生物柴油作为一种可再生燃料，以油料作物、野生油料植物、工程微藻、动物油脂及餐饮废油为原料，通过酯交换工艺制成，可替代石化柴油。然而，尽管其具有环保和能源安全优势，发展却面临诸多挑战。

从能源安全角度看，中国石油对外依存度已从2000年的32%升至2013年的57%，且进口路线风险高。生物柴油若能大规模发展，可缓解供应压力。其原料主要包括地沟油和能源植物（如亚麻、大豆、橡胶籽等），成本较低，且基建投资相对风电、生物质发电更少。

政策层面，2006年《可再生能源法》确立了生物柴油的合法地位，要求石油企业将其纳入销售体系，违者需赔偿。科技部“十二五”规划也加大扶持力度。然而，实际发展缓慢：原料供应不足（能源植物不宜大面积种植，地沟油收集困难且部分回流餐桌），销售渠道受阻（石油企业未按规定纳入销售体系）。例如，云南盈鼎生物能源公司虽有省政府支持，但油品仍大量积压；东营企业多数停产或亏损。

国际油价波动进一步挤压利润空间。尽管如此，企业仍在探索出路：青岛福瑞斯将生物柴油出口至荷兰加工成航空燃料；成都益优生化研究海藻制油，有望利用蓝藻危害；中石化与江苏恒顺达合作建设10万吨/年项目。中小企业普遍缺乏先进技术、高端设备和持续资金，需政府补贴和减税支持。德国等欧洲国家已通过补贴和免税促进生物柴油发展。

截至2010年，中国生物柴油年产量约50万吨，按规划到2020年需达200万吨。全球市场预计2018年消费量达1350亿加仑。巴西计划2013年起用海藻工业化生产生物柴油。随着化石燃料枯竭和环境压力，生物柴油有望成为主导替代能源。