我国可降解塑料产业起步较早，产品品类较全，对传统塑料的替代性较强。我国可降解塑料产业与西方发达国家差距并不大，部分产品性能也能够赶上甚至超越欧美国家标准。本文通过解读当前可降解塑料的主要生产工艺，对未来产业的发展方向进行探讨。

我国可降解塑料产品品类齐全，包括淀粉基塑料、PBS(包括PBAT和PBSA)、PLA、PHA和PCL。由于淀粉基塑料存在降解残留和不可完全分子化降解等问题，在美国、亚洲等后发市场并未获得认可，本文后续不再对其进行分析。

产业概况

生物降解塑料是指在自然界如土壤和(或)沙土条件下，和(或)特定条件下(如堆肥)，或厌氧消化条件下，或水性培养液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳或(和)甲烷、水及其所含元素的矿物无机盐以及新的生物质的塑料。

根据原材料来源的不同，生物可降解塑料又可分为生物基塑料和石油基塑料：

产业链剖析：下游应用广泛

生物降解塑料产业链的上游为原材料的生产，按照原料来源分类，原材料大致分为生物基塑料和石油基塑料。其中，生物基塑料(如淀粉基塑料、PLA、PHA等)的基本原料是可再生的天然生物质资源如淀粉(如玉米、土豆等)、植物秸秆、甲壳素等，石油基塑料(如PBAT、PCL、PBS、PGA等)则是以石化产品为单体形成的;生物可降解塑料产业链的中游为可降解塑料制品的生产;产业链下游为生物可降解塑料的应用，涉及领域包括包装、电子、汽车&运输、消费品、纺织、农业、涂料、3D打印、现代医药、建筑&建造等

目前，我国生物降解产业的上游主要是农户和相关设备供应商;中游参与者包括华峰新材料、金丹科技、海正生物材料、金发科技等等;下游应用领域广泛、客户众多，既包括企业也包括个人消费者。

产业发展历程：从“光降解”到“全降解”

我国生物降解塑料行业的发展是由“光降解塑料”发展起步的，当时是由于塑料产品在农业的应用而带来的白色污染问题;20世纪80年代至90时年代中期，受欧美国家技术路线的影响，产品研发逐渐集中到了淀粉添加型降解塑料方向;第三阶段则由淀粉添加型塑料转向全淀粉降解型;第四阶段在配方选用上，已选用完全生物降解组份，使得制品能够完全降解。

上游原料供给较为稳定

根据原料的不同，生物基降解塑料主要由淀粉(如玉米、土豆等)、植物秸秆、甲壳素等原料制成;而石油基降解塑料则是以石化产品为单体形成的。考虑到“双碳”目标的提出，能源消费转型成为必然，因此，相较于石油基，生物基将是更受欢迎的制造原料。

供给情况方面，以玉米的产量为例，数据显示，2011年以来，我国玉米产量稳定，同时据相关数据显示，目前玉米主要应用在饲料消费领域，其次是工业消费(占比约25%)，而仅有极少部分是作为“口粮”。同时，考虑陈化玉米也可作为生产原料，综合来看，生物可降解塑料的原料供给是较为稳定的。

下游替代前景广阔

生物降解塑料市场的发展主要是由相关环保政策来驱动的。从“限塑令”至“禁塑令”，具有“环境友好型”的生物降解塑料成为了替代传统塑料制品的佳品。

预见2021：《2021年中国生物降解塑料产业全景图谱》(附发展前景)

目前，我国已成为全球塑料制品消费大国，数据显示，2010年以来，我国塑料产量不断增长，至2020年已突破1亿吨。因此，在“禁塑令”的执行下，降解塑料替代是塑料污染源头减量的重要途径，生物可降解塑料替代传统塑料的市场前景广阔。

“禁塑令”驱动产能扩张

我国生物降解塑料作为“十三五”期间塑料行业发展的重点，得到快速发展，目前国内产能已达50万吨左右，在建和拟建产能合计超380万吨。

预见2021：《2021年中国生物降解塑料产业全景图谱》(附发展前景)

生物降解塑料主要包括PLA、PHA、PPC和二元酸二元醇共聚酯，从目前的产能结构来看，我国现有产能、在建/拟建产能均以二元酸二元醇共聚酯(属于石油基)为主，其次是PLA(属于生物基)。

市场渗透率较低、替代空间大

据中国塑协塑料再生利用专业委员会统计，我国每天使用塑料袋约30亿个，截至2019年，塑料袋年使用量超过400万吨。同时，中国快递塑料包装每年消耗量约为180万吨，外卖塑料包装为50多万吨。同时，参考目前全球生物降解塑料在塑料制品市场中的渗透率普遍在3%以下，前瞻以2%-3%的渗透率测算，2020年生物降解塑料的替代规模约为15万吨左右。

行业发展趋势预判

目前，中国生物降解塑料上游原料和下游应用产业均已成熟，未来几年在“禁塑令”的推行下，产业将聚焦技术研究、降低成本以及扩大应用面三个方向发展：

根据中科院物理所工程料国家工程研究中心的预测数据，在2022年底国家限塑令禁止的约200万吨产品中，PBAT/PBS的需求量达100万吨以上，限塑令最终(2025年底)涉及产品将超过800万吨/年，预计生物降解塑料的需求量将突破500万吨。

我国可降解塑料品成本较高 替代进程阻碍大

随着政府对塑料污染的重视程度不断提升，我国可降解塑料产业迎来快速发展，各类产品较为齐全。但我国可降解塑料产业分布较为分散，难以形成规模效应，同时由于前期政策执行不及预期，致使产能利用率较低，企业投入研发的意愿较低。这导致我国可降解塑料的生产成本较高，对市场化替代传统塑料形成较大阻碍。

2019国内可降解塑料和聚乙烯塑料价格比

从上表中的统计数据可知，除了淀粉基塑料外，其他可降解塑料的平均售价均为传统塑料的1.67~8.4倍。在对于成本和性能敏感的领域，传统塑料在体量、价格和综合性能上仍然保持着优势，可降解塑料的替代难度较大。目前，我国可降解塑料主要替代的是一类政策驱动下的，对价格敏感度相对较低的传统塑料领域。

PLA和PBAT成本相对较低 有望成为未来产业主流产品

PLA是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物。目前聚乳酸的生产主要通过对玉米、薯类、甜菜等农作物进行深加工，得到塘渣，经过发酵、萃取、离心、离子交换、浓缩等工艺生成交酯，然后通过开环聚合工艺将交酯脱水生成低聚合物，最后经过干燥、沉淀等工序制得聚乳酸。

PLA生产流程

PLA在生物降解塑料中具有相对较低的成本。根据统计数据，2019年我国PLA每吨的成本为14554元/吨，相较于其他品类的可降解塑料来说，有一定的成本优势。从PLA的成本构成来看，原材料单耗为10301元/吨，占PLA成本总额的70.78%，未来有望通过技术进步降低原材料成本，从而推动PLA价格下行。

PLA成本构成

PBAT一般以脂肪族酸、丁二醇为原料，经石化途径或生物发酵等方式制造。PBAT成本较PLA更低：一方面，PBAT的上游原材料是煤和石油提炼的丁二醇和丁二酸，价格相对低廉；另一方面，我国石化行业发展多年，化学成分提纯有多年的技术积累，成本相对较低。

PBAT生产流程

从PBAT的成本构成来看，原材料单耗为8993元/吨，占PBAT总成本的比重为71.88%。未来可以通过先进技术的突破推动PBAT单耗成本的下降，目前有技术以PBAT为基料，以质量分数50%表面改性的碳酸钙为填充物，可制备出具有较好吹膜性能的可降解高填充复合物，大幅降低了PBAT的单耗成本。

PBAT的成本构成

PLA和PBAT性能较好，成本在当前各类可降解塑料中相对较低，经济替代性较好，行业发展潜力巨大。PLA透明性好，具有良好的生物相容性，可用于生产日用塑料制品，薄膜，医用产品包装等；PBAT由较好的稳定性和力学性能，可用于生产一次性日用品、包装材料、农用薄膜等领域。二者使用后都能被自然界中的微生物完全降解，将有望成为未来主流的可降解塑料产品。

PHA性能优异 未来应用空间有望进一步拓展

PHAs类可降解塑料是多种微生物合成的细胞内聚酯，在生物体内主要是以碳源储存体存在，具备类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性、生物相容性、光学活性、压电性、气体相隔性等许多优秀性能。

PHA生产流程

PHA在众多的可降解塑料中，可降解方式是最特别的，产品性能表现也十分优异。PHA可以在生物体内完全降解成β-羟基丁酸、二氧化碳和水。但PHA目前生产技术尚不成熟，单耗成本过高，因而单吨售价普遍较高。2019年PHA单吨售价为4万元/吨，为普通塑料的4.8倍，PLA的2.5倍，PBAT的2.86倍。

由于生产成本过高，因而PHA的应用范围相对有限，目前仅应用于人造骨钉、药物载体、人造血管、缝合线等医用植入材料高附加值领域，未来随着生产技术的进步，PHA的应用领域有望拓宽至农用地膜、日常塑料等领域。

结语

总体来看，产品性能并不是我国可降解塑料发展的瓶颈，制造成本才是决定可降解塑料能否市场化替代传统塑料的关键因素。在我国可降解塑料的主要品类中，PLA、PBAT凭借优异的性能和相对较低的成本，未来有望成为市场的主流产品，是可降解塑料产业发展的重要方向。此外，PHA性能表现优异，但目前制造成本太高，应用范围有限，未来随着生产工艺的成熟，其应用空间有望进一步拓宽。

文章来源： 五度易链，前瞻产业研究院