我国玉米燃料乙醇副产品利用现状与贸易趋势分析_仇焕广

农业技术经济2011年第8期

我国玉米燃料乙醇副产品利用现状与贸易趋势分析

仇焕广王飞蔡亚庆侯麟科

（中国科学院农业政策研究中心北京100101）*

内容提要随着全球及我国生物能源产业的迅速发展，生物能源的副产品玉米干

酒糟（DDGS ）的生产和利用也快速增长，并成为饲料的重要来源之一。2010年我国DDGS 进口量达316万吨，甚至超过了玉米的进口量。由于进口量剧增，我国相关政府部门已经对此展开了反倾销立案调查。本文在对我国DDGS 利用现状、价格和进口贸易深入分析的基础上，利用“中国农业可持续发展决策支持系统”分析了未来我国畜牧业发展对DDGS 需求和进口贸易的影响。研究表明，作为玉米和豆粕的重要替代品，随着我国畜牧业的快速发展，对DDGS 的需求和进口量在未来几年也将呈现持续增长趋势。

关键词生物能源玉米燃料乙醇副产品模型分析

言政策建议一、引

Dis-从全球范围来看，随着玉米被大量应用于生物燃料乙醇生产，其副产品玉米干酒糟（DDGS ，

tillers Dried Grain with Soluble ）的产量也快速增长，进出口贸易活跃。以美国为例，美国是世界最大的

也是最大的DDGS 生产国。2009年美国DDGS 产量达到2800万吨，玉米和玉米燃料乙醇生产国，

2010年的产量估计为3000万吨左右，2009；Jacinto F. Fabiosa et 其中有近700万吨用于出口（曹智，

al. ，2009）。由于近期油价的攀升，美国燃料乙醇的发展速度也出现了较快上涨，按照目前的发展速度，预计到2015年美国DDGS 产量将达到3500万吨，出口量将超过1000万吨（Jacinto F. Fabiosa et al. ，2009）。随着我国玉米燃料乙醇的发展，国产DDGS 的产量也呈上升趋势。估计2010年我国DDGS 总产量约为150万吨。

2010；邓蓉等，2010），近年来，随着我国畜牧业发展和饲料需求增长（李顺，我国DDGS 使用量也

2007）。2010年我国DDGS 总使用量达到466万吨，快速增长（张永发等，其中进口DDGS 316万吨，

国产DDGS 150万吨。我国DDGS 的进口量已经超过了玉米进口量（200万吨），由于进口量剧增，我国商务部已于2010年底发起对美国进口玉米干酒糟的反倾销调查。

DDGS 是随着生物燃料乙醇产业发展起来的新兴产业，目前相关的经济管理政策研究还很少。未来我国DDGS 的需求及贸易将如何发展、我国应该采取怎样的措施来规范和有效利用DDGS 等问

“中国农业可持续发展决策支题都亟待解决。本文在分析我国DDGS 利用和贸易现状的基础上，利用

持系统”对我国未来DDGS 需求和进口趋势进行分析，根据研究结果提出了DDGS 管理方面的相关政*项目来源：国家自然科学基金项目（编号：[1**********]和71073154）。感谢美国农业部段志煌博士和国家粮油信息中心曹智的宝贵建议

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策建议。

二、文献综述

全球玉米燃料乙醇产业的快速发展促使其副产品DDGS 产量急剧增加，并迅速渗入到饲料行业（Keith Thornton ，2007；Farzad Taheripour et al. ，2010）。DDGS 在饲料行业的大规模应用不仅给玉米燃料乙醇行业带来了可观的利润（玉米乙醇行业约16%的利润来自于DDGS 销售），而且大大缓解了生物燃料乙醇发展和畜牧业发展之间的矛盾（Farzad Taheripour et al. ，2010）。和同类产品豆粕相比，尽管DDGS 在蛋白质含量、密实性和易消化性等方面存在劣势，但是由于其在价格、脂肪含量（主要指美国所产DDGS 产品）、运输便利性以及关税方面的优势（Donley ，2008），使近年来DDGS 产品国际贸易十分活跃。据美国农业部称，保守估计，如果DDGS 产品能够替代豆粕10%的需求，其全球需求

2010）。将为2400万吨（顾尧臣，

随着生物燃料乙醇产业的推动以及畜牧业的迅速发展，国内饲料和养殖企业逐渐认识到DDGS

2007），的价值。DDGS 主要成分为蛋白质、脂肪、纤维和其他微量元素（职爱民等，可以有效替代其他

饲料。根据目前国内外燃料乙醇的生产技术条件，每生产1吨燃料乙醇需要消耗大约3吨玉米，并同

2010）。由于生物燃料乙醇生产主要使用了玉米中的时产出大约0. 85～1吨DDGS （黄季焜、仇焕广，

淀粉成分，所以DDGS 中除淀粉外的其他营养成分都是玉米的3倍左右，可以用作饲料，部分代替玉

2008）。米和豆粕（张铭，

尽管我国燃料乙醇产业发展较快，但是目前国产DDGS 产品远不能满足国内饲料市场的需求，进口DDGS 成为我国饲料发展的选择之一。2010年，中国超过土耳其、加拿大和墨西哥，成

2011）。中国为美国最大的DDGS 出口目的地，占美国DDGS 全球出口量的28%（Holly Jessen ，

进口DDGS 产品的另一重要原因是美国DDGS 相对低廉的价格和优质的质量更具比较优势。中国进口玉米和大豆除征收关税外还需征收13%的增值税，而进口DDGS 只需征收5%的关

2011）。此外，税，具有更大的价格优势（Corn Products China News ，美国DDGS 脂肪、赖氨酸以及

2011年中国进口美国有效磷含量都显著高于中国，因而更受中国饲料企业的欢迎。据预测，

DDGS 将进一步增长，但是受中国对美国DDGS 反倾销立案调查的影响，未来中国进口美国DDGS 的数量将取决于关税水平等多重因素的影响（Corn Products China News ，2011；Holly Jes-sen ，2011）。

三、我国DDGS 利用和贸易现状分析

（一）我国DDGS 利用现状

在玉米燃料乙醇生产过程中，玉米淀粉通过发酵过程几乎完全被转换成乙醇，大约只有1/3的干

DDGS 含有丰富的脂肪、物质被作为副产品DDGS 回收。因此，蛋白质、氨基酸和许多发酵过程的代

谢产物。DDGS 蛋白质含量较高，是原料玉米的3倍多，一些优质DDGS 的蛋白质含量接近豆粕。目前，我国燃料乙醇企业生产的DDGS 蛋白质含量为26%～28%。DDGS 中脂肪含量因生产工艺的不

因此，其DDGS 的脂肪含量达到12%。同有较大差异。美国企业生产燃料乙醇一般不提取玉米油，

我国大多数燃料乙醇生产企业都会首先提取玉米油，因此所生产的DDGS 中脂肪含量较低，仅为3%～5%。DDGS 中磷的含量高于豆粕，是玉米中磷含量的3倍左右。

由于DDGS 是玉米燃料乙醇生产的副产品，也是重要的饲料原料，其价格受到乙醇生产和饲料市场供需因素影响，同时也受进口DDGS 价格影响。图1是2007年1月—2011年3月国内黄玉米、

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DDGS 和豆粕价格比较①。和玉米价格的平稳上升趋势不同，DDGS 的价格在不同时段波动较大。可

DDGS 以看出，除少数时段DDGS 价格略高于玉米外，大多数时段DDGS 的价格低于玉米价格。因此，

比玉米更具价格优势。DDGS 的价格走势更接近于豆粕价格走势。DDGS 价格和豆粕价格的相关系数达到0. 65，而DDGS 价格和玉米价格的相关系数仅为0. 46。这说明，由于DDGS 的蛋白质含量较高，其在使用过程中可能被更多地用来替代豆粕，因此价格的变动趋势与豆粕价格更接近

。

图1DDGS 、国内玉米、豆粕价格比较

DDGS 虽然在营养成分和价格等方面具有一定优势，但国内饲料和养殖企业对DDGS 的认识和使用起步较晚。2003年前，由于数量有限而且质量不稳定，除少数奶牛、肉牛和水产养殖企业外，我国饲料和养殖企业对DDGS 的使用较少。2004年由于豆粕价格出现大幅度上涨，为了降低饲料成本，我国饲料养殖企业开始寻找价格更低廉的蛋白质替代品。与此同时，借助于国内外燃料乙醇产业

DDGS 的产量大幅度提高，的快速发展，也为DDGS 大规模进入饲料行业提供了基础。

“十五”期间，我国开始推广燃料乙醇试点项目，以玉米为主要原料的燃料乙醇企业包括：黑龙江华润乙醇公司，设计乙醇年产量10万吨；吉林燃料乙醇公司，设计乙醇年产量40万吨，安徽丰原生化

2010）。笔者对安徽丰源公司的调查表明，设计乙醇年产量42万吨（黄季焜、仇焕广，该公司公司，

2009年DDGS 产量为25万吨，主要销往广东、湖北、江西等地。其中DDGS 用于水产饲料的比例较

占40%左右，用于反刍动物饲料生产的比例为40%，畜禽饲料的比例约为20%（仇焕广、侯麟科，大，

2009）。目前我国饲料企业DDGS 添加量还远小于理论添加量，仍有较大的利用空间。

（二）我国DDGS 进口数量和价格情况

近年来，我国玉米和DDGS 贸易状况发生了较大变化。2009年，中国玉米价格持续上涨，国内企业开始积极寻求从国际市场进口玉米和DDGS 以满足国内玉米和饲料需求。2008年，中国DDGS 的

2009年达到65. 5万吨，进口量仅为0. 8万吨，到2010年上升到316万吨，已经超过了玉米进口量

（200万吨）。图2为全国2009年1月—2011年1月进口DDGS 实际到货情况。可以看出，2009年中国开始大规模进口美国DDGS 以来，月进口量虽然有所波动，但总体呈不断上升的趋势。全国2009年1月—2011年1月DDGS 累计进口总量已达402万吨。

①DDGS 价格是松原和四平两地DDGS 平均出厂价格，其中玉米价格是吉林松原和四平两地中等黄玉米的平均出库价格，豆粕价格是河北秦皇岛普通蛋白豆粕的出厂价格

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仇焕广等：我国玉米燃料乙醇副产品利用现状与贸易趋势分析

图22009年1月～2011年1月我国DDGS 进口量

资料来源：中华人民共和国海关总署

DDGS 在价格和进口程序的简易性方面都具有比较优势。目前，与玉米、大豆等饲料原料相比，

中国进口玉米和大豆需要征收13%的增值税，而DDGS 无需征收增值税，只征收5%的关税，大大降低了进口成本。中国进口DDGS 的区域主要集中在南方地区。这是因为中国玉米深加工企业集中在北方地区，由于DDGS 不容易保存且不方便运输，因此DDGS 使用仅限于玉米深加工企业周边一定区域。北方饲料企业可以采用国产DDGS 产品，南方地区则使用较少。我国DDGS 进口港口数从2009年初的5个港口增加到2010年底的12个港口。其中黄埔海关、青岛海关以及上海海关是我国主要

28. 9%、13. 1%。其进口量分别占全国总进口量的34. 1%、的DDGS 进口港口，

DDGS 进口价格受国际粮价、生物燃料乙醇发展、需求量等多重因素影响。2007—2008年，受国

2009年随着国际粮价的下降进口DDGS 际农产品价格大幅度上涨的影响进口DDGS 价格相对较高，

DDGS 的最低进口价格开价格开始下降。但是2010年下半年以来国际玉米价格和石油价格的抬高，

2009年最低进口价格为180～190美元/吨，2010年最低进口价格为215～220元/吨，始上扬，预计2011年将在220元/吨以上价位运行。

比较国产和进口DDGS 的价格可以看出，国产DDGS 的平均出厂价比进口DDGS 的进口完税价格平均每吨低139元，其中，国产DDGS 全年平均价格为1549元/吨，进口DDGS 为1688元/吨（见图3）。一方面由于进口DDGS 毒素低、营养价值高、质量相对稳定；另一方面，当前DDGS 的进

DDGS 对豆粕有较强的替代性，口关税税率为5%，而且没有增值税，进口大豆有13%的增值税，因

此进口DDGS 仍有较大的市场需求。笔者对山东和安徽部分饲料企业的调查表明，如果进口DDGS 的价格每吨不超过国内DDGS 价格200元以上，国内企业更愿意使用进口DDGS

。

图32010年国产和进口DDGS 的价格比较（元/吨）

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四、我国DDGS 未来需求和进口预测

（一）模型分析工具

“中国农业可持续发展决策支持系统”（CHINAGRO ）对2020年我国的饲料需求增长以本文利用

及DDGS 需求增长进行了分析和预测。CHINAGRO 模型是一个可用于我国农业区域发展研究的多

2006）。该模型系统经过10多年的不断发展和完善已经被广区域一般均衡模型（Keyzer ，van. Veen ，

2007）。模型以2005年实际数消费、价格和贸易的预测分析（Fisher et al ，泛应用于中国农产品生产、

据为基期数据，根据2006—2009年的实际统计数据和模型预测结果，对模型的重要参数进行更新和完善使之能够较准确的模拟实际情况。

该模型是一个数学优化系统，目标函数是使所有区域所有类型的消费者效用最大化，约束条件包括各区域所有产品市场出清、生产技术约束、贸易平衡约束、资源和劳动力约束等。该决策支持系统以农业为主，共包括小麦、玉米、甘蔗、薯类、猪肉等17种主要农产品。模型将全国分为华北、东北、华东、华中、华南、西南、西北、青藏8个区域，每个区域内的城市和农村消费者按照收入水平各分为三

生产者在生产技术、土地、劳动力等约束条件下，对农产品市场类。农业生产的模拟具体到县级水平，

价格做出反应，实现利润最大化。模型充分考虑了自然资源条件约束、生产和消费的相互影响、种植业和畜牧业的相互联系以及农业部门不同产品之间的相互影响，并且考虑了区域之间以及区域内部的贸易运输成本。模型的具体描述如下：

u u V =Max ∑r αu r u r （x r ）+∑r ∑c ∈C αv c u v

c （x v

c ）r

r r 约束条件：（1）x u r +

（2）g r

（3）∑r' v rr' +∑c ∈C z c ++g r +m r －=∑r' v r'r +∑c ∈C z c －+m r +=∑r' θrr' 'v rr' +∑c C （τc +'z c ++τc －'z c －）+ζr +'m r ++ζr －'m r －∈r +ωu r （p r ）

++珋∑r （p r 'm r －－珋珔－p r 'm r ）≤B

－v +（4）x v

c +e c +z c =q c +ωc +z c （p c ）

（5）F c （q c ，e c ）≤0

模型的目标函数表示所有区域所有类型消费者的效用最大化。约束条件（1）表示所有产品在区域层次上的供需均衡。约束条件（2）表示产品交易成本g r 是区域间贸易交易成本、区域市场与各县的交易成本、进口的交易成本和出口交易成本的总和。约束条件（3）表示国际贸易收支平衡约束。约束条件（4）表示农产品在县级水平上的均衡。约束条件（5）表示所有县的农业生产技术约束。

（二）我国畜牧业及饲料需求发展趋势

我国经济的持续、稳定、高速增长不仅促使人均粮食消费量在过去30年里增长了28. 4%，而且，随着生活水平的提高，人们的膳食结构发生了很大改变，我国人均畜禽消费量大幅度提高，有力推动了我国现代化饲养业和现代化饲料工业的高速发展。1978年，我国人均猪牛羊肉、水产品以及牛奶

4. 9公斤和1. 2公斤，而2009年，这几种主要畜禽产品的人均消费量已经等消费量分别为9. 1公斤、

38. 4公斤以及26. 4公斤，684. 3%和2133. 3%。模型分析结果表分别增长了391%、达到44. 4公斤、

明，未来10年内我国的畜产品需求还将呈现较快增长趋势（见表1）。例如，模型分析结果表明，我国人均猪肉需求量将从2009年的20. 5公斤增长到2020年的45. 7公斤，增长幅度达到123%。家禽等的肉类消费量将从2009年的10. 47公斤增长到2020年的20. 3公斤。牛羊肉等其他畜产品的需求—8—

都出现较大幅度的上涨。奶类产品的需求增长幅度更大，将从2009年的14. 9公斤增长到2020年的30. 8公斤，增长约1. 1倍。本文的预测结果与Huang 等（1999）和陈永福（2004）等的相关研究结果较接近。

表1

猪肉

2009

2015

202020. 539. 345. 7牛肉2. 385. 57. 1中国人均畜禽产品消费趋势羊肉1. 323. 44. 2家禽10. 4716. 820. 3（公斤/人）蛋类10. 5714. 817. 2奶类14. 9122. 630. 8水产品14. 7528. 235. 8

《中国农村住户调查年鉴》《中国统计年鉴》，数据来源：2009年的数据来和其他年度数据作者根据模型预测

对畜禽产品需求量的增加大大刺激了我国饲料产业的发展。我国生产的配合饲料产量已从1980年的100万吨发展到2009年的1. 15亿吨，年均增长16%。最近十年，中国饲料产业仍处于高速增长阶段。2000—2010年工业饲料产量年均复合增长率为7. 9%。本文的模型分析表明到2020年，中国饲料需求将达到2. 43亿吨。

（三）我国DDGS 需求发展趋势分析

DDGS 作为一种新兴的、随着我国畜牧业发展及对饲料需求的不断增长，优质的蛋白质来源，在

DDGS 具有优质的营养价值，可以部分替代玉米和豆粕，而饲料行业将得到更广泛的应用。一方面，

DDGS 作为燃料乙醇的副产品，且价格相对较低，能够节约饲料成本；另一方面，缓解了燃料乙醇发展

DDGS 在成本方面具有一和畜牧业发展争夺玉米原料的矛盾。因此，相较于玉米和豆粕等饲料原料，

定优势。

为了满足日益增长的饲料原料需求，在未来的很长一段时间内，我国都将是一个蛋白质饲料的净

2020年中国玉米和大豆进口量将分进口国，玉米的进口也会呈现较快增长。本文的模型分析表明，

别达到1850万吨和6800万吨。根据前面对不同动物饲料中DDGS 的添加量的分析，假设其中有10%的进口玉米和大豆用DDGS 替代，则我国DDGS 的进口量在2020年可以达到860万吨。Jacinto F. Fabiosa 等人（2009）对中国DDGS 的进口需求的分析认为，最保守的估计，中国2010—2013年DDGS 的年均进口量为300万吨左右，占美国DDGS 出口量的37%，并且未来10年，中国国内市场年均可消化1150万吨DDGS 。其研究结果略高于本文的模型分析结果。需要说明的是，我国未来DDGS 的进口量还受到DDGS 进口管理政策变化、玉米和豆粕价格波动等因素的影响，因此具有一定的不确定性。

五、结论与政策建议

出于对能源安全和环境污染的日益担心，生物燃料乙醇的发展受到了各国的普遍关注和重视。尽管面临粮价上涨、农业资源紧缺等诸多压力，但是由于技术等因素的限制，利用纤维素、木薯、甜高

玉米仍是生物燃料乙醇的重要原料。玉米燃料乙醇粱等原料大规模生产燃料乙醇短期内无法实现，

DDGS 产品可以大大缓解生物燃料乙醇发展的发展产生了大量的副产品DDGS ，由于营养价值较高，

与畜牧业发展之间的矛盾，成为重要的饲料原料。

在国内饲料资源有限的情况下，通过国际贸易获得DDGS 产品将成为我国未来饲料业的重要趋势。本文的研究表明，随着我国畜牧业的快速发展，对饲料的需求也会快速增长，对玉米和豆粕等的进口量也会出现较快增长趋势。作为对玉米和豆粕等饲料的补充，未来较长一段时间内我国对

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DDGS 的进口可能将持续增加。如果未来用10%的DDGS 代替部分玉米和大豆进口，预计2020年中国DDGS 的进口量将达到860万吨。

由于DDGS 是随着近几年生物能源产业发展而产生的新兴产品，目前我国无论在DDGS 的生产、进口和使用方面都还缺乏有效的管理和政策依据。随着未来DDGS 进口的快速增长，制定科学和合理的评价机制以及管理机制已成为我国政府的当务之急。2010年12月我国商务部对来自于美国的DDGS 展开了反倾销调查。考虑到我国未来可能要进口大量的畜禽饲料的现实情况，本文认为对DDGS 的进口管理应该从我国在中长期内饲料需求和进口可持续增长的战略角度出发，统筹考虑国内DDGS 生产企业、畜牧业生产者和消费者的利益。

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责任编辑张宁

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