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PHA材料(生物降解材料)的前景與挑戰(zhàn)

PHA,又叫聚羥基脂肪酸酯,是一種天然高分子材料,和塑料的性能相似,是一種熱塑性材料,可以說它是唯一的一種既是天然材料又可以跟現(xiàn)有的塑料加工工藝融合的材料。PHA在可生物降解的包裝材料、組織工程材料、緩釋材料、電學(xué)材料以及醫(yī)療材料方面有廣闊的應(yīng)用前景。開發(fā)PHA原材料的商業(yè)應(yīng)用可以在市場上獲得溢價,也支持PHA生產(chǎn)的經(jīng)濟可行性,進而經(jīng)過良性循環(huán),擴大PHA的商業(yè)規(guī)模,為未來的投資和發(fā)展創(chuàng)造更有利的環(huán)境。

我國在2020年相繼提出升級版限塑令和雙碳目標(biāo)后,替代塑料已逐步提上日程。在眾多可降解材料中,PHA的降解方式是最特別和最溫和的,使用完后可100%在生物體內(nèi)降解成β-羥基丁酸、二氧化碳和水,降解時間大概 1~5 年不等。與當(dāng)前偏主流的生物可降解材料PLA和PBAT相比,PHA結(jié)構(gòu)多元化,可通過改變菌種、給料、發(fā)酵過程來方便調(diào)控其組成,而組成結(jié)構(gòu)多樣性帶來的性能多樣化使其在應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢。

盡管,我國在PHA研究方面介入較早,處于世界先進水平,但目前僅有為數(shù)不多的幾家企業(yè)擁有完整PHA生產(chǎn)鏈。由于成本高、產(chǎn)量小,PHA一直未能得到規(guī)模化應(yīng)用,在可降解塑料市場中占有率僅為2%,暫時主要用于醫(yī)療器械等高附加值領(lǐng)域。

PLA、PBAT降解塑料處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)初期!

降解塑料在中國的發(fā)展落后于歐美,但我們也具有后發(fā)優(yōu)勢,即一開始就定位于全生物降解而不是淀粉基降解塑料。

目前,中國生物可降解塑料上游原料如乳酸、PTA、AA和BDO,以及下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)均已成熟,但可降解塑料樹脂生產(chǎn)處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的初期,主要還是成本方面的原因。

分材料來看PLA和PBAT發(fā)展相對成熟,目前國內(nèi)已披露新建擬建產(chǎn)能以PBAT和PLA為主。目前,全球的PLA產(chǎn)能大約為51萬噸,其中中國產(chǎn)能為23.4萬噸,全球在建和規(guī)劃的產(chǎn)能共148萬噸,其中,有131萬噸在中國。

目前,全球的PBAT產(chǎn)能大約為50多萬噸,其中中國的PBAT產(chǎn)能約為37萬噸,產(chǎn)能最大的廠家為藍山屯河(12萬噸),其次為金發(fā)科技的 7.1萬噸。2020年開始中國大力推廣降解塑料的使用,當(dāng)前的產(chǎn)能并未過剩,產(chǎn)品較為緊俏,當(dāng)前的PBAT價格大約位于2-2.5萬元/噸區(qū)間。

對于在建產(chǎn)能來說,目前的市場處于一種“誰先投產(chǎn)誰受益”的狀態(tài)。但是需要指出的PBAT未來規(guī)劃的產(chǎn)能十分巨大,截止2021年7月,據(jù)統(tǒng)計有706萬噸的在建和規(guī)劃新增產(chǎn)能,已經(jīng)遠遠超出了當(dāng)前合理的市場需求預(yù)期。

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