(報告出品方/作者:天風證券,吳立、戴飛)
1. 當我們提到“生物柴油”,指的是什麽?
生物柴油是什麽?
根據國家能源局,生物柴油通常指由植物油、動物油或廢棄油脂(俗稱“地溝油”)與甲醇或乙醇反應形成的脂肪酸甲酯或乙酯,也稱 BD100 生物柴油,具有十六烷值高、低硫、 無芳烴等特點,可作爲車用柴油調和組分,是國際公認的可再生清潔燃料。在國際上,此 種酯基生物柴油通常對應英文“Biodiesel”,以及根據原料區分的 FAME、RME、SME、 PME、TME、UCOME 等,有時也用“傳統生物柴油”與加氫生物柴油相區別。
生物柴油“Biodiesel”和可再生柴油“Renewable Diesel”區別何在?
根據美國能源信息署 EIA、北美第一大可再生柴油生産商 DGD 和第一大生物柴油生産商 REG 定義,可再生柴油與生物柴油均屬于生物質柴油(Biomass-based diesel),但具有不同的分子結構:生物柴油是一種主要由大豆油制成的甲酯,對應 ASTM D6751;可再生柴 油用可持續的原料生産,包括餐廚廢油脂 UCO、提煉的動物脂肪、以及不可食用的玉米 油等,采用加氫處理-異構化-分餾的方式加工而成,是一種清潔燃料,可將溫室氣體排放 量減少 80%。可再生柴油是一種真正的碳氫化合物,在分子結構和化學成分上與化石柴油 相同,符合 ASTM 國際柴油燃料油標准 (D975),被稱爲“石油柴油的低碳雙胞胎”。其與現有引擎和基礎設施 100%兼容,可以在任何使用柴油的地方使用,且無需修改發動機或管 道。可再生柴油的能量密度值與超低硫柴油(ULSD) 相當,並且在寒冷和溫暖的氣候下都 表現良好。
“第一代”和“第二代”分別指的是什麽?
目前大致存在兩種指代用法:
1)在我國,區分“第一代生物柴油和第二代生物柴油”。第一代生 物柴油和第二代生物柴油的生産原料相同,但是采用不同的生産工藝,分別爲酯交換和催化加氫。第二代生物柴油又稱“氫化植物油 HVO/加氫脂肪酸脂和脂肪酸 HEFA、烴基生物 柴油”。與第一代生物柴油即脂肪酸甲酯相比,第二代生物柴油在化學結構上與柴油完全 相同,具有與柴油相近的黏度和發熱值,具有較低的密度和較高的十六烷值、硫含量較低、 傾點低以及與柴油相當的氧化安定性等優勢。因此在我國,使用餐廚廢油脂 UCO 采用酯 交換做出的 UCOME 屬于第一代生物柴油、采用加氫生成脂肪烴的可再生柴油屬于第二代 生物柴油;
2)在國際,區別“第一代生物燃料和第二代生物燃料”。根據英國石油網,第二代生物燃料(Second Generation Biofuels)與第一代的核心區別主要在于生産原料,以人類不可食 用的可持續、可再生的原料(或稱以廢棄資源綜合利用的油脂原料)來生産的先進生物燃料。例如,使用不可食用的餐廚廢油脂 UCO 采用酯交換做出的 UCOME 和采用相同原料 加氫生成脂肪烴的可再生柴油兩種生物柴油,在歐盟都屬于第二代生物燃料。
2. 爲何要關注生物柴油産業鏈?
氣候變化是一項跨越國界的全球性挑戰。解決這一問題需要在各個層面進行協調,需要國際合作,幫助各國向低碳經濟轉型。爲應對氣候變化,197 個國家于 2015 年 12 月通過了 《巴黎協定》。于 2016 年 11 月 4 日正式生效,是具有法律約束力的國際條約,旨在大幅 減少全球溫室氣體排放,將本世紀全球氣溫升幅限制在 2℃以內,同時尋求將氣溫升幅進 一步限制在 1.5℃以內的措施。目前,共有 193 個締約方(192 個國家+歐盟)加入了《巴 黎協定》。
爲實現二氧化碳減排目標,近年來,全球多個國家的能源使用結構悄然變化。歐盟、美國、日本、英 國、加拿大、韓國和南非等國家或地區紛紛提高溫室氣體減排承諾行動目標,使用天然氣 替代燃煤發電,這導致其能源結構中天然氣的消費量大幅增長。從 2020 年來不斷創新高 的價格走勢上也反應出此種清潔能源的供不應求。
隨天然氣消費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屬性,後者是 可再生的清潔能源,近年來發展迅速。其中,生物燃料因原料來源多樣,産成品結構和性能等方面更接近化石燃料,且可以相對于其他形式的替代燃料産品以相對較低的代價廣泛 應用于交通運輸行業中,因而備受相關市場青睐。
生物燃料總供給量受制于原料供給。目前,生物燃料以燃料乙醇、生物柴油(含可再生柴 油)爲主。其中燃料乙醇當前主要原料仍以糧食爲主,非糧類原料(如纖維素乙醇等)工 業化仍在推進,因此不同國家在生産能力上差別較大,生産端限制因素較多,導致總産量 大幅增長可能性較低;而生物柴油的原料來源多樣,同時得益于近 10 年來技術的進步和 政策的推動,其原料結構和産品性能都在不斷優化,尤其是在非糧原料等原本被視爲人類 社會廢棄物的原料方面的開發,這使生物柴油供給量得以不斷增加,同時隨全球對實現減 碳目標的也推進有望大幅提升總需求量。
目前,歐盟是全球生物柴油的主要生産和消費地區,本地區産能常年供不應求,需要進口 補充供需缺口。政策方面,根據歐盟 2021 年新完善的 RED II,要求 2030 年可再生能源在 交運領域摻混比例達到 27-29%。由于生物柴油(&可再生柴油)是交運領域有替代潛力的 可再生能源之一,這使其總需求量受益政策強制要求而不斷上升。根據 USDA 2021 年數據, 預計 2021 年歐盟生物柴油總消費量在 186.60 億升,同比增 2.56%,其中 161.11 億升自産, 其余來自進口。
對歐盟出口量的快速攀升給我國生物柴油産業帶來新機會。生物柴油産銷走勢在我國國內 和國外的市場行情差異明顯。根據 USDA 數據,2012 年-2019 年,我國生物柴油總産量幾 無增量,而 2019 年後開始快速增長。細究其結構,我們注意其增長原因來自我國對外出 口量自 2015 年後持續增長,與歐盟減碳要求逐步增強帶來的需求發展呈正相關。自 2016 至 2020 年,我國生物柴油出口量自 0.76 億升(≈7 萬噸)上升至 10.35 億升(≈90 萬噸), 其中主要出口目的地聚集在歐盟各國,包括荷蘭、西班牙、比利時、意大利、以及以歐盟 作爲目的地的中轉國馬來西亞。綜上所述,我國生物柴油産業有望長期受益于歐盟爲達減 碳目標而不斷上漲的對相關燃料的需求。
我國于 2021 年提出碳中和的目標,生物柴油有望在我國逐漸站上曆史舞台。根據 2022 年 3 月 22 日發布的《“十四五”現代能源體系規劃》,第三章增強能源供應鏈穩定性和安 全性之強化戰略安全保障提及,一是要增強油氣供應能力,二就是要加強安全戰略技術儲備:要“按照不與糧爭地、不與人爭糧的原則,提升燃料乙醇綜合效益,大力發展纖維素 燃料乙醇、生物柴油、生物航空煤油等非糧生物燃料”。我們認爲,隨生物柴油産業鏈在 資源利用效率再提升方面的價值不斷在國際市場被認可,生物柴油在我國國內市場亦將擁 有相應地位。
從全球來看,生物柴油産業鏈主要是因下遊需求端的快速增長而整體帶動中遊生産端和上 遊原料端的供給而得到發展,因此本報告將以生物柴油産業鏈下遊-中遊-上遊的順序,梳 理産業發展趨勢,以明示具體到細分賽道和個股的投資機會。
3. 下遊·消費端:全球減碳大勢所趨,生物柴油應用廣泛
歐盟減碳需求增長是我國生物柴油産業鏈高速發展的核心驅動力。
3.1. 交運領域需求大——道路運輸爲基,航空運輸爲翼
歐盟是生物柴油生産和應用最早的地區,在 20 世紀 90 年代便將其應用于交通運輸部門。 生物柴油主要替代的是化石燃料在歐盟交運部門中的使用。根據歐盟 2030 年氣候目標, 目前排名前三的溫室氣體排放部門分別是能源、工業、交運。生物柴油以非化石原料進行 生産,屬于可再生清潔能源,具有高十六烷值、高閃點、燃燒性質與化石柴油相近等特點, 摻混于化石柴油中可有效降低二氧化碳排放,是化石柴油的優良替代能源。同時,由于生 物柴油對柴油引擎、加油設備等兼容性高,推廣的技術門檻較低,因而成爲交通領域的主 要減碳途徑之一。
目前,生物柴油已成爲歐盟交通運輸最重要的生物燃料,使用比例持續高達 81%。根據歐 盟統計局數據,2009-2020 年,可再生能源在交運領域的占比由 4.9%提升至 10.2%,其中 混摻柴油中的生物柴油使用量由 790.7 萬噸油當量增加至 1273.6 萬噸油當量,11 年 CAGR 達 4.4%,能源消耗占比從 2.8%上升至 5.1%。根據 USDA 數據,道路運輸的使用量常年占生 物柴油總使用量的 90%以上,預計 2021 年達到 169 億升(約 1470 萬噸)。
除道路運輸外,航空運輸領域對于擁有第二代生物柴油相關原料和技術的公司也同樣存在 較大的市場。從第二代生物柴油的原料和工藝路徑上來看,使用植物油、廢油、脂肪等原 料制成的烴基生物柴油可以通過進一步分餾組分産出生物航空煤油(也稱“生物航煤”)。 國際航空運輸協會 IATA 認爲,發展生物航煤是航空業實現減排目標的重要手段。
生物航煤是可持續航空燃料(sustainable aviation fuels, SAF)的一種。美國 ASTM D7566 規範中批准的 SAF 生産工藝有 7 種。根據 Kuehne Nagel,根據生産方法不同,SAF 分爲兩 種主要類型:1)可持續航空生物燃料,由有機生物質(廢物和低碳含量的原料)所生産, 是指用于替代現有石油基航空燃料的生物燃料;2)可持續航空合成燃料,主要能源和原 料爲可再生電力、水和二氧化碳。盡管可持續航空合成燃料被認爲是航空業脫碳的更爲長 遠的解決方案,因爲它可以在沒有供應限制的情況下生産,突破了生物質供應限制的瓶頸, 並且可以實現 100%零排放,但目前以 NESTE 爲代表的國際主流 SAF 生産商生産的産品皆 爲以廢油作爲原料的可持續航空生物燃料。
SAF 被全球航空業視爲能否實現減排突破的關鍵。根據氣候行動追蹤組織 CAT 數據,2019 年國際航空業總計排放了超過 6 億噸二氧化碳,約占全球溫室氣體排放量的 1.2%。爲應對 氣候變化,航空業同樣提出減排目標,即在 2050 年將二氧化碳排放量降至 2005 年排放量 的 50%。SAF 具有與常規噴氣發動機所用燃料煤油幾乎相同的特性,可以與最多 50%的傳 統煤油安全地混合。其中,可持續航空生物燃料,根據原料成分,可減少約 75%到 90%的 碳排放,目前已在許多航班上投入使用。
SAF 市場規模或達萬億級人民幣。根據 IASC 基于美國能源信息署數據預測,到 2050 年, 全球對 SAF 的需求將劇增至 2300 億加侖(約 2 億噸),即使按照普通航空燃油每加侖 1.5 美元的價格計算(目前 SAF 的價格是普通燃油的 3 倍左右,截至 2021 年 11 月數據),也 意味著 SAF 會是一個萬億人民幣的超級市場。而目前全球 SAF 産量和需求量間缺口較大, 根據航空運輸行動組織 ATAG 數據,2020 年全球 SAF 産量僅有約 10 萬噸,占當年航空業 燃油使用量不到 0.1%。根據 REN21 數據,全球已有 45 家航空公司使用了生物航煤,有 7 家航空公司積極參與投資生物航煤産能。
3.2. 國際:油企巨頭轉型加速,著力增加可再生柴油和 SAF 産能
環保約束和碳成本沖擊下,能源企業“去碳化”轉型成爲必然趨勢。根據 IEA 數據,截至 2021 年 9 月,歐盟和其他 52 個國家已確立“淨零排放”目標,對應經濟主體涵蓋全球 GDP 的 2/3,並有 16 個國家將其寫入法律。具體到第一大溫室氣體排放來源——能源領域:歐 盟提出至 2030 年可再生能源消費占全部能源消費的比例提升至 40%、美國提出到 2030 年 將低碳能源消費占比提升至 20%以上、中國提出到 2030 年低碳能源占比達 35%。
在 2050 年前,除非 CCS 技術能夠被廣泛應用,否則全球超過 1/3 已探明 儲量的化石燃料可能會被拒絕開采;國際石油公司約 50%以上的生産將受到碳成本的沖擊。 在此背景下,限制化石燃料使用成爲首要操作目標,以化石能源爲主的傳統油氣公司紛紛 承諾減碳目標:截至 2022 年 3 月,殼牌、BP、道達爾、埃克森美孚、雪佛龍等已均做出 碳中和承諾,並將低碳資産、生物柴油等新能源業務納入未來的投資和發展規劃。
國際油企減碳手段多管齊下,生物燃料均有布局。從短期、中期(過渡)、長期角度劃分, 當前國際石油企業的減碳路徑主要包括生産效率提升以減少直接排放、發展碳捕獲(CCU/S) 等新型技術、優化産品結構以減少下遊排放;其中,産品結構優化的可選方案包括生物燃 料、太陽能、風能、氫能、電氣化等。通過梳理埃克森美孚、殼牌、BP、雪佛龍等主要油 企業務近年動向,我們注意到,生物燃料中尤其是生物柴油&可再生柴油及生物航煤 SAF 領域,各大公司均已有相關産能通過自建、收並購、聯合獨立生物柴油企業等方式獲得並 運營。
3.2.1. 埃克森美孚:內外齊發力,大幅提升可再生柴油供應
埃克森美孚(Exxon Mobil)成立于 1882 年,發展至今已從區域性的煤油營銷商成長爲能 源和化工領域的行業領導者。公司致力于在 2050 年前實現運營資産的淨零排放,並提供 低碳解決方案 LCS,主要包括生物燃料、氫和碳捕獲等業務。
立足現有基礎設施,側重生物燃料研發。相對于其他處于轉型中的國際石油企業,公司專 注于利用現有技術和基礎設施發展低碳燃料,並將可再生柴油等生物燃料作爲長期解決方 案。公司已與全球 80 多所大學、5 個能源中心及美國國家實驗室進行科研合作,深化對生 物燃料和能源系統模型等的理解。在過去十年中,公司在生物燃料領域的累計研發投入達 3 億美元。此外,公司積極推進新型生物燃料研究,與 Viridos、密歇根州立大學等聯合推進藻類生物燃料項目,計劃至 2025 年相關産能達 10000 桶/天。
持續提升可再生柴油等生物燃料供應能力:1)外部采購。公司于 2021 年擴大與替代燃料 開發商 Global Clean Energy 的供應協議,每年向其采購 500 萬桶可再生柴油;2022 年, 公司收購 Biojet AS 的 49.9%股權,並簽訂每年 300 萬桶的生物燃料承購協議;2)內部生 産。公司通過提煉廠改造、新設等方式持續擴張産能,預計至 2025 年新增可再生柴油年 産能合計超 1100 萬桶。(報告來源:未來智庫)
3.2.2. 殼牌:加速商業化,將可再生柴油和 SAF 列入戰略
殼牌公司(Shell)是全球領先的國際能源公司,于 2016 年正式成立新能源業務部,由石 油、天然氣、化學品等傳統業務拓展至可再生能源解決方案,並主要關注新型燃料(生物 燃料、氫能)和新能源發電(風能、太陽能)兩大領域。隨著“淨零排放”承諾目標的提 出,公司正致力于生産和供應生物柴油、可持續航空燃料 SAF 等低碳生物燃料,已成爲全 球最大的生物燃料貿易商和摻混油供應商之一。
發布中期“減碳”計劃,提高生物燃料銷售占比。2021 年,公司設定 2030 年排放量目標 較 2016 年減少 50%。爲實現此目標,公司計劃至 2030 年傳統燃料産量減少 55%,並將生 物燃料、氫能的合計銷量占比由 3%提升至 10%。2017-2020 年,公司的生物燃料摻混量始 終保持在 90 億升以上,相對傳統石化産品産量的摻混比例由 6.7 升/桶上升至 7.7 升/桶。 我們認爲,隨著“淨零排放”階段目標的日期臨近,生物柴油等生物燃料在殼牌能源轉型過程中的關鍵作用將進一步突顯。
生物柴油列入未來“增長支柱”,“賦能進步”加速碳中和。2021 年,公司發布“賦能進 步”戰略(Powering Progress),將現有業務活動劃分爲上遊支柱、轉型支柱和增長支柱。 其中,生物柴油、可持續航空燃料等作爲增長支柱的構成,有助于打造多樣化的低碳能源 供應,加速公司向淨零排放過渡。在此基礎上,公司計劃短期內對增長支柱的資本支出可 達 50~60 億美元,同時在生物燃料等低碳能源領域的年投資額由 10 億美元增至 20 億美元。
作爲賦能進步戰略的一部分,公司計劃將 13 個傳統煉油廠整合成 6 個高價值能源和化工 園區,形成生物燃料、合成燃料、氫能等低碳燃料一體化業務單元;在減少傳統燃料産量 的同時,提供更多清潔燃料如生物柴油、SAF 等。2021 年 9 月,公司宣布年産 82 萬噸的 鹿特丹生物燃料設施建設,是歐洲最大的可再生柴油提煉廠,預計該設施于 2024 年投産, 其中超一半産能用于可持續航空燃料 SAF 生産。
構建外部合作生態,加速 SAF 商業化應用。鑒于電動、氫能等低碳技術在中短期內難以實 現規模化應用,公司將 SAF 視作航空脫碳的中長期解決方案,並致力于推進外部供應合作。 截至 2022 年 3 月,公司的 SAF 供應商包括 Neste、World Energy、SkyNRG、RedRock 等, 通過協作提升 SAF 在航空供應鏈中的可用性。此外,公司與漢莎航空、DHL Express、亞馬 遜航空、勞斯萊斯等標杆客戶達成供銷協議,加速 SAF 的測試與應用。我們認爲,殼牌的 SAF 業務布局有望形成行業效應,推動 SAF 需求增長。
3.2.3. BP:SAF 供應全球領先,22 年收購英國 HVO 龍頭GBF
英國石油公司(BP)正從一家專注于資源生産的國際石油公司向提供解決方案的綜合能源 公司轉型,當前的低碳能源組合包括生物燃料、陸上風電、海上風電、太陽能等;其中生 物燃料是公司未來新能源業務的主要發展方向之一。公司已成爲生物燃料供應鏈的積極參 與者,基于生物質原料生産可再生柴油,預計在 2022 年可再生柴油産能可達 260 萬桶。
以生物燃料爲轉型增長引擎,驅動“淨零”目標加速實現。公司的轉型增長策略包括彈性 碳氫化合物、便利及流動性、低碳能源三大重點模塊;其中,低碳能源模塊旨在于可再生 能源特別是生物能領域實現規模化。根據 2021 年報,公司計劃至 2025 年將轉型增長業務 的資本支出占比提升至 40%,並在 2030 年繼續提升至 50%,以支持包含生物燃料在內的五 大增長引擎的發展。2021 年,公司的生物能(含 HVO、SAF、燃料乙醇、沼氣)日均産量 爲 2.6 萬桶/天,預計至 2025 年提升至 5 萬桶/天,至 2030 年超 10 萬桶/天。
收購 Green Biofuels,擴大可再生柴油供應。2022 年,公司收購了 Green Biofuels Ltd(GBF) 30%股份,旨在擴充生物燃料産品組合,在建築、貨運、越野和海洋運輸領域進行脫碳合 作。GBF 成立于 2013 年,是英國最大的 HVO 供應商,也是首家獲得 Zemo 可再生燃料 保證計劃批准的 HVO 供應商。GBF 的主要産品 HVO Gd+可直接替代傳統柴油,在 2020-2021 年産量超 5500 萬升。此外,公司計劃投資 5 個主要的生物燃料項目,以實現 SAF 等生物燃料的協同生産。
公司是全球領先的 SAF供應商之一。公司自2008年參與首次SAF飛行航班的加油工作後, 持續關注 SAF 的測試與應用,于 2016 年向 Fulcrum Bioenergy 投資 3000 萬美元並達成 5 億加侖的 SAF 供銷協議,每年向 Fulcrum 采購 5000 萬加侖。此外,公司于 2020 年擴大與 Neste 的 SAF 供應數量至 2019 年的 5 倍。基于 Fulcrum、Neste 等外部供應合作,公司 SAF 業務遍及 3 個大洲,在 20 多個地方銷售 Jet-A、Jet-A1 可持續航空燃料。
3.2.4. 雪佛龍:大力投資,22 年收購美國生物柴油龍頭 REG
雪佛龍公司(Chevron Corp)是全球十大石油企業之一,也是世界領先的綜合能源公司, 致力于提供可再生能源和能源效率解決方案,發展生物燃料、氫、碳捕獲等低碳業務;其 中,生物燃料包括生物柴油、可再生柴油、SAF、燃料乙醇等。公司于 2006 年收購加爾維 斯頓灣生物柴油公司,至 2017 年開始在加利福尼亞州銷售 B6~B20 的可再生柴油;2021 年,公司提出至 2028 年對可再生燃料等低碳投資達 100 億美元。之後,公司在可再生燃 料特別是生物柴油領域加速布局,先後與 Gevo、谷歌、達美航空在 SAF 領域達成合作, 並于 2022 年宣布收購美國生物柴油龍頭 REG。
REG(Renewable Energy Group, Inc.,可再生能源集團)是美國産量最大的生物柴油生産 商,亦是北美最大的先進生物燃料生産商之一,主要供應生物柴油、可再生柴油和可再生 化學品。2016-2021 年,REG 生物柴油及可再生柴油銷售量由 5.67 億加侖增加至 6.21 億 加侖,CAGR 爲 1.84%;同期總營收由 20.41 億美元增至 32.44 億美元,CAGR 達 19.73%。 若以公司 2021 年營收爲參考,則並購 REG 新增的生物柴油業務收入占比可達 2.01%。
強強聯合,加速生物柴油産能擴張。2022 年,雪佛龍作價 31.5 億美元協議收購 REG。通過並購 REG,公司計劃至 2030 年將可再生燃料産能擴至 10 萬桶/天。截至 2022 年 3 月, REG 在美國、歐洲擁有 11 家生物煉油廠,其中有 10 家生産生物柴油,1 家生産可再生柴 油,合計年産能達 4.7 億加侖。
3.3. 國內:生物柴油尚多用于精細化工領域
在國內市場,目前主要以將第一代生物柴油(酯基生物柴油)應用于精細化工領域。生物 柴油主要成分爲脂肪酸甲酯,除直接用作清潔燃料外,還可作爲原材料再加工爲環保型增 塑劑、表面活性劑、工業溶劑等生物基綠色材料。生物基綠色材料具備無毒、環保、可再 生、生物降解等特性,是化石材料的最優替代方案。在全球“減碳”背景下,隨著相關政 策推動和居民環保意識增強,以生物柴油制備的生物基綠色化學品的社會接受度逐漸提升, 並大規模應用于增塑劑、洗滌劑等領域。
不同于歐美等國家以動力燃料爲主的需求結構,國內生物柴油主要應用于精細化工領域, 以替代傳統材料的使用:
生物酯增塑劑:是國內生物柴油的最主要的應用方向,在環保領域備受青睐。生物酯 增塑劑是生産 PVC(聚氯乙烯)的重要替代原料,在環保健康制品領域備受青睐。生 物酯增塑劑是以中短鏈飽和占比較高的生物柴油深加工後得的新型增塑劑,相較于 DOP 等傳統石油基增塑劑,生物酯增塑劑具備無毒、環保、可降解、不含芳烴等特性。 利用生物酯增塑劑生産的 PVC 産品可廣泛應用于食品包裝、醫療用品、兒童玩具、人 造皮革、塑膠跑道和供水管道等,同時也用作纖維素樹脂和合成橡膠的無毒增塑劑與 軟化劑。在制品加工環節,以生物柴油制備的環保型增塑劑與鄰苯類增塑劑、鋇、镉、 鋅等金屬穩定劑配合使用時,可發揮良好的協同作用,並提高塑料制品的綜合性能。
表面活性劑:生物柴油可直接制備表面活性劑。表面活性劑指有固定的親水親油基團, 可在溶液表面定向排列、使表面張力顯著下降的相關物質;其具有潤濕、抗粘、乳化、 起泡、增溶、防腐、抗靜電等物理化學作用,是牙膏、洗面奶、洗衣粉、洗滌劑、潤 滑油等的添加成分之一。
天然脂肪醇:生物柴油可通過加氫深加工爲天然脂肪醇,再繼續用于表面活性劑生産。 由天然脂肪醇制備的表面活性劑對人體刺激性更小,多用于個人清潔及家具洗滌用品。 2011-2021 年,我國脂肪醇淨進口量由 20.9 萬噸增長至 41.5 萬噸,可見國內脂肪醇 的供需缺口長期存在。
醇酸樹脂:由長鏈不飽和占比較高的生物柴油、高碘值廢油脂、副産物工業甘油進行深加工得到,主要用作塗料材料,是一種由多元酸改性共縮聚而成的低分子量聚酯。 相較于傳統的豆油制備、脂肪酸制備方式,生物柴油制備法的酯化反應時間可分別縮 短 1/2、1/4,大幅降低生産成本,並在制漆、刷漆、噴漆過程可大幅減少有機溶劑的 使用和 VOC 的排放。隨著我國環保意識的增強,醇酸樹脂塗料作爲生物基綠色化學 品,代表了塗料行業未來發展的新方向,具備良好的市場前景。
除上述領域外,生物柴油還可應用于工業溶劑、潤滑劑、金屬皂等綠色化學品生産:
工業溶劑:是一種溶解固體物質並生成均勻混合物體系的溶液,廣泛應用于塗料工業、 石油化工、橡膠工業、纖維工業、洗滌工業、醫藥等領域。生物柴油具備揮發性有機 物含量低、閃點高、無毒、可生物降解等特點,是一種環境友好型溶劑。生物柴油作 爲工業溶劑的主要應用領域包括:代替甲苯用作印刷油墨清洗劑、代替礦物油精用作 塗鴉清除劑以及工業零件清洗劑、樹脂洗滌和脫除劑等。
工業潤滑劑:是一種降低工業機械摩擦副的摩擦阻力、減緩其磨損的潤滑介質,並可 起到冷卻、清洗和防止汙染等作用。生物柴油具有較好的潤滑性,在實踐中添加 0.5% 以上比例就可使低硫柴油滿足潤滑性要求,可作爲食品機械潤滑劑、日用除鏽潤滑劑 等使用。
金屬皂:是高級脂肪酸金屬鹽的總稱,現有生産工藝主要包括複分解法和熔融法,一 般以脂肪酸作爲起始原料,存在生産周期長、反應條件苛刻等缺點;而以生物柴油爲 起始原料可直接合成脂肪酸鈣,具備材料成本低廉、不産生廢水等優點。
4. 中遊·生産端:受益下遊需求,生産商紛紛進入快速發展期
以歐盟地區需求爲主導,帶動全球生物柴油産量整體呈現增長趨勢。根據全球可再生能源 組織 REN21 發布的《RENEWABLES 2021 GLOBAL STATUS REPORT》,2020 年全球液體生 物燃料總産量爲 1520 億升(3.8EJ,約合 9076 萬噸標油)。數據主要統計了燃料乙醇、酯 基生物柴油、烴基生物柴油三類生物燃料。生物燃料強制摻混指令是各國在道路運輸領域 最主要使用的政策。截至 2020 年底,至少 65 個國家執行了強制摻混指令,至少 17 個國 家要求強制摻混基于廢棄生物質的先進生物燃料。
2020 年發生疫情,盡管全球生物燃料總産能略有下降,但生物柴油産量都在增加:1)酯 基生物柴油同比增加不到 1%,主要得益于印尼和巴西的産量增加;2)烴基生物柴油同比 增加達 12%,對應 2020 年 75 億升(約合 616 萬噸標油)。主要增長來自美國,受美國可 再生燃料標准(RFS2)和加州低碳燃料標准(California’s LCFS)的政策刺激以及投資稅 收減免政策的鼓勵,2020 年美國二代生物柴油消費量增加了約 48%,達到 35 億升。
進入 2021 年,生物柴油下遊需求的繼續增加爲産業鏈生産環節帶來的利好仍在繼續擴大。 目前除 3.2 章中所提及的因減碳需求而加速布局生物柴油産能的國際油企巨頭外,還有獨 立生物柴油生産商也同樣受益于這一趨勢。本章我們將介紹國外可再生柴油産能第一的芬 蘭耐斯特 Neste,以及國內 A 股兩家上市公司卓越新能(688196.SH)、嘉澳環保(603822.SH), 其中我國企業由于新産能仍在建設中、同時烴基生物柴油産能尚未規模化,因此業績增長 主要來自酯基生物柴油售價的增長。
4.1. NESTE:可再生柴油産能全球第一,致力提供解決方案
Neste Oyj 創立于 1948 年,于 1995 年在芬蘭赫爾辛基證交所上市(股票代碼:NESTE.FIN)。 公司成立之初主營石油精煉業務,後于 2011 年大力推動向可再生能源企業的轉型。公司 發展至今已成爲世界領先的可再生柴油和可持續航空燃料生産商。目前,公司擁有可再生 産品、傳統石油、市場服務三大業務部門。其中,可再生産品部主要面向批發市場生産、 銷售可再生柴油、SAF、可再生溶劑等,應用于交通燃料、化工等領域。公司在芬蘭波爾 沃、荷蘭鹿特丹和新加坡設有煉油廠,可再生柴油的總産能爲 320 萬噸,是全球規模最大 的可再生柴油供應商,致力于成爲可再生能源和循環解決方案的全球領導者。
順應全球減碳趨勢,推進可再生能源戰略。公司自 2011 年設定“全球領先的可再生柴油 生産商”目標以來,不斷推動內部業務結構變革,形成了以可再生産品爲新增長點、以石 油業務爲利潤基礎、以終端零售爲輔助的業務布局。2010-2021 年,公司可再生産品業務 收入由 3.28 億歐元增長至 58.95 億歐元,CAGR 30.03%,占未抵消前的營業收入比重由 2.35% 上升至 33.35%;2021 年可再生産品的營業利潤貢獻度達 92.25%,成爲公司利潤的第一大 來源,可再生産品業務已成爲公司業績增長主力。
可再生柴油産能全球第一,主要銷往歐美市場。公司可再生柴油産能升級計劃穩步推進, 2016 年至 2021 年,公司産能由 260 萬噸擴大至 330 萬噸。其中,2021 年末 SAF 産能爲 10 萬噸。公司産能利用率保持高位運轉,2016-2021 年可再生柴油産量由 221 萬噸增至 300.5 萬噸,銷量由 222 萬噸增至 302 萬噸,呈現出“高産能利用率+高産銷率”特征。 分地區結構看,2021 年公司的可再生柴油有 65%銷往歐洲,35%銷往美國,歐美地區是公 司可再生柴油的主要市場。
以研發創新爲運營核心,提升循環解決方案能力。公司內部設立研究實驗室,每年可進行 25000 次分析實驗,並與質量控制平台共享專業知識和實驗數據,形成研發端與産品端的 雙向良性互動;2021 年公司研發投入 6700 萬歐元,期末研發人員數量占比 23.2%。此外, 公司于 2017 年收購 Neste Jacobs Oy 全部股權,並將其改制爲工程部門,基于已有的 NEXSAT、NAPCON 技術方案開展核心建模、自動化和過程工程技術的研發工作,促進生 産工藝提升。外部合作方面,公司建立了 Veturi 生態系統,聯合 Aalto 大學、VTT 芬蘭技 術研究中心等 25 家大學和研究機構開展科研合作,在清潔燃料、催化劑、過程自動化等 領域開發新的解決方案。
公司獨創 NEXBTL 技術,持續提升原料處理效率。公司基于 NEXBTL 精煉技術,持續拓展 對動物脂肪、UCO 等廢棄物的利用率。2012-2021 年,廢棄物在公司産品原料中的使用量 由 70 萬噸增至 340 萬噸,原料投入占比由 33%提升至 92%,極大地減少了對棕榈油等植物 油的依賴。公司運用 NEXBTL 生産的可再生柴油 Neste MY 可相對石油減少 90%的溫室氣 體排放,已取得 ISCC、RSPO-RED、TOP TIER 等認證,並通過 HVO 驗證體系。
後向並購+流程數字化+新市場開拓,夯實原料獲取優勢。公司通過收購不斷強化自身原 材料供應鏈,先後于 2018、2020、2021 年收購歐洲最大的動物脂肪交易商 Demeter、美 國領先的 UCO 回收企業 Mahoney 和可再生廢棄物貿易商 Agri Trading,迅速擴大原材料 基礎。在外部采購環節,公司在線上建立起可持續供應商平台(SSP),數字化供應商評估、 盡職調查、文件提交等流程;在線下于上海、墨爾本等地增設辦公室,拓展在中國、澳大 利亞和新西蘭等地的廢棄物原料獲取能力。2018-2021 年,公司的可再生原料供應商由 53 家增至 389 家,保障全球可再生原材料采購的有效增長。
構建産業鏈下遊生態,To B、To C 雙端發力。To B 端,公司積極拓展標杆客戶以強化品 牌形象,增強市場影響力,與 UPS 快遞、谷歌、新澤西港務局、殼牌、英國石油公司 BP 等達成可再生柴油 Neste MY 的銷售協議;此外,可持續航空燃料 Neste MY SAF 在德國漢 莎航空、荷蘭皇家航空、達美航空、英國國際航空集團等 10 余家航空公司中實現商用。 To C 端,公司利用原傳統石油業務的零售品牌,在芬蘭、波羅的海國家建立自有分銷渠道, 截至 2021 年末擁有 947 個終端站點,推動可再生柴油的零售業務發展;2019 年-2021 年 站點數量有所減少,主要原因在于公司對原俄羅斯零售業務進行剝離。此外,公司創新循 環合作模式,與麥當勞、HAVI 達成協議,由公司對麥當勞進行 UCO 回收,用于提煉 Neste MY 可再生柴油,供給爲麥當勞送貨的 HAVI 車隊使用,形成價值鏈閉環。
公司計劃至 2030 年每年至少減少 2000 萬噸二氧化碳排放,並從以下方面推進該計劃的 實現:
對新加坡、鹿特丹煉油廠進行改擴建,擴張生産能力。根據 2021 年財務報告,公司 預計至 2023 年可再生能源總産能可達 450 萬噸,其中可持續航空燃料 SAF 産能增至 150 萬噸。
推進木質纖維素、藻類等新型原料開發工作,持續優化原料投入結構和利用率,公司 預計至 2023 年傳統棕榈油原料的投入占比可降至 0,以迎合市場和監管偏好;此外, 公司計劃至 2030 年將廢棄塑料處理能力擴大至 100 萬噸,已于 2021 年宣布與 Ravago 合資設立 5.5 萬噸處理能力的廢棄塑料工業設施。
公司致力于成爲化學回收解決方案的重要提供商,在與宜家、聯合利華的合作基礎上, 繼續推動在可回收塑料 Neste RE、化學品領域的發展,計劃至 2030 年將可再生聚合 物和化學品培育成三大可再生業務之一。(報告來源:未來智庫)
4.2. 卓越新能:生物柴油産能國內第一,技術實力行業領先
龍岩卓越新能源股份有限公司創立于 2001 年,于 2019 年在科創板上市,是一家專業從事 以廢油脂(地溝油、酸化油等)爲原料進行生物柴油及其衍生品生産的資源高效循環利用 企業。公司産品包括生物柴油、工業甘油、生物酯增塑劑、環保型醇酸樹脂等,主要應用 于清潔動力能源和生物基綠色化學品等領域;當前擁有龍岩平林、龍岩東寶、龍岩美山、 廈門卓越四個生物柴油生産基地,合並年産能約 38 萬噸。公司深耕生物柴油領域 20余年, 已成爲國內産銷規模最大、持續經營時間最長的生物柴油生産商,是國內生物柴油行業的 龍頭企業。
立足生物柴油主業,推動産業鏈縱向延伸,實現多層次覆蓋。公司以“生物質能一體化” 爲目標,專注于以廢油脂爲原料進行生物柴油的生産加工,形成了以生物柴油主業爲核心, 輔以副産品工業甘油、衍生品生物酯增塑劑、環保型醇酸樹脂的産品布局:
主産品生物柴油根據碳鏈、冷凝點、色號等可劃分爲 2#、3#和 4#型號,其中産出率 較高的 2#主要銷往歐洲市場作爲交通燃料,3#、4#等則主要應用于國內的增塑劑、 鍋爐燃料等領域;
生物酯增塑劑、環保型醇酸樹脂是對生物柴油進行深加工得到的衍生品,分別應用于 PVC、油漆成膜基料等,可提升生物柴油的附加價值;
工業甘油是以廢油脂生産生物柴油的制備過程中分離得到的副産品,可用于塗料、造 紙、制革等,有利于提高廢油脂的綜合利用率。
公司産銷規模國內第一,營業收入穩步提升。2021 年,公司實現營業收入 30.83 億元,同 比增長 92.93%,實現淨利潤 3.45 億元,同比增長 42.56%,主要由于生物柴油産銷量的大幅 提升。我們注意到,公司營收轉折點在 2016 年,原因在于海外市場的成功開拓,生物柴 油實現大批量出口,扭轉了當時國內用戶認知度低、應用市場小導致的業績頹勢;2016 年-2021 年,公司營收 CAGR 爲 60.4%,生物柴油銷量由 10 萬噸增長至 33 萬噸,並主要 銷往歐盟市場。公司生物柴油出口量已連續 6 年位列國內生産企業第一,産銷率持續保持 高位。
盈利能力方面,2016-2021 年,公司分産品毛利率整體呈現出“衍生産品>公司整體>生物 柴油”的特點;公司未來將繼續開發天然脂肪醇、生物基丙二醇等生物基新材料,持續做 深、做細生物柴油産品鏈,以提升綜合獲利水平。
自主研發與聯合研發相結合,研發創新能力行業領先。公司核心技術以自主研發爲主,設 有省級企業技術中心、重點實驗室、工程技術中心等,依托技術團隊、先進設備和持續研 發投入進行自主創新,2021 年研發投入 1.26 億元,研發費用率 4.1%,期末研發人員 113 人。同時,公司與廈門大學、中科院廣州能源所等科研院校進行産研學合作,與清華大學、 中科院成都生物研究所等組建“生物質能源産業技術創新戰略聯盟”,開展生物質汽化供 熱等專項技術攻關。截至 2021 年末,公司累計獲得技術專利 137 項,掌握廢油脂純化、 連續甲酯化、高真空多塔分餾等關鍵核心技術或工藝裝備,並擁有甘油催化制備丙二醇等 技術儲備,當前甲酯化轉化率超 99%、生物柴油得率超 88%,處于行業領先水平。
公司積極開展烴基生物柴油(HVO)的開發工作,于 2019 年成功開發以廢油脂爲資源采 用固定床催化加氫脫氧、加氫異構工藝制備烴基生物柴油(HVO)的應用新技術,“廢油 脂制備烴基生物柴油技術研究”項目已于 2021 年進入小試階段;相較于酯基生物柴油, HVO 具備高十六烷值、低硫、低冷濾點等優點,還可通過深加工應用于航空燃油領域(SAF)。 公司于 2021 年參與《柴油機燃料調合用烴基生物柴油》行業標准制訂工作,並在 7 月份 通過議案,擬投資 4.8 億元新建年産 10 萬噸烴基生物柴油生産線項目,建設周期 24 個月。
雙端協同打造産業鏈優勢,優質客戶保障業績增長。采購環節,公司基于長期經驗積累建 立起良好的供應商關系,並針對廢油脂收集以個人經營者爲主、靈活分散等特點,通過覆 蓋全國的渠道網絡和大規模采購等保證議價能力和供應穩定;此外,公司積極開拓海外棕 榈酸油采購渠道,降低對單一原料市場的依賴度。銷售環節,公司以直銷爲主,主要客戶 爲國際知名的大型燃料油生産和貿易商,包括 Gunvor International BV、Petroineos Trading Limited、Kolmar Group AG、Eni Trading and Shipping SPA 等,2021 年的 CR5 銷售額對收入貢獻爲 64.5%,與大客戶的良性合作一方面保證了業績的可持續性,另一方 面證明公司生物柴油品質優異,未來有望繼續開拓其他國際大客戶,擴大市場份額。
未來,公司將繼續擴張産能,完善産業鏈布局。公司成立至今,生物柴油産能持續提升, 特別是在 2016 年開拓歐盟市場後進入快速擴張階段,並逐步增加天然脂肪醇、丙二醇等 生物基深加工産品,進一步推進産業鏈延伸,形成較完整的産業鏈布局。2019 年,公司規 劃投入募集資金 5.61 億元用于年産 10 萬噸生物柴油(非糧)和年産 5 萬噸天然脂肪醇項 目,至 2021 年末工程累計投入占預算比例達 31.66%;此外,公司計劃投資 2.8 億元用于 年産 5 萬噸丙二醇項目建設等;根據 2021 年 7 月投資者調研紀要,公司計劃通過 3-5 年 時間將生物柴油産能提升到 60 萬噸。在産能擴張和産業鏈延伸的同時,公司將繼續在原 料供應、銷售渠道、技術研發等方面發力,穩步推進技術研發中心建設項目,爲“走出去” 戰略夯實基礎。
4.3. 嘉澳環保:國內環保型增塑劑龍頭,生物柴油協同發展
浙江嘉澳環保科技股份有限公司于 2003 年成立,于 2016 年在上交所上市(股票代碼 603822),是一家專門從事環保型增塑劑、環保型穩定劑及生物質能源研發、生産和銷售 的精細化工企業。公司擁有明洲環保、嘉興若天、嘉澳鼎新、東江能源、嘉穗進出口、綠 色新能源六家子公司,截至 2021H1 擁有環保型增塑劑産能 20.6 萬噸、生物柴油産能 15 萬噸。經過 19 年發展,公司已成爲國內規模最大、品種最齊全的環保型植物油脂基增塑 劑生産企業,全資子公司東江能源是長三角地區以地溝油生産生物質能源的龍頭企業。
立足環保型增塑劑業務,向上遊生物柴油領域擴張。公司深耕環保型增塑劑領域 19 年,于 2016 年收購脂肪酸甲酯原料供應商東江能源 100%股權,在保證增塑劑原材料穩定供應 的前提下,將業務拓展至生物質能源領域,打造産業鏈閉環。公司已形成以環保型增塑劑 爲主、生物柴油協同發展的産品布局,在原料成本、客戶資源、技術創新等實現業務協同。
公司主産品環保型增塑劑包括環氧類、石化類兩大類別,涵蓋環氧大豆油、DOA、TOTM、 DOTP 等多種細分類別,可廣泛應用于 PVC 醫療器械、汽車內飾、玩具、建材、食品 包裝等塑料制品加工領域,其中的 J108 型號主要以脂肪酸甲酯爲原料進行生産;
生物柴油一部分優先用作內部環保型增塑劑的原材料,其余則通過精煉提純爲符合國 際要求的生物質燃料,有利于強化環保型增塑劑産品的成本優勢。
生物柴油成第二收入來源,內部消耗占比有所提升。2017-2020 年,公司生物柴油的收入 占比均在 20%以上,僅次于公司的環保型增塑劑業務,是公司創收的第二大來源;若考慮 到其部分用于增塑劑原料投入,則收入貢獻將更高。2021H1,公司生物柴油業務收入爲 0, 原因在于當期産出全部用于原料投入。2017-2020 年,公司生物柴油産銷率由 97.3%持續 下降至 48.2%,主要由于下遊增塑劑需求結構轉變,環保型增塑劑對傳統鄰苯類增塑劑的 替代加速,公司更多地將生物柴油作爲原料投入再加工,以適應市場對環氧脂肪酸甲酯等 環保增塑劑的需求擴張,直接外銷比例有所降低。
開放式創新模式,加速成果轉化。公司作爲國家火炬計劃重點高新技術企業,長期重視自 主創新和技術研發投入,2016-2020 年研發投入保持增長;截至 2021H1,公司擁有國家 發明專利 26 項,實用新型專利 38 項。此外,公司建立起開放式技術創新模式,將外部合 作和委托研發作爲重要補充,先後與浙江大學、江南大學、天津大學等進行産研學合作, 加速研發成果轉化。在生物柴油領域,公司已取得歐盟 ISCC、DDC 認證,並于 2020 年參 與《廢棄油脂預處理工藝規範》、《生物重油》、《生物柴油儲運操作規範》行業標准的制訂 工作。公司的“利用廢動植物油産生物柴油”項目已被浙江省能源局推薦爲“國家級能源 科技進步獎”,當前子公司東江能源的生物柴油得率爲 85%。
未來,公司將繼續推進生物柴油業務的獨立發展,推進産能擴張以滿足外銷需求,並推進 二代生物柴油、生物質航空煤油的技術儲備:
擴張生物柴油産能,增加外銷規模。根據 2021 年 12 月投資者調研紀要,公司新增 20 萬噸生物柴油産能或已于 2021 年底進行試生産,未來正式投産後的産出將全部用 于出口。
綁定標杆客戶殼牌,鎖定生物柴油業績增長。2021 年 2 月,公司與殼牌公司就生物 柴油簽訂供貨協議,自 2021 年 7 月至 2024 年 4 月,每年向殼牌提供 50000 噸的生 物柴油;若按照 2020 年生物柴油成交均價 7263 元/噸計,則至 2024 年合同銷售額 累計可達 10.90 億元。
推進二代生物柴油技術研發,擴大未來盈利空間。公司自 2019 年開展二代生物柴油 的技術儲備工作,截至 2021H1 已新引進博士 1 人、碩士 7 人、青年千人計劃人才 1 人專門從事二代生物柴油研發;二代生物柴油凝固點低、燃燒熱值高、儲存時間長, 有利于提升生物柴油的單噸利潤水平。
5. 上遊·原料端——決定生物柴油可持續發展的根基所在
我們于第 2 章曾提及,生物燃料總供給量受制于原料供給,這也就意味著,生物柴油總供 給量終將受制于原料産量。
5.1. 全球生物柴油原料結構不斷優化,UCO 相對優勢凸顯
總體來看,根據《生物柴油背景下原油價格對植物油價格影響分析》(蔣文斌,2016),生 物柴油主産國通常也是植物油主産國,美國、巴西和阿根廷利用豆油生産生物柴油,印尼 利用棕榈油生産生物柴油,歐盟生物柴油的主要原料爲菜籽油。生物柴油産量的快速增長 消耗了大量的農産品,也成爲全球糧價快速上漲的原因之一。無論是下遊市場對減碳需求 的快速增長、還是傳統原料日益上漲的價格,都促使生物柴油産業繼續對其他原料種類繼 續開發,尤其是非糧原料和可再利用廢料。以廢油脂爲代表,在傳統種類的植物油産量達 到極限後,這些新原料將在生物柴油成品産量的增量中接力貢獻力量。
以上因素帶來的結果,我們已經可以在全球最大生物柴油市場——歐盟的生物柴油原料結 構中看到:餐廚廢油脂 UCO(Used Cooking Oil,簡稱 UCO)已成爲歐盟生物柴油的第二 大原料,是主要原料中唯一呈現明顯上升趨勢的原料,也是最具市場前景的生物質柴油原 料之一。相較傳統原料,UCO 優勢明顯:
來源方面:UCO 是可再生資源,是由食用油和肉類在生産加工和使用消費過程中産 生的不可食用的油脂構成,是生産生物柴油的主要原料,具體包括:餐廚廢棄油脂、 地溝油、泔水油、煎炸老油、抽油煙機凝析油等。
技術方面:以 UCO 爲原料經過過濾、脫膠、脫水、沉澱後可以:1)通過化學反應後 加工生産的酯基生物柴油(UCOME,Biodiesel 的一種);2)通過加氫反應後加工生 産真正的烷烴~烴基生物柴油(hydrogenation derived renewable diesel,簡稱 HDRD );
減碳方面:UCO 作爲二次利用的減碳明星産品被世界所公認。根據 MoecheEHS,et al (2016)的研究,生物柴油生産過程中對溫室氣體減排貢獻最大的是收集階段,高達 92.1%,而生産階段的貢獻只有 7.9%。這或意味著若碳排放指標可進行交易,生物柴油 産業鏈中最大的受益者將是以餐廚垃圾處理爲主業的原料收集商。
價格方面:與傳統的以可食用植物油爲主的生物柴油原料相比,UCO 的價格更具優 勢。
稅收&優惠:在我國,根據國家稅務總局《資源綜合利用産品和勞務增值稅優惠目錄》,UCO 産品作爲以餐廚垃圾生産的原料,退稅比例高達 100%;在歐洲,根據《RED II》, UCO 作爲先進燃料,可雙倍計算減碳量。
歐盟 UCO 用量逐年上升。根據 USDA 預測,歐盟生物柴油中第一大原料仍爲菜籽油,但 該原料整體在 2017 年達到高點後,目前已呈下行趨勢;2021 年,UCO 的用量有望達到 340 萬噸,2016-2021 年 CAGR 達 5.16%,高于歐盟生物柴油整體增速。疊加棕榈油、菜籽 油等食用油在可持續發展、間接地利用土地、農業問題等方面存在限制,以及《RED II》 規定以 UCO 爲原料生産的生物柴油享有更高補貼(相對于第一代生物柴油,以廢棄地溝 油爲原料生産生物質能源,可雙倍計算二氧化碳排放減排量),可見未來 UCO 銷量仍將進 一步提升。
我國因堅持“不與民爭糧, 不與糧爭地”的原則,生産生物柴油的原料以廢棄油脂(地溝油)、生物油藻、非糧農作 物爲主,原料多元且供給不穩定,從而難以規模化生産生物柴油,近幾年生物柴油産量保 持在 100 萬噸左右,而産 能達 230 萬噸/年,可見産能利用率還比較低。由于我國國內生物柴油産業的發展受制于 上遊原料收集困難和下遊推廣力度不足,我國無論是以酯基生物柴油爲代表的成品油還是 以 UCO 爲代表的原料油的供應方向都以出口爲主。我們認爲,在當前主要供給歐盟市場 的大背景下,國內 UCO 産業鏈的發展情況對我國生物柴油産業發展起到了較爲重要的作 用,值得關注。
5.2. UCO 産業鏈:資源壁壘+供需缺口=漲價將長期利好正規原料商
“碳中和”背景下,餐廚垃圾資源尚有較大的開發空間:
根據《基于微生物發酵技術的餐廚垃圾資源化研究進展》(程昕晖,2021)、《我國城 市餐廚垃圾處理與再生利用技術發展分析》(任海靜,2021),我國餐廚垃圾年産量 12000萬噸,其中城市餐廚垃圾年産量9000萬噸,我國餐廚垃圾日産量約在 33萬噸, 而日處理能力在 2.19 萬噸,日處理能力不到産量的 7%;
根據《推動廢棄油脂制生物燃料産業發展》(中國石油報,2021)數據,中國有著可 供收集餐飲廢棄油脂資源量 600 萬~800 萬噸/年,目前收集利用量約爲 300 萬噸, 其中約 150 萬噸用于生産生物柴油,約 90 萬噸用于出口。由于“點多面散”,國家層 面集中收集較爲困難,當前只有部分大中城市建立了較完善的廢棄油脂收集體系。
目前,我國 UCO 産業鏈上遊均爲上遊爲餐館、飯店等餐廚垃圾生産單位,從中遊開始, 可大致分爲 1)以地溝油商收集地溝油的傳統模式,下遊通常爲國內生物柴油、精細化工 等用油企業;2)以餐廚垃圾處理廠收集餐廚垃圾生産 UCO 的現代化模式,下遊通常爲國 際原料油經銷商以及國外生物柴油/可再生柴油/SAF 生産商。
餐廚垃圾作爲一種有産量上限的資源,是原料收集商的兵家必爭之地。擁有特許經營權的 餐廚垃圾處理廠在其授權區域範圍內,屬于特許獨占性經營,無競爭存在,但與油販子相 比,餐廚垃圾廠屬于後來者。由于我國尚未針對餐廚廢油脂出台國家層面的管理辦法,從 當前産業鏈構成來看,油販子和餐廚垃圾處理廠之間的資源博弈或將長期存在。根據《我 國餐廚廢油制取生物柴油的開發應用進展與展望》(劉雨霞,2021),截至 2021 年數據, 我國國家層面缺乏《餐廚垃圾管理辦法》類的法律文件,全國只有 6 個省和 4 個直轄市, 113 個地級市頒布了《餐廚垃圾管理辦法》類的法律文件。大部分省市還沒有制定餐廚垃 圾管理制度,對于餐廚垃圾的管理,還只是零散地分布在相關《城市生活垃圾管理辦法》 等法律條文中,監管成效較差。我們認爲,未來隨著我國對餐廚垃圾處理工作重視程度不 斷提高,我國 UCO 産業鏈構成會逐漸從傳統模式過渡到現代化模式,屆時擁有餐廚垃圾 廠資源的 UCO 原料&生物柴油生産企業有望享受長期紅利。
展望未來,我們認爲,由于餐廚垃圾屬性特殊,UCO 價格有望長期上漲,原因有二:
餐廚垃圾是一種與人類社會相伴相生的資源。由于人類爲了生存需要吃飯,而只要吃 飯就會産生餐廚垃圾,這意味著餐廚垃圾是一種與人類社會相伴相生的資源,存在“被 處理需求”。這意味著只要處理後的産品有利可圖,餐廚垃圾就是一種必須要使用的 原料,目前,UCO-UCOME/HVO-SAF 條線作爲利益高而成熟的産業,未來有望長期 存在;
UCO 有總産量天花板的限制。基于前述分析,生物柴油以及生物航煤市場的需求量 或可消化全球的 UCO,而 UCO 的總産量主要受人類飲食習慣、餐廚垃圾收集能力、 以及提油率影響,而其中最根本的人類飲食習慣再發生大改變的可能性極小,這也就 意味著 UCO 的總産量有天花板。使用當前 1.1 個單位的 UCO 可生産 1 單 位的生物柴油的比例(來自 USDA 數據),全球或至多生産各類 UCO 生物燃料 3000 萬噸。根據我們測算,中國 UCO 産量或止于 1000 萬噸上下。
綜上所述,終局來看,由于餐廚垃圾必須要被處理、同時總産量不會大幅上升,因此在沒有其他更能爲人類社會帶來利益的産品出現之前,只要 UCO-UCOME/HVO-SAF 的生物 燃料條線需求尚未被滿足,UCO 的價格就有望持續增長。
5.3. 重點公司分析
5.3.1. DAR:美國廢油脂龍頭,與 Valero 合資設立北美最大可再生柴油公司 DGD
Darling Ingredients Inc.(美國達爾令)1882 年成立,後于 1994 年于美國紐交所上市 (DAR.N)。公司主營回收動物副産品、動物脂肪和餐廚廢油脂(UCO),再將其轉化成食 用和不可食用的生物營養素和可再生能源,包括飼用原料、食品原料、燃料原料三大類産 品,爲藥業、食品、寵物食品、動物飼料、工業、燃料、生物能源和肥料領域的客戶提供 品種豐富的産品和定制化的專業解決方案。公司目前在全球 5 個大洲開展業務,是世界領 先的有機原料生産商,同時也是全球最大的可再生能源生産商之一。2021 財年,公司實 現總營收 47.41 億美元,同比增 32.74%;淨利潤 6.51 億美元,同比增 119.30%。
Darling與全球最大獨立煉油商 Valero 合資設立了北美最大可再生柴油公司 DGD。Valero Energy Corporation(瓦萊羅能源,VLO.N)是全球第一大獨立煉油商和第二大可再生燃料 生産商,2021 財年實現總營收 1139.77 億美元,同比增 75.59%;實現淨利潤 9.30 億美元, 同比增165.45%。2011年,Darling與Valero旗下子公司分別出資50%設立合資公司 Diamond Green Diesel(DGD),于 2013 年 6 月開始運營。
根據 Darling2021 年年報,DGD 路易斯 安那州 Nocro廠擁有可再生柴油産能 7 億加侖/年,同時在德州亞瑟港廠擁有在建新産能 4.7 億加侖/年,預計于 2023Q1 投産後,公司將合計擁有可再生柴油産能 12.2 億加侖/年。 目前,DGD 是 Darling 最大的成品客戶,也是 Darling 燃料原料業務的主要構成之一:2021 財年,Darling 燃料業務實現營業利潤 4.25 億美元,同比增 33.97%;其中,DGD 合營企 業貢獻利潤 3.52 億美元,占燃料分部營業利潤 82.72%。
Darling的餐廚廢油脂和動物脂肪回收業務支持了 DGD的可再生柴油産能的快速擴張。 DGD 主營的可再生柴油是一種低碳運輸燃料,可與石油生産的柴油互換,以動物脂肪、 UCO、蒸餾玉米油和植物油爲原料,使用加氫異構化工藝生産。根據 DGD2021 年公告, 截至 2019 年數據,Darling 每年在美國境內可收集 23 億磅 UCO,並占有全球動物副産品 市場的 10%,其中 93%的 UCO 和 49%的動物脂肪供給了全球各可再生柴油商;2021 年, Darling 的 UCO 和動物脂肪合計實現業務收入 16.99 億美元,同比增長 73.2%。
根據 Darling2021 年年報,Darling 以市場價格向 DGD 提供動物脂肪、UCO 等原料,2021 財年 對 DGD 銷售額爲 5.22 億美元,同比增長 97.54%。我們認爲,Darling 的回收業務能夠以 具備競爭力的價格爲 DGD 供應原料,與下遊可再生柴油業務形成價值鏈協同;“廢料回收 +可再生品生産”的垂直集成模式更有利于提高産品附加價值,提升整體盈利能力。
深耕廢料回收領域,打造上遊核心競爭力。Darling 是北美領先的廢油脂收集加工企業,其 回收業務範圍主要涉及 UCO、動物脂肪等:
UCO:地毯式覆蓋提升收集能力,推動産量持續增長。公司主要從餐館、雜貨店、食 品服務機構收集食用油,並關注全國連鎖店供應商,爲其提供獨立的容器和室內收集 裝置以延長合同期限。截至 2022 年 3 月,公司擁有 120000 個 UCO 收集站點,並通 過投資搜索引擎等方式開展數字營銷,不斷提升知名度和收集力度。2015-2019 年, 公司的 UCO 産量由 31.7 萬噸增至 38.0 萬噸,CAGR 4.64%。2021 財年,公司的 UCO 業務收入 3.19 億美元,同比增長 80.62%,其中 DGD 是公司 UCO 業務的主要客戶。
動物脂肪:大型供應商+終端消費商戶雙布局。公司的動物脂肪回收範圍涵蓋牛肉、 家禽和豬肉副産品等,並根據采購量、地理位置等選擇不同的收集方式。公司爲屠宰 場等大型供應商安裝可直接裝車的大型容器,爲雜貨店等提供存放容器,定期進行提 貨或清空。公司與供應商通常訂有長期供應協議。公司動物脂肪産量由 2015 年的 96.8 萬噸增至 2019 年的 127.5 萬噸,CAGR 7.13%。隨著脂肪産量的增加,公司將很大部 分的美國脂肪産品供應給 DGD 的 Norco 工廠,作爲可再生柴油原料。2021 財年,公 司的動物脂肪收入 13.81 億美元,同比增 71.58%。
我們認爲,Darling 深耕廢油脂回收領域多年,其上遊能力已成爲其最大競爭力來源,可 爲下遊 DGD 提供強有力的原料保障,推動可再生柴油業務快速發展。(報告來源:未來智庫)
5.3.2. 北清環能:中國餐廚廢油脂龍頭,與山東濱化合資建設可再生柴油生産項目
自上市公司于 2020 年完成重大資産重組以來,業績快速改善。目前,公司以全資子公司 十方環能、控股子公司新城熱力爲主,開展以餐廚廢棄物無害化處理與資源化利用、城市 清潔供暖兩大主營業務。公司是國內唯一以餐廚廢棄物資源化利用爲主業的上市公司,是 國內有機固體廢棄物投資運營細分領域領先企業。公司主業有望隨全球向“碳中和”時代 邁進,進入高速發展期。根據 2021 年報,公司 2021 年全年實現營收 8.27 億元,同比增 138.33%,歸母淨利潤0.81億元,同比增78.38%,扣非歸母淨利潤0.79億元,同比增581.28%。
公司目前已成爲國內少有的完整布局生物柴油全産業鏈的上市公司:
上遊-餐廚垃圾處理産能已超 3000 噸/日,同比增長超 100%。公司餐廚項目聚焦于省會及等大中城市,通過占據核心城市穩定的餐廚垃圾處理資源,構建排他廢油脂收集 網絡。根據 2021 年年報,公司環保無害化處理業務實現營收 1.46 億元,同比增 120.51%。 公司現已實現了十余個大中型城市的餐廚垃圾處理投資布局,後續公司將通過招投標、 收購等方式持續提升産能規模,餐廚業務成長性可觀。同時,公司也對所在地周邊的 地溝油、潲水油基本做到應收盡收産。此外,公司于 2022 年 3 月發布公告,將新收 購酸化油産能 7.5w 噸/年。
中遊-工業級混合油 UCO 年産能有望超 10 萬噸,同比增長超 200%。公司將餐廚廢油 脂提取加工成工業用混合油脂 UCO。根據 2021 年年報,公司工業級混合油加工和銷 售業務實現營收 1.60 億元,同比增 617.42%。隨廢棄油脂收集網絡完善,公司將提升 油脂業務量,目前在手 2022 年訂單 UCO 供應量至少在 10 萬噸。同時公司將繼續提 升項目所在地的産油率,力爭 2 到 3 年成爲餐廚廢棄油脂的龍頭。
下遊-生物柴油生産線改造進行時,年産能有望達 70 萬噸。2022 年 2 月,公司發布 與山東濱化濱陽燃化有限公司簽訂了《合作框架協議》的公告,公司擬與濱陽燃化成 立合資公司,開展關于 40 萬噸/年柴油加氫改質裝置改造爲二代生物柴油生産項目以 及新建 30 萬噸/年一代生物柴油加工生産項目相關的合作。
除主營業務外,公司由于全部業務均與減碳有關,因此公司預計未來當碳排放指標交易對 公司開放,公司將有數百萬噸碳減排指標有望每年通過交易再爲公司帶來可觀收益。
核心觀點:在全球減碳背景下,生物柴油需求快速增長,而其原料油的供應量越來越成爲 制約該産業發展的主要因素。自 2021 年年初至今,生物柴油原料主要原料之一 UCO 單噸 價格從 6200 元/噸已漲至超 9000 元/噸。我們認爲,隨國內外各領域因減碳需求而對可再 生能源的持續增加,公司未來業績將因其在可再生原料環節的排他性資源優勢而長期受益。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】。未來智庫 – 官方網站