柴油是一种轻质石油产品，最主要用途是用于车辆、船舶的柴油发动机。生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、废餐饮油等为原料，通过酯交换工艺制成的甲酯或乙酯燃料，是一种含氧量极高的复杂有机成分的混合物，可代替柴油作为燃料，是一种可再生的清洁能源。在日益提倡环境保护及“双碳”目标下，生物柴油因环境污染少、使用安全、使用范围广等优点，成为当今国际新能源开发的热点之一。
本文首先从环境和能源等方面阐明了生物柴油的研究意义，其次分析了全球生物柴油的生产现状，然后对生物柴油的生产技术和方法进行了对比分析，最后展望了生物柴油的发展前景，并从加大政府支持和生产技术方面提出了建议。
1 生物柴油的研究意义
生物柴油是典型的“绿色能源”。大力发展生物柴油对推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要意义。
生物柴油的燃料性能与石油基柴油比较接近，主要具有如下优点：
（1）燃料性能好。生物柴油十六烷值较高，点火性能优于石油柴油；生物柴油含氧量高，燃烧更充分。
（2）保护动力设备。生物柴油运动黏度高于石油柴油，可降低机件磨损。
（3）气候适应性强，适用范围广。
（4）环保性能好。
（5）通用性好，安全性能较高。
存在以下缺点：
（1）从热值方面看，生物柴油的热值略低于石油柴油。
（2）从作汽车燃料时NOx的排放量看，生物柴油的排放量略高于石油柴油。
（3）从原料看，不同原料造成生物柴油的性质具有较大差异，部分可能需要适当的添加剂。
2 生物柴油的生产现状
欧盟和美国是全球最大的生物柴油生产国和消费国。尽管欧盟和美国生产量最大，但依然供不应求。近年来，欧盟已成为全球生物柴油消费量最大的经济体。2019年，欧盟生物柴油产量占全球的比重达29%。从欧盟各国的消费情况来看，法国混合生物柴油消费量排名第一，其次是德国、西班牙、英国和意大利。2021年7月，欧盟修订了《可再生能源指令（RED II）》，指令中提到2030年可再生燃料在运输部门的占比需达到26%（高于现行规定的14%），包括生物柴油在内的可再生能源市场又迎来了发展机遇。
据2020年8月美国农业部对外农业服务局公布的统计数据显示，2010-2019年，中国生物柴油产能呈先增后降趋势。2015年，全国生物柴油产能达到峰值，随后由于原油价格大幅下跌导致生物柴油的产能开始缩减；2019年，我国生物柴油产能为26.8亿升，产量为9亿升。
中国石油天然气股份有限公司是中国油气行业占主导地位的最大的油气生产和销售商，也是全球石油石化产品重要的生产和销售商之一。中国石油化工集团有限公司是中国最大的成品油和石化产品供应商、世界第一大炼油公司。对生物柴油产业来说，市场培育是一个相当缓慢的过程。由于我国石油主要被上述两大龙头企业把控，生物柴油虽然有很多优点，但是因为目前进入不了中石油和中石化的主要销售渠道，所以生物柴油无法进入运输燃料系统，打不开销售渠道造成了我国生物柴油行业发展长期处在一个瓶颈期。
3 生物柴油的工业生产方法
国际上制造生物柴油的途径主要有三条：
一是利用食用油生产生物柴油；
二是利用甘蔗渣发酵生产柴油；
三是利用“工程微藻”生产柴油。
从生产原料看，欧盟生物柴油生产原料以菜籽油为主，美国和南美国家以豆油为主，而印尼则以棕榈油制造生物柴油。生物柴油的主要工业生产方法由化学法制得。
目前中国生产生物柴油的原料根据不同地区的情况主要利用地沟油，酸化油，混合脂肪酸，废弃的动、植物油再根据原料的不同利用酸催化法、酸碱两步法、加氢法、生物酶法、分离反应法等方法进行相应的组合进行生产。为开发更高效和环保的生产技术，2019年以来人们研究了更多更为高效的生产生物柴油的新型工艺技术。各种方法的原理及优缺点见表1。
4 生物柴油的发展方向
随着全球对于环保要求的日益提升，以生物柴油为主要代表的可再生能源发展将陆续加快。目前全球生物柴油发展仍处于初级阶段，未来仍有较大的发展空间。
原油价格和政策是影响生物柴油发展的主要因素。欧美地区通过对生物柴油采取差别税收、原料生产补贴等国家政策，使得生物柴油在价格上能与石油柴油竞争，同时通过科技攻关寻求新方法提高生物柴油的产量。
由于发展不均衡等原因，生物柴油仍具有各种的技术问题。但是，从欧美国家的发展来看，技术上的问题可以突破。根据生物柴油目前的现状，未来的发展重点应放在原料方面和生产新技术研发上。
（1）原料方面：注重其安全稳定性。注重研发其他低成本、高利用率的新原料。
（2）新技术研发方面：超临界酯交换工艺技术；通过基因工程技术建构的微藻为柴油生产开辟了新途径；扶持科研单位开发原料利用率高的新产品。新型生物柴油的制备技术将继续发展并逐步实现工业化生产，从而不断满足人们对生物柴油日益增长的需求。
5 结束语
（1）作为是一种可再生的清洁能源，生物柴油是值得大力推广的替代性燃料。
（2）原油价格和政策是影响生物柴油发展的主要因素。建议国家通过制定相关政策鼓励和引导更多的企业进行生物柴油研发，并出台相应国家行业标准。
（3）生物柴油的关键是原料油，发展重点应集中在原料和新技术研发上。
