我国生物柴油产业链：发展日趋成熟，蕴藏多重机遇

1. 生物柴油产业链全景图

我国生物柴油产业链由上游原料采购、中游生产制造、下游多元应用三部分组成，经过 多年发展，产业链日趋成熟，相关行业蕴藏多重机遇： 上游：废油脂原料市场格局松散，稳定的原料供应体系将塑造企业的核心竞争力， 而随着近年来行业规范化进程提速，大型餐厨处置企业有望从上游突围； 中游：复盘行业二十年发展史，行业“扩产-出清”周期与国际油价密切相关，当前 已基本完成格局洗牌，企业扩产意愿保守，资本开支趋于稳定，已逐步走向成熟； 下游：新一代生物燃料 HVO、SAF 需求增长迅猛，产业链将迎新发展机遇。

2. 上游：“小、散、乱”格局明显，原料端塑造企业核心竞争壁垒

UCO 是由泔水油、地沟油等废油脂原料经过精炼纯化后生成的工业级混合油，而废油脂 原料则主要来源于餐厅、酒店、养猪场与食品加工企业，市场供应商以个体经营者为主。 废油脂通常由熟悉当地情况的个体供应商收运，经过滤、加热、沉淀、分离等预处理环 节后再销售给生物柴油企业，并由生物柴油企业进一步精炼纯化成达到符合酯交换反应 标准的 UCO 原料后再进行下一步生产。我们以国内最大的生物柴油生产商卓越新能为例， 在公司披露的 2018 年十大供应商中，废油脂供应商大多为个体经营者。

废油脂价格则不仅由供需情况决定，同时还受到豆油、棕榈油甚至原油价格的综合影响， 价格传导机制较为复杂：

首先，废油脂作为豆油、棕榈油等植物类油脂原料的替代品，价格变化与植物类油 脂密切相关；我们从卓越新能 2016-2019Q1 地沟油月度采购价格与其他油脂的价格 走势对比来看，废油脂运行价格与豆油、棕榈油价格走势大体一致。

其次，原油价格也会对废油脂采购价产生间接影响；一方面，原油作为各项大宗商 品的价格标杆，其价格对其他能源类商品具有指引作用；另一方面，原油价格的上涨同时也会推升化石柴油的价格，进而拉动生物柴油的下游替代品需求，对产业链 形成价格支撑。

另外，废油脂价格还受到自身供需变化的影响，价格走势并不完全参照其他油脂； 例如 2017 年 1-3 月，豆油、棕榈油等参考价格逐步下行，但卓越新能废油脂采购价 格仍处于高位，主要是因为 2016 年四季度开始，国内地沟油有部分流向饲料领域， 使得行业内废油脂供应偏紧，采购价格明显上涨。

废油脂/UCO 原料价格短期随植物油、原油价格大幅波动，长期来看仍将享受政策红利。 短期来看，受到国际植物油、原油价格大幅下滑的影响，废油脂/UCO 原料价格有所回落； 但长期来看，需求端受益于欧盟国家的原料结构转型以及国内生物柴油的加速试点等政 策利好，供给端则受制于提油率瓶颈与下沉市场的原料渠道开拓，未来废油脂/UCO 供不 应求的现状有望持续存在，长期看仍将享受一定的政策红利。

废油脂行业规范化进程提速，大型餐厨处置企业有望突围。目前我国废油脂收运体系尚 不规范，废油脂大多由个体经营者等非正规渠道收运处置，对环境与食品安全造成隐患。 为整治行业乱象，中央及地方政府频繁推出规范化管理政策、推动建立废油脂收运体系， 未来行业格局有望充分改善：2020 年 9 月，杭州通过“公开招标-签订协议-行政许可” 的方式，与 9 家中标单位达成了废油脂收运服务合作，并参考参照生活垃圾管理方式对 油脂收运处置量开展计量监管，基本建立起了规范的油脂收运体系；2021 年 7 月 2 日国家发改委、住建部联合印发《关于推进非居民厨余垃圾处理计量收费的指导意见》中明 确指出要全面建立健全厨余垃圾收运处理体系及收费机制，严肃查处非法处置行为，这 将有利于引导厨余垃圾流入合规渠道，实现厨余垃圾应收尽收、无害化处理和资源化利 用。随着废油脂行业逐步走向规范化，废油脂资源有望更多的流向正规渠道，以餐厨处 置企业为首的行业“正规军”有望受益。

3. 中游：历经两轮洗牌，已迈入成熟期

我国生物柴油产业至今已有二十年发展历史，行业随油价沉浮历经多轮洗牌： 萌芽期(1999-2003)：生物柴油作为一种新型能源概念逐渐进入中国视野。 第一轮洗牌(2004-2010)：①扩张期(2004-2008)：国际油价的大幅上涨与《可再生 能源法》的通过(2005) 显著提高了生物柴油作为化石燃料替代品的价值，政策吹风 下产业资本大量涌入，行业快速扩张；②出清期(2009-2010)：受次贷危机(2008)的 冲击，国际油价重挫至 40 美元/桶，生物柴油需求锐减，生产企业大量停工破产。 第二轮洗牌(2011-2017)：①扩张期(2011-2014)：布伦特原油再度回升至 100 美元/ 桶的高位，生物柴油投资热潮再起，企业大幅增加资本开支，推动行业产能扩张至 历史峰值；②出清期(2015-2017)：各经济体复苏不及预期+OPEC 大幅增产，国际 油价再度大幅下挫，生物柴油需求下降，行业出现停产、破产潮。 成熟期(2018-至今)：企业扩产意愿保守，资本开支趋于稳定，行业逐步走向成熟。

简要复盘我国生物柴油行业的发展历史后可以发现： ①行业“扩产-出清”周期与国际油价密切相关，当前已基本完成格局洗牌。原油价格的高 低决定了生物柴油作为能源替代品的价值，因此国际油价的起伏对行业的下游应用需求、 资本开支计划具有显著影响；但在经历 2004-2010 年、2011-2017 年两轮行业洗牌后， 行业产能已不再随国际油价波动而发生剧烈变化，2018-2021 年行业产能增速极低，业 内企业的扩产意愿趋于保守，资本开支情况保持稳定，行业已逐步迈入成熟期。 ②原料供给不足是约束行业扩张的深层原因。2006-2019 年我国生物柴油行业产能利用 率在 10-40%之间波动，这表明大量生产设备长期处于停产、闲置的状态，产业链运行极 不通畅；究其原因，由于上游缺乏稳定、规范的废油脂供应体系，中游生产企业的经营 连续性、产品供应稳定性均无法得到保障，导致企业无法按时交付订单，进而又阻塞了 下游的产品销纳，企业陷入“原料不足—被迫减产—延期交货—订单减少”的恶性循环， 并最终受下游需求走低而亏损破产。 ③随着上游规范化力度的加大，行业产能利用率近年明显改善。除本身存在着地域分散、 收集困难等供应难点外，地沟油还存着在去向不明的长期问题，一些不法分子为谋取私 利，利用高价收购的地沟油后，将其用于非法加工成饲料油、食用油回流市场。而随着 近年上游原料市场规范化程度的提高，以及行业资本开支、扩产计划的保守谨慎，中游 生产企业的原料供应情况得到有效改善，产能利用率快速提升。

行业马太效应初显，头部企业规模优势扩大，产能利用率远超同行。经两次行业洗牌后， 2021 年我国生物柴油行业 CR8 已升至 55.5%(以产能计，仅 FAME)，CR4 达到 43.6%。 龙头企业向上构筑原料采购网络、向下拓展产品销纳渠道，驱动产业资源向头部快速集 聚，以卓越新能为首的领军企业不仅产能规模大幅领先业内同行，其产能利用率还能长 期保持在较高水平，行业头部效应不断增强。

行业技术壁垒高，以废油脂制备生物柴油需攻克多重技术难点。由于生物柴油的质量标 准是以植物油为标杆制定的，因此对硫、磷、酸值、甘油酯、氧化安定性等指标具有严 格要求，利用废油脂制备符合标准的生物柴油将面临一系列技术难点： ①废油脂纯化：废油脂的成分复杂，油脂在之前的使用过程中基本都经过高温烹饪或高 温酸化，部分油脂已经出现分解和断链，而废油脂的储放环境、包装、运输过程均会出 现被其它有机物污染的情况，因此必须通过纯化技术对废油脂进行除杂、分离。 ②酯化/酯交换反应：废油脂的主要成分为脂肪酸和甘油脂的混合物，其脂肪酸含量在 5%-80%之间，不能直接通过酯交换工艺获得生物柴油，而必须先脱除脂肪酸或用酸性催 化剂进行预酯化，再用碱性催化剂进行酯交换反应来生产生物柴油；而常规的酯化和酯 交换工艺均属于可逆反应，反应过程受到酸碱环境的影响，如果工艺流程控制不到位， 产品的转酯化率和收得率将受到影响。 ③产品分馏：由于废油脂中的饱和脂肪酸含量不稳定，不同批次生产的生物柴油之间的 碘值差异普遍较大，冷滤点并不统一；为确保产品质量、实现效益最大化，初步制成的 生物柴油还需继续进入分馏工序，并根据碳链结构和碘值区间的不同，将生物柴油进一 步细分为不同产品，以满足不同场景的应用需求。

盈利模式：产品售价与原料成本同向波动，企业上下游议价权、生产工艺水平将决定其 盈利能力。一般而言，生物柴油的外销售价会参考国际市场中 RME、SME、UCOME 的 公示价格，并结合国内废油脂原料价格走势进行综合定价；而内销产品则通常会参考原 油、DOP 及国内废油脂采购价，并适当参考外销生物柴油价格进行综合定价。由于废油 脂、UCO、UCOME 的定价依据高度重叠，价格基本保持同向波动；因此，中游企业的 利润率将取决于企业的上下游议价能力与生产工艺的水平。

4. 下游：HVO、SAF 需求旺盛，产业链将迎新发展机遇

HVO、SAF 作为新一代生物燃料，未来有望迎来快速成长期。相较于 FAME，HVO 拥有 更好燃烧性能与低温流动性表现，同时碳减排效应普遍更佳，且不再有掺混比例限制， 是新一代的生物燃料；而 SAF 则被视为全球航空业减碳的重要工具，潜在成长空间较大。

4.1. HVO

相较于一代生物柴油 FAME，二代生物柴油 HVO 具备多重优势。一方面，与 FAME 采 用的酯交换技术不同，HVO 是由动植物油脂经过加氢脱氧、加氢异构处理生成的烷烃类 物质，在化学性质上与一般化石柴油基本一致，因此可以按照任意比例进行掺混使用； 另一方面，由于 HVO 不含氧元素、且包含大量异构烷烃，因此较一代生物柴油和化石柴 油具有更高的十六烷值、能量密度以及更好的低温流动性，在寒冷环境下能够正常使用。

HVO 消费主要来自欧美国家，市场需求有望维持稳健增长。根据 IEA 预测，2021 年全 球 HVO 消费量为 101.1 亿升，其中欧洲、美国的消费量占比分别达到 52.2%、44.6%。 市场增速方面，2012-2020 年全球 HVO 消费量 CAGR 为 22.7%，需求持续稳健增长； 而根据 IEA 预测，在保守情形下，全球 HVO 消费量预计将增长至 2025 年的 210.4 亿升， 但受制于国内产能不足，欧洲、美国将进一步扩大 HVO 的对外进口量，而中国作为生物 柴油的主要出口国之一，HVO 出口量将由 2021 年的 5.2 亿升增加至 2025 年的 9.8 亿升。

HVO 的推广预计将进一步加剧原料供应短缺，进而支持 UCO 价格上行。根据 NExBTL 工艺生产数据，同样以 1 吨植物油为原料，通过 NExBTL 工艺仅能够生产 0.82 吨的 HVO，而通过酯交换技术则能够生产 0.98 吨的 FAME，这意味着 HVO 的生产过程要比 FAME 多消耗 20%的油脂原料，即 HVO 的推广将会进一步加剧原料供应短缺。同时， 欧盟也已将 UCO 纳入第二代生物柴油原料采购规划，未来将支持 UCO 价格上行，根据 欧盟目前公布在建的 420 万吨 HVO 项目的原料采购规划，UCO 的原料份额约为 17.9%， 若以 NExBTL 工艺的转换效率为标准，欧盟未来则有望形成近百万吨的 UCO 需求增量， 进而有力支持 UCO 价格上行。

HVO 市场存在高进入壁垒，国内仅有少数企业参与布局。企业进入 HVO 市场的难点有 两方面：1）加氢脱氧与异构化反应的复杂程度远超酯交换反应，对企业的技术能力提出 了较高要求；2）氢化设备的资本开支较大，且反应过程普遍需要使用贵金属催化剂(镍钼 等)，生产成本高昂，有较高的资金门槛。根据我们的统计，国内 A 股上市公司中目前仅 有海新能科(原三聚环保) 具备 HVO 生产能力，但因技术原因，产能利用率较低；而高 山环能(原北清环能)、卓越新能等少数头部企业则在近年陆续宣布了相关产能规划。

4.2. SAF

SAF 是一种低碳合成的喷气式燃料，其化学成分与传统喷气燃料非常相似，因此可以在 任何涡轮动力飞机上安全使用；而与传统燃料相比，SAF 能够将燃料全生命周期中的碳 排放量减少 80%，被认为是未来航空业减碳的关键因素。

SAF 当前存在 7 种主流技术路线，原料结构随技术迭代逐渐向废油、微生物油转型升级。 在对 SAF 的技术认定上，美国材料测试协会(ASTM)制定了编号为 ASTM D7566 的行业 技术标准，进而用于评估哪些技术可以生产符合标准的 SAF。目前通过 ASTM D7566 认 定 SAF 技术一共有 7 种，其中最早期的 FT-SPK 技术仍然采用了煤炭、天然气等化石资 源作为原料，但随着技术的升级迭代，当前 SAF 的原料结构已逐渐实现从化石原料向植 物油原料、废油与微生物油的转型。

欧美国家积极推动航空业减碳，SAF 赛道有望迎来长坡厚雪。根据 IEA 预测，2021 年全 球 SAF 消费量仅为 1.4 亿升，在全球生物燃料中的占比仅为 0.1%，而随着欧美国家积极 提高 SAF 未来掺混目标，SAF 消费量未来有望呈现指数式增长：①欧盟提出将在 2025 年实现 2%的 SAF 掺混目标，同时在 2030 年将该比例目标提升至 5%，2040 年提升至 32%，2050 年提升至 63%，若以 2019 年欧盟航空燃料消费量 7717 万吨(折合约 955.7 亿升)为测算基数，2025/2030/2040/2050 欧盟 SAF 消费量将有望达到 19/48/306/602 亿 升；②美国则计划到 2030 年使用 110 亿升可持续航空燃料 SAF，相当于 2019 年航空燃 料需求的 15%。综上所述，受欧美航空业减碳政策的积极推动，SAF 未来有望形成百亿 升级别的大市场。

“双碳”政策或将激发中国 SAF 需求，国内生物航空燃料市场静待开启。2020 年我国 二氧化碳排放总量达到 106.7 亿吨，已连续四年上涨，而航空作为交运领域的主要碳排 放源之一，其减碳诉求预计将随“双碳”目标的临近而日益加大。根据 BNP Paribas Bank 的研究结果显示，航空燃油燃烧约占总排放量的 79%，是航空业碳排放最大的来源， 也是减排潜力最高的部分；而当前 SAF 已在全球有了比较广泛的商业化案例，未来随着 航空业减碳诉求的进一步提高，国内 SAF 市场或将迎来从“0”到“1”。