优质生物基原基油如合成酯类的持续可得提高了生物基润滑油的需求以及性能,尽管全球润滑油需求预期持平,但未来几年生物基润滑油仍将持续增长。
Kline&Co.估计,未来几年至2021年,全球生物基润滑油市场将按5%的年复合增长率增长,2016年由约250,000公吨增至300,000公吨。新泽西帕西帕尼咨询公司能源实践的项目经理Sharbel Luzuriaga在11月的网络研讨会上说,“在成品润滑油市场整体增长疲软的环境下,生物基润滑油市场的增速非常强劲。”Kline估计所有成品润滑油的全球需求将由2016年约39.6百万吨增至2021年的41百万吨。
Kline通过三个特性定义“生物基润滑油”
生物可降解性
毒性
可再生性
这类润滑油必须在28天内至少降解60%,才符合美国国家环境保护局对“易生物降解”的定义。当采用经济合作与发展组织35个成员国家以及美国材料和试验协会设计的测试进行测量时,它们必须为对环境无害。
根据咨询公司的定义,可再生润滑油包含超过25%的生物基碳,经ASTM D6866(“用放射性碳分析法测定固体、液体和气体试样生物含量的试验方法”)衡量后符合欧洲标准委员会(CEN) 16227。ASTM D6866是在美国农业部门的要求下制定的,以响应法律要求联邦机构优先采购在其产品中使用最大生物量的制造商。
生物基润滑油逐步发展
Luzuriaga注意到,过去生物基润滑油的需求主要由法规和指令推动。他说,“最关键的标准是可持续性——比如,环境兼容。生物基润滑油初期是用于环境敏感领域。”这些领域主要包括通常使用植物油(油菜和向日葵)的低风险应用。这些油类满足或者超过了生物可降解性、毒性和生物积累的规定标准,确保了可持续性。
但这些特征存在若干缺点,性能是生物基润滑油产品最大的挑战。同时,由于它们的定价高于市场上其他产品而处于不利地位。Luzuriaga说,“总之,它们促进了一些利基市场生物基润滑油的有限使用——差不多都是林业和农业领域的商品类应用。”
这种情况促使市场寻求新型环境可接受润滑油解决方案同时考虑性能因素。
他说,“随着油脂化学物质的出现,大多数重要合成酯类的性能因素已经克服。合成酯类有助于提高性能,满足并超过高风险应用的要求。”
Luzuriaga补充,“它们应用于使用寿命长的液压油、齿轮油(对性能的要求非常高)和润滑脂。”
在生物基润滑油市场上,成本仍然是关键的问题。他认为,“合成酯类的原基油非常昂贵。因此未来,成本因素将纳入考量。过去几年,我们见证了高性能、更具成本效益的合成原基油技术的持续供给。”他观察到目前市场缩短了可持续性和性能之间的差距,而在这个过程中,打开了生物基润滑油更广泛的潜在应用。
按地区划分的需求增长
Kline发现,2016年北美洲占全球生物基润滑油市场约一半。欧洲约占四分之一,其次是亚太地区和南美洲。Luzuriaga 解释道,“由于严格的环境保护政策上台,[北美洲和欧洲]是最严格看待这些因素的国家。”
预期至2021年,北美洲和亚太地区生物基润滑油需求的年复合增长率将超过全球平均数,而欧洲和南美洲这个阶段的增长率将低于5%。Luzuriaga表明,亚洲决策者逐渐收紧该地区的环境监管框架。
船舶许可证将推动北美洲需求增长。美国环境保护局2013年的指令规定商用船舶在美国领海和五大湖正常运行中石油泄漏的条文。船舶许可证规定了用于润滑轴管和其他设备(可能浸入或与海水接触,指油水接触)的无毒性和生物可降解性要求。
除了船舶许可证之外,Luzuriaga还列举了促进北美需求增长的其他各种因素。他说,“每个州在环境保护方面的要求——不仅是加利福尼亚州,而且还包括五大湖区的其他州,例如纽约州”,是重要的推动因素。“另外,北美洲是高端生物基原基油主要生产商的大本营。”
该研究公司在2016年将美国列为最大的生物基润滑油市场,德国紧随其后,其次是韩国、巴西、加拿大和北欧国家(瑞典、挪威、芬兰、冰岛、丹麦)。这六大主要市场2016年约占生物基润滑油消费总量的85%,或约为213,000至255,000吨。从全球来看,液压油在产品应用方面处于领先地位,占生物基润滑油需求近一半。其次是金属加工液、链锯油、传动油、汽车发动机油、工业齿轮油、润滑脂和二冲程和四冲程发动机油。
竞争格局
由于汽车和工业原始设备制造商之间的紧密关系为混合商提供扩张基础,原始设备制造商在生物基润滑油中扮演着越来越重要的角色。Kline意识到原始设备制造商也开始越来越多地参与生物基润滑油的批准和相关润滑油规格的设立。
Luzuriaga说,Fuchs Petrolub和Panolin等市场参与者提供优异的生物基润滑油技术以及受推崇的技术服务,同时通过收购建立强大的原始设备制造商关系和全球扩张。
他同样表示,Houghton International和Quaker Chemical Co.合并后将会是世界上最大的金属加工液供应商,而Quaker仍然通过收购活动活跃在其他生物基润滑油产品领域。Quaker在4月宣布其将以172.5百万美元收购Houghton。
竞争格局中的另一个团体由完全致力于开发和营销专用生物基润滑油的制造商组成。(美国的制造商包括北卡罗莱纳州的RSC Bio Solutions、伊利诺斯州的Bioblend以及爱荷华州的Environmental Lubricants Manufacturing)。
Luzuriaga指出,合成酯类是配制生物基润滑油最常用的原基油,占2016年总需求的三分之二。
他说合成酯类的供应相当集中,全球四大参与者——BASF、Croda、Chemtura (现时为Lanxess的一部分)和ExxonMobil——约占市场的一半。Oleon、Calumet Specialty Products Partners、Cargill、Emery Oleochemicals、Nyco和Oxea以及其他重要的专业供应商促进市场供需平衡。
在新型“生物合成”原基油技术的新兴领域,北美公司当是领头羊,有包括Novvi、Advonex、Elevance 和 Biosynthetic Technologies等制造商。聚α烯烃(有些是生物可降解的)的领先制造商包括Ineos Oligomers、ExxonMobil、Chevron和Lanxess/Chemtura。聚烷撑二醇由包括Dow Chemical、BASF、Clariant、Pan Asia和 Huntsman全球供应。
供给推动和市场动力
Luzuriaga解释说,持续增加的供求力量和市场动力正在削减生物基润滑油的全球需求。供应因素包括高质生物基原基油的持续可用,而需求受利好舆论和法规推动。
他说,“供给推动和市场动力的影响导致生物润滑油的范围扩大到更多的潜在应用领域,不仅在这些利基市场中,而是在更大,更有利可图的应用——比如齿轮油、风力涡轮机润滑油或发动机油,”并指出公共实体和机构正持续寻找与使用生物基润滑油有关的私营部门更有效的合作。他指出生物基润滑油需求受主要股东之间的复杂关系所支配:供应商、终端用户和机构。
机构集中采用自愿和强制的平台推动LUBES’N’GREASES使用有利于环保的生物基产品和做法,要么直接利用其固有特性,要么间接通过改善现有效益,减少污染和排放水平,从而减少碳足迹。
在最终用户中,生物基润滑油在环境敏感领域的需求强烈,但它们是由政府激励措施规管强制使用的。Luzuriaga表示,在所有其他用途中,“绿色”主张被认为是次要的,尽管它们正在成为关键的购买决定因素。
在润滑油供应商中,大部分供应商正在投入大量研发工作以制备质量与价格同等的生物基润滑油。