2025 年至 2037 年全球第二代生物燃料市场规模、预测和趋势亮点
第二代生物燃料市场规模在2024年超过115.2亿美元，预计到2037年底将超过2397.2亿美元，在预测期内（即2025年至2037年）的复合年增长率将超过26.3%。预计到2025年，第二代生物燃料的产业规模将达到168.8亿美元。
生物乙醇被认为是一种优秀的化石燃料替代品，能够满足整体能源需求的增长。目前，研究的重点是如何简化可持续且经济实惠的原料供应。人们的注意力已转向木质纤维素废弃物，将其作为生物乙醇的潜在原料，尤其是在发展中国家。在过去的几十年里，利用非食品木质纤维素生物质（包括有机残留物）生产第二代生物乙醇因其丰富、低成本和可再生性而获得了巨大的发展动力。它符合零废弃计划和循环经济战略，使世界经济能够摆脱对石化行业的依赖。
2022年，巴西纤维素乙醇总产量约为5500万升，比上一年增加了1500万升。而在欧盟，截至2022年，芬兰拥有少数几家工厂，利用锯末每年生产1000万升（MLY），意大利（利用生物质2800万升），奥地利（利用木糖3000万升），罗马尼亚（利用小麦秸秆6500万升）和保加利亚（利用玉米秸秆5000万升）。根据NCBI 2022年12月的报告，欧盟的总产能在2022年达到1.83亿升。
技术和研发的进步使得采用有机溶胶、碱、氢氧化钠、酸、离子液体、高频加热、尖锐蒸汽、石灰和氨水等原料预处理方法成为可能。其中，最有前景的是有机溶胶制备和自水解技术。它们可以提高糖产量，最大限度地减少不溶性木质素的含量，并增加易发酵纤维素的含量。此外，污泥温压水解估计可以使产品产量增加一倍。
自水解的小米柳枝稷生物质组合物
|
成分 |
原始生物质，% |
自水解后生物质，% |
|
纤维素 |
46.7±0.5 |
53.9±0.5 |
|
半纤维素 |
23.0±1.0 |
10.6±1.0 |
|
可溶性物质 |
7.7±0.5 |
11.5±0.5 |
|
木质素 |
13.8±0.2 |
14.7±0.2 |
|
树脂和脂肪 |
2.0±10 |
2.0±10 |
|
灰烬 |
5.4±0.5 |
5.4±0.5 |
|
其他 |
1.4±0.2 |
1.9±0.2 |
|
总计 |
100.0 |
100.0 |
自水解污泥成分分析
|
成分 |
原始成分，% |
自水解后成分，% |
|
纤维素 |
34.0±0.5 |
37.0±0.5 |
|
半纤维素 |
3.7±1.0 |
1.5±1.0 |
|
可溶性物质 |
3.2±0.5 |
6.9±0.5 |
|
木质素 |
8.5±0.2 |
3.5±0.2 |
|
树脂和脂肪 |
2.3±10 |
2.3±10 |
|
灰分 |
47.8±0.5 |
48.0±0.5 |
|
其他 |
0.5±0.2 |
0.8±0.2 |
|
总计 |
100.0 |
100.0 |
来源：《开放农业杂志》
稻壳和稻草是主要的稻米废弃物，由于其富含半纤维素和纤维素，已被广泛用作可持续能源。全球每年约有1.2亿吨稻壳被废弃。稻壳的主要用途之一是生产生物燃料。据Research Nester估计，生物燃料市场规模预计将从2024年的1730.9亿美元增长到2037年底的3691.9亿美元，复合年增长率约为6%。到2025年底，生物燃料产业规模预计将达到1803.6亿美元。 2021年，美国的产能最高，为55%，其次是巴西（27%）、欧盟（5%）、中国（3%）、印度（3%）、加拿大（2%）、泰国（1%）、阿根廷（1%）和世界其他地区（3%）。
美国第二代或混合生物精炼厂，单位：百万加仑/年
|
公司 |
州/省 |
城市 |
原料 |
产能 (MGY) |
|
自由项目 |
爱荷华州 |
埃姆茨堡 |
纤维素生物质 |
25 |
|
NewEnergyBlue LLC |
IA |
梅森城 |
纤维素生物质 |
20 |
|
VERBIO 北美公司 |
IA |
内华达州 |
玉米/纤维素生物质 |
60 |
|
Quad County 玉米加工商 |
IA |
Galva |
玉米/纤维素生物质 |
38 |
|
Ace Ethanol LLC |
WI |
Stanley |
玉米/纤维素生物质 |
54 |
|
POET Biorefning-Iowa Falls LLC |
IA |
爱荷华瀑布 |
玉米/纤维素生物质 |
115 |
|
路易·德雷福斯大章克申有限责任公司 |
爱荷华州 |
Grand |
玉米/纤维素生物质 |
125 |
|
POET Biorefning-Shell Rock LLC |
IA |
Shell Rock |
玉米/纤维素生物质 |
140 |
|
PureField Ingredients LLC |
KS |
罗素 |
玉米/高粱/纤维素。生物质 |
55 |
|
Pelican Acquisition LLC |
加州 |
斯托克顿 |
玉米/高粱/纤维素。生物质 |
60 |
|
ELEMENT LLC |
KS |
Colwich |
玉米/高粱/纤维素生物质 |
70 |
来源：美国农业部
第二代生物燃料市场：增长动力与挑战
增长动力
-
优惠的政府税收抵免：在美国国税局 (IRS) 注册的第二代生物燃料制造商，如果生产的第二代生物燃料用于以下用途，则可享受每加仑最高 1.01 美元的税收抵免：企业在贸易中将其用作燃料销售；购买者将其用于开发第二代生物燃料混合物；作为车辆燃料零售。此外，第二代生物燃料还可享受酒精燃料税收抵免，乙醇的抵免额为每加仑 0.46 美元，非乙醇生物燃料的抵免额为每加仑 0.41 美元。第二代生物燃料通常来源于半纤维素或木质纤维素生物质或蓝藻、培养藻类或浮萍。要获得资格，它需要符合美国环境保护署 (EPA) 及其添加剂注册要求。酒精度低于 150 的酒精、水或沉积物含量超过 4% 的燃料以及灰分含量超过 1% 的燃料不属于第二代生物燃料。该奖励可用于抵扣生产者的所得税负债。根据现行法律，只有在美国生产并供美国境内消费的合格燃料才有资格获得此项奖励。
-
用于生物柴油的麻疯树油产量高：截至 2024 年，麻疯树种植园遍布埃及。麻疯树易于繁殖，耐旱性强，含油量比其他油料作物高出 30-50%。全球麻疯树的种植面积约为 90 万公顷，其中非洲 12 万公顷，亚洲 76 万公顷，拉丁美洲约 2 万公顷。新河谷和上埃及省的所有沙漠地区都被视为麻疯树种植园的潜在区域。埃及的此类边际麻疯树土地面积为 844 公顷。麻疯树种子的预处理可使溶剂萃取的内能提高 24%，机械萃取的内能提高 66%。此外，螺旋压榨式机械萃取可提取 65-90% 的重量，油产出效率为 96%。由于新的支持法律，意大利和美国的麻疯树产量也显著增加。在亚洲的印度尼西亚、新加坡、马来西亚和中国，以及拉丁美洲的阿根廷和巴西，麻疯树的生物燃料产量呈指数级增长。正在快速上升。预计到2030年底，印度尼西亚的生物柴油产量将以23%的速度增长，而生物柴油使用量预计在未来十年将增长7%。
- 电力消耗迅猛增长：2024年全球电力需求增长了4.3%，预计2027年将继续以4%的速度增长。未来三年，电力消耗将达到3500太瓦时。新增需求主要来自新兴经济体，贡献了85%的增长。根据 EIA 的数据，2024 年中国将迎来巨大的能源需求，同年的复合年增长率为 4%，预计到 2027 年将达到 6%。中国最终能源消费中电力占比为 28%，远高于美国（22%）和欧盟（21%）。2024 年，可调度容量为 0.9 吉瓦，其中 0.4 吉瓦使用天然气，0.3 吉瓦被归类为电网稳定石油基电厂，其余包括生物质、工艺热和废物。根据 2024 年 4 月首次长期 EIA 脱碳电源拍卖的结果，共授予 4 吉瓦脱碳电源，其中包括 0.2 吉瓦生物质能、1.1 吉瓦电池储能、0.6 吉瓦抽水蓄能水电、0.06 吉瓦氢能混烧、1.3 吉瓦核能和 0.8 吉瓦氨混烧容量。此外，容量市场储备的供应容量已于 2024 年 4 月开始交付，预计将增强市场稳定性。能源和矿产资源部 (MEMR) 第 11/2024 号法令将这些变化扩展至包括其他类型的可再生能源，例如风能和生物质能。它还为风电项目设定了 15% 的较低本地内容要求。2024 年，可再生能源贡献了 16% 的发电量，其中生物能源是主要来源，占总发电量的 50% 以上。此外，可变性可再生能源 (VRE) 占发电结构的 27%。
2024 年所有行业的净发电量（千兆瓦时）
| 第二代生物燃料 | 九月 | 十月 | 十一月 | 十二月 |
| 木材及木材衍生产品燃料 | 2,608 | 2,297 | 2,555 | 2,794 |
| 其他 | 1,230 | 1,235 | 1,202 | |
| 总计 | 3,838 | 3,532 | 3,756 | 3,979 |
来源：美国能源信息署（EIA）
挑战
-
原料供应不足：原料短缺是可能阻碍第二代生物燃料市场扩张的一个重要因素。大多数第二代生物燃料由非食品原料制成，包括农业和林业废弃物，这些原料可能供应短缺，或者仅在某些季节供应不足。原料供应有限的主要原因是生物质的收集和运输成本高昂且效率低下。例如，需要从各种来源收集农业废弃物并将其运送到集中地点进行处理，这可能会显著提高生物燃料的生产成本。此外，天气模式和土地利用变化等因素也可能影响生物质的数量和质量，从而影响原料的供应。
第二代生物燃料市场：关键见解
| 报告属性 | 详细信息 |
|---|---|
|
基准年 |
2024 |
|
预测年份 |
2025-2037 |
|
复合年增长率 |
26.3% |
|
基准年市场规模（2024年） |
115.2亿美元 |
|
预测年度市场规模（2037 年） |
2397.2亿美元 |
|
区域范围 |
|
第二代生物燃料细分
应用（交通运输、发电）
预计到2037年底，第二代生物燃料市场中的交通运输领域将获得最高收入。该领域的增长可以归因于城市化进程的加快。全球约有44亿人（占全球人口的56%）居住在城市地区。到2050年，约有十分之七的人将居住在城市，预计城市人口将比现在增加一倍以上。交通运输需求随着大都市地区人口的增长而增长。交通运输行业是温室气体排放的重要贡献者，而使用第二代生物燃料有助于减少这些排放。由于生物燃料源自可再生能源，并最大限度地减少了对石油等不可再生资源的依赖，因此被视为比化石燃料更环保的替代品。
工艺（生物化学工艺、热化学工艺）
预计第二代生物燃料市场中的热化学工艺环节将在预测期内实现最高增长。第二代生物燃料的生产很大程度上依赖于热化学工艺。非食品原料，包括林业和农业废弃物，可以通过热化学技术高效地转化为生物燃料。第二代生物燃料由多种非食品原料生产，而第一代生物燃料主要由粮食作物制成。此外，利用热化学工艺可以生产出高能量密度的生物燃料，使其成为交通运输相关应用的理想选择。气化和热解热化学过程生产的生物燃料，其能量密度可与化石燃料媲美，甚至超过化石燃料。
我们对全球第二代生物燃料市场的深入分析涵盖以下细分领域：
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原料 |
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应用 |
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类型 |
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|
工艺 |
|
Vishnu Nair
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第二代生物燃料产业——区域概况
北美市场预测
预计到2037年，北美第二代生物燃料市场将占据最大的收入份额，达到30%，这得益于该地区不断增长的食物浪费和人口增长。2023年，联邦政府推出了构建可靠、清洁且价格合理的电力行业的关键标准，其中包括《清洁电力法规》(CER)。联邦政府在《清洁经济计划》下提供600亿美元资金推进电力系统脱碳，并提供清洁经济投资税收抵免(ITC)。此外，加拿大基础设施银行(CIB)的定向规划和融资支持电力生产脱碳，例如“智能可再生能源电气化计划”。联邦政府还推出了《加拿大绿色建筑战略》（2024 年）、《进展报告》（2024 年）、《氢能战略》（2020 年）、《小型模块化反应堆 (SMR) 行动计划》（2020 年）和《进展更新报告》（2022 年）。
美国第二代生物燃料市场受现代可再生能源份额上升的推动，2021 年现代可再生能源份额为 10.9%，2000 年至 2021 年之间的趋势变化为 101%，而 2022 年生物燃料和废弃物占最终消费的 5.3%。2022 年整体电力终端使用量增长率比 2021 年高出 3%。此外，2022 年面向住宅终端使用部门的零售电力销售额比上一年增长了约 4%，而面向商业终端用户的零售电力销售额比上一年增长了 3%。 2021.
2023 年电力行业总客户数
|
各州 |
住宅 |
商业 |
工业 |
交通运输 |
总计 |
|
新英格兰地区 |
6,579,669 |
943,130 |
21,474 |
6 |
7,544,279 |
|
中大西洋 |
16,603,564 |
2,455,311 |
33,989 |
21 |
19,092,885 |
|
东北中部 |
20,833,849 |
2,547,590 |
55,099 |
11 |
23,436,549 |
|
西北中部 |
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 |
|
东南中部 |
8,853,035 |
1,484,981 |
24,411 |
0 |
10,362,427 |
|
西南中部 |
17,711,160 |
2,400,621 |
419,810 |
6 |
20,531,597 |
|
山峰 |
10,725,657 |
1,502,127 |
100,935 |
6 |
12,328,725 |
|
太平洋毗连区 |
19,227,491 |
2,412,748 |
201,091 |
19 |
21,841,349 |
|
太平洋非毗连地区 |
742,395 |
116,913 |
1,974 |
0 |
861,282 |
|
美国总计 |
141,282,713 |
19,381,328 |
1,078,249 |
85 |
161,742,375 |
来源：美国能源信息署 (EIA)
亚太地区市场统计数据
预计在预期时间内，亚太地区第二代生物燃料市场将占据显著的收入份额。木质纤维素是地球上最丰富的生物质，其来源多种多样，包括稻草、玉米秸秆、麦草、甘蔗渣等作物残留物、城市固体废物和林业废弃物。统计数据估计，全球每年作物残留物产量约为24.452亿吨。其中，中国贡献了超过10.395亿吨，占全球产量的42.5%以上。此外，从喜马拉雅土壤中分离出的地衣芽孢杆菌可以产生耐热纤维素酶，该酶在60℃下表现出最佳活性。一些产嗜热纤维素酶的细菌，例如贝莱斯芽孢杆菌MRC 5958菌株和地芽孢杆菌KP43，已从温泉中分离出来并被鉴定。另一株从云南-西藏温泉中分离出来的菌株，梭菌SYSU GA15002T，可以利用纤维二糖、纤维素、木聚糖和未经处理的秸秆粉来生产生物乙醇。
目前的预测估计，中国的燃料乙醇产能和消费量将达到39亿升。由于某些地区的混合量减少、原料价格高企以及高关税限制进口量，预计产量将略低于2022年的水平。在过去几年持续盈利的推动下，燃料乙醇产量预计将增加9600万升。 2023年，生物质基柴油 (BBD) 进口量较2022年增长了40%，其中超过90%的进口量来自印度尼西亚和马来西亚的棕榈油生物柴油。此外，由于欧盟的需求，中国出口量激增，在2022年第四季度，中国超过阿根廷，成为欧盟最大的脂肪酸甲酯 (FAME) 出口国。
主导第二代生物燃料市场的公司
-
第二代生物燃料市场参与者已经意识到电力生产向可再生能源转型的趋势，并抓住机遇扩大客户群。越来越多的公司正在进入该行业，并参与到诸如新电网建设、地域扩张以及并购等战略活动中。第二代生物燃料市场的一些知名参与者包括：
- 阿本戈亚公司
- 公司概况
- 业务战略
- 主要产品
- 财务业绩
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域布局
- SWOT 分析
- 杜邦公司
- 诺维信公司
- 英国石油公司
- POET 有限责任公司
- 可再生能源集团
- Gevo Inc.
- Enerkem Inc.
- 阿米里斯公司
- Solazyme Inc.
最新发展
- 2024年8月，领先的船用燃料供应商Cepsa宣布在巴塞罗那港向挪威邮轮控股公司（Norwegian Cruise Line Holdings）供应生物燃料。该公司表示，可以定期向邮轮行业供应可持续燃料。
- 2024年3月，Terragia Biofuel宣布已完成由Energy Impact Partners (EIP)和Engine Ventures领投的600万美元种子轮融资。Terragia Biofuel计划利用这笔资金将其新技术商业化，将纤维素生物质转化为乙醇和其他产品，扩大员工队伍，并与主要生物燃料生产商建立合作伙伴关系。
作者致谢: Ipseeta Dash
- Report ID: 4879
- Published Date: Jun 19, 2025
- Report Format: PDF, PPT
