物柴油。大运输公司和出租车公司是德国生物柴油的最大用户，私人用户处于快速增长阶段。零售价格目前约为1.45马克/L。

2003年法国生物柴油产能达到50万吨，主要原料为动物脂肪与油菜籽。最大的生产商为鲁昂附近的Diester公司，年产量为25万吨。在税收优惠政策方面主要是：燃油税和营业税税率为零，有最高额度，每立升生物柴油提供政府补贴0.33欧元；执行标准为EN14241生物柴油燃料标准。主要使用B5生物柴油，在严格控制排放的地区，B30生物柴油也作为公共交通燃料使用。

2003年意大利生物柴油产能为42万吨，主要原料为动物脂肪与油菜籽，目前国内拥有9家生物柴油生产厂，最大的生物柴油生产商为Novaol公司。在税收优惠政策方面主要是：燃油税和营业税税率为零，有最高额度，每立升生物柴油提供政府补贴0.4欧元；执行标准为EN14241生物柴油燃料标准。基本使用B100生物柴油，主要用于柴油车辆和农业机械方面。

2003年英国生物柴油产能3万吨，奥地利生物柴油产能5万吨，丹麦生物柴油产能6万吨，瑞典生物柴油产能3万吨，主要原料为动物脂肪与油菜籽；主要生产商为苏格兰Motherwell地区Argent Energy建造的首家大型生物柴油厂，2005年投产，英国东海岸附近提赛德一座年产25万吨生物柴油厂2005年底投产，英国经营加油站的超市巨头Tesco公司将涉足生物柴油生产领域。沃尔沃附近由芬兰能源公司富腾公司投资1亿欧元兴建世界第一座专门以动物脂肪为原料的生物柴油加工厂。在税收优惠政策方面主要是：奥地利生物柴油的税率为石油柴油的4.6％，丹麦、爱尔兰、西班牙税率为零，西班牙为每立升生物柴油提供政府补贴0.29欧元；奥地利制定了世界第一个生物柴油标准ONORMC1191，其他国家执行EN14241生物柴油燃料标准；奥地利使用的生物柴油为B100，英国为B5，瑞典为B2～B100。

（3）日本　日本从1995年开始研究生物柴油，主要以废弃食用油为原料，在1999年建立了259L/d用煎炸油生产生物柴油的工业化实验装置。目前日本生物柴油年产量可达40万吨，在东京和长野有4个厂，使用循环烹饪油为原料。日本的生物柴油主要在社区公车和食品配送车上使用，售价低于石化柴油。

（4）巴西和马来西亚　除了发达国家之外，发展中国家也在积极的发展生物柴油产业，其中比较有代表性的两个国家是巴西和马来西亚。巴西具有多年发展乙醇燃料的技术基础和经验，马来西亚是世界棕榈油的主产国和主要输出国，具有得天独厚的原料优势。

巴西被誉为“乙醇沙特”，在乙醇燃料的生产和利用方面均处于世界领先地位，具有开发和利用生物质能雄厚的技术基础和丰富的经验。2003年，当时新总统卢拉颁布了大力发展生物柴油的法令，使生物柴油上升到同乙醇燃料同等重要的地位。2004年12月6日，巴西政府再次颁布了实施生物柴油的临时法令，宣布从2007年开始，必须在矿物油中掺加2％的生物柴油，到2012年增加到5％。此外，巴西政府还专门组建了一个跨部级委员会，专门负责研究和制定生物柴油生产和推广的政策和措施。2005年3月，巴西的第一家生物柴油在米纳斯吉拉斯州诞生，设计生产能力为1200万升/年。同时有三家铁路公司正在试用生物柴油，以推广生物柴油的使用。拉美物流公司已削减了1/4的汽油燃料，而使用B20生物柴油，预计每年将使用3500万升生物柴油。

同时，巴西还具有发展生物柴油产业丰富的资源，如蓖麻、大豆、棕榈、棉籽、向日葵和玉米等，蓖麻籽的年产量可达200多万吨，大豆的产量更是高达5010万吨，占世界总产量的26％。

马来西亚是世界棕榈油的主产国和主要输出国，得天独厚的资源优势，吸引了世界上众多国家的目光。韩国与马来西亚联合投资在沙巴州兴建世界首个生产能力达到30万吨生物柴油生产厂，产品主要出口韩国。马来西亚的最大棕桐油买家中国也计划投资7亿马元在马来西亚建造4家生物柴油生产厂，德国和中国香港地区和马来西亚也有合作项目。目前，马来西亚计划通过生物柴油立法，在2007年在全国范围内使用B5生物柴油。但马来西亚不是生物柴油消费大国，生物柴油产品主要用于出口，世界生物柴油在2007年后需求达到1050万吨，马来西亚约占据10％的份额。

1.2.2　国内生物柴油发展现状

生物柴油实质上就是脂肪酸的低碳醇酯（以甲酯为主），生产甲酯的工艺比较成熟，投资也少。在21世纪初，一些企业已经建起了万吨级的甲酯生产装置，以价格低廉的废油脂（煎炸废油、餐饮废油、油脚和肉食加工副产物等）为原料，生产出的甲酯一般以低于0⋕柴油500元/t左右的价格出售。

自2004年以来，国际市场原油价格飙升，使生物柴油成为能源工业中的热点之一。当时，尽管中国政府部门尚无规划，生物柴油项目建设却已经呈现遍地开花之势。2008年国际油价波动较大，致使一批生物柴油企业倒闭，近年由于国家相关政策的出台，生物柴油项目纷纷上马。2008年以前建成的企业见表1-1。国内部分生物柴油生产厂采用的生产技术见表1-2。

现在我国生物柴油生产技术比较多元化，各有利弊，因此还需要对制备生物柴油的技术进行研发。国内大部分厂家所采用的工艺均不相同，很多厂家均是在自主研发技术的基础上进行工业化生产的。

现以废油脂作为生物柴油的原料存在一个重大问题，即生物柴油厂家无法保证其原料的稳定供应，存在废油脂重回餐桌的产业链，致使原料价格过高，生物柴油厂不能稳定运行。