第二代生物燃料市场规模和份额,按原料(简单木质纤维素、复杂木质纤维素、合成气、藻类)、应用(运输、发电)、类型(纤维素乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物DME)、工艺(生化工艺、热化学工艺)-全球供需分析、增长预测、统计报告2025-2037

  • 报告编号: 4879
  • 发布日期: Jun 07, 2024
  • 报告格式: PDF, PPT

2025-2037 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的规模在 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 2025-2037 年)复合年增长率超过 26.3%。到 2025 年,第二代生物燃料的行业规模预计将达到 168.8 亿美元。

生物乙醇被认为是一种极好的化石燃料替代品,可满足能源需求的整体增长。目前,研究重点是简化可持续且负担得起的原料供应。人们的注意力已经转向木质纤维素废物作为生物乙醇的潜在原料,特别是在发展中国家。在过去的几十年里,利用包括有机残留物在内的非食品木质纤维素生物质生产第二代生物乙醇,由于其丰富性、低成本和可再生性而获得了巨大的关注。它符合零废物计划和循环经济战略,让世界经济与石化行业脱钩。

2022 年巴西纤维素乙醇总产量约为 5500 万升,比上年增加 1500 万升。而在欧盟,截至 2022 年,芬兰有几家工厂,每年利用锯末生产 1000 万升 (MLY)、意大利(使用生物质生产 28 MLY)、奥地利(使用木糖生产 30 MLY)、罗马尼亚(使用麦秆生产 65 MLY)和保加利亚(使用玉米秸秆生产 50 MLY)。根据 NCBI 2022 年 12 月的报告,到 2022 年,欧盟的总容量将达到 183 MLY。  

技术和研发进步导致采用有机溶胶、碱、氢氧化钠、酸、离子液体、高频加热、急流蒸汽、石灰和氨等原料预处理处理。其中,最有前途的是有机溶胶制备和自水解。它们提高了糖产量,最大限度地减少了不溶性木质素的体积,并增加了易于发酵的纤维素含量。此外,污泥温压水解预计可使产品产量增加两倍。

具有自动水解功能的小米柳枝稷生物质组合物

组件

原始生物量,%

自水解后的生物质,%

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

5.4+0.5

5.4+0.5

其他

1.4+0.2

1.9+0.2

总计

100.0

100.0

使用自动水解法进行污泥成分

组件

原始构图,%

自水解后的成分,%

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

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

谷壳和秸秆是主要的稻米废弃物,由于其半纤维素和纤维素成分较高,因此作为可持续能源而得到广泛采用。全球每年产生约 1.2 亿吨稻壳废物。稻壳的主要应用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,生物燃料产业估值为1803.6亿美元。 2021 年,美国的产能占比最高,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%)、世界其他地区 (3%)。

美国第二代或混合生物精炼厂(每年百万加仑)

公司

状态

城市

原料

生产能力 (MGY)

自由项目

IA

埃米茨堡

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

四县玉米加工商

IA

加尔瓦

玉米/纤维素生物质

38

Ace Ethanol LLC

WI

斯坦利

玉米/纤维素生物质

54

POET Biorefning-爱荷华瀑布有限责任公司

IA

爱荷华瀑布

玉米/纤维素生物质

115

路易斯·德雷福斯大章克申有限责任公司

IA

盛大

玉米/纤维素生物质

125

POET Biorefning-Shell Rock LLC

IA

贝壳岩

玉米/纤维素生物质

140

PureField Ingredients LLC

KS

拉塞尔

玉米/高粱/纤维素。生物质

55

鹈鹕收购有限责任公司

CA

斯托克顿

玉米/高粱/纤维素。生物质

60

ELEMENT LLC

KS

科尔维奇

玉米/高粱/纤维素。生物质

70

来源:美国农业部


Second-Generation Biofuels Market trends
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第二代生物燃料市场:增长动力和挑战

增长动力

  • 优惠的政府税收抵免:在国税局 (IRS) 注册的第二代生物燃料制造商有资格获得每加仑 2G 生物燃料最高 1.01 美元的税收抵免,该生物燃料是: 由企业在贸易中作为燃料使用和销售;由买方用于开发第二代生物燃料混合物并出售;作为车辆燃料零售。此外,第二代生物燃料也有资格获得酒精燃料税收抵免,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源自半纤维素或木质纤维素生物质或蓝细菌、培养藻类或浮萍。要获得资格,它需要遵守美国环境保护局 (EPA) 及其添加剂注册要求。酒精度数低于150的酒精、水分或沉积物含量超过4%的燃料以及灰分含量大于1%的燃料不属于第二代生物燃料。该激励措施可用作生产者所得税负债的抵免。根据现行法律,只有在美国生产并在美国境内消费的合格燃料才有资格享受此激励措施。

 

  • 用于生产生物柴油的麻风树油产量高:截至 2024 年,麻风树种植园已遍布埃及各地。麻风树繁殖容易,耐旱性强,含油量比其他油料作物高30-50%。全球麻风树种植面积约为90万公顷,非洲12万公顷,亚洲76万公顷,拉丁美洲约2万公顷。新谷省和上埃及省的所有沙漠地区都被认为是麻风树种植园的潜在地区。埃及的此类边际麻风树土地面积为 844 公顷。麻风树种子的预处理使溶剂萃取的内能提高了 24%,机械萃取的内能提高了 66%。此外,机械提取中的螺旋压榨机的提取率为65-90%(按重量计),从而使石油产出效率达到96%。由于新的支持性法律,意大利和美国也观察到麻风树产量显着增加。在亚洲、印度尼西亚、新加坡、马来西亚和中国,以及拉丁美洲、阿根廷和巴西,麻风树的生物燃料产量呈指数级增长。正在迅速上升。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,而未来十年生物柴油的使用量预计将增长 7%。
  • 电力消耗猛增:2024 年全球电力需求增长 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 3,500 太瓦时。大部分额外需求来自新兴经济体,对增长的贡献率为85%。根据EIA的数据,2024年中国将产生大量需求,同年复合年增长率为4%,预计2027年将达到6%。中国电力在最终能源消费中的比重为28%,显着高于美国(22%)和欧盟(21%)。2024年,可调度产能0.9吉瓦,其中0.4吉瓦使用天然气和 0.3 GW 的发电厂被归类为电网稳定油基发电厂,其余包括生物质、工艺热和废物。根据2024年4月EIA首次长期脱碳电源拍卖结果,中标脱碳电源4吉瓦,其中生物质发电0.2吉瓦、电池储能1.1吉瓦、抽水蓄能水电0.6吉瓦、氢混烧0.06吉瓦、核电1.3吉瓦、氨混烧0.8吉瓦此外,产能市场预留的供应产能自2024年4月起已陆续交付,有望增强市场稳定性。能源和矿产资源部 (MEMR) 第 11/2024 号法令已将这些变化扩展到包括风能和生物质等其他类型的可再生能源。它还对风电项目规定了 15% 的较低本地含量要求。 2024年,可再生能源占发电量的16%,其中生物能源是主要来源,占总量的50%以上。此外,可变可再生能源 (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

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

总计

3,838

3,532

3,756

3,979

来源:EIA

挑战

  • 原料供应不足:原料稀缺是可能减缓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是由非粮食原料制成的,包括农业和林业废物,这些原料可能供应短缺或仅在某些季节出现。原料供应有限的主要原因是生物质的收集和运输可能昂贵且效率低下。例如,需要从各种来源收集农业废物并将其运至中心地点进行处理,这可能会显着增加生产生物燃料的价格。此外,天气模式和土地利用变化等因素可能会影响生物质的数量和质量,进而影响原料的供应。

基准年

2024年

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

  • 北美(美国和加拿大)
  • 亚太地区(日本、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、韩国、亚太地区其他地区)
  • 欧洲(英国、德国、法国、意大利、西班牙、俄罗斯、北欧、欧洲其他地区)
  • 拉丁美洲(墨西哥、阿根廷、巴西、拉丁美洲其他地区)
  • 中东和非洲(以色列、海湾合作委员会北非、南非、中东其他地区和非洲)

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第二代生物燃料细分

应用(交通、发电)

预计到 2037 年底,第二代生物燃料市场的交通运输领域将获得最高收入。该领域的增长可归因于不断发展的城市化进程。大约 44 亿人(占世界人口的 56%)居住在城市地区。到 2050 年,大约十分之七的人将居住在城市,城市人口预计将是目前规模的两倍以上。交通需求随着大都市区人口的增长而增长。交通运输部门对温室气体排放做出了重大贡献,而第二代生物燃料的使用有助于减少这些排放。由于生物燃料是由可再生能源生产的,并且最大限度地减少了对石油等不可再生资源的依赖,因此生物燃料被视为比化石燃料更环保的替代品。

工艺(生化工艺、热化学工艺)

第二代生物燃料市场的热化学工艺领域预计在预测期内增长最快。第二代生物燃料的制造严重依赖热化学过程。使用热化学技术,包括林业和农业废物在内的非食品原料可以非常有效地转化为生物燃料。与主要由粮食作物制成的第一代生物燃料不同,第二代生物燃料是由一系列非粮食原料生产的。此外,可以使用热化学过程生产具有高能量密度的生物燃料,使其成为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的能量密度可与化石燃料相媲美甚至超过。

我们对全球第二代生物燃料市场的深入分析包括以下细分市场:

 

原料

  • 简单木质纤维素
  • 复合木质纤维素
  • 合成气
  • 藻类

 

应用

  • 交通
  • 发电

 

 

类型

  • 纤维素乙醇
  • 生物柴油
  • 生物丁醇
  • 生物 DME

 

处理

  • 生化过程
  • 热化学过程

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第二代生物燃料产业 - 区域概要

北美市场预测   

由于该地区食物浪费和人口不断增长,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%。 2023 年,联邦政府推出了建立可靠、清洁和负担得起的电力行业的关键标准,其中包括清洁电力法规 (CER)。它根据清洁经济计划提供600亿美元来推进电力系统脱碳,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)有针对性的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)、《进度报告》(2024 年)、《氢能战略》(2020 年)、《小型模块化反应堆 (SMR) 行动计划》(2020 年) 和《进度更新》(2022 年)。

美国第二代生物燃料市场的推动因素是现代可再生能源份额不断上升,2021 年为 10.9%,2000 年至 2021 年的趋势变化为 101%,而生物燃料和废物份额到 2022 年将占最终消费的 5.3%。2022 年总体电力最终用途增长比 2021 年高出 3%。此外,零售2022 年,住宅最终用户部门的售电量比上年增加约 4%,而零售部门向商业最终用户的售电量比 2021 年增长 3%。

2023 年电力行业客户总数

状态

住宅

商业

工业

交通

总计

新英格兰

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

中东北部

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

中东南部

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

10,725,657

1,502,127

100,935

6

12,328,725

太平洋沿岸地区

19,227,491

2,412,748

201,091

19

21,841,349

太平洋非连续地区

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:EIA

亚太地区市场统计数据

预计亚太地区第二代生物燃料市场将在预期时间内获得显着的收入份额。木质纤维素是地球上最丰富的生物质,来源于多种来源,包括稻草、玉米秸秆、小麦秸秆、甘蔗渣、城市固体废物和林业残留物等农作物残留物。据统计,全球农作物秸秆年产量约为24.452亿吨。值得注意的是,中国贡献了超过10.395亿吨,占全球的42.5%以上。此外,从喜马拉雅土壤中分离出来的地衣芽孢杆菌可以产生耐热纤维素酶,在 60°C 下表现出最佳活性。几种嗜热纤维素酶产生细菌,例如贝莱斯芽孢杆菌 MRC 5958 菌株和地芽孢杆菌 sp.。 KP43,从温泉中分离出来后进行了表征。另一种从云藏温泉中分离出来的菌株 Clostridium 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。

目前预测,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减少、原料价格高以及高关税限制进口,预计产量仍将略低于 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,生物质柴油(BBD)进口量比2022年增加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,中国的出口量激增,2022 年第四季度中国超过阿根廷成为欧盟脂肪酸甲酯 (FAME) 的主要出口国。

Second-Generation Biofuels Market value
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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认识到向可再生能源替代发电的转变,并利用这一机会扩大其客户群。越来越多的公司正在进入该行业并从事战略活动,例如新电网的推出、地域扩张以及并购。第二代生物燃料市场的一些知名参与者包括:

    • 阿本戈亚有限公司
      • 公司概览
      • 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
      • 区域业务
      • SWOT 分析
    • 杜邦 de Numours, Inc.
    • 诺维信
    • 英国石油公司
    • POET, LLC。
    • 可再生能源集团
    • Gevo Inc.
    • Enerkem Inc.
    • 阿米里斯公司
    • Solazyme Inc.

In the News

  • 2024 年 8 月,领先的船用燃料供应商Cepsa 宣布委托在巴塞罗那港向挪威邮轮控股公司供应生物燃料。该公司表示可以定期向游轮行业供应可持续燃料。
  • 2024 年 3 月,Terragia Biofuel 宣布已筹集 600 万美元种子轮融资,由 Energy Impact Partners (EIP) 和 Engine Ventures 领投。 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,扩大员工人数,并与主要生物燃料生产商建立合作伙伴关系。

作者致谢:   Dhruv Bhatia


  • Report ID: 4879
  • Published Date: Jun 07, 2024
  • Report Format: PDF, PPT

常见问题 (FAQ)

到2025年,第二代生物燃料的产业规模预计将达到168.8亿美元。

2024年,第二代生物燃料市场规模超过115.2亿美元,预计到2037年将超过2397.2亿美元,在预测期内(即2025-2037年)复合年增长率超过26.3%。市场增长是由汽车需求增长、发电量增加、政府大力使用生物燃料等因素推动的。

由于食物浪费日益增加以及该地区人口不断增长,预计到 2037 年,北美工业将占最大收入份额,达到 30%。

市场主要参与者包括 Abengoa S.A.、DuPont de Numours, Inc.、Novozymes、BP p.l.c.、POET, LLC.、Renewable Energy Group、Gevo Inc.、Enerkem Inc.、Amyris, Inc.、Solazyme Inc.。
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