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PHA材料(生物降解材料)的前景與挑戰

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、電學材料以及醫療材料方面有廣闊的應用前景。開發PHA原材料的商業應用可以在市場上獲得溢價,也支持PHA生產的經濟可行性,進而經過良性循環,擴大PHA的商業規模,為未來的投資和發展創造更有利的環境。

我國在2020年相繼提出升級版限塑令和雙碳目標后,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。與當前偏主流的生物可降解材料PLA和PBAT相比,PHA結構多元化,可通過改變菌種、給料、發酵過程來方便調控其組成,而組成結構多樣性帶來的性能多樣化使其在應用中具有明顯優勢。

盡管,我國在PHA研究方面介入較早,處于世界先進水平,但目前僅有為數不多的幾家企業擁有完整PHA生產鏈。由于成本高、產量小,PHA一直未能得到規模化應用,在可降解塑料市場中占有率僅為2%,暫時主要用于醫療器械等高附加值領域。

PLA、PBAT降解塑料處于產業爆發初期!

降解塑料在中國的發展落后于歐美,但我們也具有后發優勢,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,以及下游應用產業均已成熟,但可降解塑料樹脂生產處于產業爆發的初期,主要還是成本方面的原因。

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

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

對于在建產能來說,目前的市場處于一種“誰先投產誰受益”的狀態。但是需要指出的PBAT未來規劃的產能十分巨大,截止2021年7月,據統計有706萬噸的在建和規劃新增產能,已經遠遠超出了當前合理的市場需求預期。

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