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巴西玉米乙醇行业的现状与展望

时间:2023-08-03 18:57:11     来源:中信建投期货

为了维护能源安全、实现碳中和目标,巴西致力于投资可降低石油依赖度的生物燃料生产和设施建设。乙醇作为一种清洁能源,是巴西清洁能源政策鼓励使用的重要燃料,巴西的汽车以灵活燃料车型为主,能够使用纯乙醇、纯汽油或两者的任何混合物,巴西各地的加油站都配备了 销售纯含水乙醇的设备。巴西乙醇生产原料以甘蔗为主,近年来,受下游乙醇需求的驱动,巴西玉米乙醇工业一直在迅速扩张,并出现了专门生产玉米乙醇的工厂,也因此带动了上游玉米种植面积的扩张和玉米产量消费量的增长。当前巴西是世界上最大的乙醇生产国和消费国之一,但巴西乙醇仍存在供需缺口。本文从以下方面展开:


【资料图】

燃料乙醇简况

巴西玉米乙醇供需分析

巴西玉米乙醇行业展望

一、 燃料乙醇简况

乙醇是一种清洁的可再生能源,其密度与汽油相近,常温常压下呈液态。燃料乙醇是体积浓度达到%以上的无水乙醇,优点是辛烷值高、抗爆性能好,可减少矿物燃料对大气的污染,属于可再生能源;缺点是热值低、容易腐蚀金属。燃料乙醇可以作为新的燃料替代品,减少对石油的消耗;也可以作为添加剂,按一定比例加入到汽油中,形成乙醇汽油,乙醇可以帮助汽油完全燃烧,替代传统汽油添加剂,减少对环境的污染。

燃料乙醇按原料不同分为煤油基乙醇(通过化工手段从煤炭或石油中提取所得)和生物基乙醇(通过加工、处理自然界中存在的生物产品获得),目前燃料乙醇以生物基乙醇为主,生物基乙醇已成为目前新能源领域重点关注替代能源。

玉米乙醇属于生物基乙醇的一种,玉米乙醇生产工艺分为干磨法和湿磨法,当前生产工艺以干磨法为主,(美国92%干磨+8%湿磨)。干磨法工艺生产效率:根据2022年数据测算每蒲式耳玉米生产加仑乙醇,磅DDGS和磅玉米油,捕集16磅二氧化碳。

玉米是可以储存的谷物,用玉米生产乙醇可以全年进行。玉米除了用于生产乙醇,还可以用于生产动物饲料,当计算玉米乙醇的价值时,同时需要考虑玉米作为自然谷物用途的机会成本。

二、 巴西玉米乙醇供需分析

(一)巴西乙醇供应

世界燃料乙醇产量:巴西产量位居第二,仅次于美国

1.巴西乙醇生产结构

巴西以甘蔗制醇为主,玉米制醇较少,近年来以玉米为原料生产乙醇的比例正在快速扩大:玉米乙醇工厂在过去十年中开始在巴西出现,特别是在中西部地区。在过去的五年里,由于乙醇生产商的需求增加,马托格罗索州的二茬玉米种植面积增加了50%。巴西用于乙醇生产的玉米数量从2021年的798万吨增加到2022年的1038万吨。根据全国玉米乙醇联盟(UNEM)的数据,玉米乙醇产量从2013/14季的4000万升跃升至2022/23季的亿升。UNEM预计到2030/31年度,玉米乙醇产量预计将达到96亿升,占巴西乙醇总产量的22%至23%。与此同时,根据巴西甘蔗工业协会(UNICA)的数据,从2013/2014年到2022/23年,甘蔗乙醇的产量相对稳定在267亿升左右。

甘蔗制醇和玉米制醇是非常不同的价值链,作物产量之间的简单比较不足以评估在所有情况下业务的吸引力。必须考虑副产品的价值和总生产成本(包括机会成本)。

仅从产量的角度来测算:在巴西,单位种植面积种玉米生产的乙醇约为种甘蔗生产乙醇产量的1/3,具体测算如下:

每公顷种植面积种植甘蔗产量约为80吨,每吨甘蔗生产乙醇升,由此每公顷种植面积种植甘蔗生产的乙醇约为7200升乙醇;每公顷种植面积种植玉米产量约为6吨,每吨玉米生产乙醇407升,由此每公顷种植面积种植玉米生产的乙醇约为2500升乙醇。

作为对比,美国的燃料乙醇原料以玉米为主,占全美乙醇加工量的30%,该国工厂的产能分布也集中在中西部玉米带地区,丰富的原料以及不断增长的能源需求使得美玉米需求中有1/3为燃料乙醇加工需求,而从美国燃料乙醇平衡表来看,整体需求维持增量,供需缺口维持稳态,相比于年度缺口,月度缺口的阶段性存在,所以作为成本的主要分项,玉米的价格对其总生产成本和加工利润影响较为显著。反观巴西,在其庞大的玉米产量面前,具有潜力的玉米制醇产能还有继续扩张的空间。

2.巴西玉米供需情况

预计2022/2023年度巴西玉米产量12571万吨,进口190万吨,消费7935万吨,出口4800万吨;种植面积2215万公顷,单产吨/公顷。

目前,玉米产量的约50%(6500万吨)用于动物饲料,10%用于国内市场的乙醇工厂(1300万吨)。剩下的近5000万吨将有可能用于出口。

值得注意的是,巴西的玉米出口占需求比重约38%,巴西玉米出口在15年内增长了7倍,巴西玉米出口的主要目的地是伊朗、西班牙、日本、埃及和哥伦比亚。在3月份的“世界农业供需估计(WASDE)”报告中,美国农业部将2022/23销售年度(10 - 9月)巴西玉米出口预测上调至5000万吨,巴西今年的玉米出口量或将超过美国,成为世界最大玉米出口国。

3.巴西玉米乙醇产能分布

目前,巴西有357家乙醇工厂,其中20家乙醇工厂使用玉米作为原料,主要集中在中西部地区:它们位于马托格罗索州(11个单位),戈亚斯(6个单位),南马托格罗索州(1个单位),帕拉纳岛(1个单位)和圣保罗(1个单位)。9家工厂仅用玉米生产乙醇,其余为用甘蔗和玉米生产乙醇的灵活工厂。此外,另有10家企业已获得建设授权,根据UNEM的预测,到2030/2031年,巴西的玉米乙醇产能将达到96亿升。

灵活工厂通常在甘蔗收获季节的高峰期加工甘蔗,并在“收获期”期间(约三个月)转换为加工玉米,而单一的工厂致力于全年只加工玉米。尽管建造灵活工厂的成本可能比建造一个只种植玉米的工厂高出30%到40%,但甘蔗工厂通常闲置几个月,所以灵活工厂比只生产甘蔗乙醇的工厂收入更多(USDA, 2020)。以下为巴西玉米乙醇工厂的分布和产量情况。

(二)巴西乙醇需求

目前,巴西是世界上最大的乙醇生产国和消费国之一,产量仅次于美国 ,消费量第三(仅次于美国和德国)。所有乙醇生产数据仅以含水和无水体积报告。燃料和其他用途(工业和化学、精炼和/或中性)的实际用途在最终用途时确定。

巴西的汽车以灵活燃料车型为主,能够使用纯乙醇、纯汽油或两者的混合物。汽油C(其中包括27%的无水乙醇)和含水燃料乙醇消费量呈强烈负相关,因为巴西大多数轻型车辆都是弹性燃料,消费者根据价格平价选择一种或另一种燃料:如果含水乙醇价格是汽油的70%或更低(生物燃料的能量只有汽油的70% 左右),消费者通常会选择纯含水乙醇,这是消费者加油的经验法则。目前的乙醇掺混规定为汽油C的27% (E27)。

(三)巴西燃料乙醇供需平衡表

当前巴西燃料乙醇存在供需缺口:2022年乙醇总消费量估计为296亿升,用作燃料的乙醇总消费量估计为亿升。相比之下,2021年乙醇总消费量和用作燃料的乙醇分别为亿升和亿升,燃料乙醇产量266亿升,进口48亿升,出口20亿升,期初库存亿升,期末库存亿升。

平均而言,用于燃料的乙醇占乙醇总使用量的87%。未来的燃料乙醇需求驱动需要关注燃料需求量及灵活燃料车的情况,巴西灵活燃料汽车(FFV)的销量占每月汽车总销量的95%以上。受新冠疫情影响,巴西灵活燃料新车销量大幅下降。

三、 巴西玉米乙醇行业展望

(一)核心约束

1.上游原料供应:玉米vs甘蔗

巴西玉米供应集中在中西部,巴西中西部气候条件较好但交通条件不便,导致中西部地区的玉米价格一直低于南部地区;巴西的玉米乙醇生产和消费主要集中在巴西的中西部地区,靠近相对便宜的玉米供应和家禽养殖场,既能获得较低成本的原料玉米,也可以通过养殖场消耗乙醇蒸馏副产品。

Post维持其对2023/2024年度(2024年3月至2025年2月)玉米总消费量的预测为7750万吨,比2022/2023年度(2023年3月至2024年2月)的估计高出近%,后者维持在7350万吨,预计玉米消费的增长主要是由玉米乙醇需求增加推动的。

相较而言,甘蔗乙醇的供应近年来保持在相对稳定的水平。糖厂可以将甘蔗在生产糖与乙醇间灵活转换,生产决策是基于制糖和制醇的比较收益及资金回笼情况作出的,但一经作出,在一个作物年度内难以灵活调整。

2.新建产能的生产模式选取:独立vs灵活

由于用不同种植作物制醇带来切换成本,灵活工厂的运营成本高于纯玉米乙醇工厂;同时,灵活工厂可以根据副产品价格、加工成本和综合收益进行灵活决策,以需定产,因此收入高于只生产甘蔗乙醇的工厂。

玉米乙醇的产量增长依赖于玉米乙醇工厂产能的扩张,预计2022或有7个玉米乙醇工厂项目开始运营,使玉米乙醇的总生产能力增长到每年55亿升以上,由此计算每年消耗超过1300万吨玉米。

3.物流投放能力的挑战

目前,玉米乙醇可以从马托格罗索州南部的朗多诺波利斯火车站向南运输。将乙醇运出巴西中西部的选择有限,大多数乙醇需要用卡车运输1000公里或更多,然后才有可能被放在驳船或更大的远洋船只上。未来需关注内陆管道建设对运力的提升和出口量的影响:

1. Logum管道项目每年运输约25亿升乙醇,未来公司正在寻求将产能扩大到60亿升;

2.美国-巴西合资企业将投资5亿雷亚尔(合9,000万美元)在马托格罗索州北部城镇马图帕建造新工厂,马图帕位于锡诺普以北约130英里处,是连接马托格罗索州与亚马逊河支流港口设施的主要交通要道,这将是促进乙醇向巴西东北部销售以及可能出口的一个重要因素。

(二)核心增长:政策端带来的燃料需求潜力

根据矿业和能源部长/能源研究企业(MME/EPE)的说法,在巴西新的碳信用计划RenovaBio的支持下,到2029年,巴西的乙醇消费量预计将增长到 430亿升, 预期的需求增长将鼓励玉米乙醇工业的扩张。清洁能源政策导向为巴西乙醇消费增长打开空间,相关政策梳理如下:

1.政策规定汽油C的无水乙醇混合比例:持续提升,目前维持2015 年 3 月 16 日的E27规定。

2.税收优惠:保留含水乙醇和汽油的税收差异;对混合燃料发动机的混合动力汽车给予至少3%的工业产品税优惠

3.信贷支持:政府定期公布信贷额度支持可持续农业项目。

4.乙醇进口政策:调整关税税率(TRO,23年2月终止),当前进口关税税率为16%,这一税率将维持到年底,到2024年,进口关税税率将升至18%。巴西政府在评估乙醇进口关税问题上,除了考虑能源价格因素外,还得评估对乙醇生产行业影响,此外,与美国间的政治关系也尤为关键。

(三)总结

1.供应端:原料供应充足,产能不断扩张

燃料需求增长引致玉米乙醇产能扩张;上游玉米种植面积的扩张,为玉米乙醇产能扩张带来充足的原料供应,利好生产成本的持续改善

基础设施建设不断完善,改善物流条件与运输成本约束,扩大对沿海地区的销售

进口关税税率政策灵活调整,高税率保护本国产业,低税率刺激进口增加供应

2.需求端:政策导向支撑燃料乙醇消费

清洁能源政策导向支撑燃料乙醇消费,依据巴西碳排放目标测算的燃料乙醇需求仍有较大增长空间

巴西政府正在提升在灵活燃料车辆中使用更高混合乙醇的技术

燃料乙醇相对于汽油具有良好的比价关系

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