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巴西燃料乙醇行业的困局与出路

捉襟见肘的甘蔗产量难撑产能扩张的野心

传统能源向可再生能源转型,带来的不仅是产业链升级、政策转变、科学技术更新、税收抵免和激励措施的大规模转型,还有农产品与生物燃料的资源再分配问题。以食糖主产国巴西为例,巴西承诺到2030年,温室气体排放量将比2005年大幅减少50%,达成这一目标的路径为:在2030年前将可再生能源在全国能源结构中的比重提高到45%,其中生物燃料的比重占18%。意味着在中性预估下,巴西的乙醇消费会从300亿升跃至500亿升。本文回顾巴西制醇业的发展路径,初步估算其乙醇需求需要的甘蔗产量。

A巴西制醇产业的发展,每一次变革都离不开政策的推动

巴西制醇产能的积累、政策的完善、产业链的更新换代已经有近百年的历史,根据巴西乙醇产量的变化,可将巴西制醇业的发展分为四个阶段:

萌芽期(20世纪30年代)。1931年,巴西为了降低对进口石油的依赖,规定在所有进口汽油中混合5%比例的乙醇;其间又规定了乙醇的最低价格,以此保证乙醇产能的扩张。

积累产能阶段(1975—1979年)。政府通过补贴、给予低息贷款的方式刺激产能和消费扩张。乙醇产量从2.16亿升大幅上升至27.15亿升。石油进口花费由83.6亿美金减少至14亿美金。为了使乙醇价格优于汽油价格,采取政府干预的定价模式。

产能扩张期(1979—1985年)。1979年,伊朗和伊拉克冲突加剧,石油价格暴涨,巴西迫切希翼摆脱对石油进口的依赖,于是上调乙醇中汽油的强制混合比例至20%,乙醇汽车的销售占比从1980年的28.5%上升至1984年的88.5%。

衰退期(1985—2002年)。国际油价走低,且长时间处于偏低的价格水平,巴西燃料乙醇不再具备价格优势,政府放缓了对制醇厂的补贴。激励乙醇产能扩张的补贴被削减,同时国际糖价处于高位,导致巴西乙醇产量在这个阶段出现停滞。但是巴西国内乙醇消费仍在逐年递增,巴西开始出现乙醇供应危机,1989年开始进口乙醇。1999年,巴西乙醇定价开始由国际市场决定,不再受政府控制。

图为巴西糖进口利润变化

成熟期(2003年至今)。2003年起,巴西引入“灵活燃料”汽车,并修订法案,规定全国乙醇的掺混比例保持在22%,但是政府可以根据情况在18%—25%之间进行调整。巴西政府通过增加对汽油生产的纳税促进乙醇的生产和消费,生产和购买乙醇燃料可以享受税收减免和补贴。

图为2021年巴西燃料乙醇产量(单位:百万加仑)

2017年,为了履行《巴黎协定》的承诺——到2030年将巴西温室气体的排放量在2005年的基础上减少43%,巴西政府批准了Renovabio政策,即在2023年将可再生能源在全国能源结构的比重提高至45%,生物燃料的占比达到18%,并建立生物燃料交易规则,发放“减排信用证”CBIO激励企业减排。巴西制醇产业在政策的激励下,进入发展新时代。

截至目前,巴西是仅次于美国的乙醇主产国和净出口国,同时巴西是乙醇和汽油混合燃料汽车使用最广泛的国家,普及度超过八成。

乙醇燃料在汽车中的高度普及抬升了巴西乙醇消费量的基数,巴西成为仅次于美国和德国的乙醇消费大国。

图为巴西含水乙醇折糖价较原糖溢价

B混合燃料汽车普及下,需要多少甘蔗量满足乙醇需求

巴西国内对乙醇需求增长迅速的主要原因之一是混合燃料法规的推行。自2003年巴西引入“灵活燃料”汽车以来,巴西“混合燃料”汽车的普及度从0.26%上升至2021年的82%,乙醇消费从120亿升上升至300亿升;而纯燃油车在过去10年中从40%下降至17%。未来乙醇作为环保的生物燃料,中性预估下消费量预计到2030年增加至500亿升,但是同时引发一个问题,巴西未来需要多少甘蔗来满足不断扩张的乙醇需求。

图为巴西各类车辆普及度占比

2030年不同情境下,巴西对乙醇的需求量

参考过往的历史数据可以发现,巴西的乙醇消费量与GDP、人口、车辆需求、汽油中乙醇掺混比例、宏观政策、发展路径规划等因素相关,不同的情况下燃料需求会出现较大差异,因此,在探究巴西2030年乙醇的需求量时,参考IPCC用于描述全球社会经济发展情景的工具——共享社会经济路径(SSPs),可以对巴西未来的发展做出三种假设:以可再生能源为主导的可持续发展路径(SSP1);维持现状的中间路径(SSP2);以化石燃料为导向的区域竞争路径(SSP3)。

在中间路径的情景假设下,巴西维持当前27.5%的混合比例;而其他两种情景假设下,根据文献,在以可再生能源为主导的可持续发展路径为假设下,巴西汽油中乙醇掺混比例需要达到35%;以化石燃料为导向的区域竞争路径为假设下,巴西汽油中乙醇掺混比例或下调至20%。下面大家来分析以下问题:不同发展路径下,到2030年巴西需要多少乙醇;不同乙醇需求下需要多少甘蔗;假设甘蔗产量均维持高水平,满足新增的乙醇需求后,巴西还有多少食糖的产量盈余。

图为雷亚尔和原糖相关性

情景一:以可再生能源为主导的可持续发展路径

图为巴西含水乙醇价格季节性变化

如果到2030年巴西要满足IPCC对于可持续发展SSP1情景的描述,乙醇和汽油的掺混比预计需要达到35%;该情景下含水乙醇和无水乙醇的需求量将由2020年的333亿升增加至2030年的707亿升。以1吨甘蔗生产85升乙醇估算,707亿升乙醇需要8.3亿吨以上的甘蔗,即使巴西甘蔗产量达到近年峰值——2015/2016榨季的6.6亿吨也不能满足这种情景假设下的乙醇需求,所以只能够通过扩种和提高甘蔗产量的方式满足乙醇需求,若是想要维持当前的糖产量,巴西的甘蔗产量需要在2020年的基础上增加4.4亿吨至10.8亿吨。

情景二:维持现状的中间路径

如果到2030年巴西要满足IPCC对于可持续发展SSP2情景的描述,在维持现状的中间路径假设下,乙醇和汽油的掺混比延续当前27.5%的混合比例。该情景下含水乙醇和无水乙醇的需求量将由2020年的333亿升增加至2030年的502亿升,以1吨甘蔗生产85升乙醇估算,502亿升的乙醇需要约5.9亿吨的甘蔗,制糖比需要降至10%,意味着仅有7000万吨甘蔗用于制糖,最终糖产量为952万吨。

巴西本国的食糖需求常年在1000万吨以上,在这种较激进的情景假设下,巴西甘蔗产能扩张若慢于乙醇需求增速,到2030年巴西将从食糖净出口国中退出。若是想要维持当前的糖产量且满足该情景假设下的乙醇需求,巴西的甘蔗产量需要在2020年的基础上增加2亿吨至8.39亿吨。

情景三:以化石燃料为主导能源

如果到2030年巴西要满足IPCC对于可持续发展SSP3情景的描述,以化石燃料为主导能源,乙醇和汽油的掺混比可降至20%。该情景下含水乙醇和无水乙醇的消费量仅由2020年333亿升小幅增长至2030年的374亿升,而其中36亿升的增长来自乙醇的出口和非能源需求的复合增长。

若需要满足374亿升的乙醇产量,需要4.4亿吨的甘蔗量,依然以2015/2016榨季6.6亿吨的甘蔗产量计算,这种假设下仅有2.2亿吨甘蔗制糖,制糖比也需要从当前45%—60%下调至33%,最终的糖产量预计为2900万—3000万吨。但是一旦遇到减产的年份,比如2021/2022榨季甘蔗产量降至5.2亿吨附近。在满足乙醇需求后,食糖产量区间的下沿将会降至1000万吨,基本满足巴西国内需求,全球食糖供应仍会面临收紧的可能性。

图为巴西双周制糖比

从现在到2030年还有8年,中间必定会存在政策上、经济上、环境上的种种不确定性。不同发展路径下,可持续发展路径和重回化石燃料时代下的巴西乙醇消费潜力,有近300亿升的差距,但假设能告诉大家:人口的基数奠定了庞大的乙醇消费基础,糖和乙醇对于蔗料资源的争夺会在未来每一年上演;仅在中性的假设下,只要甘蔗扩种的速度跟不上乙醇消费的速度,全球食糖供应就可能面临缺口;但越来越多的食糖主产国均有了制醇这个选择,未来原糖价格也将长期处于上升的通道。

来源:《期货日报》

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