关于我国将全面推广使用的车用乙醇汽油，看这篇就够了

导读

国家发展改革委、国家能源局等十五部门13日联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》（以下简称《方案》），明确到2020年在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，基本实现全覆盖，市场化运行机制初步建立。

一. 什么是乙醇汽油？

通俗点说，往汽油里按一定比例添加乙醇并混合均匀就叫乙醇汽油了，这个比例可以是任何的一个数值，但是按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。按照命名来看，这就是E10燃油，E表示Ethanol，10则表示10%的添加比例。

这里我们就要评价乙醇的燃烧性能了，按照经验值，燃料乙醇的热值为同等质量的普通汽油的60%，而如果在汽油中添加10%的乙醇，若还想达到原来的动力水平，则需要付出更多的燃油，按照经验值，若汽车不作任何改动就使用含乙醇10%的混合汽油时，发动机的油耗会增加5%。而由于汽化潜热高，所以乙醇汽油的低温冷启动性能也会下降。但是乙醇汽油辛烷值更高，抗爆性更好，因此可以替代掉现在广泛使用的MTBE添加剂。而另一点好处就是乙醇自带氧原子，燃料含氧量增加可以带来更充分的燃烧效果，一氧化碳等有害物排放会变得更少，这也是推广他的重要原因。

图一： 乙醇成分示意图

二. 两种流派

受 20 世纪 70 年代中期“石油危机”等因素影响，燃料乙醇工业在许多国家得以大力发展，特别是在巴西、欧美等国发展迅速。中国车用乙醇汽油的使用最初的考虑是转化过多的“陈化粮”，解决农民“卖粮难”问题。但随着油价不断走高，燃料乙醇作为“替代能源”的战略意义愈发显现，扩大燃料乙醇生产和试点使用成为趋势。

 

从 2001 年开始，我国开始燃料乙醇的试点及推广工作。随着政府推进力度的加大，燃料乙醇的市场化进程明显加快。截至 2015 年，推广使用燃料乙醇的省份已扩大到了 11 个，而我国也成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国。

 

目前我国燃料乙醇生产已经形成规模，从工艺上也走出生物发酵制乙醇和煤制乙醇两条路线。其中生物发酵法主要以玉米、小麦、薯类等为原料，经发酵、蒸馏、脱水等工艺生产无水乙醇并与汽油混配而成；煤制乙醇则是中国煤化工行业新兴发展方向之一，包括工业尾气/合成气微生物发酵法制乙醇、醋酸直接加氢、醋酸酯化加氢、以及合成气催化合成制乙醇等细分工艺。

图二： 生物发酵制乙醇和煤制乙醇两条路线

来源：东方证券研究所，亚化咨询

生物乙醇。陈粮过剩和政府补贴成为生物乙醇发展的大背景。我国最早规划燃料乙醇产业时主要参考该产业发展较为先进的巴西及美国，即采取了政府扶持发展生物发酵制乙醇的路线。当时我国粮食过剩严重，陈粮化问题亟待解决，玉米等粮食制乙醇项目首先上马，此规划一举两得：即解决了陈粮严重的问题，又能够发展清洁新能源。同时，由于当时技术偏弱，生物发酵制乙醇成本过高，我国主要采取了财政补贴、税收优惠等政策对生物乙醇行业进行扶持。

图三：粮食制燃料乙醇早期补助标准（单位：元/吨）

来源：网上资料，中粮生化债券集说明书，东方证券研究所

 

我国生物发酵法制乙醇主要经历了3个阶段。分别对应三代燃料乙醇产品，即 G1，G1.5 和 G2。

 

G1 代产品以玉米，小麦等陈粮为原料，通过生物酶的发酵，由淀粉转化为乙醇，再加以提纯分离，最终得到可以与汽油掺混的无水燃料乙醇。根据测算，目前该方法成本在 4500-5000 元/吨之间。

G1.5代产品则以提倡的非粮（木薯）等农作物为原料，通过发酵将淀粉转化为乙醇。该工艺路线避免了消耗大量可做人畜粮食的玉米，但因为农作物需求会占用大量农田，在农业经济上不划算。所以该原料主要依赖于进口，并因此带来了成本不稳定的隐患。以年产 30 万吨木薯乙醇项目为例（总投资 21.6 亿元，木薯价格 1400 元/吨），经测算其成本在 5300 元/吨左右。

由于 G1.5 代产品成本居高不下，G2代产品当前凭借纤维素制乙醇，而更受国家和企业的青睐。纤维素制乙醇在美国属于应用最为普遍的工艺，其最大的优势在于原料易得便宜，但其对生物催化酶的要求较高。而目前我国酶生产水平较为落后，故成本仍相对偏高，经测算我国使用秸秆生产的燃料乙醇成本约在 5600 元/吨左右。

表一： 生物制乙醇三代产品的优缺点

来源：CNKI，东方证券研究所

煤制乙醇。煤制乙醇路线与传统生物质制乙醇完全不同，而我国作为煤炭储备大国，长期来看发展煤制乙醇具有巨大优势。煤经合成气制乙醇的工艺路线又可以分为直接法和间接法两种。

（1）直接法将合成气直接通过生物发酵或催化剂催化得到乙醇，再加以分离得到无水乙醇，工艺可细分为生物法和贵金属催化法两种（①.生物法、②.贵金属催化法）。

（2）间接法是指以煤制合成气为源头通过甲醇、二甲醚、醋酸、醋酸酯等中间产物，再通过催化加氢得到乙醇，并最终提纯为无水乙醇的工艺路线（③.二甲醚路线、④.醋酸路线、⑤.醋酸酯路线）。

煤制乙醇成本优势明显。与生物质燃料乙醇相比，煤制乙醇的成本显著低于各代生物发酵乙醇，即使考虑生物质乙醇补贴和煤制乙醇 5%消费税以后（生物质乙醇免消费税），我国煤制乙醇仍然具有成本优势。其中各路线中成本最高的醋酸酯加氢路线也要比生物质乙醇中成本最低的玉米乙醇便宜近 300 元/吨。此外，考虑未来生物质乙醇补贴下行、玉米去库存的大趋势，煤制乙醇的成本优势将更为明显。 

图四：我国燃料乙醇各路线成本比较（不考虑补贴和消费税）

来源：CNKI，网上资料

图五：我国燃料乙醇各路线成本比较（考虑补贴和消费税）

来源：CNKI，网上资料，东方证券研究所

三. 市场空间

当前，美国和巴西燃料乙醇合计产量约占世界燃料乙醇产量的 85%。我国虽然已晋升为全球第三大乙醇生产国，但总产量和生产效率仍明显落后于美巴两国。

图六： 全球燃料乙醇产量及增速

来源：Wind

图七：2015年全球各地区燃料乙醇产量占比

来源：Wind

与美国、巴西相比，我国燃料乙醇规模仍偏小，2016 年产量仅为 260 万吨，占工业消费比例仅为 8%，调和汽油约 2600 万吨，仅占去年全国汽油总消费量的 20%。

图八：我国燃料乙醇市场与美国巴西的相比

从中期来看，国家能源局于 2016 年 12 月印发《生物质能发展“十三五”规划》，提出到 2020 年我国燃料乙醇产量达到 400 万吨，相比目前有 54%的增长空间；

而从长期来看，我国 2016 年汽油表观消费量为 11983 万吨，如果按照 10%的添加比例测算燃料乙醇使用量将达到 1198 万吨，相比当前有近 940 万吨的需求缺口。

图九：我国燃料乙醇消费量及乙醇汽油使用比例

来源：Wind，东方证券研究所

自 2002 年 6 月起在河南和黑龙江的 5 个城市开始试点，截止到 2015年全国有 6 省（黑龙江，吉林，辽宁，安徽，河南和广西）全封闭使用。另有 5 省和自治区部分地区推广使用，包括湖北 9 个地市，山东 8 个地市，河北 6 个地市，江苏 5 个地市，内蒙古 3 个地市。

从 2016 年 1 月 1 日起，东部地区 11 个省市全面供应符合国五标准的车用汽油(含 E10 乙醇汽油)，在国家重拳出击进行环境治理的大背景下，东部石油石化大省乙醇汽油的推广工作开始全面提速。此外，从 2016 年开始广东成为全国第十二个实行乙醇汽油的地区，湛江成为广东第一个封闭实行乙醇汽油的地级市，乙醇推广工作已经全面提速。

图十：国内燃料乙醇供需情况