2025 年至 2037 年全球第二代生質燃料市場規模、預測與趨勢亮點
第二代生物燃料市場規模在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年至2037年）的複合年增長率將超過26.3%。預計到2025年，第二代生物燃料的產業規模將達到168.8億美元。
生物乙醇被認為是一種優秀的化石燃料替代品，能夠滿足整體能源需求的成長。目前，研究的重點是如何精簡可持續且經濟實惠的原料供應。木質纖維素廢棄物已成為生物乙醇的潛在原料，尤其是在發展中國家。在過去的幾十年裡，利用非食品木質纖維素生物質（包括有機殘留物）生產第二代生物乙醇因其豐富、低成本和可再生性而獲得了巨大的發展動力。它符合零廢棄計畫和循環經濟策略，使世界經濟能夠擺脫對石化產業的依賴。
2022年，巴西纖維素乙醇總產量約5,500萬公升，比前一年增加了1,500萬公升。而在歐盟，截至2022年，芬蘭擁有少數幾家工廠，利用鋸末每年生產1000萬公升（MLY），義大利（利用生物質2800萬公升），奧地利（利用木糖3000萬公升），羅馬尼亞（利用小麥秸稈6500萬公升）和保加利亞（利用玉米秸稈）。根據NCBI 2022年12月的報告，歐盟的總產能在2022年達到1.83億公升。
技術和研發的進步使得採用有機溶膠、鹼、氫氧化鈉、酸、離子液體、高頻加熱、尖銳蒸汽、石灰和氨水等原料預處理方法成為可能。其中，最有前景的是有機溶膠製備和自水解技術。它們可以提高糖產量，最大限度地減少不溶性木質素的含量，並增加易發酵纖維素的含量。此外，污泥溫壓水解估計可以使產品產量增加一倍。
自水解的小米柳枝稷生物質組成
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成分 |
原始生物質，百分比 |
自水解後生物質，% |
|
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 |
採用自動水解的污泥成分
|
成分 |
原成分，% |
自水解後成分，% |
|
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 |
|
灰分 |
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：《開放農業期刊》
稻殼和稻草是主要的稻米廢棄物，由於其富含半纖維素和纖維素，已被廣泛用作可持續能源。全球每年約有1.2億噸稻殼作為廢棄物產生。稻殼的主要用途之一是生產生質燃料。根據Research Nester的估計，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%。 2025年底，生物燃料產業規模預計將達到1,803.6億美元。 2021年，美國的產能最高，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%）和世界其他地區（3%）。
美國第二代或混合生物精煉廠，單位：百萬加侖/年
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公司 |
州 |
城市 |
原料 |
產能 (MGY) |
|
LIBERTY 專案 |
IA |
埃姆茨堡 |
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 |
愛荷華州 |
內華達州 |
玉米/纖維素生物質 |
60 |
|
Quad County 玉米加工商 |
IA |
Galva |
玉米/纖維素生物質 |
38 |
|
Ace Ethanol LLC |
WI |
Stanley |
玉米/纖維素生物質 |
54 |
|
POET Biorefning-Iowa Falls LLC |
IA |
愛荷華瀑布 |
玉米/纖維素生物質 |
115 |
|
路易‧德雷福斯大章克申有限責任公司 |
愛荷華州 |
大 |
玉米/纖維素生物質 |
125 |
|
POET Biorefning-Shell Rock LLC |
IA |
Shell Rock |
玉米/纖維素生物質 |
140 |
|
PureField Ingredients LLC |
KS |
Russell |
玉米/高粱/纖維素。生物質 |
55 |
|
Pelican Acquisition LLC |
加州 |
斯托克頓 |
玉米/高粱/纖維素。生物質 |
60 |
|
ELEMENT LLC |
KS |
Colwich |
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：在美國國稅局 (IRS) 註冊的第二代生物燃料製造商，如果生產的第二代生物燃料用於以下用途，則可享受每加侖最高 1.01 美元的稅收抵免：企業在貿易中將其用作燃料銷售；購買者將其用於開發第二代生物燃料混合物；作為車輛燃料零售。此外，第二代生質燃料還可享有酒精燃料稅收抵免，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來自半纖維素或木質纖維素生物質、藍藻、培養藻類或浮萍。要獲得資格，它需要符合美國環保署 (EPA) 及其添加劑註冊要求。酒精濃度低於 150 的酒精、水或沉積物含量超過 4% 的燃料以及灰分含量超過 1% 的燃料不屬於第二代生物燃料。此激勵措施可用於抵扣生產者的所得稅負債。根據現行法律，只有在美國生產並供美國境內消費的合格燃料才有資格獲得此激勵措施。
-
用於生質柴油的痲瘋樹油產量高：截至 2024 年，痲瘋樹種植園遍布埃及。痲瘋樹易於繁殖，耐旱性強，含油量比其他油料作物高出 30-50%。全球痲瘋樹種植面積約90萬公頃，其中非洲12萬公頃，亞洲76萬公頃，拉丁美洲約2萬公頃。新河谷省和上埃及省的所有沙漠地區都被視為痲瘋樹種植的潛在區域。埃及的此類邊緣痲瘋樹土地面積達844公頃。痲瘋樹種子的預處理可使溶劑萃取的內能提高24%，機械萃取的內能提高66%。此外，螺旋壓榨式機械萃取的萃取率可達65-90%（重量百分比），出油率可達96%。由於新的扶持性法律的出台，義大利和美國的痲瘋樹產量也顯著增加。在亞洲的印尼、新加坡、馬來西亞和中國，以及拉丁美洲的阿根廷和巴西，痲瘋樹的生物燃料產量正在呈指數級增長。預計到2030年底，印尼的生物柴油產量將以23%的速度成長，而生物柴油的使用量預計在未來十年將成長7%。
- 電力消耗迅猛成長：2024年全球電力需求成長了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3500太瓦時。新增需求主要來自新興經濟體，貢獻了85%的成長。根據 EIA 的數據，2024 年中國將迎來龐大的能源需求，同年的複合年增長率為 4%，預計到 2027 年將達到 6%。中國最終能源消耗中電力佔比為 28%，遠高於美國（22%）和歐盟（21%）。 2024 年，可調度容量為 0.9 吉瓦，其中 0.4 吉瓦使用天然氣，0.3 吉瓦被歸類為電網穩定石油基電廠，其餘包括生物質、製程熱和廢棄物。根據2024年4月首次長期EIA脫碳電力供應拍賣的結果，共計4吉瓦的脫碳電力資源被授予，其中包括0.2吉瓦的生物質能、1.1吉瓦的電池儲能、0.6吉瓦的抽水蓄能水力發電、0.06吉瓦的氫能混燒、1.3吉瓦的抽水蓄能水力發電、0.06吉瓦的氫能混燒、1.3吉瓦的核能以及0.88燒。此外，容量市場中的儲備供應容量已於2024年4月開始交付，預計將增強市場穩定性。能源和礦產資源部（MEMR）第11/2024號法令將這些變化擴展至其他類型的再生能源，例如風能和生質能。該法令也規定，風電專案的在地化比例要求降低至15%。 2024年，再生能源貢獻發電量的16%，其中生物能源成為主要來源，佔總發電量的50%以上。此外，可變性再生能源 (VRE) 佔發電結構的 27%。
2024 年所有產業的淨發電量（千兆瓦時）
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第二代生質燃料 |
9 月 |
10 月 |
十一月 |
十二月 |
|
木材與木質燃料 |
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：美國能源資訊署（EIA）
挑戰
-
原料供應不足：原料短缺是可能阻礙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由非食品原料製成，包括農業和林業廢棄物，這些原料可能供應短缺，或僅在某些季節供應不足。原料供應有限的主要原因是生物質的收集和運輸成本高且效率低。例如，需要從各種來源收集農業廢棄物並將其運送到集中地點進行處理，這可能會顯著提高生物燃料的生產成本。此外，天氣模式和土地利用變化等因素也可能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：關鍵見解
| 報告屬性 | 詳細資訊 |
|---|---|
|
基準年 |
2024 |
|
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中的交通運輸領域將獲得最高收入。該領域的成長可以歸因於城市化進程的加速。全球約有44億人（佔全球人口的56%）居住在城市地區。到2050年，約有十分之七的人將居住在城市，預計城市人口將比現在增加一倍以上。交通運輸需求隨著大都會地區人口的成長而成長。交通運輸業是溫室氣體排放的重要貢獻者，而使用第二代生物燃料有助於減少這些排放。由於生物燃料源自再生能源，並最大限度地減少了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（生物化學製程、熱化學製程）
預計第二代生物燃料市場中的熱化學製程環節將在預測期內達到最高成長。第二代生物燃料的生產很大程度上依賴熱化學製程。非食品原料，包括林業和農業廢棄物，可以透過熱化學技術高效轉化為生燃料。第二代生物燃料由多種非食品原料生產，而第一代生物燃料主要由糧食作物製成。此外，利用熱化學製程可以生產出高能量密度的生物燃料，使其成為交通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，其能量密度可與化石燃料媲美，甚至超過化石燃料。
我們對全球第二代生物燃料市場的深入分析涵蓋以下細分領域：
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原料 |
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應用 |
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類型 |
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製程 |
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Vishnu Nair
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第二代生物燃料產業 - 區域概要
北美市場預測
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%，這得益於該地區不斷增長的食物浪費和人口增長。 2023年，聯邦政府推出了建構可靠、乾淨且價格合理的電力產業的關鍵標準，其中包括《清潔電力法規》(CER)。聯邦政府在《清潔經濟計畫》下提供600億美元資金推進電力系統脫碳，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)的定向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畫」。聯邦政府也推出了《加拿大綠建築戰略》（2024 年）、《進展報告》（2024 年）、《氫能戰略》（2020 年）、《小型模組化反應器 (SMR) 行動計畫》（2020 年）和《進展更新報告》（2022 年）。
美國第二代生物燃料市場受現代再生能源份額上升的推動，2021 年現代再生能源份額為 10.9%，2000 年至 2021 年之間的趨勢變化為 101%，而 2022 年生物燃料和廢棄物佔最終消費的 5.3%。 2022 年整體電力終端使用量成長率比 2021 年高出 3%。此外，2022 年面向住宅終端使用部門的零售電力銷售額比前一年增長了約 4%，而面向商業終端用戶的零售電力銷售額比前一年增長了 3%。 2021.
2023 年電力產業總客戶數
|
各州 |
住宅 |
商業 |
工業 |
交通運輸 |
總計 |
|
新英格蘭地區 |
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 |
|
東北中部 |
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 |
|
東南中部 |
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 |
|
太平洋毗連區 |
19,227,491 |
2,412,748 |
201,091 |
19 |
21,841,349 |
|
太平洋非毗連地區 |
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：美國能源資訊署 (EIA)
亞太地區市場統計
預計在預期時間內，亞太地區第二代生質燃料市場將佔據顯著的收入份額。木質纖維素是地球上最豐富的生物質，其來源多種多樣，包括稻草、玉米秸稈、麥草、甘蔗渣等作物殘留物、都市固體廢棄物和林業廢棄物。統計數據估計，全球每年作物殘留物產量約24.452億噸。其中，中國貢獻了超過10.395億噸，佔全球產量的42.5%以上。此外，從喜馬拉雅土壤中分離出的地衣芽孢桿菌可以產生耐熱纖維素酶，在60℃下表現出最佳活性。一些產嗜熱纖維素酶的細菌，例如貝萊斯芽孢桿菌MRC 5958菌株和地芽孢桿菌KP43，已從溫泉中分離並鑑定出來。另一株從雲南-西藏溫泉中分離出來的菌株，梭菌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。
目前的預測估計，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量減少、原料價格高企以及高關稅限制進口量，預計產量將略低於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，生質基柴油 (BBD) 進口量較2022年成長了40%，其中超過90%的進口量來自印尼和馬來西亞的棕櫚油生質柴油。此外，由於歐盟的需求，中國出口量激增，在2022年第四季度，中國超過阿根廷，成為歐盟最大的脂肪酸甲酯 (FAME) 出口國。
主導第二代生物燃料市場的公司
-
第二代生質燃料市場參與者已經意識到電力生產向再生能源轉型的趨勢，並抓住機會擴大客戶群。越來越多的公司正在進入該行業，並參與諸如新電網建設、地理擴張以及併購等策略活動。第二代生物燃料市場的一些知名參與者包括：
- 阿本戈亞公司
- 公司概況
- 業務策略
- 主要產品
- 財務表現
- 關鍵績效指標
- 風險分析
- 近期發展
- 區域佈局
- SWOT 分析
- 杜邦公司
- 諾維信公司
- 英國石油公司
- POET 有限責任公司
- 再生能源集團
- Gevo Inc.
- Enerkem Inc.
- 阿米里斯公司
- Solazyme Inc.
最新動態
- 2024年8月，領先的船用燃料供應商Cepsa宣佈在巴塞隆納港向挪威郵輪控股公司供應生物燃料。該公司表示，其能夠定期向郵輪業供應永續燃料。
- 2024年3月，Terragia Biofuel宣布已完成由Energy Impact Partners (EIP)和Engine Ventures領投的600萬美元種子輪融資。 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，擴大員工隊伍，並與主要生物燃料生產商建立合作夥伴關係。
作者致谢: Ipseeta Dash
- Report ID: 4879
- Published Date: Jun 30, 2025
- Report Format: PDF, PPT
