1 油脂工业需求亮眼
图1：全球植物油食用消费增速以及全球人口增速（%）
数据来源：世界银行，USDA,紫金天风期货研究所
根据世界银行预估，2020年开始全球人口增速跌破1%，2022年下降至0.79%。随着发展中国家以及不发达国家城镇化水平的提高，2011年前全球油脂消费增速逐渐攀升，但是受到人口增速的放慢，全球食用油消费增速逐步回落，因为新冠疫情的影响，2021年消费增速甚至跌入负值，2022年开始恢复。
图2：全球油脂食用消费和工业消费量（百万吨）
数据来源：USDA，紫金天风期货研究所
图3：全球油脂食用消费和工业消费量增速（%）
数据来源：USDA，紫金天风期货研究所
全球人口增幅放缓之下，植物油需求增速下降，虽然新冠疫情影响结束之后，食用消费增速回升，但是提升有限。生物柴油等工业需求增速表现亮眼，只是当前消费量不及食用消费量。
1897年柴油发动机的发明者鲁道夫·迪塞尔尝试在他的发动机中使用植物油作为燃料。由植物油和动物脂肪制成的燃料，我们称之为生物柴油，主要用于柴油发动机。与石油馏分出来的柴油燃料具有相似特性，包括生物柴油、可再生柴油、可再生喷气/航空燃料和可再生取暖油。
生物柴油（一代生物柴油），通常被称为FAME生物柴油或简称FAME，是通过称为酯交换（FAME代表脂肪酸甲酯）的过程生产的。由该工艺制成的纯FAME生物柴油在业内被称为B100。
需要强调的是，一代生物柴油不像石油柴油那样是一种碳氢化合物燃料，因此在几个关键方面与柴油不同。首先，一代生物柴油含有氧气，这使得能量体积减少了约7%。其次，较高的氧含量会限制其储存时间，因为氧化会导致腐蚀。第三，当储罐管理不善时，一代生物柴油的化学成分使其更容易受到微生物污染，这可能导致储罐腐蚀和燃油管路堵塞。第四，一代生物柴油相对柴油产生浑浊的温度更高，如果温度太低，燃料最终会完全凝固。由于这些原因，一代生物柴油与柴油混合比例是会受到限制。
可再生柴油（二代生物柴油），有时也称为加氢处理植物油 （HVO） 或绿色柴油，采用多种生产工艺生产。加氢处理工艺与原油精炼厂中用于将原油“裂解”成汽油、柴油和其他石油产品的过程相似。因此，一代生物柴油生产设施越来越多地被原油炼油厂的部分改造或炼油厂的完全改造。
一代生物柴油与一代生物柴油根本不同，因为它只含有氢和碳，使其成为与石油柴油一样的碳氢化合物燃料。虽然与柴油不同，但可再生柴油非常接近，被认为是柴油的“直接”替代品。换句话说，可再生柴油不需要与柴油混合，就可以用作现代柴油发动机，也更加环保，使用条件相对宽松。目前美国、欧盟、印尼、马来西亚以及巴西是全球生物柴油主要生产消费国。
2 美国
图4：美国一代生物柴油和二代生柴油产能（百万加仑）
数据来源：EIA，紫金天风期货研究所
从2022年7月开始，美国一代生物柴油产能逐步被二代生物柴油超过，因为后者更加清洁环保，另外在美国掺混到柴油中也获得更多的补贴。截至2024年2月，二代生物柴油产能达到38.57亿加仑，而一代生物柴油产能下降至19.84亿加仑。
图5：截至到2023年美国生物柴油和可再生柴油工厂投产分布（个）
数据来源：EIA，紫金天风期货研究所
截至到2023年8月，美国生物柴工工厂达到59家，产能达到1.36亿桶/天,主要分布在大豆主产区及沿海地区。2023年全年，美国一代生物柴油产能利用率达到82.07%，高于2022年的78%。二代生物柴油产能利用率仅为70%，但是也高于2022年的51%。2024年1月，美国一代生物柴油产量达到1.27亿加仑，低于2023年同期的1.36亿加仑，伴随着产能的下降，产量也减少。净进口105.6万桶，处于历史同期最高水平，进口来源国主要来自亚洲和南美洲。1月美国一代生物柴油消费量达到1.56亿加仑，高于2023年同期的1.42亿加仑，月度消费量偏高，但是增速下降。1月底一代生物柴油库存季节性上升至421万桶，略低于2023年同期的429万桶，库存处于历史平均水平附近。
2024年1月美国二代生物柴油产量达到2.37亿加仑，创历史新高，这得益于产能快速扩张以及持续的生产掺混利润。1月进口二代生物柴油85.5万桶，进口量偏高，进口来源国与一代生物柴油相同。1月可再生柴油消费达到1.56亿加仑，增速同样放缓，且不及产量增速，1月底库存上升至638万桶，处于历史最高水平，因此相比一代生物柴油，美国二代生物柴油有些过剩。
图6：美国生物柴油各原料投料占比（%）
数据来源：EIA，紫金天风期货研究所
美国是全球第二的大豆生产国，于是豆油就成为生物柴油的重要原料，在2023年8月之前，豆油在原料中的投料占比是最多的，但是随后被动物脂肪及废弃油脂等原料超过，主要是后者的价格更为低廉，目前一磅的动物脂肪要比一磅的美豆油高出1美分。另外由于2022年底美国允许进口加拿大菜油用于二代生物柴油，美国开始进口大量的菜油，也对豆油的使用产生冲击，2024年2月消耗豆油8.88亿磅，低于2023年同期的9.1亿磅。
图7：玉米淀粉消费占比
数据来源：USDA，紫金天风期货研究所
根据美国农业部预估，2024/2025年度美豆油用于生物柴油的消费增量为8亿磅，随后2025/2026年增量减少至4亿磅，2027/2028年开始增量将不到1亿磅。
3 欧盟
2018年，颁布《可再生能源指令（第二版）》，以下简称“RED Ⅱ”，要求欧盟成员国到2030年可再生能源消费达到32%，可再生燃料在交通运输行业占比达到14%。
2021年，欧盟修改了REDⅡ，到2030年欧盟可再生能源消费占比达到40%，可再生燃料在交通运输行业占比达到26%。
表1：欧盟生物燃料指令REDⅢ相比REDⅡ的调整
数据来源：EU，紫金天风期货研究所
表2：欧盟生物燃料目标
数据来源：EU，紫金天风期货研究所
2023年3月29日，欧盟各机构同意对RED (REDⅢ)进行审查。2023年10月9日，理事会通过了新的可再生能源指令（REDⅢ）。
该指令要求作物基的生物燃料比如生物柴油、乙醇等可再生燃料在交通运输中维持7%，废弃油脂、动物脂肪使用上限也不变。主要变动在高级生物燃料也就是PART A部分在2030年的目标更改，并具体到分项。
图8：欧盟生物柴油平衡表（百万升，%）
数据来源：EU，USDA,紫金天风期货研究所
预估2023年欧盟生物柴油产量达到162亿升，比2022年增加0.55%。产能将会达到201.15亿升，产能利用率跌破60%至59.7%。共计有171家生产企业，较2014年的212家明显下降。其中二代生物柴油产量达到42亿升，比2022年增加0.6%。2023年进口增幅较大，增加11%至36亿升。消费增加1.89%至183亿升，库消比略降至3.99%。
2023年欧盟生物柴油原料消耗1508万吨，比2022年增加1.28%，是近些年同期最高水平。欧盟是全球菜籽产量最大的地区，2023年菜油在生物柴油中使用占比上升至42%，是使用量最大的油脂，达到637.5万吨。其次是废弃油脂，占比达到29%，达到435万吨。随后是棕榈油，占比达到9%，达到140万吨。近些年，菜油使用占比略增，废弃油脂稳步增加，棕榈油逐步下降，其余油脂变动较小。
目前多个国家弃用棕榈油,到2023年，棕榈油使用量进一步下降15%。法国从2020年1月起就将棕榈油生物燃料排除在外，成为这一运动的先锋。奥地利也于2021年7月生效。尽管到2030年减少的265万吨棕榈油可以由UCO（废弃油脂）和豆菜油替代（大豆也是相对高ILUC风险的作物，风险仅低于棕榈油），但是以UCO等为原料的燃料使用比例限制到1.7%，相对2023年增量只有41万吨。
2030年以油脂粮食为原料的传统生物燃料消费限制在7%，也就是1960万吨，当然不全是以油脂为原料的生物柴油，还包括生物乙醇等。而2030年以油脂、UCO和动物油脂为原料的生物柴油(包括氢化生物柴油)消费预计也只有1830万吨，增量也仅有100多万吨。
因此2030年欧盟生物柴油政策对于油脂需求增量比较小的，按照使用比例和未来目标推算，可再生能源仍有8000多万吨的消费增量，目前新政策带来的主要增量还是以先进生物燃料PART A为主。
4 印尼和马来西亚
从2023年初开始，印尼开始全面实施B35生物柴油政策（也就是柴油中掺混35%的一代生物柴油），由于二代生物柴油产能不足，并没有继续推行目标至B40（35%一代生物柴油和5%的二代生柴油掺混于柴油），除了之前B40顺利的在交通运输完成路试，政府也在其他领域进行测试。2023年全年印尼生物柴油生产1315万千升，累计消耗棕榈油1056万吨。2024年设定1350万千升的生产目标，但是棕榈油新增消费也仅在20万吨左右，在二代生物柴油产能上来之前，原料消耗增速维持较慢。
图9：印尼生物柴油月度产量（千升）
数据来源：印尼生物柴油协会，紫金天风期货研究所
2024年3月印尼生产生物柴油111万千升，处于历史同期最高水平，1-3月累计生产340万千升，比2023年同期增加14%。3月消费生物柴油101万千升，维持高位，1-3月累计消费317万千升，比2023年同期增加14%。但是出口处于低位，3月仅出口4597千升，低于2023年同期的22988千升，1-3月累计出口减少9万千升。
图10：马来西亚生物柴油平衡表（千吨，%）
数据来源：MPOB，USDA,紫金天风期货研究所
马来西亚政府打算在2023年之前推出B20政策，但尚未实现，可能跳过B20，并期待2025年的B30任务，这符合马来西亚对联合国气候变化会议中《巴黎协定》的承诺。为支持生物柴油的任务，政府维持自2006年起实施的有效财政支持机制，这笔资金是马来西亚棕榈油局(MPOB)根据棕榈油征收的关税计算的， 2023年预计970万美元，远不及印尼政府对于生物柴油生产的补贴。
在巴黎举行的第21届联合国气候变化大会上，马来西亚承诺到2030年将温室气体排放强度占国内生产总值的比例降低45%。目前，只有沙捞越州、纳闽岛和兰卡威岛执行了B20的任务。2023年马来西亚生物柴油产量为10.78亿升，略低于2022年的11.51亿升，只是2023年消费量比2022年增加6000万升至10.15亿升，出口也表现一般，2023年下降至2.33亿升。2023年生物柴油生产消耗棕榈油99.1万吨，低于2022年的105.9万吨，从2018年开始棕榈油消耗量就没有很大增量，维持在100万吨附近。如果2025年开始执行B30政策，那么年度棕榈油消费增量将会在50万吨以上。
5 巴西
巴西联邦第11097/2005号法律规定并确立了生物柴油作为燃料使用的法律授权，但是没有强制要求。直到2008年开始全国才强制使用生物柴油(B2)，也就是所有的柴油都必须搀兑2%的生物柴油 (B2)。
图11：巴西生物柴油产能分布
数据来源：ANP，紫金天风期货研究所
2023年3月17日，巴西将目前的生物柴油率从10%提高到12%，从4月1日起生效。这一决定是由巴西国家能源政策委员会(CNPE)做出的。2023年12月，CNPE决定在2024年3月将生物燃料的要求提高到14%，2025年提高到15%。
图12：巴西生物柴油月度产量（立方米）
数据来源：ANP，紫金天风期货研究所
自从巴西生物柴油生产目标提高之后，月度生物柴油产量逐渐攀升，2024年3月生产74万立方米，处于历史新高水平，1-3月累计生产146万吨，比2023年同期增加36%。
图13：巴西生物柴油消耗原料占比（%）
数据来源：ANP，紫金天风期货研究所
巴西是全球最大的大豆生产出口国，大豆原料丰富，但是近些年巴西豆油在原料中的占比在66%，较之前有所下降，其次是废弃油脂16%，是主要增量，动物脂肪占8%，棕榈油占2%，变动幅度小。2023年全年消耗豆油461万吨，2024年有望达到550万吨，对应需要多压榨481万吨大豆。如果2025年B15掺混率顺利并持续执行，2025年将消耗豆油611万吨，需要比2024年多压榨320万吨大豆。
6 产量和原料的变动
图14：主要生物柴油主产国产量（十亿升）
数据来源：紫金天风期货研究所
2023年美国、欧盟、印尼、马来西亚和巴西生物柴油总产量达到54亿升，美国超过欧盟成为生物柴油产量最大的国家，近些年美国产量增速最快，巴西其次，印尼和欧盟增速放缓，而马来西亚甚至略降。
图15：植物油和非植物油原料的占比（%）
数据来源：紫金天风期货研究所
由于各国政府对于可再生燃料政策（比如废弃油脂和纤维素燃料等）倾斜，植物油原料消耗增速放慢，近些年在总原料中的占比下降，其他非植物油原料反而上升，因此也呈现出植物油原料消费增速低于生物柴油产量增速的情形。
图16：豆油菜油棕榈油葵油原料占比（%）
数据来源：紫金天风期货研究所
2023年上述5个国家生物柴油生产消耗了3239万吨植物油，高于2022年的2829万吨，其中棕榈油消费量占全部原料的29%，份额从最高的36%逐年下滑。豆油占25%，菜油占18%，葵油仅占1%，棕榈油、豆油和菜油的占比也逐年下滑，主要还是受到非植物油原料的竞争。
欧盟处于环保的考虑，2023年前后柴油消费量将会达到峰值，随后下降，这会造成远期生物柴油用量逐渐萎缩，到2030年，欧盟作物基的生物燃料包括生物柴油和燃料乙醇等新增消费仅有100多万吨，UCO增量在40万吨左右，其余主要是纤维素、城市垃圾及藻类等增量。对于美国而言，根据美国环保署的可再生燃料标准，2023-25年美国生物柴油使用量稳步增加，2023年为28.2亿加仑，2024年为30.4亿加仑，2025年为33.5亿加仑，但是豆油投料占比也同样受到动物脂肪、废弃油脂等原料的挤占，近两年还会有些增量，但是远期增量也是下降。马来西亚和印尼作为棕榈油主产国，只有等到前者实施B30(2025年)以及后者实施B40，两国未来的生物柴油才有明显增量，但是目前看两国增量还是会很小。如果巴西生物柴油指令顺利实施，2025年及以前，巴西生物柴油产量和豆油消耗量将会较高，但是2026年开始就没有增量，需要政府进一步的扶持，特别产能相对不足的二代生物柴油。
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