隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，尋找可替代的生物再生資源已成為世界各國一致努力的共同目標，石油、玉米、甘蔗、大豆，這些十年前看起來“風(fēng)馬牛不相及”的事情今天已經(jīng)被拴到了一輛生物能源產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)車上。各種戰(zhàn)略資源之間隱含著農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易平衡、全球農(nóng)產(chǎn)品期貨、糧食安全與能源安全乃至人民幣升值等一系列錯綜復(fù)雜的利益關(guān)系。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)洞開了一個新的替代性能源和化工窗口。然而，伴隨著2007/2008年全球糧價的飆升，生物能源也倍受爭議，“車與人爭糧”議題甚至上升到倫理的層面。所以這一切都需要我們用全新的戰(zhàn)略眼光來進行審視。

十年前，生物能源對多數(shù)國人來說還是個陌生詞匯，而今天在百度上輸入“生物能源”，可以搜索出400萬條相關(guān)網(wǎng)頁。在八十年代，玉米、大豆、油菜等谷物還只是簡單的作物品種與食品原料。而今天，全球生物能源與生物化工產(chǎn)業(yè)的迅速崛起給農(nóng)產(chǎn)品的功能帶來革命性的顛覆。田園牧歌消逝的時代，也是工業(yè)化時代到來的時候。誰也無法阻止鄉(xiāng)村抒懷時代的漸行漸遠。畢竟，一個國家國民生活的需要，遠遠大于幾個文人傷感的抒情和少數(shù)的國畫家揮毫創(chuàng)作的需要。玉米、大豆、甘蔗與石油，這些二十年前聽起來似乎是風(fēng)馬牛不相及的名詞今天卻被捆綁在同一輛生物質(zhì)能源戰(zhàn)車上，其中涉及到的糧食安全、能源危機、期貨市場、國際貿(mào)易、國際政治遠遠超出了我們過去的理解。在這種背景下，我們需要了解人民幣升值、銀行加息、油價波動、貿(mào)易壁壘、農(nóng)產(chǎn)品期貨、產(chǎn)業(yè)整合等問題背后的機遇與挑戰(zhàn)，需要分析發(fā)達國家生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，需要借鑒ADM、嘉吉等國際巨頭的擴張模式，需要用全新的戰(zhàn)略眼光來審視生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)。

一、21世紀：生物能源產(chǎn)業(yè)迅猛崛起

2000年－2007年，全球生物燃料（包括生物柴油）的產(chǎn)量從1440萬噸增加到4800萬噸，但占運輸燃料總消耗比重仍不到3％。生物燃料生產(chǎn)主要集中在美國、巴西和歐盟，其中美國占43％，巴西占32％，歐盟占15％。燃料酒精產(chǎn)量2002年后出現(xiàn)“井噴”，美國更是以超常速度增長，并于2006年超過巴西，巴西和美國的合計產(chǎn)量約占了世界燃料乙醇產(chǎn)量的90%。在雄心勃勃的“生物質(zhì)技術(shù)路線圖”中，美國計劃到2020年，生物燃油取代全國燃油消費量的10%，生物基產(chǎn)品取代石化原料制品的25%。到2050年，生物質(zhì)能源占總能耗的50%。其他美洲國家也被乙醇熱所感染，古巴、墨西哥、哥倫比亞、委內(nèi)瑞拉、哥斯達黎加、加拿大等國都不惜投入重金搞大規(guī)模生產(chǎn)，加拿大驚呼本國生物質(zhì)行業(yè)落后于美歐和日本，大力調(diào)整政策和迎頭趕上。具有替代能源戰(zhàn)略意義的乙醇熱很快蔓延到了亞洲、歐洲。歐盟委員會提出，到2020年運輸燃料的20%將用燃料乙醇等生物燃料替代；日本啟動了“陽光計劃”；印度啟動了“綠色能源工程計劃”。

美國提出燃料乙醇戰(zhàn)略有其特殊的政治背景。石油是全球經(jīng)濟的命脈，石油依賴成為美國中東政策的軟肋。2007年3月，美國總統(tǒng)布什出訪巴西，被外界稱為“乙醇外交”。《經(jīng)濟學(xué)人》雜志撰文指出，乙醇外交的目的是尋求能源獨立，以來自巴西和哥倫比亞的乙醇替代來自委內(nèi)瑞拉和伊朗的石油。由于美國伊朗關(guān)系重新緊張，引發(fā)市場對中東原油供應(yīng)問題的不安。2008年以來，全球石油價格屢創(chuàng)新高，突破140美元/桶。投資銀行高盛甚至預(yù)測到2010年,油價可以達到200美元/桶。

在“緩解能源壓力、改善環(huán)境、促進農(nóng)民增收”三道光環(huán)的籠罩下，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)不僅獲得了各國政府的支持，也吸引住了投資銀行家的眼球。全球第三大資產(chǎn)管理公司德盛安聯(lián)投信日前針對投資人的調(diào)查顯示，未來三至五年，投資人最看好綠色能源產(chǎn)業(yè)的投資價值。此外，有高達86%的投資人對綠色能源產(chǎn)業(yè)前景給予正面評價，并表示有投資意愿。就連世界首富、IT界的巨頭比爾•蓋茨2006年底也通過旗下的Cascade投資公司向用玉米生產(chǎn)乙醇的公司Pacific Ethanol砸下8400萬美元，震動華爾街。

中國的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)在二十世紀九十年代迅速崛起。上世紀末，利用糧食相對過剩的條件，中國開始發(fā)展生物燃料乙醇?！笆濉逼陂g，在河南、安徽、吉林和黑龍江分別建設(shè)了四家以陳化糧為原料的燃料乙醇生產(chǎn)廠，分別是華潤酒精、吉林燃料乙醇、安徽豐原、河南天冠四家企業(yè)，總產(chǎn)能達到每年132萬噸，在國內(nèi)九省市推廣使用。但是相對于全國每年5000萬噸的汽油消耗量而言，132萬噸燃料乙醇的替代比重只有2.6%。按每3.1噸玉米產(chǎn)1噸燃料乙醇折算，僅2006年就消耗玉米410萬噸。相對于高起的玉米原料價格，在每噸燃料乙醇獲取財政部1370元補貼的情況下，利潤率仍不到5%。在玉米供求關(guān)系趨緊、價格飆升的背景下，國家發(fā)改委下發(fā)緊急通知“限制玉米造乙醇”，生物能源產(chǎn)業(yè)又站到了風(fēng)口浪尖上。

表1 中國生物質(zhì)產(chǎn)品盈利能力分析（以玉米為原料）

產(chǎn)品 原料消耗比例 產(chǎn)品價格（元噸/） 利潤率

燃料乙醇 3.1:1 7000 20-30%

淀粉 1.4:1 2200 2-4%

淀粉糖 1.3:1 2500 3-4％

化工醇 1.4:1 10000 50-60%

氨基酸 2.8:1 17000 10-20%

備注：國家發(fā)改委對燃料乙醇每噸補貼1300元

二、糧食安全成關(guān)鍵瓶頸

生物能源的迅猛發(fā)展也引起了很多有識之士的憂慮：汽車與人爭糧是否會引發(fā)糧食危機？目前，全球仍有10億人生活在極端貧困線以下，8.52億人處于饑餓狀態(tài)，每年約500多萬兒童因饑餓和營養(yǎng)不良而夭折。2007年10月26日，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織專家瓊•齊格勒猛烈抨擊生物燃料導(dǎo)致全球糧食價格猛漲，將糧食轉(zhuǎn)化燃油行為視為“反人類罪”。一言既出，輿論嘩然，糧食安全議題再次占據(jù)主流媒體的醒目位置。

美國是世界上最大的玉米生產(chǎn)國，2007/2008年玉米總產(chǎn)量達到3.4億噸，同比增長21%，占世界總產(chǎn)量43%左右。2007年美國燃料酒精產(chǎn)量約65億加侖，20％的玉米被用于生產(chǎn)酒精。預(yù)計2008年美國酒精產(chǎn)量可能達到86億加侖（折合2800萬噸）， 約消耗32億蒲式耳（折合8000萬噸）玉米，約占2007/2008年玉米總產(chǎn)量的24%。這個發(fā)展速度令世界唏噓。燃料乙醇的擴張引發(fā)全球消費增長快于產(chǎn)量增長，玉米價格扶搖直上。國際谷物理事會(IGC)預(yù)測，2007/08年度玉米期末庫存預(yù)計為8600萬噸，為30年來的最低水平。

從2002/2003年至2006/2007年，全世界以生物柴油為主的工業(yè)用植物油消費從1197萬噸增長到2255萬噸，年均增長22.1%，而同期食用油消費僅年均增長4.5%。2006/2007年度全世界以生物柴油為主的工業(yè)用植物油消費量，占到了同期世界植物油總產(chǎn)量的12.7%。按照2008/2009年度主產(chǎn)國的植物油產(chǎn)量為7790萬噸計算，生物柴油消耗比例可能達到為19.2%。生物柴油的迅猛發(fā)展對全球油料市場產(chǎn)生新的沖擊。國際植物油庫存由2005/2006年度的958萬噸下降到2006/2007年度的832萬噸，降幅為15.1%。盡管如此，全球生物柴油用量仍遠遠低于產(chǎn)能。生物柴油用量預(yù)計為1250萬噸，全球產(chǎn)能預(yù)計為3000萬噸，這使得產(chǎn)能過剩1750萬噸，產(chǎn)能利益率僅為42%。在這種背景下，進口依存度高達60%的中國植物食用油市場經(jīng)歷了2007的價格狂飆。最值得關(guān)注的是，在國際市場上，生物柴油使油料作物已經(jīng)脫離了過去農(nóng)作物的周期性供求規(guī)律，價格呈現(xiàn)出與原油市場幾乎一致的長期上漲通道。

對于中國這樣的人口大國來說，糧食安全是第一位的。早在1995年，美國“世界觀察研究所”所長來斯特•Ｒ•布朗就在他的著作《誰來養(yǎng)活中國》中預(yù)言：“在世界糧食產(chǎn)量與捕魚量增長趨緩或停滯的大背景下，中國將進入一個糧食短缺的世紀。”目前燃料乙醇發(fā)展規(guī)模在中國前面的兩個國家中，巴西是用甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇，美國用玉米生產(chǎn)燃料乙醇，但是中國并不具備大規(guī)模使用甘蔗或者玉米生產(chǎn)燃料乙醇的條件：中國人均耕地面積是美國的1/6、巴西的1/3，人均淡水資源是美國的1/4、巴西的1/14，可耕地化肥消耗量是美國的2.7倍、巴西的2倍。目前，中國農(nóng)作物消耗總量中，2/3的大豆、1/3的棉花、1/6的甘蔗都依賴進口，目前，中國玉米年產(chǎn)量在1.45億噸的水平，相對于飼料與深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，已經(jīng)進入供需緊平衡的階段。2010年，中國很可能成為玉米凈進口國。

表2 六個主要國家自然資源指標

要素 俄羅斯 加拿大 中國 美國 巴西 澳大利亞

國土面積（萬平方公里） 1707 997 960 937 854 768

人口密度（人/平方公里） 9 3 132 30 20 2

可耕地面積（公頃/人） 0.86 1.48 0.1 0.63 0.31 2.62

淡水資源（立方米/人） 29191 95097 2304 9270 32163 18731

可耕地化肥消耗量(百克/公頃) 113 543 2790 1045 1397 457

中國土地資源潛在自然生產(chǎn)力──年生物生產(chǎn)量約為52. 6億噸干物質(zhì)，按溫飽標準計算，其理論的最大承載人口能力約為 15～16億人。在嚴格控制人口的條件下，2030年，中國人口將達到資源承載極限。2006年9月，國務(wù)院駁回國土資源部《全國土地利用總體綱要》，18億畝的耕地保有量至少要保持到2020年。有限的耕地資源決定了中國沒有過多的糧食用于深加工，中國發(fā)展生物能源必須堅持“不與人爭糧，不與糧爭地”。為此，國家發(fā)改委2007年9月份下發(fā)了《關(guān)于促進玉米深加工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確指出：“暫不允許外商投資生物液體燃料乙醇生產(chǎn)項目和兼并、收購、重組國內(nèi)燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)”。此間，也有一些專家提倡大量種植木薯和甜高粱來發(fā)展燃料乙醇生產(chǎn)。用木薯和甜高粱代替玉米雖然可以做到不與人爭糧，但卻做不到不與糧爭地。另一方面，中國的木薯和甜高粱在大面積推廣種植方面還有很多技術(shù)問題有待解決，因而更多的是過渡階段的原料選擇。

三、纖維素乙醇，下一個金礦

生物液體燃料方面新技術(shù)的研發(fā)，在很大程度上取決于解決生物燃料生產(chǎn)的原料供應(yīng)問題。從能源的投入、產(chǎn)出分析，利用糧食類作物生產(chǎn)液體燃料是不經(jīng)濟的，利用纖維素制取燃料乙醇將是解決生物液體燃料的原料來源和降低成本的主要途徑之一。美國、德國、加拿大等國家都開始積極探索纖維素乙醇。

在中國，有專家開始把目光投向了資源豐富的秸稈資源。用于生產(chǎn)纖維素乙醇最好的原料是稻谷、小麥、玉米秸桿。這類秸桿產(chǎn)地最多的是東北地區(qū)、山東、河北等省份，因此上述省份也是發(fā)展纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)的首選區(qū)域。在原料產(chǎn)地加工燃料乙醇，可以做到成本領(lǐng)先，憑借資源低成本優(yōu)勢賺取利潤。

表3  中國主要農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量

農(nóng)作物 產(chǎn)量（萬噸） 谷草比 秸桿量（萬噸） 折標煤系數(shù) 折標煤量（萬噸）

稻谷 18523 0.623 11539 0.429 4951

小麥 10221 1.366 13962 0.5 6981

玉米 11199 2.0 22398 0.529 11848

其他雜糧 1669 1.0 1669 0.486 844

豆類 1788 1.5 2681 0.543 1456

薯類 3262 0.5 1631 0.486 793

油料 2250 2.0 4500 0.529 2381

棉花 477 3.0 1430 0.543 777

甘蔗 6542 0.1 654 0.441 288

合計   60466  30309

目前全國每年農(nóng)作物秸稈約有6億噸，其中作為農(nóng)村燃料及飼料消耗2億噸，其余大多遺棄或焚燒。從理論上來講，若將這6億噸用來生產(chǎn)乙醇，可生產(chǎn)乙醇7000萬噸。加上木材工業(yè)下腳料、制糖、造紙工業(yè)下腳料和城市廢纖維垃圾，理論上可生產(chǎn)乙醇8500萬噸，遠遠超過全國汽油年消耗總量。開發(fā)以秸稈纖維為原料生產(chǎn)乙醇的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，替代糧食原料生產(chǎn)乙醇成為包括中國在內(nèi)的世界各國重點研究的對象。

需要說明的是，玉米、小麥、木薯等糧食富含糖，因而生產(chǎn)燃料乙醇時的發(fā)酵比較簡單。而用秸稈生產(chǎn)燃料乙醇，最大的技術(shù)難點就在發(fā)酵環(huán)節(jié)。纖維素酶的成本能否下降，是纖維素乙醇能否實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。目前全世界只有兩家企業(yè)能夠生產(chǎn)用于纖維素工業(yè)化水解的酶，一家是丹麥的諾維信,一家是美國的杰能科，后者2005年4月已經(jīng)被丹尼斯克公司全資收購。兩家公司目前壟斷著全球酶制劑市場份額的65%以上，并擁有全球最先進的研究設(shè)施和菌種庫。兩家公司目前擁有近4000項專利，而且新型酶制劑開發(fā)路徑也被諾維信公司注冊專利加以保護。諾維信與中糧集團已經(jīng)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，即在纖維素酶領(lǐng)域，雙方互為對方在中國的獨家合作伙伴。2007年，吉林燃料乙醇公司也建成了年產(chǎn)3000萬噸纖維素乙醇的中試生產(chǎn)線。

總體而言，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是全球性的一次材料經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，世界各國起步時間不長，中國與發(fā)達國家處在相近的起跑線上，且在木質(zhì)纖維素水解、微生物利用、生物反應(yīng)器與產(chǎn)品提純技術(shù)等方面已取得重大進展。無論是對于中國還是世界，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)都將演繹一個新的經(jīng)濟故事，讓我們拭目以待！

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