为了减少原生塑料的生产及使用,人们一直在积极寻找环保的塑料替代品,而生物基塑料的出现,正成为塑料行业从污染走向绿色的希望。多年来,戴尔持续推动整条供应链达成共识,在产品中使用可再生的生物基塑料。全新的Latitude5000系列和Precision 3000系列使用了由妥尔油(Tall Oil)制成的生物基塑料。妥尔油是造纸过程中废弃的副产品,可以在制造塑料时替代石油。

从非食品作物蓖麻籽中提取的生物基塑料也可以作为塑料替代品,用于制造笔记本电脑的外壳和减震橡胶垫脚。目前,戴尔生产的笔记本电脑产品部件可再生率大于80%,台式机部件可再生率大于85%,可以有效降低产品中一次性塑料的使用占比,并减少产品制造过程中的环境污染与资源消耗。

1、可回收、可降解，低碳环保顺大势

可降解塑料根据原料来源可分为生物基和石油基两类。生物基可降解塑料的原料一般来自于生物质，主要包括聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯类聚合物（PHAs）、全淀粉基材料、纤维素等；而石油基可降解塑料，原料一般来自化石资源，包括二元酸二元醇共聚酯系列，如聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯（PBAT），以及二氧化碳共聚物（PPC）、聚己内酯（PCL）、聚乙醇酸（PGA）等。其中PLA、PBAT和PBS是目前市面上主流的可降解塑料。

“PLA是目前前景最好的生物基可降解塑料。”北京化工大学化学工程学院教授、中国化工学会理事屈一新告诉记者，通常说的PLA产品实际上是聚L-乳酸，具有与聚丙烯相似的力学性能，具有良好的性质，在很多地方可以完全代替PS（聚苯乙烯）和PET（聚对苯二甲酸乙二酯）。PLA与淀粉、PBAT共聚或共混出来的产品，可以再通过注塑、挤出、吸塑、吹塑、纺丝等常规的塑料加工方法加工成各种包装材料、纤维和非织造物等，广泛应用于工业、农业、医疗等领域。

此外，PBS是发展最早的石油基可降解塑料，其综合力学性能达到了普通聚丙烯的水平。而PBAT则已经实现低成本大规模生产，是目前我国产量最大的可降解塑料。PBAT及其复合材料能被生物几乎完全降解，具有很高的断裂延伸性和很强的韧性，被应用在生物医药、食品包装等不同领域。

可降解塑料除了可以降解以外，还具有环境友好、可回收利用等特点。屈一新向记者介绍，与由石油制成的类似聚合物相比，基于玉米制造的聚合物在能源消耗方面可以降低65%。此外，生物可降解塑料还可用作堆肥，产生的沼气可作为可再生能源使用。

中国科学院理化技术研究所研究员、工程和生态塑料国家工程研究中心主任季君晖则强调，可降解塑料也是可以被回收的。“可降解塑料制品既可以短期回收进行物理回收利用，也可以进行化学回收。只不过可降解塑料制品一般应用于回收比较困难的制品中，所以大家都忽略了这一点。”他谈到。

在政策层面，我国早在1999年就出台了《国家经贸委发布(99)第6号令》，规定2000年底前全面禁止生产和使用一次性发泡塑料餐饮具。2020年1月国内又出台了在四个领域禁止、限制使用一次性塑料袋、塑料餐具、塑料包装等的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》。2020年7月，国家发改委等九部委联合印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，该《通知》更是被称为史上最严“限塑令”。《通知》明确提出，自2021年1月1日起，将禁用不可降解塑料袋、塑料餐具及一次性塑料吸管等，同时在具体领域也推出了《农用薄膜管理办法》等细分行业的对应办法。

一系列塑料污染治理政策的推出，大大促进了我国可降解塑料产业的发展，无论对可降解塑料的生产还是可降解塑料制品的应用，都产生了巨大推动作用。目前我国很多城市的商场超市都开始使用可降解塑料制品。

而今年6月1日发布的两项生物可降解塑料推荐性国家标准，更是对规范可降解塑料市场具有明显促进作用。季君晖指出，《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》明确了生物降解塑料标准，取消了欧盟也已经明文禁塑的光降解聚烯烃、热氧降解聚烯烃等，有利于可降解塑料制品的打假。

“两项国家级标准的制定和落实的确能为可降解塑料行业发展提供一定的动力，但从目前的效果看动力还不够强劲。”屈一新表示，可降解塑料行业需紧抓相关政策和标准的落实，开发出快速鉴定可降解塑料和非可降解塑料的手段和方法，协调不同机构，增强查处力度，奖罚分明；同时，出台相关的政策，支持和鼓励个人或团体研发出新型的可降解塑料原料，开发出可大幅降低可降解塑料制造成本的工艺过程，制造出能满足不同客户、不同应用场景、不同使用地区要求的可降解塑料产品。

2、有望替代石油基，资本纷纷入局

一直以来，石油基支撑起了现代材料的半壁江山，橡胶、塑料、化学纤维等材料的合成，都离不开石油。

由于传统石化能源日益枯竭以及原料成本飙升，各国都在寻找可持续来源的替代品，依靠化石原料的经济模式已经不适合当今时代的发展要求。

后石油时代，我们应该用什么样的材料？

随着生物法制备石油化工产品技术的突飞猛进，生物基新材料成为了显而易见的选择。麦肯锡曾预测70％的石油化学品，未来可以通过生物学手段生产。

生物技术的应用可降低工业过程能耗15-80％，原料消耗35％-75％，减少空气污染50％-90％，水污染33％-80％。

据经合组织（OECD）预计，全球有超过4万亿美元的产品由化工过程而来，在未来的10年，至少有20％的石化产品、约8000亿美元的石化产品可由生物基产品替代，目前替代率不到5％，缺口近6000亿美元。

目前生物基产品的生产方式主要有两种，第一种是大家熟知的合成生物基技术，通过构建相应的细胞工厂合成相应化合物，合成生物技术更适宜生产复杂分子结构的化合物。如特色原料药、添加剂、功能性分子等。

第二种是通过先进催化技术生产先进生物基材料，这种生产方式更加适宜大规模生产大宗基础化学品，如聚酯、纤维、锂电池隔膜、表面活性剂、薄膜、中间体、原料药等。

生物基新材料可以对标现有市场中应用的绝大多数石油基产品，对石油基形成了真正的“换代升级”。随着生物基新材料逐渐走入聚光灯下，善于捕捉趋势的资本也因此闻风而动。

此前还在消费、TMT等领域大展身手的投资者，正快速适应技术领域的变化，红杉资本、经纬中国、高瓴资本、碧桂园、美团等众多明星机构，纷纷入局生物基相关领域。

2021年7月，红杉资本领投合成生物技术公司恩和生物。沈南鹏曾表示：“我们应该相信科技创新的潜力，比如新能源领域、合成生物学、生物科技等领域。”

高瓴资本也在生物基赛道上积极落子。2022年1月10日，蓝晶微生物宣布完成B3轮融资，至此B系列融资总额已达15亿人民币。其中，高瓴创投在本轮融资中继续追加投资。

押注碳中和投资的君联资本，也在生物基领域抢先布局。去年2月，君联资本投资了从事呋喃类生物基材料设计和开发的初创企业中科国生；去年12月，中科国生又对外宣布完成近亿元Pre-A轮融资，君联资本作为老股东继续追加投资。

3、为何资本纷纷选择生物基新材料这个细分领域？

从大的层面来看，生物基是在双碳、可持续发展背景下快速发展的大赛道；细化而言，有些产品在底层逻辑上也确实更适合生物基的方式来生产。

君联资本投资人告诉猎云网，“在生产端，中国在部分生物基材料的生产方式上积累深厚，从制造、设计、到产业工人，整个产业链成熟度高；在应用端，中国拥有最大的终端消费市场，因此中国在部分生物基材料赛道中有很大的产业基础优势。”

目前，生物基赛道还处在创新发展的初期，各家企业纷纷试水，但未来如何竞争格局还未定型。中科优势董事总经理邹涛表示，生物基材料有着广泛的应用场景，核心技术能力的持续研发迭代及市场端运营资源的开拓在企业成长中占据着关键性的权重，这类科技型企业从什么技术路线开始创业很重要，如何持续的经营好、保持整体竞争优势，最后能占据市场份额胜出更为重要。“我们会对所投资孵化的项目进行陪跑式深度赋能，为项目长期发展保驾护航。”

5、万亿蓝海，国内外独角兽涌现

事实上，生物基并不是一个新鲜概念，早在2000年左右就被提出，在国外，早有企业抢滩登陆生物基领域。

Braskem是来自巴西的化工巨头，也是全球领先的生物聚合物生产商，成立于2002年，2010 年向市场推出绿色环保的生物基PE，目前客户遍及全球100多个国家。

壳牌的衍生公司Avantium，其总部位于荷兰的阿姆斯特丹，成立于2000年2月，公司主要产品是PEF，近些年将呋喃二甲酸（FDCA） 的商业化作为重点开发产品。

欧盟地平线欧洲专项计划在2021至2027年筹备近1000亿欧元，以加速生物基产业发展。

现代石化工艺是建立在以西方国家企业为基础上发展而来的，如杜邦、巴斯夫、壳牌石油等，化工产业的大部分核心专利掌握在国外手中，我国所掌握的产业环节附加值低，且原材料、知识产权受到严格限制，阻碍了我国新材料、化工产业的发展。

美国能源部曾经从300多种源于生物质的化合物出发，筛选出了最具有代表性的12种生物基平台化合物，其中2,5-呋喃二甲酸（FDCA）被认为是石油衍生物对苯二甲酸的最合适的替代物，一直是产业界和资本圈追逐的热点。

FDCA 的合成技术路线主要包括5-羟甲基糠醛（HMF）路线、己糖二酸路线、糠醛路线和二甘醇酸路线。其中，HMF路线最受重视。

前瞻产业研究院的报告中曾提到，HMF-FDCA-PEF的连续化生产方式，可以减少中间运输环节，有利于降低终端产品PEF的生产成本。

由于HMF具有唯一不可替代性，国内外众多企业跃跃欲试。目前，AVA、巴斯夫、中科国生、合肥利夫、达高特等企业都参与布局。

过去，由于技术壁垒、原料和量产化，导致HMF成本高，市场化进程的推进一直十分艰难。

相较欧美更先进的绿色环保理念，国内在生物基材料领域的研究起步较晚，不过在政策的推动下，生物基材料的发展在近两年获得大力推动，在HMF领域，行业已涌现出一批有实力参与者。

从现有相关企业的产业链布局来看，中科国生是唯一布局完整产业链的企业，已实现HMF连续化生产，同时突破了其他核心产品，诸如FDCA、THFDM等的规模化生产，并完成了下游衍生物在市场终端的测试，打通了从HMF到下游衍生物单体和终端产品的全技术链条。

中科国生在国内生物基材料领域领先的创新式突破得益于其团队率先通过选择催化剂和溶剂体系实现了连续化的HMF生产工艺，区别于现有其他企业的间歇釜式工艺，解决了HMF产业链最关键的卡脖子环节，并于近期又突破了HMF非粮原料来源的全链条工艺，真正可以实现HMF、FDCA以及其他衍生物的低成本规模化能力，也正因此，中科国生得到了君联资本、经纬中国、五源资本和君盛投资等国内一线投资机构的认可。

当下，转向低碳经济已经成为全球共识，就目前来看，作为石油基材料的升级替代产品，生物基化学品及材料，将成为新的时代风口，我国生物基材料产业也逐渐朝着规模化和产业化方向发展，这片潜力巨大的新蓝海，参与者们将会在未来掀起更多的浪潮。

文章来源： 链塑网，猎云精选，中国石油和化工