我國(guó)生物可降解塑料發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)有哪些？

聲明：本文為火石創(chuàng)造原創(chuàng)文章。

01什么是生物可降解塑料？

生物可降解塑料是指在特定條件下，通過(guò)微生物作用，可以完全分解為二氧化碳、水和其他無(wú)害小分子物質(zhì)的高分子材料。目前全球已有20余種不同的生物可降解塑料，按照其原材料，又可細(xì)分為生物基生物可降解塑料（包括PLA和PHA等）和石油基生物可降解塑料（包括PBAT、PCL和PBS等）。

圖1：生物塑料分類(lèi)

來(lái)源：European Bioplastics 

02幾種主流可降解塑料的對(duì)比

表1：各材料性能對(duì)比

來(lái)源：謝鴻洲等人《幾種可生物降解塑料的性能與應(yīng)用比較研究》

如上表所示，不同類(lèi)型的塑料在性能上各有千秋，所以市面上常見(jiàn)的生物可降解塑料產(chǎn)品為滿(mǎn)足下游不同的需求，大多采用多種材料復(fù)合的形式。例如，現(xiàn)在廣泛使用的可降解吸管和可降解塑料袋通常是PLA和PBAT的復(fù)合品。 成本是制約生物可降解塑料商業(yè)化進(jìn)程的關(guān)鍵因素。由于原料獲取難度大、價(jià)格高、生物反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備運(yùn)行成本高等因素，各類(lèi)型的可降解塑料價(jià)格普遍是傳統(tǒng)塑料價(jià)格的2～5倍，即使是產(chǎn)業(yè)化程度較高的PLA和PBAT，其價(jià)格也明顯高于不可降解塑料。

圖2：幾種生物可降解塑料的性?xún)r(jià)比來(lái)源：陸海旭《生物可降解塑料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)》 

 03全球生物可降解塑料市場(chǎng)概覽

1．供給端2019年全球生物塑料產(chǎn)能合計(jì)211．5萬(wàn)噸，其中56％屬于生物可降解塑料，預(yù)計(jì)2024年全球生物塑料產(chǎn)能將超過(guò)240萬(wàn)噸。按地區(qū)來(lái)看，亞洲已成為全球最大的生物塑料生產(chǎn)中心；歐洲作為該領(lǐng)域起步最早的地區(qū)，目前貢獻(xiàn)了近全球1／4的產(chǎn)能。除淀粉基塑料之外，PLA和PBAT是目前產(chǎn)業(yè)化程度最高的兩種生物可降解塑料，兩者產(chǎn)能合計(jì)占全球總產(chǎn)能的49％。  

圖3： 2019年全球生物塑料產(chǎn)能分布（按地區(qū)，％）來(lái)源：European Bioplastics

圖4： 2019年全球生物可降解塑料產(chǎn)能結(jié)構(gòu)來(lái)源：European Bioplastics 

PLA方面，目前全球年產(chǎn)能約30萬(wàn)噸，美國(guó)的NatureWorks和荷蘭的科比恩兩大巨頭形成寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。前者是全球唯一PLA單線(xiàn)產(chǎn)能達(dá)到15萬(wàn)噸級(jí)的企業(yè)，且具備PLA完整產(chǎn)業(yè)鏈，自產(chǎn)乳酸（PLA原料）不對(duì)外銷(xiāo)售。而科比恩自2019年其泰國(guó)工廠投產(chǎn)7．5萬(wàn)噸PLA生產(chǎn)線(xiàn)之后，丙交酯（兩步法合成PLA的中間體）就開(kāi)始自用而不對(duì)外提供。丙交酯工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大，且NatureWorks和科比恩申請(qǐng)了相關(guān)的大量專(zhuān)利，建立起了高技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘，丙交酯的供應(yīng)已成為我國(guó)PLA產(chǎn)業(yè)的卡脖子難題。我國(guó)企業(yè)正加速布局PLA行業(yè)，但整體規(guī)模仍較小。截至2021年2月，浙江海正現(xiàn)有1．5萬(wàn)噸的PLA合成能力，另有6萬(wàn)噸產(chǎn)能在建。金丹科技作為我國(guó)乳酸行業(yè)龍頭，正在發(fā)力打通“乳酸－丙交酯”以及PLA合成產(chǎn)線(xiàn)，有望成為第一家具有PLA完整產(chǎn)業(yè)鏈的中國(guó)企業(yè)。  

圖5：聚乳酸（PLA）合成工藝來(lái)源：金丹科技招股說(shuō)明書(shū)