Размер мирового рынка биотоплива второго поколения, прогноз и основные тенденции на 2025-2037 годы
Объем рынка биотоплива второго поколения превысил 11,52 млрд долларов США в 2024 году и, как ожидается, превысит 239,72 млрд долларов США к концу 2037 года, что составит более 26,3 % среднегодового темпа роста в течение прогнозируемого периода, то есть в период с 2025 по 2037 год. В 2025 году объем производства биотоплива второго поколения оценивается в 16,88 млрд долларов США.
Биоэтанол считается превосходной альтернативой ископаемому топливу и удовлетворяет общий рост спроса на энергию. В настоящее время исследования сосредоточены на оптимизации устойчивых и доступных поставок сырья. Внимание переключилось на лигноцеллюлозные отходы как потенциальное сырье для биоэтанола, особенно в развивающихся странах. За последние несколько десятилетий производство биоэтанола второго поколения из непищевой лигноцеллюлозной биомассы, включая органические остатки, приобрело огромную популярность благодаря его распространенности, низкой стоимости и возможности возобновляемости. Он соответствует планам нулевых отходов и стратегиям экономики замкнутого цикла, позволяя мировой экономике отделиться от нефтехимической промышленности.
Общий объем производства целлюлозного этанола в Бразилии в 2022 году составил около 55 миллионов литров, что на 15 миллионов литров больше, чем в предыдущем году. В то время как в ЕС есть несколько заводов в Финляндии, производящих 10 миллионов литров в год (MLY) из опилок, Италии (28 MLY с использованием биомассы), Австрии (30 MLY из древесного сахара), Румынии (65 MLY из пшеничной соломы) и Болгарии (50 MLY с использованием кукурузной соломы) по состоянию на 2022 год. Согласно отчету NCBI за декабрь 2022 года, общая мощность в ЕС достигла 183 MLY в 2022 году.
Технологические достижения и достижения в области исследований и разработок привели к внедрению подготовительной обработки сырья органозолью, щелочью, гидроксидом натрия, кислотой, ионной жидкостью, высокочастотным нагревом, острым паром, известью и аммиаком. Среди них наиболее перспективными являются органозольное получение и автогидролиз. Они улучшают выход сахара, минимизируют объем нерастворимого лигнина и увеличивают содержание легко сбраживаемой целлюлозы. Кроме того, по оценкам, термобарический гидролиз осадка увеличивает выход продукта в два раза.
Композиция биомассы проса, подвергнутого автогидролизу
Компоненты |
Исходная биомасса, % |
Биомасса после аутогиролиза, % |
Целлюлоза |
46,7±0,5 |
53,9±0,5 |
Гемицеллюлоза |
23,0±1,0 |
10,6±1,0 |
Растворимые вещества |
7,7±0,5 |
11,5±0,5 |
Лигнин |
13,8±0,2 |
14,7±0,2 |
Смолы и жиры |
2.0±10 |
2.0±10 |
Ясень |
5,4±0,5 |
5,4±0,5 |
Другие |
1,4±0,2 |
1,9±0,2 |
Итого |
100,0 |
100,0 |
Состав осадка с помощью автогидролиза
Компоненты |
Исходная композиция, % |
Состав после аутогиролиза, % |
Целлюлоза |
34,0±0,5 |
37,0±0,5 |
Гемицеллюлоза |
3.7±1.0 |
1,5±1,0 |
Растворимые вещества |
3,2±0,5 |
6,9±0,5 |
Лигнин |
8,5±0,2 |
3,5±0,2 |
Смолы и жиры |
2,3±10 |
2,3±10 |
Ясень |
47,8±0,5 |
48,0±0,5 |
Другие |
0,5±0,2 |
0,8±0,2 |
Итого |
100,0 |
100,0 |
Источник: The Open Agriculture Journal
Шелуха и солома являются основными отходами риса и получили широкое распространение в качестве устойчивого источника энергии благодаря высокому содержанию гемицеллюлозы и целлюлозы. Ежегодно во всем мире в качестве отходов образуется около 120 миллионов тонн рисовой шелухи. Одним из основных применений рисовой шелухи является производство биотоплива. По оценкам Research Nester, объем рынка биотоплива вырастет до 369,19 млрд долларов США к концу 2037 года с 173,09 млрд долларов США в 2024 году, при этом среднегодовой темп роста составит около 6%. К концу 2025 года биотопливная отрасль оценивается в 180,36 млрд долларов США. В 2021 году на долю США приходится самая высокая производственная мощность (55 %), за ней следуют Бразилия (27 %), ЕС (5 %), Китай (3 %), Индия (3 %), Канада (2 %), Таиланд (1 %), Аргентина (1 %) и Восточная Европа (3 %).
Биоперерабатывающие заводы второго поколения или смешанные биоперерабатывающие заводы в США, в миллионах галлонов в год
Компания |
Состояние |
Город |
Сырье |
Производственная мощность (MGY) |
Проект СВОБОДА |
IA |
Эмметсбург |
Целлюлозная биомасса |
25 |
ООО «НьюЭнерджиБлю» |
IA |
Мейсон-Сити |
Целлюлозная биомасса |
20 |
VERBIO North America Corp. |
IA |
Невада |
Кукуруза/целлюлозная биомасса |
60 |
Переработчики кукурузы округа Квад |
IA |
Гальва |
Кукуруза/целлюлозная биомасса |
38 |
ООО «Эйс Этанол» |
WI |
Стэнли |
Кукуруза/целлюлозная биомасса |
54 |
POET Biorefning-Iowa Falls LLC |
IA |
Айова-Фолс |
Кукуруза/целлюлозная биомасса |
115 |
ООО «Луи Дрейфус Гранд Джанкшен» |
IA |
Гранд |
Кукуруза/целлюлозная биомасса |
125 |
POET Biorefning-Shell Rock LLC |
IA |
Ракушитель |
Кукуруза/целлюлозная биомасса |
140 |
PureField Ingredients LLC |
KS |
Рассел |
Кукуруза/Сорго/Целлул. Биомасса |
55 |
Pelican Acquisition LLC |
CA |
Стоктон |
Кукуруза/Сорго/Целлул. Биомасса |
60 |
ООО «ЭЛЕМЕНТ» |
KS |
Колвич |
Кукуруза/Сорго/Целлул. Биомасса |
70 |
Источник: Министерство сельского хозяйства США

Рынок биотоплива второго поколения: драйверы роста и проблемы
Драйверы роста
- Льготные государственные налоговые льготы. Производитель биотоплива второго поколения, зарегистрированный в Налоговой службе США (IRS), имеет право на налоговую льготу в размере до 1,01 доллара США за галлон биотоплива 2G, которое: используется и продается в качестве топлива предприятием, занимающимся торговлей; используется и продается покупателем для разработки биотопливной смеси второго поколения; продается в качестве автомобильного топлива. Кроме того, налоговые льготы на спиртовое топливо распространяются на биотопливо второго поколения, а сумма кредита составляет 0,46 доллара США за галлон для этанола и 0,41 доллара США за галлон не-этанольного биотоплива. Биотопливо второго поколения обычно получают из гемицеллюлозной или лигноцеллюлозной биомассы или цианобактерий, культивируемых водорослей или лемны. Чтобы получить квалификацию, он должен соответствовать Агентству по охране окружающей среды США (EPA) и его требованиям к регистрации добавок. Спирт с крепостью менее 150, топливо с содержанием воды или осадка более 4%, а также топливо с зольностью более 1% не классифицируются как биотопливо второго поколения. Стимул можно использовать в качестве кредита для покрытия обязательств производителя по подоходному налогу. Согласно действующему законодательству, льготой может воспользоваться только сертифицированное топливо, произведенное в США для потребления на территории США.
- Высокий выход масла ятрофы для производства биодизельного топлива. По состоянию на 2024 год плантации ятрофы были широко распространены по всему Египту. Ятрофа легко размножается, обладает высокой засухоустойчивостью и содержит на 30-50% больше масла, чем другие масличные культуры. Посевная площадь ятрофы составляет около 900 000 га во всем мире, 120 000 га в Африке, 760 000 га в Азии и около 20 000 га в Латинской Америке. Все пустынные территории в провинциях Новая Долина и Верхний Египет считаются потенциальными территориями для плантаций ятрофы. Такая маргинальная земля ятрофы в Египте занимает площадь 844 га. Предварительная обработка семян ятрофы улучшает экстракцию масла на 24% внутренней энергии экстракции растворителем и на 66% при механической экстракции. Кроме того, винтовой пресс с механической экстракцией, который обеспечивает экстракцию 65-90% по весу, приводит к эффективности выхода масла 96%. В Италии и США также наблюдался заметный рост производства ятрофы благодаря новым поддерживающим законам. В Азии, Индонезии, Сингапуре, Малайзии и Китае, а также в Латинской Америке, Аргентине и Бразилии производство биотоплива из ятрофы растет в геометрической прогрессии. быстро поднимался. По оценкам, к концу 2030 года производство биодизельного топлива в Индонезии вырастет на 23 %, тогда как в ближайшее десятилетие прогнозируется, что использование биодизеля вырастет на 7 %.
- Безудержный рост потребления электроэнергии. Мировой спрос на электроэнергию увеличился на 4,3 % в 2024 году и, как ожидается, продолжит расти на 4 % в 2027 году. В следующие три года потребление электроэнергии достигнет 3500 ТВт-ч. Большая часть дополнительного спроса приходится на развивающиеся экономики, на которые приходится 85% роста. По данным EIA, значительный спрос поступил из Китая в 2024 году, среднегодовой темп роста составил 4% в том же году, а в 2027 году ожидается рост на уровне 6%. Доля электроэнергии в конечном потреблении энергии в Китае составляет 28%, что значительно выше, чем в США (22%) и ЕС (21%). и 0,3 ГВт были классифицированы как станции стабилизации сети, работающие на нефти, а остальные включали биомассу, технологическое тепло и отходы. По результатам первого долгосрочного аукциона по декарбонизированной энергии EIA в апреле 2024 года были присуждены декарбонизированные источники энергии мощностью 4 ГВт, в том числе 0,2 ГВт для энергии на биомассе, 1,1 ГВт для аккумуляторных батарей, 0,6 ГВт для гидроаккумулирующих электростанций, 0,06 ГВт для совместного сжигания водорода, 1,3 ГВт для ядерной энергетики и 0,8 ГВт для аммиака. мощности совместного сжигания. Кроме того, с апреля 2024 года введена в эксплуатацию мощность поставок, зарезервированная на рынке мощности, что, как ожидается, повысит стабильность рынка. Постановление Министерства энергетики и минеральных ресурсов (МЭМР) № 11/2024 распространило эти изменения на другие виды возобновляемой энергии, такие как ветер и биомасса. Он также устанавливает более низкие требования к местному содержанию в размере 15% для ветроэнергетических проектов. В 2024 году возобновляемые источники энергии обеспечили 16% производства электроэнергии, при этом биоэнергетика была ведущим источником, на долю которой приходилось более 50% от общего объема. Кроме того, переменная возобновляемая энергия (ПВИЭ) составляла 27 % структуры производства.
Чистая выработка электроэнергии для всех секторов (в тысячах мегаватт-часов) в 2024 году
Биотопливо второго поколения |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
Дерево и amp; древесное топливо |
2608 |
2297 |
2555 |
2794 |
Другие |
1230 |
1,235 |
1,202 |
1230 |
Итого |
3838 |
3532 |
3756 |
3979 |
Источник: EIA
Задачи
- Недостаток сырья: Одним из важных аспектов, который может замедлить расширение рынка биотоплива второго поколения, является нехватка сырья. Большая часть биотоплива второго поколения производится из непищевого сырья, включая отходы сельского и лесного хозяйства, которых может не хватать или возникать только в определенные сезоны. Основной причиной ограниченной доступности сырья является потенциально дорогой и неэффективный сбор и транспортировка биомассы. Например, необходимость собирать сельскохозяйственные отходы из различных источников и доставлять их в центральное место для переработки может значительно повысить стоимость производства биотоплива. Кроме того, такие элементы, как погодные условия и изменения в землепользовании, могут повлиять на количество и качество биомассы, что может повлиять на поставки сырья.
Рынок биотоплива второго поколения: ключевые выводы
Базовый год |
2024 год |
Прогнозный год |
2025-2037 гг. |
Среднегодовой темп роста |
26,3% |
Размер рынка в базовом году (2024 г.) |
11,52 млрд долларов США |
Прогнозируемый год Размер рынка (2037 г.) |
239,72 млрд долларов США |
Региональный охват |
|
Сегментация биотоплива второго поколения
Применение (транспорт, производство электроэнергии)
Ожидается, что транспортный сегмент на рынке биотоплива второго поколения принесет наибольший доход к концу 2037 года. Рост этого сегмента можно объяснить растущей урбанизацией. Примерно 4,4 миллиарда человек, или 56% населения мира, проживают в городских районах. К 2050 году примерно 7 из 10 человек будут жить в городах, а городское население, по прогнозам, увеличится более чем вдвое по сравнению с нынешним размером. Спрос на транспорт растет вместе с населением мегаполисов. Транспортный сектор вносит значительный вклад в выбросы парниковых газов, а использование биотоплива второго поколения помогает сократить эти выбросы. Поскольку биотопливо производится из возобновляемых источников энергии и сводит к минимуму зависимость от невозобновляемых ресурсов, таких как нефть, биотопливо считается более экологически чистой альтернативой ископаемому топливу.
Процесс (биохимический процесс, термохимический процесс)
Ожидается, что сегмент термохимических процессов на рынке биотоплива второго поколения будет иметь самый высокий рост в течение прогнозируемого периода. Производство биотоплива второго поколения в значительной степени зависит от термохимических процессов. Непищевое сырье, в том числе отходы лесного хозяйства и сельского хозяйства, можно достаточно эффективно перерабатывать в биотопливо с помощью термохимических методов. Биотопливо второго поколения производится из ряда непродовольственного сырья, в отличие от биотоплива первого поколения, которое в основном производится из продовольственных культур. Более того, биотопливо с высокой плотностью энергии можно создавать с помощью термохимических процессов, что делает его идеальным для использования в транспортных целях. В результате термохимических процессов газификации и пиролиза получается биотопливо, энергетическая плотность которого сравнима или даже превосходит плотность ископаемого топлива.
Наш углубленный анализ мирового рынка биотоплива второго поколения включает следующие сегменты:
Исходное сырье |
|
Приложение |
|
Тип |
|
Процесс |
|
Хотите настроить этот исследовательский отчет в соответствии с вашими требованиями? Наша исследовательская команда предоставит необходимую информацию, чтобы помочь вам принимать эффективные бизнес-решения.
Настроить этот отчетБиотопливная промышленность второго поколения – региональный обзор
Прогноз рынка Северной Америки
Ожидается, что к 2037 году на рынок биотоплива второго поколения в Северной Америке будет приходиться наибольшая доля дохода — 30 %, чему способствуют рост пищевых отходов и рост численности населения в регионе. В 2023 году федеральное правительство внедрило ключевые стандарты для создания надежного, чистого и доступного электроэнергетического сектора, включая Положения о чистой электроэнергии (CER). Он предлагает 60 миллиардов долларов США на продвижение декарбонизации электроэнергетической системы в рамках Плана чистой экономики и предлагает инвестиционные налоговые льготы для чистой экономики (ITC). Кроме того, целевые программы и финансирование Канадского инфраструктурного банка (CIB) поддерживают декарбонизацию производства электроэнергии, например, Программа электрификации интеллектуальных возобновляемых источников энергии. Федеральное правительство также представило Канадскую стратегию зеленого строительства (2024 г.), Отчет о ходе работ (2024 г.), Водородную стратегию (2020 г.), План действий по малым модульным реакторам (ММР) (2020 г.) и Отчет о ходе работ (2022 г.).
Рынок биотоплива второго поколения в США обусловлен растущей долей современных возобновляемых источников энергии, составившей 10,9% в 2021 году, а изменение тенденции между 2000 и 2021 годами составило 101%, тогда как доля биотоплива и отходов составила 5,3% от конечного потребления в 2022 году. Общий рост конечного потребления электроэнергии в 2022 году был на 3% выше, чем в 2021 году. Кроме того, розничная торговля Продажи электроэнергии в жилищном секторе в 2022 году выросли примерно на 4 % по сравнению с предыдущим годом, а продажи в розничном секторе коммерческим конечным потребителям выросли на 3 % по сравнению с 2021 годом.
Всего клиентов электроэнергетической отрасли в 2023 г.
Состояние |
Жилой |
Коммерческий |
Промышленное |
Транспорт |
Итого |
Новая Англия |
6 579 669 |
943 130 |
21 474 |
6 |
7 544 279 |
Средняя Атлантика |
16 603 564 |
2 455 311 |
33 989 |
21 |
19 092 885 |
Восток Север Центральный |
20 833 849 |
2 547 590 |
55 099 |
11 |
23 436 549 |
Западно-Северо-Центральный |
9 915 499 |
1 517 734 |
131 428 |
3 |
11 564 664 |
Южная Атлантика |
30 090 394 |
4 000 173 |
88 038 |
13 |
34 178 618 |
Восток-Юг-Центр |
8 853 035 |
1 484 981 |
24 411 |
0 |
10 362 427 |
Западно-южно-центральная часть |
17 711 160 |
2 400 621 |
419 810 |
6 |
20 531 597 |
Гора |
10 725 657 |
1 502 127 |
100 935 |
6 |
12 328 725 |
Тихоокеанский регион |
19 227 491 |
2 412 748 |
201 091 |
19 |
21 841 349 |
Тихоокеанский несмежный регион |
742 395 |
116 913 |
1974 |
0 |
861 282 |
США. Итого |
141 282 713 |
19 381 328 |
1 078 249 |
85 |
161 742 375 |
Источник: EIA
Статистика рынка Азиатско-Тихоокеанского региона
По прогнозам, рынок биотоплива второго поколения в Азиатско-Тихоокеанском регионе получит значительную долю доходов в ожидаемые сроки. Лигноцеллюлоза является наиболее распространенной биомассой на Земле, получаемой из различных источников, включая остатки сельскохозяйственных культур, такие как рисовая солома, кукурузная солома, пшеничная солома, жом сахарного тростника, твердые бытовые отходы и остатки лесного хозяйства. Статистические оценки показывают, что ежегодное производство растительных остатков в мире достигает примерно 2 445,2 миллиона тонн. Примечательно, что доля Китая в этом общем объеме составляет более 1 039,5 млн тонн, что составляет более 42,5% мирового показателя. Кроме того, Bacillus licheniformis, выделенная из гималайской почвы, способна продуцировать термостабильную целлюлазу, проявляющую оптимальную активность при 60 °С. Некоторые термофильные бактерии, продуцирующие целлюлазу, такие как штамм Bacillus velezensis MRC 5958 и Geobacillus sp. KP43 были охарактеризованы после выделения из горячих источников. Другой штамм, выделенный из горячих источников Юньнань-Тибет, Clostridium SYSU GA15002T, может использовать целлобиозу, целлюлозу, ксилан и порошок необработанной соломы для производства биоэтанола.
По текущим прогнозам объемы производства и потребления топливного этанола в Китае достигнут 3,9 миллиардов литров. Ожидается, что производство останется немного ниже уровня 2022 года из-за меньшего смешивания в определенных областях, высоких цен на сырье и ограниченного импорта, ограниченного высокими тарифами. Прогнозируется, что производство топливного этанола вырастет на 96 миллионов литров, что обусловлено устойчивой рентабельностью на протяжении последних нескольких лет. В 2023 году импорт дизельного топлива на основе биомассы (BBD) увеличился на 40% по сравнению с 2022 годом, при этом более 90% этого импорта приходится на биодизельное топливо из пальмового масла, полученное из Индонезии и Малайзии. Кроме того, экспорт Китая вырос благодаря спросу со стороны ЕС: в четвертом квартале 2022 года страна обогнала Аргентину и стала основным экспортером метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) в ЕС.

Компании, доминирующие на рынке биотоплива второго поколения
-
Участники рынка биотоплива второго поколения заметили сдвиг в сторону возобновляемых альтернатив для производства электроэнергии и воспользовались возможностью расширить свою клиентскую базу. Все больше компаний входят в отрасль и участвуют в стратегической деятельности, такой как запуск новых сетей, географическое расширение, а также слияния и поглощения. Некоторые из известных игроков входят на рынок биотоплива второго поколения:
- Абенгоа С.А.
- Обзор компании
- Бизнес-стратегия
- Основные предложения продуктов
- Финансовые показатели
- Ключевые показатели эффективности
- Анализ рисков
- Последние разработки
- Региональное присутствие
- SWOT-анализ
- DuPont de Numours, Inc.
- Новозимы
- BP plc.
- ПОЭТ, ООО.
- Группа возобновляемых источников энергии
- Gevo Inc.
- Энергкем Инк.
- Амирис, Инк.
- Solazyme Inc.
In the News
- В августе 2024 года Cepsa, ведущий поставщик судового топлива, объявила о начале поставок биотоплива компании Norwegian Cruise Line Holdings в порту Барселоны. Компания заявила, что может регулярно поставлять экологически чистое топливо для круизной индустрии.
- В марте 2024 года Terragia Biofuel объявила о привлечении начального раунда финансирования на сумму 6 миллионов долларов США под руководством Energy Impact Partners (EIP) и Engine Ventures. Terragia Biofuel планирует использовать полученные средства для коммерциализации своей новой технологии по переработке целлюлозной биомассы в этанол и другие продукты, увеличения штата сотрудников и установления партнерских отношений с крупными производителями биотоплива.
Авторы отчета: Dhruv Bhatia
- Report ID: 4879
- Published Date: Jun 07, 2024
- Report Format: PDF, PPT