藻類(lèi)生物燃料2.0時(shí)代

陶娟/文

商業(yè)化黎明前的暗黑紀(jì)

  在航空領(lǐng)域,生物燃料因低價(jià)、綠色而成明日之星。藻類(lèi)等非糧生物燃料開(kāi)始興起,傳統(tǒng)能源巨頭頗有興趣,初創(chuàng)企業(yè)卻在資本市場(chǎng)艱難求生。新一代生物燃料距離成為商業(yè)可行的目標(biāo),還有多遠(yuǎn)?

  到2015年年底,所有英國(guó)航空公司(British Airways)從倫敦城市機(jī)場(chǎng)起飛的航班都將以有機(jī)垃圾(紙、食物殘?jiān)?、廢草和其他有機(jī)殘?jiān)?為燃料。負(fù)責(zé)此項(xiàng)目的生物燃料工廠(chǎng)倫敦綠色天空目前正在緊張施工中,建成后,該廠(chǎng)每年將接收約50萬(wàn)噸城市垃圾,并將它們轉(zhuǎn)化為6萬(wàn)噸噴氣燃料。

  盡管這一產(chǎn)能與傳統(tǒng)煉油巨頭無(wú)法相提并論,城市機(jī)場(chǎng)也是倫敦五大機(jī)場(chǎng)中規(guī)模最小的,看起來(lái)一切還只是場(chǎng)先鋒試驗(yàn),不過(guò)這個(gè)聽(tīng)起來(lái)很酷的工程,呈現(xiàn)的正是能源界變革的序曲。

  航空界的燃料革命

  生物燃料泛指由生物質(zhì)組成或萃取的固體、液體或氣體燃料,可替代由石油制取的汽油和柴油,且具有清潔性和可再生性,更有利于降低碳排放和提高能源自給率。和人們想象有所出入的是,比起汽車(chē)制造商,航空公司有著更強(qiáng)的動(dòng)力開(kāi)發(fā)生物燃料。內(nèi)在邏輯并不復(fù)雜,汽車(chē)燃油費(fèi)用由個(gè)體消費(fèi)者負(fù)擔(dān),而航油成本卻由航空公司承擔(dān)。近年來(lái),由于原油價(jià)格一路上漲,據(jù)波音公司介紹,噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的價(jià)格自2000年以來(lái)年均增長(zhǎng)12%,目前每升接近6元。航油費(fèi)用占到航運(yùn)成本的40%,成為沉重的財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。

  其二則是航空公司的碳足跡更易追蹤,2011年歐盟將航空業(yè)納入碳排放交易體系,強(qiáng)制性征稅。每家飛往歐洲機(jī)場(chǎng)的航空公司能分配到一定限額的碳排放額度,超出部分則需要購(gòu)買(mǎi)。

  此外,汽車(chē)業(yè)節(jié)能主打油電混合動(dòng)力,特斯拉等甚至已實(shí)現(xiàn)純電動(dòng),但對(duì)飛機(jī)而言,其所需的能力密度遠(yuǎn)非電池可以提供,液態(tài)燃料必不可少。因此,新一輪生物燃料革命中,航空界反而傾注了更多興趣。空客公司預(yù)測(cè),2030年生物燃料將占據(jù)噴氣燃料的三成。而國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)則更為激進(jìn),2020年時(shí)生物航煤就將達(dá)到航油總量的30%。倫敦綠色天空的合作方即包括英國(guó)航空公司,且現(xiàn)階段并不以成本考量為第一要素。

  同樣,日本 IHI公司也于2013年宣布將量產(chǎn)以藻類(lèi)為原料的航空生物燃料,最快于2018年在東南亞等地投產(chǎn),價(jià)格也將下降到目前生物燃料均價(jià)的1/10左右。

  與此同時(shí),航空生物燃料技術(shù)上的可靠安全性也逐漸得到論證,為其實(shí)現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn)拉開(kāi)了帷幕。美國(guó)航空航天局(NASA)最近發(fā)布的一項(xiàng)飛行測(cè)試研究顯示,商用DC-8飛機(jī)在飛行試驗(yàn)中使用亞麻植物油制成的生物混合燃料,在升至39000英尺高空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)性能仍未受影響,此外,其碳排放量相比使用傳統(tǒng)燃料降低了三成。

  2.0時(shí)代誰(shuí)在布局?

  最初,人們以玉米、大豆、甘蔗等制作生物燃料,以美國(guó)為例,由于政府強(qiáng)制規(guī)定汽油生產(chǎn)商在混合燃料中加入乙醇,2009年時(shí),美國(guó)約有41億蒲式耳的玉米作物用于生產(chǎn)乙醇,占玉米總產(chǎn)量的33%。比爾·蓋茨也曾斥資8400萬(wàn)美元,收購(gòu)了一家玉米乙醇廠(chǎng)商Pacific Ethanol(PIEX.NSDQ)25%的股權(quán)。

  不過(guò)玉米這類(lèi)易發(fā)酵的物質(zhì)最主要的功能還是為人類(lèi)提供主食,因此隨著全球范圍內(nèi)干旱引發(fā)農(nóng)作物價(jià)格上漲,2008年美國(guó)曾經(jīng)最大的乙醇公開(kāi)交易企業(yè)VERASUN公司宣布破產(chǎn),全美15%的乙醇產(chǎn)能遭到閑置。而一些人道主義組織更是對(duì)“非洲人正在挨餓,美國(guó)政府卻還補(bǔ)貼用玉米來(lái)制乙醇”感到憤懣不平。無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)價(jià)值還是道德取向考量,昔日以糧食為原料的生物燃料發(fā)展都蒙上了一層陰影。美國(guó)因而降低了此類(lèi)補(bǔ)貼。

  相較之下,2.0時(shí)代的技術(shù)宗旨很鮮明—尋找非糧食作物作為原料,正如倫敦綠色天空項(xiàng)目及日本IHI公司試圖摸索的那樣,藻類(lèi)、有機(jī)類(lèi)垃圾、森林廢棄物等,正逐漸成為主角。而崇尚綠色能源的企業(yè)也身體力行,致力于提高公眾的環(huán)保意識(shí),如蘋(píng)果建于北卡羅納州的數(shù)據(jù)中心,通過(guò)生物代謝物產(chǎn)生沼氣能源,提供系統(tǒng)動(dòng)力。更為龐大的生物燃料項(xiàng)目則多見(jiàn)于地方政府的規(guī)劃中,如美國(guó)德克薩斯州奧斯汀市政電力公司2008年宣稱(chēng),將用20年時(shí)間建立一家生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng),主要原料為廢木料,建成后發(fā)電量約 100 兆瓦,項(xiàng)目總預(yù)算高達(dá)23億美元。

  美國(guó)能源部預(yù)計(jì),到2017年,全球生物燃料市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)811億美元,相比目前增幅逾1倍。在此預(yù)期下,風(fēng)險(xiǎn)資本與傳統(tǒng)的能源巨頭共同加速,推動(dòng)商業(yè)化生物燃料項(xiàng)目的量產(chǎn)。如殼牌公司與生物催化酶技術(shù)領(lǐng)先的Codexis(CDXS.NSDQ)共同開(kāi)發(fā)生物燃料,埃克森美孚斥資1億美元研發(fā)以藻類(lèi)為原料的生物燃料。而杜邦在美國(guó)愛(ài)荷華州設(shè)立的纖維素乙醇生產(chǎn)基地采用玉米秸稈為主要原料,年產(chǎn)3000萬(wàn)加侖燃料乙醇。在美國(guó),該領(lǐng)域的不少初創(chuàng)企業(yè)更在風(fēng)投資本、種子基金襄助下完成原始技術(shù)積累,并成功登陸資本市場(chǎng)。

  資本市場(chǎng)先行者仍存風(fēng)險(xiǎn)

  2.0時(shí)代“變廢為寶”的理念看來(lái)頗為動(dòng)人,但技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和商業(yè)回報(bào)才是市場(chǎng)和企業(yè)最為關(guān)切的。前途盡管光明,道路卻不免曲折。2014年4月,國(guó)內(nèi)媒體曾掀起一波報(bào)道生物燃料的小高潮,稱(chēng)美國(guó)生物燃料公司KIOR(KIOR.NSDQ)、Pacific Ethanol(PEIX.NSDQ)一周時(shí)間股價(jià)翻番等,但深挖其背后的發(fā)展歷程及長(zhǎng)期股價(jià)走勢(shì),卻是另一番殘酷現(xiàn)實(shí)。以KIOR為例,其2011年登陸納斯達(dá)克,由瑞信、瑞銀、高盛三家作為承銷(xiāo)商,但彼時(shí)其不僅沒(méi)有創(chuàng)造利潤(rùn),甚至還沒(méi)有產(chǎn)生一分錢(qián)的營(yíng)收,完全處于燒錢(qián)研發(fā)階段。

  KIOR的特色在于定位鮮明,自2007年成立起即追求將非糧作物轉(zhuǎn)化為再生能源,并成功開(kāi)發(fā)出生物質(zhì)液體催化裂化平臺(tái),能夠?qū)⒍喾N碳纖維生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)汽油和柴油,減碳效應(yīng)也明顯高過(guò)美國(guó)相關(guān)法律規(guī)定。此外,對(duì)于需要用玉米或者有機(jī)垃圾為原材料的生物燃料項(xiàng)目,一大障礙在于原料價(jià)格波動(dòng)大、收集困難,而KIOR地處林業(yè)資源豐富的密西西比州,當(dāng)?shù)氐狞S木松資源過(guò)剩率達(dá)17%且成本低廉,正是原材料的不二之選。KIOR上市前一直依賴(lài)股權(quán)和債務(wù)融資,而上市目的則是籌集更多資金,建立能源工程,將這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化。

  除此之外,當(dāng)時(shí)KIOR還提前鎖定了Hunt Refining、Catchlight Energy以及聯(lián)邦快遞等客戶(hù),分別簽署了5年、2年、2年的石油、汽油和柴油以及燃油購(gòu)買(mǎi)協(xié)議。方向正確,技術(shù)領(lǐng)先,成本可控,客戶(hù)現(xiàn)成,這一切因素疊加在一起,似乎只要工程上馬,利潤(rùn)就會(huì)滾滾而來(lái)。資本市場(chǎng)也無(wú)懼KIOR零收入的尷尬,在其募資時(shí)大力追捧,市值一度高達(dá)23億美元。

  不過(guò),從研發(fā)到大規(guī)模商業(yè)量產(chǎn)的轉(zhuǎn)換并不順利,盡管2012年KIOR艱難突破零營(yíng)收,但虧損額卻進(jìn)一步擴(kuò)大,2008年虧損額為586萬(wàn)美元,2012年已虧損9618萬(wàn)美元(圖1)。自上市以來(lái),KIOR股價(jià)已跌去98.6%,2014年5月20日收盤(pán)價(jià)僅為0.512美元/股,而同期納斯達(dá)克指數(shù)上漲了54%(圖2).

  值得注意的是,KIOR并非個(gè)例。以藻類(lèi)燃料為主營(yíng)的Solazyme(SZYM.NSDQ)上市迄今股價(jià)下跌了56%,2014年隨著產(chǎn)能增加股價(jià)才稍有起色;以微生物發(fā)酵技術(shù)見(jiàn)長(zhǎng)的 Amyris(AMRS.NSDQ)2010年上市之初也曾被華爾街熱捧,股價(jià)一度飆升至33美元/股,但規(guī)?;慨a(chǎn)卻遭遇技術(shù)瓶頸,2012年股價(jià)已跌至2美元/股之下;另一家領(lǐng)先的生物燃料公司Gevo(GEVO.NSDQ)曾經(jīng)接受政府百萬(wàn)美元資助,以進(jìn)行以草類(lèi)和木屑為原料生產(chǎn)纖維素燃料的研究,后卻不得不放棄項(xiàng)目,轉(zhuǎn)攻玉米生物基化學(xué)品??梢?jiàn),生物燃料2.0時(shí)代,距離商業(yè)意義上的成功,仍有不短的距離。

 

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