说到碳中和，就不得不提生物基材料。生物基材料具有绿色环保、原料可再生、可生物降解等特性，因此生物基材料将会成为未来的发展主流。那么，生物基材料的原料都有哪些呢？他又是如何成为新材料的？

生物基材料的原料非常普遍，而且也较为常见。这其中包括农作物、谷物、秸秆、竹木粉等。有了原材料后，我们在通过化学、生物一机物理等方法加工，最后便能成为生物基材料，而且目前生物基材料已经大规模应用到了能源、化工、医药、农业等领域。

那么，生物基材料相比传统材料到底有多大的优势呢？到底能减少多少碳排放？

以生产尼龙为例，使用新型的生物基材料相比传统材料，会在生产过程中，每生产1Kg减少碳排放4.31kg，如果是大规模生产可想而知会有怎么样的结果。

另外，有资料显示如果每年利用我国50%的秸秆、40%的粪便、30%的林业废弃物，以及开发5%、约550万公顷边际性土地种植能源植物，同时建设约1000个生物质转化工厂，那么其生产能力便相当于年产石油5000万吨，其产能相当于一个大庆油田（年产石油4800万吨）。

值得一提，我国对于生物基材也特别看重。目前我国采取了有力的政策和措施，提出‘双碳’战略目标，并且承诺将会在2030年前力争将二氧化碳排放到峰值，并且在2060年前实现碳中和。另外，我国还将会加强生物基材的研发与投入，足见生物基材的未来前景一片大好。

1、碳中和或带来化工行业颠覆性变革和机遇

碳中和对化工行业的影响深远。据NPCPI统计，中国石化和基础化工行业碳排放量排在所有行业中领先，约占全国碳排放总量18%左右，其中“工艺排碳”占比6%左右，“工程排碳”占比12%左右，受3060碳中和目标影响很大。从行业演变看，我们认为未来40年化工行业在碳中和背景下预计经历3个阶段：

第一阶段分步达峰。化工产品众多，每种产品的能耗和碳排放量不同，其碳达峰的要求或不同。我们理解对于高耗能的产品或产业不代表没有发展，只是会优先达峰，低耗能的产品或产业有望获得更长成长窗口。

第二阶段未来的竞争在下游和海外。随着碳达峰，中国化工行业上游大宗原料由于相对高耗能而触达天花板，但在无大量新增产能情况下盈利中枢大幅提升，大化工企业获得的巨大现金流或投向下游精细化工品和新材料领域，亦或是继续扩大同类产品产能，只是将新增产能转移至碳容量更大的国家或地区。

在第二阶段，化工企业或许会面临公用工程的大面积技改，利用绿色能源替代方案降低能耗，以减少与碳中和相关的税费成本。

第三阶段生物基材料和能源的时代。化工产品与百姓生活息息相关，需求不会因为政策而消失。但在碳中和目标下，化石基材料或在局部面临颠覆性冲击。生物基材料是一种可能的替代/补充方案。随着生物基材料成本下降、化石基材料成本上升（碳排放税费增加）、以及“非粮”原料的生物基材料的突破，生物基材料有望成为全球工业新的底层材料。值得强调的是，以上是长达40年的行业演变思路，3060主要影响的是远期高耗能产品或产业发展的天花板，对于已获批的规划项目影响较小。此外，在3060目标下会演变出一系列可操作的政策。随着具体政策的落地，以及新技术（包括合成生物学、新型储能技术、新型核电技术、新型回收技术等等）的突破，我们理解的3个阶段也可能相互交错进行。

2、生物基材料发展正处于第三个浪潮

据美国《生物质技术路线图》规划，2030年生物基化学品将替代25%有机化学品和20%的石油燃料；据欧盟《工业生物技术远景规划》规划，2030年生物基原料将替代6%-12%化工原料、30%-60%精细化学品。我国规划未来现代生物制造产业产值超1万亿元，生物基产品在全部化学品产量中的比重达到25%。据OECD预测，未来十年至少有20%（约8000亿美元）的石化产品的石化产品可由生物基产品替代，而目前替代率不到5%，存在巨大的市场缺口。

（1）第一轮生物材料的浪潮在石油时代之前持续了数千年，大量来源于植物或动物的生物基材料出现在人们的生活中，包括木材、纸张、皮革、纺织品等到现在还在使用。

（2）第二轮生物材料的浪潮是从20世纪80年代开始的，DNA重组技术等多项生物技术快速发展使现代酶工程行业出现，也导致了洗衣粉、动物饲料等产品的跨越式发展。但是随着化石基化学原料的从高位价格恢复正常水平，生物材料的主要原料玉米和糖价格的高波动性弱化了生物材料潜在的成本优势，并逐渐让人们认为生物材料是依靠“绿色溢价”存在，而不是商业化的选择。从生物材料一直以来较低的市场占有率也可以看出。

（3）第三轮生物材料的浪潮就是现在，在DNA测序、基因编辑、人工智能等技术快速进步以及减排越来越得到重视的情况下，生物基材料成为大势所趋。消费者、监管机构和投资者的选择将导致企业更加重视可持续化学品和材料。

①首先，消费者对“绿色产品”的需求正在提高。据麦肯锡调查，消费者普遍认为可持续性越来越重要。来自于不同国家的绝大多数消费者表示愿意为可持续包装支付更多费用，包括中国（86%）、美国（68%）和巴西（66%）。

②监管机构通过法律和国际协议等举措推动可持续发展。重要的指标包括减少二氧化碳排放和不可生物降解塑料的环境泄漏。这两个目标都可以通过生物材料来解决。

③随着ESG基金管理的资产越来越多，投资者对企业也施加了更大的压力，比如要求企业通过脱碳来降低转型风险等。

3、生物基材料行业发展前景

发展以聚乳酸为代表的生物基材料，对增加绿色产品供给、降低石化资源依赖等有较大帮助，但也一度面临丙交酯生成技术难、生产成本高等问题。不过，在有关部门、科研机构、一线企业实践中，该难题正在被破解。调研发现，一些企业已开始布局，部分国内企业贯通了低成本生产聚乳酸原材料的全线技术。

目前，生物基材料产业标准化、产业化推进得很快，近期全国多地发布了限塑具体期限和产品目录，为生物基材料产品的发展创造了市场空间。以聚乳酸为代表的生物基材料产业取得突破性进展，进一步推动了我国生物基材料产业高质量发展。

文章来源： 科技Mentor，华安证券