生物基材料成“碳中和”赛道下新风口:盘点国内外19家企业,谁的“金刚钻”更强?

材料内参 2021-12-28

金刚钻嘉吉生物行业

4860 字丨阅读本文需 12 分钟

随着工业的越来越发达,家用轿车的增多,尾气排放已经严重超标,治理环境成为了一大问题。目前,全球气候都有变暖的趋势,如果长时间没有很好地控制碳排放,不仅是影响着生态,也会对人的健康带来一定的威胁。为此,一些有实力的国家都在生物科技上不断发力,并不断应用在能源、化工、材料、农业、医药等方面,这是转向低碳经济发展的重大体现。

根据了解,转向低碳循环经济已成为全球共识,生物基材料利用可再生生物质包括农作物、其他植物,谷物、豆科、秸秆、竹木粉等为原料,通过生物、化学以及物理等方法制造。这一新材料产品和绿色能源是人类实现可持续发展的必由之路,当前,生物基产品及绿色能源已经成为世界科技领域发展的前沿课题。

当然了,未来的目标并不仅仅只是低碳,而是要实现二氧化碳的零排放,最终目标就是碳中和,不过要想实现这个目标任重道远,其中生物基产业是最重要一环。作为新型生物基材料的出现,可以看到人们对碳排放问题日益提升的重视程度,全球碳中和行动势不可挡。

或许,很多人都想知道为什么会说生物基材料是实现碳中和的关键和实现可持续发展的必经之路呢?生物基材料作为一种前沿技术产物,相较于传统材料,生物基材料有效减少了生产过程中的碳排放。例如,生产1kg尼龙-56碳排放量相比生产1kg尼龙-66减少了4.31kg,碳排放能够有效量化减少,当生物基材料废弃时,可经由燃烧或堆肥等生物降解法,转变为水和二氧化碳等无毒小分子,重新进入自然循环中,维护整个生态平衡,无需担心造成环境污染。

第三轮生物材料的浪潮较第一轮、第二轮生物材料趋势(从上世纪八十年代的生物酶工程开始)的不同在于,从政策时机、行业技术、科研突破上,第三轮生物材料的浪潮都要更成熟、先进,产业化进程也较此前零星的生物基产业更迅速。

人们曾经从第二轮生物材料浪潮中得出了一个结论,「绿色溢价」(绿色技术收取更高价格的能力)并不可靠:即使它们存在,其市场份额也远低于预期。然而,近年来,碳中和概念的提出,以及民众中绿色环保意识的提高,都表明确实存在一个属于可持续化学品和材料的,可观且正在快速增长的市场。

本文列举了国内外在生物基材料领域领先的企业,其中既有行业巨头、也有技术新颖的初创公司,看看谁的“金刚钻”强?

行业巨头

1.道达尔能源科碧恩  TotalEnergies Corbion

道达尔能源科碧恩是由道达尔能源与科碧恩各投资50%,建立的合资公司,最近完成改名,此前为道达尔科碧恩。

道达尔能源科碧恩主要生产生物基材料PLA,工厂位于泰国,拥有全球第二大的PLA产能——7.5万吨/年,并拟在法国新建10万吨PLA产能。道达尔能源科碧恩的PLA产品原料来源于甘蔗糖,选址泰国正是因为泰国拥有大量的甘蔗资源。

2.嘉吉 Cargill

嘉吉作为全球四大粮商之一,成立于1865年,在福布斯排行榜上29年来蝉联非上市公司第一,全球拥有15万+员工,营业额高达千亿美元。

嘉吉广泛、多元化的投资及风险管控一直备受赞扬,其投资领域遍布各个行业,业务涉及世界60多个国家和地区。有评论认为,“嘉吉是世界上多元化经营最成功的公司之一。

嘉吉在生物基材料的投资众多,包括:

控股全球最大PLA产商

全球最大PLA厂商 Natuareworks由嘉吉和泰国石油公司PTT共同持股,其中嘉吉为原始股东,在2005年陶氏撤资后将聚乳酸公司改名为Natuareworks。

收购英国禾大

12月22日,嘉吉计划以10 亿美元收购英国特种化学品公司 Croda International PLC (禾大)的大部分生物工业业务。此次收购英国禾大将继续壮大嘉吉的生物基业务,丰富其产品组合。

除此之外,嘉吉在生物基BDO、生物基增塑剂等化学品上也有布局。

3.阿科玛 ARKEMA (生物基尼龙)

阿科玛成立于2004年,总部位于法国巴黎,是一家全球领先的特种化学品生产企业。集团旗下共有三大业务部门:高性能材料,工业特种产品,涂料解决方案,每个业务部门各有四个业务单元。

在阿科玛涉足的业务领域中,90%销售额所在业务领域均在全球范围内占领先地位,其中包括特种聚酰胺、氟气体、PVDF、硫化工在内的行业单元均排名全球第一。2020年5月13日,阿科玛名列2020福布斯全球企业2000强榜第1391位。

近年来,阿科玛公司在蓖麻油方面的布局逐渐完善:其收购了癸二酸生产商卡斯达,以及苏州翰普高分子材料,还有一家从事蓖麻油生产的印度公司。通过产业链整合,阿科玛已成为了全球生物基PA1010的最大供应商之一,不久前阿科玛宣布将在中国常熟生产基地新建一座聚酰胺11粉末工厂。

4.赢创 EVONIK (生物基尼龙)

赢创是一家全球领先的特种化工企业。业务遍及全球100多个国家和地区,拥有33000多员工。2020财年,赢创创造了约122亿欧元的销售额,营业利润(调整后税息折旧及摊销前利润)达19.1亿欧元。

赢创在2009年首推生物基聚酰胺VESTAMID®Terra,2019年重组其聚酰胺业务,并在德国投资约4亿欧元(约合人民币31.23亿元)建造全新的PA12一体化生产装置,扩大其在德国马尔化工园区内透明聚酰胺的生产,投入使用后,其总体产能将翻倍。

赢创发布的透明尼龙新牌号TROGAMID®myCX eCO,含有40%的生物基原料,以蓖麻油为主,完全使用可再生能源。

在生物基尼龙领域帝斯曼、杜邦以及我国的金发科技、凯赛生物同样有布局。除生物基尼龙外,赢创还开发了生物基多元醇等多项业务。

更多可了解:建议收藏,全球生物基尼龙主要生产企业盘点

5.巴斯夫 (生物基化工产品)

巴斯夫是全球最大的化工公司,被美国商业杂志《财富》评为“全球最受赞赏化工公司”,在2020年的世界五百强名单中位列第143位。巴斯夫的产品涵盖了化学品、塑料、特性产品、作物保护产品以及原油和天然气。2020年《财富》世界500强排行榜中,巴斯夫位列第143位。

巴斯夫的生物基产品包括生物基BDO、PBAT、可再生涂料等等。不久前,巴斯夫宣布携手中国科学院(中科院)在长春成立可持续材料联合实验室。

6.科思创 (碳中和PC树脂)

科思创 2020 年的销售额为 107 亿欧元,是全球最大的聚合物公司之一。业务活动的重点是高科技聚合物材料的制造以及为日常生活许多领域中使用的产品开发创新、可持续的解决方案。

其主要客户是汽车和运输行业、建筑行业、家具和木材加工行业以及电气、电子和家用电器行业。其他行业包括运动休闲、化妆品、医疗保健和化学工业本身。截至 2020 年底,科思创在全球拥有33 个工厂,约16500名员工。

不久前,科思创通过采用可再生能源、可再生生物质的途径推出了首款全过程碳中和PC树脂。

7.Neste (可再生石油)

芬兰耐思特油业集团 (NESTEOIL) 隶属芬兰跨国公司FORTUM(富腾)集团,2005年04月耐斯特石油从母公司 FORTUM 分拆出来,并实现了首次公开上市,FORTUM集团由芬兰政府75%控股,世界500强企业之一,主要涉足生物质原油的生产。

NESTE 和 Exxon-Mobil Chemical (美孚)和 BP Amoco (BP) 一起是世界上仅有的三家生产PAO基础油(高档全合成四类基础油)生产厂家之一。耐思特还拥有欧洲唯一使用最新DWI技术生产EHVI(合成三类基础油)生产厂家。目前,Neste 已成为世界上最大的可再生柴油生产商。

采购Neste3000吨生物质石油,日本三井化学正式进军生物基!

科技创新企业

1.PEF生产商,Avantium(荷兰)

Avantium是一家创新驱动型公司,成立于 2000 年 2 月,是壳牌的衍生公司。致力于开发和商业化利用可再生资源和用于各种消费品的循环塑料材料生产化学品的突破性技术。

Avantium 总部位于阿姆斯特丹,拥有约 200 名员工,在荷兰 Geleen 和 Delfzijl 拥有广泛的研发实验室和三个中试工厂。其主要产品是 PEF,这是一种新型、植物性、可回收的塑料材料,具有环境和性能特征的强大组合。

2.PHA生产商,Danimer Scientific

Danimer Scientific,前身为 Meredian Holdings Group Inc. 和 MHG,是一家总部位于佐治亚州班布里奇的生物聚合物制造商。Danimer Scientific 拥有 Nodax 中链支化聚羟基链烷酸酯 mcl-PHA 的专利。

该公司使用 PHA 和其他生物聚合物来创造一系列应用,如添加剂、水性涂料、挤出涂层、挤出层压、纤维、薄膜树脂、热熔粘合剂、注塑成型、热成型和蜡替代聚合物。此外,Danimer Scientific 还提供生物聚合物配方的研究和开发。

3.Genomatica(美国)

Genomatica作为生物合成的领先企业,在生物基材料的合成制备上拥有丰富的经验,其2016年与Novamont共同打造的3万吨/年生物基BDO项目是全球最早的生物基BDO项目之一。

但事实上Genomatica的生物合成产品并不止于BDO,更包含了生物基尼龙、丁二烯、1,3丁二醇等一系列化工产品。

2012 年,Genomatica 通过具有成本竞争力的发酵工艺以商业规模生产生物基 BDO,实现了化学工程突破。实现技术突破以后,化工界头部公司如Cargill嘉吉、巴斯夫均就生物基材料曾与Genomatica展开合作。

4.UBQ 生物基热塑性塑料

以色列清洁技术公司 UBQ Materials 是一家从废物转化而来的生物基产品制造商,该公司周三表示,已获得 1.7 亿美元的投资,以进一步资助其扩张,并于明年在荷兰建造一座大型反应设施。

UBQ 拥有一项将家庭垃圾、有机物、纸张和塑料(包括香蕉皮、脏尿布、用过的酸奶容器和纸板)转化为生物基热塑性塑料或塑料替代品的工艺专利,可以替代油基塑料、木材和混凝土用于制造日常用品。

5.菌丝体制造商Ecovative

Ecovative是一家位于纽约的菌丝体制造商,100% 生物基菌丝体材料以片状生长,最长可达 24 米,宽可达 1.8 米,可根据拉伸强度、密度和纤维取向方面的特定需求进行生长。整个生长过程仅需 9 天,即可生产出不含塑料稀松布和石油基涂层的成品材料。

目前,Ecovative的产能已达到数万吨每年。Ecovative的菌丝体生产技术主要有两种:

MycoComposite 技术通过使用菌丝纤维结合可持续材料,主要生产可生物降解的 Mushroom® 包装和环保建筑材料。

AirMycelium™ 技术主要为皮革、塑料和工厂化农业提供可持续的替代品。不久前,Ecovative与爱马仕建立了合作伙伴关系,为其提供生物基皮革产品。

菌丝体做皮革、缓冲材料,生长过程仅需9天!已与爱马仕签订合作协议,这家创业公司获得资本市场青睐

6.Notpla (海藻材料)

Notpla 是英国一家使用海藻做包装材料的初创公司,在近日获得了千万美元的A轮融资,Notpla使用海藻制作防水涂层、纸包装的材料。Notpla 材料的潜在应用包括卫生包装、清洁产品(如洗涤剂)或预分配食品(如意大利面、咖啡和饮料调味剂)。

海藻做防水涂层、纸包装,这家英国创业公司获得千万美元A轮融资!

7. Lignin Industries (瑞典)

Lignin Industries 是一家使用木质素做生物塑料的瑞典公司,凭借木质素生物塑料的生产技术,成功获得了欧盟的创新基金。

该技术将木质素和生物成分结合成被称为 RENOL® 的可再生和功能性生物颗粒,以替代化石基塑料。RENOL®颗粒是一种具有更高相容性、疏水性(拒水性)的热塑性塑料,可在 ABS、PE、PLA、PP 等热塑性塑料中充当生物添加剂。最终产品中的 RENOL® 含量可达 5% 至 50%。

获欧盟创新基金,瑞典企业用木质素做生物塑料,每吨减碳5~6吨!

8. 以色列Sufresca (可食用涂层、包装)

以色列农业科技初创公司 Sufresca 拥有可食用涂层、包装的生产制造技术。其生产的涂层可减缓新鲜农产品的收获后成熟、成熟的过程、涂层可以将产品的保存时间延长长达数周,从而节省塑料包装并延长运输时间。 并且最后还能降解和腐烂。

目前,Sufresca已经获得百万美元的种子轮融资。

国内企业

1.中化国际(600500)

中化国际(控股)股份有限公司(简称:中化国际)是在中间体及新材料、农用化学品、聚合物添加剂、天然橡胶等领域具有核心竞争力的国际化经营大型国有控股上市公司,2020年营业总收入541.62亿元,同比增长1.75%;归属母公司股东净利润3.07亿元,同比下降35.57%。中化国际专注于化工新材料、农药原药及剂型、电子化学品、汽车用材料及化学品等方面的研究,其中农药原药研究、橡胶化学品研究属行业领先。

2019年中化国际与清华大学合成与系统生物学中心、北京蓝晶微生物科技有限公司签署合作协议,合力开发生物基可降解材料PHA。2020年年底中化国际发布公告,与仪征市人民政府签署协议,拟投资80亿元在扬州化工园区发展可降解塑料、高端树脂、高性能纤维、电子材料和改性材料五大材料产业。

2.金丹科技(300829)

金丹科技是一家运用现代生物技术大规模工业化生产L-乳酸及其衍生产品的高新技术企业,其主要产品为L-乳酸及盐,产能12.8万吨,是国内领先的(市场占有率60%),也是全球主要的生产企业。金丹科技2020年实现营业收入10.27亿元,同比增长16.99%;归母净利润1.20亿元,同比增长3.84%。

在主业乳酸生产规模化和高端化的基础上,金丹科技积极推动业务向产业链上下游延伸,年产1万吨L-丙交酯项目工程快速推进,1万吨聚乳酸生物降解新材料项目也在加速推进。金丹科技近期公告5万吨高光乳酸项目预计于今年10月建成。

3.金发科技(600143)

金发科技是一家聚焦高性能新材料的科研、生产、销售和服务的企业。该公司产品覆盖了改性塑料、完全生物降解塑料、高性能碳纤维及复合材料、特种工程塑料和环保高性能再生塑料等五大类,2020全年营收350.61亿元,同比增长19.7%;归母净利润45.88亿元,同比增长268.6%。

金发科技目前拥有生物降解聚酯合成产能6万吨,产品涵盖PBAT/PBS、PLA树脂及相关改性材料,全面覆盖了当前生物降解塑料的主流应用,3万吨PLA项目亦稳步推进中。除了生物基可降解材料,金发在生物基聚酰胺领域也是行业的领先者。

4.中粮生物(000930)

中粮生物科技股份有限公司是我国农产品深加工大型骨干企业、国家农业产业化领先企业,玉米加工能力200万吨/年,主营产品包括燃料乙醇、柠檬酸及其盐类、L-乳酸、油脂、玉米蛋白饲料、生物发酵饲料及DDGS等系列产品。中粮集团2020年全年营收收入超5000亿元,利润总额超200亿元。

中粮生物下属联营公司吉林中粮生物材料有限公司,拥有3万吨/年的聚乳酸原料和制品,于2021年5月与安徽丰原福泰来聚乳酸有限公司签订长期供货合同并成功解决了液态丙交酯长距离运输、卸料等技术难点。6月8日吉林中粮官微消息,时隔18个月之后重新开启聚乳酸生产线。

本文来源:TK生物基材料,微LINK再生资源,科技战兵

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