全面了解车用乙醇汽油以及燃料乙醇

全面了解车用乙醇汽油以及燃料乙醇！
导读：近日以来，石化缘多次与乙醇汽油方面专家沟通，获得了系列专业文章，并前后发布于公众平台，得到了广大行业同仁的关注。

在此，我们对提供资料的专家表示感谢！据了解，车用乙醇汽油推广使用是国家战略性举措，也是复杂的系统工程。

在当前形势下，扩大和推广使用车用乙醇汽油具有重要的现实意义和战略意义。

到2020年，要求在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，实现全覆盖。

今天，石化缘将全面详细的为大家介绍乙醇汽油的实施方案与的相关
内容！中石化集团科技部教授级高级工程师乔映宾谈乙醇汽油
一、印发文件及相关要求9月13日，经国务院同意，国家发展改革委、国家能源局等十五部门联合印发《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》），明确了扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油工作的重要意义、指导思想、基本原则、主要目标和重点任务。

《方案》指出，以生物燃料乙醇为代表的生物能源是国家战略性新兴产业。

车用乙醇汽油推广使用是国家战略性举措，也是复杂的系统工程。

在当前形势下，扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油具有重要的现实意义和战略意
义，不但有利于优化能源结构、改善生态环境、调控粮食市场，而且有利于促进农业农村和区域经济发展。

《方案》强调，扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油，要在保障国家粮食安全基础上，立足国内供应，科学有序推进生物燃料乙醇生产和车用乙醇汽油推广使用，着力处理超期超标粮食，增强粮食市场调控能力和提升质量安全水平；着力提高农林废弃物资源综合利用技术水平，推动先进生物能源产业发展；着力落实东北振兴战略部署，建设生物燃料乙醇产业基地，为促进我国替代化石能源、减排温室气体、培育农业农村发展新动能做出新贡献。

《方案》要求，各有关单位要按照“严控总量，多元发展”、“规范市场，有序流通”、“依法推动、政策激励”的基本原则，适度发展粮食燃料乙醇，科学合理把握粮食燃料乙醇总量，大力发展纤维素燃料乙醇等先进生物液体燃料，满足持续增长的市场需求。

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，先进生物液体燃料创新体系初步构建，纤维素燃料乙醇5万吨级装置实现示范运行，生物燃料乙醇产业发展整体达到国际先进水平。

到2025年，力争纤维素乙醇实现规模化生产，先进生物液体燃料技术、装备和产业整体达到国际领先水平，形成更加完善的市场化运行机制。

此外，《方案》还部署了保障生物燃料乙醇供应、积极做好
车用乙醇汽油推广工作、加强监督管理、推动创新发展、强化保障落实等五项重点任务。

二、乙醇汽油的定义
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
三、乙醇汽油的两种流派燃料乙醇优势明显
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
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）
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
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）图五：我国燃料乙醇各路线成本比较（考虑补贴和消费税）四、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
图七：2015年全球各地区燃料乙醇产量占比
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图十一：我国燃料乙醇需求
五、推广难点燃料乙醇的生产具有明显的政府推行、垄断经营特点，该产品实行定点生产、定向销售、政府定价、政府定额补贴。

目前，获得政府批准和补贴是燃料乙醇生产企业开工的必要前提，政府政策变化对燃料乙醇生产效益波动至关重要。

试点地区政府均以政府令形式出台了市场封闭规定，同一地区所有加油站统一销售乙醇汽油，确保了燃料乙醇的推广。

表二：试点地区燃料乙醇产能
从2010 年到2015 年，在宏观政策调控下我国玉米价格指数一直居高不下，这也导致粮食乙醇企业只能依靠国家财政补贴才能维持生存，而从2012 年开始，财政部下达通知要求下调对燃料乙醇生产企业的财政补贴。

G1、G1.5、G2 代生物质燃料乙醇的补贴均有所下调，粮食燃料乙醇更是从2005 年的1883 元/吨降至2016 年的无补贴；以木薯为原料的非粮乙醇也会在2017 年被取消财政补贴，而纤维素乙醇的补贴虽未全部取消，但下滑至600 元/吨，未来也处于观望状态。

图十二：我国粮食燃料乙醇补贴情况（单位：元/吨）
图十三：我国非粮和纤维素燃料补贴情况（单位：元/吨）2015 年之后我国粮食价格虽有所下降，但相应补贴减少更
多，导致粮食乙醇的盈利状况并不容乐观。

而从2016 年开始，我国已明确提出农业供给侧改革，供给过剩的玉米产业首当其冲。

随着我国大豆种植面积的逐年恢复，未来玉米的种植面积和库存都将呈现下行趋势，玉米价格也有望迎来拐点，进而或将推升玉米乙醇企业的生产成本。

同时，我国生物质乙醇路线每生产1 吨乙醇需要3-3.1 吨玉米和12 吨水，而美国仅需要2.8 吨玉米和1.8 吨水，目前与国外仍存在较大的技术差距。

而反观国内煤制乙醇产业，即使在没有补贴情况下价格仍具备一定的竞争优势。

此外考虑我国煤炭大国的属性和煤化工发展历史，煤制乙醇有望成为继煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制乙二醇项目后下一重点发展趋势。

目前我国已投产的生物质燃料乙醇产能约为244.5 万吨，已投产的煤制乙醇产能约为85.3 万吨，预计未来1-2 年内投放的生物质燃料乙醇产能约为174.5 万吨，煤制乙醇产能为52 万吨。

生物质燃料乙醇与煤制乙醇的产能将总体维持在3:1 左右，因此煤制乙醇企业之间的竞争将不会特别激烈，而煤制乙醇凭借成本优势替代生物质乙醇将具有较大的空间。

我国主要燃料乙醇产能及未来投放情况
生物质乙醇
煤制乙醇
六、新华网采访内容
国家能源局科技司负责人就《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》答问
为充分发挥生物燃料乙醇产业对优化能源结构、改善生态环境、促进农业发展的重要作用，根据《可再生能源法》、《大气污染防治行动计划》（国发〔2013〕37号）有关要求，经国务院同意，近期国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部委下发了《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》（发改能源[2017]1508号，以下简称《方案》）。

国家能源局科技司负责人就《方案》回答了记者的提问。

问：请介绍《方案》出台的背景和考虑？
答：近年来，我国粮食生产连年丰收，在有力保障市场供应的同时，也带来了政策性库存高企等问题，引发了社会各界的高度关注。

有关地方政府和专家纷纷建言献策，建议参考国际经验，扩大生物燃料乙醇生产消费，调节粮食供求，有效处置超期超标等粮食，提高国家粮食安全水平，促进农业供给侧结构性改革。

在此背景下，按照党中央、国务院有关文件要求，国家发展改革委、国家能源局会同财政、农业、粮食等部门组织力量进行了反复研究论证，认为当前的确具备扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的时机
和条件。

一是转型有需要。

国家领导在中央财经领导小组第六次会议上明确提出“推动能源生产和消费革命”的要求，指明了绿色
低碳的能源转型战略方向。

在此指引下，近年来，我国可再生电力发展势头迅猛，截至2016年底，光伏、风电、水电等可再生电力装机已占我国电力总装机的34.6%，可再生电力消纳量已占全社会用电量的25.4%，有力推动了国内电力供给结构的持续优化。

相比较而言，我国可再生液体燃料发展则明显滞后，2016年实际消费量仅约300万吨，不到全国成品油消费的1%，已成为当前能源转型的突出短板，亟待加快发展。

二是原料有保障。

据有关权威机构测算，我国每年产生的超期超标等粮食可支撑一定规模的生物燃料乙醇生产。

此外，国际市场玉米和木薯年贸易量达1.7亿吨，5%即可转化生物燃料乙醇近300万吨。

国内每年可利用的秸秆和林业废弃物超过4亿吨，30%即可生产生物燃料乙醇2000万吨。

这些都为扩大生物燃料乙醇生产消费和实现可持续发展提供了
可靠的原料保障。

三是产业有基础。

我国生物燃料乙醇产业经过十多年发展，以玉米、木薯等为原料的1代和1.5代生产技术工艺成熟稳定，以秸秆等农林废弃物为原料的2代先进生物燃料技术已具备产业化示范条件。

行业整体技术装备水平居于世界先进国家行列，同时培养和储备了一大批专业技术人才。

此外，国内车用乙醇汽油试点推广也积累了丰富的实践经验，形成了适合国情、可以复制的发展模式，为进一步推广使用车用
乙醇汽油奠定了坚实基础。

鉴于此，编制出台了《方案》。

问：请介绍世界生物燃料乙醇产业发展和车用乙醇汽油推广使用的基本情况？
答：新世纪以来，能源安全和环境问题日益成为制约可持续发展的焦点问题，越来越多的国家加快了开发绿色可再生能源的步伐。

其中，生物燃料乙醇以其具有的可再生、环境友好、技术成熟、使用方便、易于推广等综合优势，成为替代化石燃料的理想汽油组分。

为加快生物燃料乙醇等生物质能产业发展，世界各国大都成立专门管理机构，负责产业政策制定以及发展管理，如巴西“生物质能委员会”、美国“生物质能管理办公室”、印度“国家生物燃料发展委员会”等。

很多国家还制定了中长期发展规划，如美国“能源农场计划”，巴西“生物燃料乙醇和生物柴油计划”，法国“生物质发展计划”，日本“新阳光计划”，印度“绿色能源”工程等。

在此推动下，世界生物燃料乙醇生产消费规模快速增长，从2005年的3628万吨，增加到2016年的7915万吨。

据不完全统计，已有超过40个国家和地区推广生物燃料乙醇和车用乙醇汽油，年消费乙醇汽油约6亿吨，占世界汽油总消费的60%左右。

美国是世界最大的生物燃料乙醇生产消费国，主要原料为玉米。

据美国可再生燃料协会数据，2016年全美生物燃料乙醇总产量达4554万吨。

通过立法，车用乙醇汽油在美国应
用已实现全覆盖，有效提高了能源安全水平，减少了机动车有害物质排放，年减排二氧化碳超过4350万吨，增加就业
岗位40万个。

巴西是全球生物燃料乙醇第二大生产消费国，也是最早实现车用乙醇汽油全覆盖的国家，主要原料为甘蔗。

目前，巴西生物燃料乙醇已替代了国内50%的汽油。

欧盟早在1985年就开始使用乙醇含量5%的车用乙醇汽油。

2016年，欧盟生物燃料乙醇产量为409万吨。

根据规划，2020
年生物燃料在欧盟交通运输燃料消费总量所占的比重将至
少达到10%。

国际经验表明，发展生物燃料乙醇可以为大宗农产品建立长期、稳定、可控的加工转化渠道，提高国家对粮食市场的调控能力。

同时，生物燃料乙醇产业也是处置超期超标等粮食的有效途径。

巴西通过甘蔗-糖-乙醇联产，根据国际市场蔗
糖价格调节汽油中乙醇掺混比例，同时大力推广乙醇汽车，扩大乙醇消费量，保障了国内甘蔗价格和糖价的稳定，维护了农民利益；美国通过生物燃料乙醇产业需求，持续拉动国内玉米生产、提高农民收入和促进农业科技进步，形成了粮食生产和消费的良性循环发展的局面。

这些宝贵经验，值得我们学习和借鉴。

问：请介绍我国生物燃料乙醇产业发展和车用乙醇汽油试点推广的有关情况？
答：我国生物燃料乙醇产业发展始于“十五”初期，2001年为
了解决大量“陈化粮”处理问题，改善大气及生态环境质量，调整能源结构，经国务院同意，启动了生物燃料乙醇试点。

从“十一五”起，根据形势变化暂停了粮食燃料乙醇发展，陆续在广西、内蒙古、山东、河南等地建成多个非粮燃料乙醇示范项目或产业化装置。

截至目前，我国生物燃料乙醇年消费量近260万吨，产业规模居世界第三位。

全国已有11个省区（包括黑龙江、河南、吉林、辽宁、安徽、广西6省（区）全境和河北、山东、江苏、内蒙、湖北5省的31个地市）试点推广乙醇汽油，乙醇汽油消费量已占同期全国汽油消费总量的1/5。

总体上看，我国车用乙醇汽油试点工作取得了预期效果，形成了以“核准生产、定向流通、封闭推广”为特征，符合国情和历史发展阶段、行之有效的中国可再生燃料推广模式，为进一步推广使用车用乙醇汽油奠定了坚实基础。

问：扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油有何重大意义？
答：当前形势下，扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油有着五个方面的重要意义：
（一）有利于优化能源结构。

生物燃料乙醇是可再生液体燃料和绿色、优质汽油组分。

推广使用车用乙醇汽油，符合我国建设清洁低碳、安全高效现代能源体系的要求，可以替代部分石油，提高非化石能源比重，提高能源自给能力和安全
水平。

（二）有利于改善生态环境。

推广使用车用乙醇汽油，可以减少二氧化碳以及机动车尾气中的颗粒物、一氧化碳、碳氢化合物等有害物质排放。

发展生物燃料乙醇，还是解决秸秆等农林废弃物焚烧问题、改善大气环境质量的重要措施。

（三）有利于调控粮食市场。

发展生物燃料乙醇，可以提高我国对粮食生产、库存和价格的调控能力，为大宗农产品建立长期、稳定、可控的加工转化调节渠道，促进粮食供求平衡，形成粮食生产和消费良性循环发展的局面。

同时，生物燃料乙醇产业也是处置超期超标等粮食的有效途径。

（四）有利于促进农业农村发展。

发展生物燃料乙醇，是提高农产品深加工水平的重要途径，有利于稳定农业生产，增加蛋白饲料供应，进一步夯实粮食主产区地位，并推动农作物秸秆高值利用和高端转化，实现“农头工尾”，为农民开辟新的增收渠道，带动农业增效和农村经济发展。

（五）有利于促进区域经济发展。

东北等生物质资源丰富地区具有发展生物燃料乙醇的比较优势和产业基础，加快发展生物燃料乙醇，是深入实施党中央、国务院关于全面振兴东北地区等老工业基地战略部署的重要举措，有利于加快培育绿色经济增长点，促进新旧动能接续转换，推进产业结构调整。

问：请介绍《方案》的主要内容？答：《方案》共七章二十
六条，主要包括以下内容：
（一）总体要求。

重点明确了《方案》的指导思想、基本原则和主要目标。

（二）保障生物燃料乙醇供应。

从加强规划引领、统筹产能布局、完善粮食原料定向供应机制等方面进行了细化说明，确保生物燃料乙醇生产规模能够满足市场需求。

（三）积极做好车用乙醇汽油推广工作。

明确了全国推广乙醇汽油的地域和时序安排，强调了完善法律法规、有序推广车用乙醇汽油、加强基础设施建设和调动各方积极性等有关要求。

（四）加强监督检查。

针对试点阶段存在的突出问题，从健全生物燃料乙醇产业监管体系、强化油品市场监管等方面，提出了加强监管的具体举措。

（五）推动创新发展。

从构建科技创新体系、推进先进生物液体燃料产业化和加强相关基础研究等方面，梳理了下一步行业创新发展的目标和方向。

（六）强化保障落实。

提出了加强组织领导、强化企业保供责任、强化目标责任考核、加强舆论宣传引导、发挥中介机构作用等五个方面的保障措施。

问：请介绍《方案》的主要亮点？
答：《方案》主要有两大亮点：
一是坚持改革引领。

我国车用乙醇汽油试点推广的有关政策。