2022年可降解塑料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及競爭格局分析

2022年可降解塑料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及競爭格局我國將在2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。為了應對全球氣候變化和環(huán)境污染帶來的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，2020年中國首次向全球宣布，二氧化碳排放要力爭于2030年前達到峰值，努力爭取在2060年前實現(xiàn)量達到歷史最高值，然后經(jīng)歷平臺期進入持續(xù)下降的過程，地區(qū)在一定時間內(nèi)(一般指一年)人為活動直接和間接排放的二氧化碳，與其通過植樹造林等吸收的二氧化碳相互抵消，化工行業(yè)是能耗大行業(yè)，碳中和背景下影響較大。2021年政府工作報告強調(diào)，"推動綠色發(fā)展，促進人與自然和諧共生”是“十四五”時期主要目標任務之一。具體包括，堅持綠水青山就是金山銀山理念，加強山水林田湖草系統(tǒng)治理，加快體系，森林覆蓋率達到24.1%。持續(xù)改善環(huán)境質量，基本消除重污染天氣和城市黑臭水體。落實2030年應對氣候變化國家自主貢獻目標。加快發(fā)展方式綠色轉型，協(xié)同推進經(jīng)濟高質量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境高水平保護，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%。而其中化工行業(yè)是能耗量非常大的行業(yè)，因此，化工行業(yè)未來將會面臨降低能耗和減少二氧化碳排放量雙重影響。實現(xiàn)降低CO2排放量的重要手段之一就是減少我國普通塑料的使用。我國塑料主要產(chǎn)品有聚丙烯、聚乙烯等，使用量十分巨大，根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年我國聚乙烯產(chǎn)量和消費量分別為2157萬噸和3576萬噸，聚丙烯產(chǎn)量和消費量分別為2674萬噸和3055萬噸。我國烯烴產(chǎn)生的CO2量十分巨大，據(jù)統(tǒng)計每生產(chǎn)一噸烯烴會產(chǎn)生6-10噸CO2,按照2021年數(shù)據(jù)，我國單烯烴生產(chǎn)即會向大氣中排放2.9-4.8萬噸左右的二氧化碳。同時我國烯烴生產(chǎn)遠遠不能滿足國內(nèi)需要，需要從國外進口大量烯烴。目前我國烯烴需求仍然保持10%以上的高速增長，在可預計的未來，我國對于烯烴需求量仍圖圖2:中國聚乙烯生產(chǎn)和消費情況020182019頭殺@未來智厙烯烴一個重要的用途就是制作成塑料制品，我國塑料使用量十分巨大。塑料自問世以來，廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個領域，如包裝行業(yè)和一次性制品行業(yè)，給人類的生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利。然而，其巨大的使用量和廢棄量導致了日膜污染以及海洋塑料污染。據(jù)統(tǒng)計，全世界總計生產(chǎn)出的90億噸塑料制品中，被循環(huán)利用的只有9%,12%被焚燒，其余79%最終堆積在垃圾填埋場或流入自然環(huán)境中；據(jù)推測，到2050年，全球塑料產(chǎn)量將超過340億噸，廢棄塑料的產(chǎn)量將為120億噸。目前全球每年用掉的塑料袋多達5萬億個。長等特點。白色污染主要是指不易降解的塑料。塑料之所以處理困難，是因為這類化合物化學結構呈網(wǎng)狀，碳氫分子長鏈牢固，分子間聚合力大，是在高溫高壓下形成的聚合高分子，具有化學性能穩(wěn)定、耐酸堿等特性，因此此類塑料制品的應用功能結束后形成的廢棄物在自然環(huán)境中的降解速度極慢，時間長的會達上千年，具有收集難、回收利用難以及處置難、破環(huán)環(huán)境周期長等特點，已經(jīng)對生態(tài)環(huán)境構成較大的破環(huán)性。目前，在生活的各個方面都能見到白色垃圾的影子：快遞包裝、外賣盒、超市購物袋等，雖然對生活帶來了便利，但是對環(huán)境的破壞十分嚴重，治理刻不容緩。目前塑料的主要處理方式仍舊是填埋為主。據(jù)調(diào)查，廢舊塑料處理方式有很多，其對廢舊塑料處理方式主要有焚燒、掩埋、再生、熱裂解等。焚燒會產(chǎn)生大量的黑煙，還會產(chǎn)生強烈刺激性的氯化氫等有毒有害氣體，同時在廢舊塑料中的重金屬化合物，也會隨著煙塵焚燒殘渣一起排放，對環(huán)境污染比較大。由于廢舊塑料體積大、因此會占用大量的土地資源，掩埋會增加土地資源負擔。廢舊塑料降解慢，掩埋后會形成永久垃圾，嚴重妨礙地下水的流通與水的滲透。廢舊塑料再生顆?？梢詫U舊塑料回收再利用，在價格上有一定的優(yōu)勢，但是整體上的性能與屬性都不如新料強。另外，目前廢塑料再生行業(yè)還缺乏完整的回收體系，廢塑料加工技術也不成熟。所以對于不可降解材料來說，目前沒有比較好的處理方式，對于環(huán)境污染較為嚴重。圖圖4:中國聚丙烯生產(chǎn)和消費情況戲混頭條@未來智庫0料高達1500萬噸。尤其在山東、山西、內(nèi)蒙古、甘肅等高寒、嚴重。不僅如此，全球海洋污染也十分嚴重，每年大約有1100萬噸塑料被傾倒進入海洋，目前海洋中累計塑料有1.5億噸左右，如果不加以治理，根據(jù)海洋管理局的預測，在未來不到十年的時間內(nèi)，海洋中將會有2.5億噸塑料，而這會對海洋生物造成致命打擊。由于白色污染極難降解，會給周邊的水體、大氣、土壤產(chǎn)生長期的破產(chǎn)作用，如高分子聚合物在發(fā)泡過程中使用的氟氯烴化合物會破壞大氣臭氧層，廢棄塑料燃燒釋放二噁英、二氧化硫、二氧化氮等有害氣體。目前數(shù)以億噸計的傳統(tǒng)塑料垃圾會給生態(tài)環(huán)境帶來巨大損害。2、可降解塑料可從源頭治理白色污染料之所以會帶來嚴重的白色污染，根本原因是其超長的降解時間，而可降解塑料與傳統(tǒng)塑料相比最大的優(yōu)勢便是降解時間短，可以從根本上解決這一問題。我國早在2007年便出臺相關法律，對購物塑料袋的使用進行了限制。2020年初國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》,其中提出：應積極采用新型綠色環(huán)保功能材料，增加使用符合質量控制標準和用途管制要求的再生塑料，加強可循環(huán)、易回收、可降解替代材料和產(chǎn)品研發(fā)，降低應用成本，有效增加綠色產(chǎn)品供給。由此可見，我國將可降解材料的研發(fā)與應用作石油基兩類。生物基可降解塑料主要包括聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯類聚合物(PHAs)、全淀粉基、纖維素等；石化基可降解塑料包括二元酸二元醇共聚酯系列[聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)]、二氧化碳共聚物(PPC)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)等。石油基指的是雖然原材料來自石油但可以被生物降解的一類塑料，如PBAT、聚乙醇酸等。圖圖5:中國聚丙烯進出口情況020162017頭殺@未來智庫生物降解塑料是最新的可降解塑料。從上世紀60年代第一項可降解塑料的有關專利問世到90年代規(guī)?；a(chǎn)，可降解塑料的研發(fā)過程經(jīng)歷了三個階段：第一代是淀粉改性塑料，其機理是在傳統(tǒng)單體聚合的過程中加入淀粉改性處理；廢棄塑料進入環(huán)境后，僅被分解為小塊塑料片段而不是完全降解，不僅難回收，而且塑料片段本質與普通塑料相同，仍會造成環(huán)境污染，因此已有逐漸被淘汰的趨勢。第二代是光、熱降解塑料，其機理是在光、熱作用下，塑料高分子聚合物中含有的光敏組分發(fā)揮作用，使分子鏈斷裂，相對分近4億噸，生物可降解塑料全球塑料僅為122.7萬噸，占塑料總量僅為0.3%,發(fā)展前景巨大。根據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會預測數(shù)據(jù)，到2024年，全球生物降解塑料年產(chǎn)能將達到133.4萬的上升。根據(jù)HISMarkit預測，到2023年，全球生物降解塑料需求量預計將達55萬噸，未來5年內(nèi)需求復合增速將達到化工產(chǎn)品的主要研發(fā)基地之一，對于可降解塑料的研發(fā)也位圖9:全球生物降解塑料產(chǎn)能統(tǒng)計情況及預測0201720182019202020■全球生物降解塑料年產(chǎn)能(萬噸)頭條@未來雷庫主要應用于包裝(硬包裝、軟包裝)、紡織品、汽車和運輸、消費品、農(nóng)業(yè)和園藝、涂料和膠黏劑、建筑和施工、電子和電器及其他行業(yè)。生物塑料由于具有較好的光澤度、良好的阻隔、抗電和印刷性能，適用于包裝行業(yè)。因此，包裝行業(yè)是生物塑料的最大應用領域，占生物塑料市場總量的約65%,近120萬t;應用于硬包裝的生物塑料中生物基PET的占比最大，而應用于軟包裝的生物塑料中可生物降解的淀粉混合物的占比最大。用于紡織品的生物塑料約占生物塑料總量的11%,占比最大的是生物基聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。而用于汽車和運輸?shù)纳锼芰现姓急茸畲蟮膭t是生物基PA。其他行業(yè)生物塑料的市場規(guī)模占比則相對較低，但生物塑料擁有寬泛的應用領域，其市場前景非?？捎^。二、政策加碼，可降解塑料需求釋放由于對環(huán)保認識度的提高，全球對于可降解塑料的推廣早在20世紀初就逐步開始。法國、意大利、西班牙等國家于2011年前后，先后禁止使用或銷售不可降解塑料袋。德國對使用可降解塑料袋給予稅收優(yōu)惠。美國加州、舊金山等各地也先后出臺相關法令，禁止不可降解塑料袋的生產(chǎn)或銷售，同時聯(lián)邦政府給予可降解塑料袋相關優(yōu)惠政策?？山到馑芰显谌蚍秶鷥?nèi)得到前所未有的重視。我國在近20多年中，不斷加深對于傳統(tǒng)塑料的治理，鼓勵可降解塑料的使用。早在1999年，我國就已經(jīng)意識到了不可降解塑料的危害，出臺了第一個關于限制不可降解塑料的政策，規(guī)定2000年底前全面禁止生產(chǎn)和使用一次性發(fā)泡塑料餐飲具。在此之后，我國逐步出臺一個有一個政策法案對于不可將會成為長期的塑料治理最終目標。因此，可以預見，可降解塑料需求上升將會是一個長期過程。各地政府積極響應政府號召，均相繼出臺政策鼓勵可降解塑料的使用。各地方政府對于禁塑令積極響應，出臺了相應的地方政策治理不可降解塑料。各個治理政策覆蓋包括餐飲、外賣、批發(fā)零售、快遞、住宿、農(nóng)業(yè)等需要用到塑料用品的行業(yè)，并依照時間節(jié)點的方式規(guī)定限塑的完成進程?！錾锝到馔闲枨罅?萬噸}頭條@未來智厙態(tài)環(huán)境部在2020年1月19日出臺史上最強“禁塑令”《關于進一步加強塑料污染治理的意見》,計劃到2020年底，我國將率先在部分地區(qū)、部分領域禁止、限制部分塑料制品的生產(chǎn)、銷售和使用，預計到2022年底，一次性塑料制品的消費量將明顯減少，可降解塑料將替代該類產(chǎn)品。商務領域塑料污染治理工作的通知》。對不可降解塑料次性塑料餐具、賓館和酒店一次性塑料用品的限制使用的具體期限作出了明確規(guī)定。根據(jù)中央以及地方政策內(nèi)容，未來2-5年內(nèi)，禁塑政策即將在全國大范圍內(nèi)鋪開，可降解塑料行業(yè)有望實現(xiàn)高速發(fā)展。因此我們認為未來快遞包裝、外賣包裝、快遞行業(yè)飛速發(fā)展，據(jù)國家郵政局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年中國郵政業(yè)務總量達到13698.3億元，同比增長25.1%;我國快遞件數(shù)1083.0億件，同比增長29.9%,人均寄件件數(shù)76.7件。并且，快遞行業(yè)僅在2020年年初兩個月有受到疫情沖擊，之后隨著疫情防控常態(tài)化，快遞業(yè)務強勢復蘇，繼續(xù)保持高速發(fā)展?？梢钥吹轿覈爝f郵政業(yè)務快速發(fā)展，考慮到未來城鎮(zhèn)化仍有一定空間，我國快遞業(yè)務量或保持20%左右的高速增快遞包裝所用材料被替換比例高達71%。中國快遞包裝主要以瓦楞紙箱和塑料袋為主，根據(jù)wind數(shù)據(jù)顯示，2021年1082.96億件，其中紙質包裝占比58.6%,塑料包裝占比41.1%,普通塑料袋薄膜質量占比達塑料類總體的62.9%。其替換為可降解塑料的部分占塑料比71%。圖圖13:中國規(guī)模以上快遞業(yè)務量及增長率情況頭條@未來智庫業(yè)務量合計約為703.47億件，占全國總量的65.0%。根據(jù)《意見》,2022年將會是上述重點省市快遞塑料包裝統(tǒng)一禁用不可降解塑料的重要節(jié)點，并且到2025年時，全國將統(tǒng)一禁用。業(yè)屬于高速增長中的行業(yè)，盡管近年來增速有所放緩，但依舊以較高速度增長，在進行估計時，假設快遞業(yè)務量保持每年20%的增速進行增長，并假設未來幾年占比不變，即塑料包裝占比41.1%,普通塑料袋薄膜質量占比達塑料類總體的62.9%。根據(jù)目前政策，2022年現(xiàn)在主要省市實行，2025年在全國推廣。同時，根據(jù)目前的單耗數(shù)據(jù)，即平均每件快遞塑料袋需要40.87g塑料進行估算，假設可降解塑料占據(jù)的替代市場份額逐年上升，直到2025年時達到70%,可降解塑料市場在未來幾年將快速上升，在2025年達到153.41萬噸。一步加強塑料污染治理的意見》,到2020年底，直轄市、省會城市、計劃單列城市建成區(qū)的商場、超市、藥店、書店等場所以及餐飲打包外賣服務和各類展會活動，禁止使用不可降解塑料袋。截至2020年底，全國外賣總體訂單量達到171.2億單，同比增長7.5%,全國外賣市場交易規(guī)模達到8352億元，同比增長14.8%。我國外賣用戶規(guī)模已接近5億人，80后和90后是餐飲外賣服務消費的中堅力量，所訂的外賣餐食并不局限于一日三餐，也包括下午茶、夜宵等。這帶來了大量一次性餐具需求。目前，外賣所使用的塑料材料包括塑料袋、塑料碗、塑料湯勺和塑料湯杯，在限塑令頒布之前，基本都是聚苯數(shù)據(jù)顯示，2019年，全國塑料吸管近3萬噸，約合460億根，人均使用量超過30根。塑料吸管生產(chǎn)成本平均為每支90億元左右。圖16:近三年互聯(lián)網(wǎng)外賣市場規(guī)模情況圖16:近三年互聯(lián)網(wǎng)外賣市場規(guī)模情況250002017012017Q22017032017042018Q12018Q2201803201804201901201902201903頭殺@未來智厙根據(jù)CFLP美團配送的數(shù)據(jù)，2020年我國外賣訂單達171.2億單，其中線上訂單占比70%,考慮到線上外賣行業(yè)處于高速增長期，近年來年均增速一直維持在30%以上，因此，在測算時，將以20%的增長率來代表我國外賣訂單的復合增長率。同時根據(jù)《意見》針對的政策推行地區(qū)降30%的要求進行測算，即全國有30%的地區(qū)省市會推廣使用可降解塑料。塑料中有30%會被替換。同時在限塑料頒布之后，并非所有塑料制品都由可降解塑料替代，部分由紙質至2025年達到60%。消耗3.27個餐盒，大約產(chǎn)生160g塑料，再加上平均每單約2個塑料袋，共170g/單。并且在最終測算時加上測算中所忽略掉的塑料吸管用量，根據(jù)卓創(chuàng)資訊，該需求應為9萬噸/年，每年增長20%。截至2025年，及時配送訂單將帶來100.6萬可降解塑料袋，不適合大量購物場所，并且紙袋不耐水和油可降解塑料的替代愈發(fā)明顯，將帶來較為龐大的市場。根據(jù)發(fā)改委《意見》,2020年底首先在直轄市、省會城市、計劃單列城市建成區(qū)禁止不可降解塑料袋的使用，到2022年底，實施范圍擴大至全部地級以上城市建成區(qū)和沿海地區(qū)縣城建成區(qū)。到2025年底，上述區(qū)域的集貿(mào)市場禁止使用不可降解塑可降解塑料袋一個約5g,幾乎是不可降解的一次性塑料袋的兩倍，根據(jù)中國塑協(xié)的統(tǒng)計，我國日均塑料袋使用量約為30億個，并且基本維持穩(wěn)定，因此在測算時，將會以一年總購物袋使用量維持10950億個進行測算。同時，考慮到紙袋相較于可降解塑料袋的明顯劣勢，在測算時將會逐步提高可降解塑料袋的替換占比，直至2025年達到占比70%。根據(jù)測算，截至2025年，可降解塑料在購物袋上的市場將會接近70圖圖17:外賣用戶規(guī)模情況201520162017發(fā)育等作用，自20世紀70年代從日本傳入我國后，在中國大范圍使用。根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2018年我國農(nóng)用薄膜產(chǎn)量為246萬噸，其中地膜是農(nóng)用薄膜的重要使用方向。目前我國適宜地膜覆蓋的工地面積超過9億畝，地膜實際覆蓋面積達3億畝，覆蓋率在30%左右。我國使用的地膜大部分由聚農(nóng)膜體量大、使用集中，且降解過程中不需要回收運輸，因此農(nóng)膜是可降解塑料應用推廣可行性更強的一個領域。2019年5月28日，農(nóng)業(yè)部等聯(lián)合發(fā)布了《關于加快推進農(nóng)用地膜污染防治的意見》,要求到2020年基本建立塑料回收體系，農(nóng)膜回收率達到80%以上，到2025年，農(nóng)膜基本實現(xiàn)全回收。2020年7月，農(nóng)業(yè)部等部委聯(lián)合印發(fā)的《農(nóng)用薄膜管理辦法》,在農(nóng)膜回收以外，特意提出鼓勵和支持生產(chǎn)、使用全生物降解農(nóng)用薄膜。前后兩次文件中關于農(nóng)膜回收態(tài)度發(fā)生了能性并降低生產(chǎn)成本的預期下，地膜有望率先實現(xiàn)滲透。2018年我國農(nóng)用地膜使用量達178萬噸，假設未來增速較緩，在2025年總量僅達200萬噸，即使可降解塑料地膜的滲透率只有30%,可將會帶來高達60萬噸的可降解塑料市場?？山到馑芰戏N類繁多，各種物質性能和特點均有優(yōu)劣，所有的可降解塑料都可以大范圍推廣。我們比較不同的可降解塑料的優(yōu)劣特點和主要用途如下：圖圖18:中國農(nóng)用塑料薄膜(含棚膜)使用量情況2014201520162017■中國農(nóng)用塑料等攝使用里(萬噸)頭殺@未來智庫可降解塑料受“限塑令”鼓勵，市場空間巨大。2020年，和PBS/PBAT是目前市面上主流的生物降解材料，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，近三年來，淀粉基塑料占比高達38%,使用量高。過去5年我國生物降解塑料消費量平均增速在20%左右，產(chǎn)量保持一致，消費量約為26萬t。在政策的強驅動下，未和外賣、酒店等行業(yè)對一次性可降解塑料制品需求旺盛。按當前增速，預計到2024年，我國生物降解塑料需求量將超過200萬t?？紤]2019年以來國內(nèi)“限塑”政策密集出臺，并逐步落地，可降解塑料市場需求增速將進一步升高，2024年有望突破四百萬噸，可降解塑料迎來了新的發(fā)展機遇。(1)PLA:前景最大的生物基降解塑料PLA(聚乳酸)是一種新型的降解材料，可以通過從可再生植物中提取淀粉，再經(jīng)過生物發(fā)酵制得乳酸，最后經(jīng)過化學合成制備。PLA具有很好的可降解性，最后能被微生物完全降解，由PLA制成的產(chǎn)品在使用后可完全降解成CO2和水，同時無毒、無刺激性，是被廣泛認可的環(huán)境友好材料。PLA具有與聚丙烯相似的力學性能，同時其光澤度、清晰度和加工性與聚苯乙烯相似，加工溫度比聚烯烴低，可以通過注塑、擠出、吸塑、吹塑、紡絲等通用塑料的加工方法加工成各種包裝材料、纖維和非織造物等，廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療PLA的制成方法總體可分為直接縮聚法和開環(huán)聚合法(丙交酯法)。直接縮聚法又稱PC法或一步法，是在脫水基存在的環(huán)境下，利用乳酸的活性，脫去羧基和羥基，使乳酸分子之間縮聚形成低分子聚合物，然后分子間利用高溫脫水直接縮合而成PLA,之一過程常采用熔融聚合法、溶液聚合法和熔融—固相聚合法，其中熔融聚合法最為廣泛。開環(huán)聚合法也叫ROP法，即先將乳酸單體經(jīng)過脫水環(huán)化合成丙交酯，之后將重結晶的丙交酯聚合方應得到PLA,該法可以得到分子質量極高的PLA,一般為70萬-100萬左右(低分子量PLA的PLA則在纖維、紡織、塑料和包裝行業(yè)具有重要的商業(yè)價值),因此是目前工業(yè)上主要使用的聚乳酸合成工藝。圖19:中國農(nóng)用塑料薄膜區(qū)域占比■山東■新疆●甘肅■河南 ■云南丙交酯生產(chǎn)工藝要求極高，主要是因為提純較難，我國生產(chǎn)規(guī)模較小。目前，我國還未有規(guī)模較大生產(chǎn)聚乳酸的產(chǎn)能，主要是因為從乳酸到丙交酯生產(chǎn)工藝要求較高。乳酸由于手性結構的原因存在L-乳酸和D-乳酸兩種旋光異構體。因此發(fā)生導致PLA產(chǎn)品性能、特點有所差異，目前國外普遍采用L-乳酸為原料合成丙交酯進一步生產(chǎn)L-型聚乳酸，產(chǎn)品相對分子質量較高。而國內(nèi)多是以D-型乳酸和L-型乳酸混合物為原料，合成的丙交酯中會含有meso-丙交酯，這種內(nèi)消旋丙交酯在生目前全球PLA產(chǎn)能為65.35萬噸左右，主要PLA生產(chǎn)企NatureWorks是全球最大的PLA生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)能達18萬噸，占全球PLA產(chǎn)能30%左右。我國PLA生產(chǎn)起步相對較晚，主要的丙交酯原料主要依賴進口。部分PLA裝置由于技術原因或原料丙交酯缺乏，無法穩(wěn)定運行或處于關停狀態(tài)，實際有效產(chǎn)能約為4.8萬噸/年，產(chǎn)量約1.8萬噸/年。主要生產(chǎn)企業(yè)有浙江海正生物、安徽豐原集團、河南金丹科技等。在建PLA項目產(chǎn)能約為30萬噸/年，遠期規(guī)劃產(chǎn)能約為200萬噸/年。隨著我國金丹科技、豐原集團等依托在生物發(fā)酵領域的技術積累成功生產(chǎn)出合格的丙交酯原料，為我國以后PLA產(chǎn)PLA的應用范圍極為廣泛，已經(jīng)在塑料包裝、生物醫(yī)藥能優(yōu)異，在很多地方可以完全代替PS(聚苯乙烯)和PET(聚對苯二甲酸乙二酯),從而降低塑料污染問題。PLA降醫(yī)學領域，例如組織鞏固(如骨螺絲釘，固定板和栓)、傷口包扎(如人造皮膚)、藥物傳送(如擴散控制)以及傷口閉合(如應用縫合線)等多種用途?！鲎⑺芗夘^殺@未來智厙(2)PBAT:前景最大的石油基降解塑料PBAT是基于石油合成出來的高分子化合物，幾乎生物完全可降解，具有很高的斷裂延伸性和很強的韌性，其主要在一定的控制條件下通過酯交換反應合成，通常是可預測和重復的，可以應用于包裝材料(垃圾袋、食品容器和薄膜包裝)、衛(wèi)生用品(尿布和棉簽等)和生物醫(yī)藥領域等。PBAT的生物降解作用主要取決于它們的化學結構和降解的環(huán)境，一些通過自然界微生物的發(fā)酵作用，一些通過化學水解和熱降解使聚合物鏈斷裂發(fā)生解聚作用，還有一些通過微生物的新陳代謝來解聚中間體。PBAT合成主要由BDO、己二醇和PTA。PBAT作為一種新興的生物可降解類共聚酯，主要是以BDO(1,4—丁二(對苯二甲酸)或DMT(對苯二甲酸二醇酯)為原料，通過直接酯化或酯交換法而制成。PBAT及其復合材料被應用在不同的領域，如生物醫(yī)藥、食品包裝和環(huán)保工業(yè)。PBAT類型的殺菌劑紡織材料，可以潛在地用來防止醫(yī)院的傳染病。一些PBAT及其納米復合材料的生物相容性極好，具有無細胞毒性、對血液無負面的止血影響、在體外有更高的血液相容性等優(yōu)點，在生物醫(yī)藥業(yè)用處廣泛。并且，PBAT復合材料在熱—機械性能和疏水性上表現(xiàn)優(yōu)異，可以很好的應用在食品包裝領域。目前，我國基本已經(jīng)掌握PBAT的生產(chǎn)技術，采用酯化 縮聚反應進行工業(yè)化制備，并且隨著技術的逐漸進步，成本可能進一步降低，隨著2020年限塑令的出臺，PBAT的需求大大增加，未來PBAT仍舊具有十分巨大的發(fā)展空間。荷運行，產(chǎn)量基本與產(chǎn)能一致，約為30萬噸。國內(nèi)較大的PBS/PBAT生產(chǎn)企業(yè)有金發(fā)科技、新疆藍山屯河等。在建PBS/PBAT類合計產(chǎn)能約為40萬噸/年，遠期規(guī)劃產(chǎn)能約為200萬噸/年。生成PGA,此種方法生成的乙醇酸酯一般只能得到相對分子乙交酯開環(huán)聚合法是制備聚羥基脂肪酸最為成熟的方法，由實驗室階段向工業(yè)化應用邁進，為PGA工報告》顯示，全球PGA市場規(guī)模將從2019年的43.5億美元增長到2024年的66.9億美元，復合年增長率為9.0%。市場報告》顯示，2017—2019年全球PGA需求量從3691噸增長到4645噸，復合增長率保持在10%以上。線《2020—2026中國聚乙醇酸市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢》顯示，2019年全球PGA市場總值達71億元，預計2026年可以增長到102億元，年復合增長率(CAGR)為5.3%。PGA需求快速增長，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展蓄勢待發(fā)。(4)PHA:高性能塑料領域的應用潛力大PHA(聚羥基脂肪酸酯)是很多微生物合成的一種細胞內(nèi)聚酯，是一種天然的高分子生物材料。由于PHA同時具有良好的生物可降解性、生物相容性能和塑料的熱加工性能，所以它同時可作為生物醫(yī)用材料和生物可降解包裝材料。PHA還具有和PET、PP等產(chǎn)品等相似的良好的氣體阻隔性，使其可能應用在較長時間的鮮品保鮮包裝上。正因為PHA匯集了這些優(yōu)良的性能，其可以在可生物降解的包裝材料、組織工程材料、緩釋材料、電學材料以及醫(yī)療材料等領域中有廣闊的應用前生物合成法是PHA的主流合成方法。傳統(tǒng)的化學合成方法由于反應毒性較大、污染環(huán)境、原料昂貴、反應條件劇烈、的自身代謝來合成產(chǎn)物，主要有三種生物合成路徑，包括三三步合成路徑是研究最為透徹、應用最廣的合成路徑，工業(yè)化生產(chǎn)短鏈PHA主要利用該合成路徑。多數(shù)微生物通過這一路徑合成短鏈PHA,如羅氏真養(yǎng)菌、拜氏固氮菌等。第A;第二步，其被乙酰乙酰輔酶A還原酶催化生成(R)-3-羥基丁酰輔酶A;第三步，其在PHA合成酶的作用下，單體聚合PHA的前體物質，最后通過PHA合成酶聚合生成中長鏈PHA。五步合成路徑主要存在深紅紅螺菌中，與三步合成路徑相似。PHA生產(chǎn)的另一條可行的途徑是利用轉基因植物來實現(xiàn)。PHA在植物中的合成，可以利用光能消耗二氧化碳，成為一長鏈PHA等不同PHA的合成，而其中在馬鈴薯塊根中的PHA合成是最具生產(chǎn)前景的。通過轉基因植物的PHA合成，有望將PHA的成本大大降低。圖27:煤制乙二醇路線合成聚乙醇酸草酸酯草酸酯煤合成氣加世維化副開壞服合一氧化碳氫氣乙交酯乙交酯PHA價格大約在普通聚乙烯和聚丙烯的3倍至10倍，成為制中國已走在PHA產(chǎn)業(yè)化前列，規(guī)劃產(chǎn)能超過10萬噸。天津國韻生物科技有限公司現(xiàn)有年產(chǎn)1萬噸的PHA生產(chǎn)線，并計劃在吉林建設10萬噸規(guī)模的生產(chǎn)線；寧波天安生物材料有限公司擁有年產(chǎn)2000噸的PHA生產(chǎn)線；綠塑科技也已建成萬噸級PHA生產(chǎn)基地。藍晶微生物新一輪融資開始建設PHA量產(chǎn)基地，總產(chǎn)能規(guī)劃為10萬噸，分三期建成，其中5000噸的一期生產(chǎn)線將在2022年內(nèi)建成投產(chǎn)。微構工場也于2021年6月完成200噸的PHA裝置投產(chǎn)，并且在7月利用得初級階段，國內(nèi)產(chǎn)能在5萬t以下。PHA、PGA生產(chǎn)技術不端生物醫(yī)用材料領域。象，通常需要改性使用。低的斷裂伸長率限制了其應用范圍。解性能、更高的拉伸強度、更高的負荷變形溫度和更優(yōu)異的氣體阻隔性。三步合成法B-解基罐解峰縮合聚合脂舫酸B-氧化路徑版錨確A水合酶PHA合成酶頭殺來智庫PGA面臨著乙交酯原料制備及精制與高分子量產(chǎn)品合成的生產(chǎn)技術難題與韌性差、吹膜加工性差、降解速率過快、貯存穩(wěn)定性差的應用難題。目前我國PGA以進口為主，量少價貴，但考慮到其具有獨特的性能，且國內(nèi)開發(fā)的草酸酯原料生產(chǎn)乙醇酸技術大幅降低了PGA的生產(chǎn)成本，PGA價格有望大幅降低。根據(jù)相關論文研究，在30萬噸煤制乙二醇裝置右，競爭力顯著上升。PHA:熔點和強度高于PE,但拉伸韌性低于PE,具有與PLA一樣的基本性能特點，但是具有PLA所不具備的獨特性能，具有優(yōu)異的強度和氣體阻隔性，賦予其在高性能塑料領生物可降解材料相對于傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品能耗低，排放CO2少。路。但目前我國可降解塑料無論是PLA還是PBAT產(chǎn)能均較藝較為復雜，