2025-2037 年全球第二代生物燃料市場規模、預測與趨勢亮點
第二代生物燃料市場的規模在 2024 年超過 115.2 億美元,預計到 2037 年底將超過 2397.2 億美元,在預測期內(即 2025-2037 年)複合年增長率超過 26.3%。到 2025 年,第二代生物燃料的產業規模預計將達到 168.8 億美元。
生物乙醇被認為是一種極好的化石燃料替代品,可滿足能源需求的整體增長。目前,研究重點是簡化可持續且負擔得起的原料供應。人們的注意力轉向木質纖維素廢物作為生物乙醇的潛在原料,特別是在發展中國家。在過去的幾十年裡,利用包括有機殘留物在內的非食品木質纖維素生物質來生產第二代生物乙醇,由於其豐富性、低成本和可再生性而獲得了巨大的關注。它符合零廢棄物計畫和循環經濟策略,讓世界經濟與石化產業脫鉤。
2022 年巴西纖維素乙醇總產量約 5,500 萬公升,較上年增加 1,500 萬公升。而在歐盟,截至 2022 年,芬蘭、義大利(使用生物質生產 28 MLY)、奧地利(使用木糖生產 30 MLY)、羅馬尼亞(使用麥稈生產 65 MLY)和保加利亞(使用玉米秸稈生產 50 MLY)等國家有少數工廠,每年可生產 1000 萬秸稈生產 1000 萬秸稈)。根據 NCBI 2022 年 12 月的報告,到 2022 年,歐盟的總容量將達到 183 MLY。
技術和研發進展導致採用有機溶膠、鹼、氫氧化鈉、酸、離子液體、高頻加熱、急流蒸汽、石灰和氨等原料預處理。其中,最有前途的是有機溶膠製備和自水解。它們提高了糖產量,最大限度地減少了不溶性木質素的體積,並增加了易於發酵的纖維素含量。此外,污泥溫壓水解預計可使產品產量增加兩倍。
具有自動水解功能的小米柳枝稷生物質組合物
元件 |
原始生物量,% |
自水解後的生物質,% |
纖維素 |
46.7+0.5 |
53.9+0.5 |
半纖維素 |
23.0+1.0 |
10.6+1.0 |
可溶性物質 |
7.7+0.5 |
11.5+0.5 |
木質素 |
13.8+0.2 |
14.7+0.2 |
樹脂與脂肪 |
2.0+10 |
2.0+10 |
灰 |
5.4+0.5 |
5.4+0.5 |
其他 |
1.4+0.2 |
1.9+0.2 |
總計 |
100.0 |
100.0 |
使用自動水解法進行污泥成分
元件 |
原始構圖,% |
自水解後的成分,% |
纖維素 |
34.0+0.5 |
37.0+0.5 |
半纖維素 |
3.7+1.0 |
1.5+1.0 |
可溶性物質 |
3.2+0.5 |
6.9+0.5 |
木質素 |
8.5+0.2 |
3.5+0.2 |
樹脂與脂肪 |
2.3+10 |
2.3+10 |
灰 |
47.8+0.5 |
48.0+0.5 |
其他 |
0.5+0.2 |
0.8+0.2 |
總計 |
100.0 |
100.0 |
來源:開放農業雜誌
穀殼和秸稈是主要的稻米廢棄物,由於其半纖維素和纖維素成分較高,因此作為可持續能源而被廣泛採用。全球每年產生約 1.2 億噸稻殼廢棄物。稻殼的主要應用之一是生產生質燃料。根據 Research Nester 估計,生物燃料市場規模預計將從 2024 年的 1,730.9 億美元成長到 2037 年底的 3,691.9 億美元,複合年增長率約為 6%。至2025年底,生質燃料產業估值為1,803.6億美元。 2021 年,美國的產能佔比最高,為 55%,其次是巴西 (27%)、歐盟 (5%)、中國 (3%)、印度 (3%)、加拿大 (2%)、泰國 (1%)、阿根廷 (1%)、世界其他地區 (3%)。
美國第二代或混合生物精煉廠(每年百萬加侖)
公司 |
狀態 |
城市 |
原料 |
生產能力 (MGY) |
自由項目 |
IA |
埃米茨堡 |
纖維素生物質 |
25 |
NewEnergyBlue LLC |
IA |
梅森城 |
纖維素生物質 |
20 |
VERBIO 北美公司 |
IA |
內華達州 |
玉米/纖維素生物質 |
60 |
四縣玉米加工商 |
IA |
加爾瓦 |
玉米/纖維素生物質 |
38 |
Ace Ethanol LLC |
WI |
史丹利 |
玉米/纖維素生物質 |
54 |
POET Biorefning-愛荷華瀑布有限責任公司 |
IA |
愛荷華瀑布 |
玉米/纖維素生物質 |
115 |
路易斯‧德雷福斯大章克申有限責任公司 |
IA |
盛大 |
玉米/纖維素生物質 |
125 |
POET Biorefning-Shell Rock LLC |
IA |
貝殼岩 |
玉米/纖維素生物質 |
140 |
PureField Ingredients LLC |
KS |
拉塞爾 |
玉米/高粱/纖維素。生物質 |
55 |
鵜鶘收購有限責任公司 |
CA |
斯托克頓 |
玉米/高粱/纖維素。生物質 |
60 |
ELEMENT LLC |
KS |
科爾維奇 |
玉米/高粱/纖維素。生物質 |
70 |
資料來源:美國農業部

第二代生物燃料市場:成長動力與挑戰
成長動力
- 優惠的政府稅收抵免:在國稅局 (IRS) 註冊的第二代生物燃料製造商有資格獲得每加侖 2G 生物燃料最高 1.01 美元的稅收抵免,該生物燃料是: 由企業在貿易中作為燃料使用和銷售;由買方用於開發第二代生物燃料混合物並出售;零售。此外,第二代生質燃料也有資格獲得酒精燃料稅收抵免,乙醇的抵免額為每加侖 0.46 美元,非乙醇生物燃料的抵免額為每加侖 0.41 美元。第二代生物燃料通常源自半纖維素或木質纖維素生物質或藍細菌、培養藻類或浮萍。要獲得資格,它需要遵守美國環保署 (EPA) 及其添加劑註冊要求。酒精濃度低於150的酒精、水分或沉積物含量超過4%的燃料、灰分含量大於1%的燃料不屬於第二代生物燃料。此激勵措施可用作生產者所得稅負債的抵免。根據現行法律,只有在美國生產並在美國境內消費的合格燃料才有資格享受此激勵措施。
- 用於生質柴油的麻風樹油產量高:截至 2024 年,痲瘋樹種植園已遍佈埃及各地。麻風樹繁殖容易,耐旱性強,含油量比其他油料作物高30-50%。全球麻風樹種植面積約90萬公頃,非洲12萬公頃,亞洲76萬公頃,拉丁美洲約2萬公頃。新谷省和上埃及省的所有沙漠地區都被認為是麻風樹種植園的潛在地區。埃及的此類邊際麻風樹土地面積為 844 公頃。麻風樹種子的預處理使溶劑萃取的內能提高了 24%,機械萃取的內能提高了 66%。此外,機械萃取中的螺旋壓榨機的萃取率為65-90%(以重量計),從而使石油產出效率達到96%。由於新的支持性法律,義大利和美國也觀察到麻風樹產量顯著增加。在亞洲、印尼、新加坡、馬來西亞和中國,以及拉丁美洲、阿根廷和巴西,麻風樹的生物燃料產量呈指數級增長。正在迅速上升。預計到 2030 年底,印尼的生質柴油產量將以 23% 的速度成長,而未來十年生物柴油的使用量預計將增加 7%。
- 電力消耗激增:2024 年全球電力需求成長 4.3%,預計 2027 年將持續以 4% 的速度成長。未來三年,電力消耗將達到 3,500 太瓦時。額外需求多來自新興經濟體,對成長的貢獻率為85%。根據EIA的數據,2024年中國將產生大量需求,同年複合年增長率為4%,預計2027年將達到6%。中國電力在最終能源消耗中的比重為28%,顯著高於美國(22%)和歐盟(21%)。 2024年,可調度產能0.9吉瓦,其中0.4吉瓦使用天然氣和 0.3 GW 的發電廠被歸類為電網穩定油基發電廠,其餘包括生物質、製程熱和廢棄物。根據2024年4月EIA首次長期脫碳電源拍賣結果,中標脫碳電源4吉瓦,其中生物質發電0.2吉瓦、電池儲能1.1吉瓦、抽水蓄能水電0.6吉瓦、氫混燒0.06吉瓦、核電1.3吉瓦、氨混燒0.8吉瓦、氫混燒0.06吉瓦、核電1.3吉瓦、氨混燒0.8吉瓦此外,產能交付23年能源和礦產資源部 (MEMR) 第 11/2024 號法令已將這些變更擴展到包括風能和生物質等其他類型的可再生能源。它還對風電項目規定了 15% 的較低本地含量要求。 2024年,再生能源佔發電量的16%,其中生物能源為主要來源,佔總量的50%以上。此外,可變再生能源 (VRE) 佔發電結構的 27%。
2024 年所有產業的淨發電量(千兆瓦時)
第二代生物燃料 |
9 月 |
10 月 |
11 月 |
12 月 |
木材和木材木材衍生燃料 |
2,608 |
2,297 |
2,555 |
2,794 |
其他 |
1,230 |
1,235 |
1,202 |
1,230 |
總計 |
3,838 |
3,532 |
3,756 |
3,979 |
來源:EIA
挑戰
- 原料供應不足:原料稀少是可能減緩第二代生質燃料市場擴張的重要因素。大多數第二代生物燃料是由非糧食原料製成的,包括農業和林業廢物,這些原料可能供應短缺或僅在某些季節出現。原料供應有限的主要原因是生物質的收集和運輸可能昂貴且效率低。例如,需要從各種來源收集農業廢物並將其運送至中心地點進行處理,這可能會顯著增加生產生質燃料的價格。此外,天氣模式和土地利用變化等因素可能會影響生物質的數量和質量,進而影響原料的供應。
第二代生物燃料市場:主要見解
基準年 |
2024年 |
預測年份 |
2025-2037 |
複合年增長率 |
26.3% |
基準年市場規模(2024 年) |
115.2億美元 |
預測年度市場規模(2037 年) |
2397.2億美元 |
區域範圍 |
|
第二代生物燃料細分
應用(運輸、發電)
預計到 2037 年底,第二代生物燃料市場的運輸領域將獲得最高收入。該領域的成長可歸因於不斷發展的城市化。約 44 億人(佔世界人口的 56%)居住在城市地區。到 2050 年,大約十分之七的人將居住在城市,城市人口預計將是目前規模的兩倍以上。交通需求隨著大都會區人口的成長而成長。交通運輸部門對溫室氣體排放做出了重大貢獻,而第二代生物燃料的使用有助於減少這些排放。由於生物燃料由再生能源生產,並最大限度地減少對石油等不可再生資源的依賴,因此被視為比化石燃料更環保的替代品。
製程(生化製程、熱化學製程)
第二代生物燃料市場的熱化學製程領域預計在預測期內成長最快。第二代生物燃料的製造嚴重依賴熱化學過程。使用熱化學技術,包括林業和農業廢物在內的非食品原料可以非常有效地轉化為生燃料。與第一代主要由糧食作物製成的生物燃料不同,第二代生物燃料是由一系列非糧食原料生產的。此外,可以使用熱化學過程來生產具有高能量密度的生物燃料,使其成為運輸相關應用的理想選擇。氣化和熱解熱化學過程所生產的生物燃料的能量密度可與化石燃料相媲美甚至超過。
我們對全球第二代生質燃料市場的深入分析包括以下細分市場:
原料 |
|
應用 |
|
類型 |
|
處理 |
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定制此报告第二代生物燃料產業 - 區域概要
北美市場預測
由於該地區食物浪費和人口不斷增長,預計到 2037 年,北美第二代生物燃料市場將佔據最大的收入份額,達到 30%。 2023 年,聯邦政府推出了建立可靠、清潔和負擔得起的電力產業的關鍵標準,其中包括清潔電力法規 (CER)。它根據清潔經濟計劃提供600億美元來推進電力系統脫碳,並提供清潔經濟投資稅收抵免(ITC),此外,加拿大基礎設施銀行(CIB)有針對性的規劃和融資支持電力生產脫碳,例如智慧再生能源電氣化計劃。聯邦政府也推出了《加拿大綠建築戰略》(2024 年)、《進度報告》(2024 年)、《氫能戰略》(2020 年)、《小型模組化反應器 (SMR) 行動計畫》(2020 年) 和《進度更新》(2022 年)。
美國第二代生物燃料市場的推動因素是現代再生能源份額不斷上升,2021 年為 10.9%,2000 年至 2021 年的趨勢變化為 101%,而生物燃料和廢棄物份額到 2022 年將佔最終消費的 5.3%。 2022 年整體電力最終用途成長比 2021 年高出 3%。此外,零售2022 年,住宅最終用戶部門的售電量比前一年增加約 4%,而零售部門向商業最終用戶的售電量比 2021 年增加 3%。
2023 年電力業客戶總數
狀態 |
住宅 |
商業 |
工業 |
交通 |
總計 |
新英格蘭 |
6,579,669 |
943,130 |
21,474 |
6 |
7,544,279 |
大西洋中部 |
16,603,564 |
2,455,311 |
33,989 |
21 |
19,092,885 |
中東北部 |
20,833,849 |
2,547,590 |
55,099 |
11 |
23,436,549 |
中西北部 |
9,915,499 |
1,517,734 |
131,428 |
3 |
11,564,664 |
南大西洋 |
30,090,394 |
4,000,173 |
88,038 |
13 |
34,178,618 |
中東南部 |
8,853,035 |
1,484,981 |
24,411 |
0 |
10,362,427 |
中西南部 |
17,711,160 |
2,400,621 |
419,810 |
6 |
20,531,597 |
山 |
10,725,657 |
1,502,127 |
100,935 |
6 |
12,328,725 |
太平洋沿岸地區 |
19,227,491 |
2,412,748 |
201,091 |
19 |
21,841,349 |
太平洋非連續地區 |
742,395 |
116,913 |
1,974 |
0 |
861,282 |
美國總計 |
141,282,713 |
19,381,328 |
1,078,249 |
85 |
161,742,375 |
來源:EIA
亞太地區市場統計
預計亞太地區第二代生物燃料市場將在預期時間內獲得顯著的收入份額。木質纖維素是地球上最豐富的生物質,來自多種來源,包括稻草、玉米秸稈、小麥秸稈、甘蔗渣、都市固體廢棄物和林業殘留物等農作物殘留物。根據統計,全球農作物秸稈年產量約24.452億噸。值得注意的是,中國貢獻了超過10.395億噸,佔全球的42.5%以上。此外,從喜馬拉雅土壤中分離出來的地衣芽孢桿菌可以產生耐熱纖維素酶,在 60°C 下表現出最佳活性。幾種嗜熱纖維素酶產生細菌,例如貝萊斯芽孢桿菌 MRC 5958 菌株和地芽孢桿菌 sp.。 KP43,從溫泉中分離出來後進行了表徵。另一種從雲藏溫泉中分離出來的菌株 Clostridium SYSU GA15002T 可以利用纖維二糖、纖維素、木聚醣和未經處理的秸稈粉來生產生物乙醇。
目前預測,中國的燃料乙醇產能和消費量將達到 39 億公升。由於某些地區的混合減少、原料價格高以及高關稅限制進口,預計產量仍將略低於 2022 年的水準。在過去幾年持續獲利的推動下,燃料乙醇產量預計將增加 9,600 萬公升。 2023年,生質柴油(BBD)進口量比2022年增加40%,其中超過90%的進口量來自印尼和馬來西亞的棕櫚油生物柴油。此外,由於歐盟的需求,中國的出口量激增,2022 年第四季中國超過阿根廷成為歐盟脂肪酸甲酯 (FAME) 的主要出口國。

主導第二代生物燃料市場的公司
-
第二代生物燃料市場參與者已經認識到向再生能源替代發電的轉變,並利用這一機會擴大其客戶群。越來越多的公司正在進入該行業並從事策略活動,例如新電網的推出、地理擴張以及併購。第二代生物燃料市場的一些知名參與者包括:
- 阿本戈亞有限公司
- 公司概覽
- 商業策略
- 主要產品
- 財務表現
- 關鍵績效指標
- 風險分析
- 近期發展
- 區域業務
- SWOT 分析
- 杜邦 de Numours, Inc.
- 諾維信
- 英國石油公司
- POET, LLC。
- 再生能源集團
- Gevo Inc.
- Enerkem Inc.
- 阿米里斯公司
- Solazyme Inc.
In the News
- 2024 年 8 月,領先的船用燃料供應商Cepsa 宣布委託在巴塞隆納港向挪威郵輪控股公司供應生質燃料。該公司表示可以定期向遊輪產業供應永續燃料。
- 2024 年 3 月,Terragia Biofuel 宣布已籌集 600 萬美元種子輪融資,由 Energy Impact Partners (EIP) 和 Engine Ventures 領投。 Terragia Biofuel 計劃利用這筆資金將其新技術商業化,將纖維素生物質轉化為乙醇和其他產品,擴大員工人數,並與主要生物燃料生產商建立合作夥伴關係。
作者致谢: Dhruv Bhatia
- Report ID: 4879
- Published Date: Jun 07, 2024
- Report Format: PDF, PPT