生物基材料未来前景（2022年生物基材料行业分析）

随着全球碳中和政策稳步推进，叠加合成生物学技术推动，各国出台政策支持生物基材料行业发展，长期来看生物基材料将逐步替代石油基材料，成为传统产业升级的重要驱动力。OECD预测到2030年全球生物基化工产品占比有望达到35%，生物基材料行业将迎来重大发展机遇，未来增长空间广阔。

生物基材料品类众多，包括生物基塑料、生物柴油、生物基聚酰胺、生物基橡胶、生物基助剂和生物基涂料等。

生物基塑料及聚合物：全球环保政策趋严，“禁塑令”带动可降解生物基塑料需求提升，未来市场渗透率提升空间大，其中PLA和淀粉基塑料最具发展潜力。

生物柴油：2021年欧盟的《可再生能源指令修正案》将2030年交通部门可再生能源占能源的比例提升至28%，海外需求缺口不断扩大，将带动我国生物柴油出口量持续增长。上海成为我国唯一一个实行生物柴油添加试点地区，一旦政策全国推广，潜在增长空间巨大。

生物基聚酰胺：尼龙-56有望替代尼龙-66，可绕开海外对国内企业己二腈原料的供应限制，尼龙-56上游关键原料长链二元酸的主流制备工艺掌握在国内厂商手中，将带动我国化纤行业产业升级。

建议关注技术领先、具备成本优势的生物基化工企业，如凯赛生物（全球长链二元酸的主导供应商）、嘉澳环保（国内规模最大的植物油基增塑剂生产企业）、卓越新能（国内生物柴油龙头企业）、金丹科技（国内乳酸行业龙头）等。

1、化石替代需求强烈，生物基材料行业发展潜力大

1.1生物基材料是重要的化石替代材料

生物基材料指的是以谷物、竹木粉、秸秆、豆科、农作物废弃物等可再生生物质为原料，经过化学、生物、物理等手段制成的生物高分子材料等新型材料，可进一步聚合形成绿色化工产品和高分子材料，如生物柴油、生物塑料、燃料乙醇、沼气等。生物基材料废弃时可通过生物降解法转变为二氧化碳和水，从而重新进入大自然循环，可有效减少碳排放，降低环境污染。与传统不可再生石油基材料相比，生物基材料具有良好的生物可降解性和原料可再生等优势，减少了工业生产对石油资源的依赖，可有效缓解石化资源枯竭的压力；与此同时可再生性原料的来源广泛，大幅提升了生产企业原料供应的稳定性；此外生物基材料从低成本原料转化成高经济附加值产品，大幅提升了经济效益，是新材料产业未来重要的发展方向。根据世界自然基金会测算，到2030年工业生物技术有望年均降低10-25亿吨的二氧化碳排放。根据中科院天津工业生物技术研究所数据统计，目前生物制造产品与石化产品相比平均节能减排30%-50%，未来有望达到50%-70%，成为化石原料替代和传统产业升级的重要驱动力。

1.2合成生物学技术推动生物基材料行业发展

为解决石油资源枯竭和环境污染等问题，学科高度交叉的合成生物学应运而生，合成生物学可应用于生物材料、生物燃料等多个领域。合成生物学的理论认为目前世界上现有的大部分物质和原料均可被生物合成，比如以葡萄糖为原料可生物合成戊二胺、己二酸、戊二酸、氨基戊酸等物质。石油是化工生产的初始原材料，通过利用可再生资源和生物制造技术，有望减少石油资源的消耗。合成生物学具有清洁、高效、可再生等优点，是一种革命性的绿色生产方式，可对传统化工生产方式进行有效替代，未来将对全球能源、化工领域的竞争格局产生深远的影响，因此世界各国对合成生物学的重视程度提升到了战略高度。美国在《2020年制造业挑战的展望》中将“生物制造技术”列为2020年制造技术挑战的11个主要战略方向之一，并在《生物质技术路线图》中制定了2030年替代25%有机化学品和20%石油燃料的目标。欧盟在《工业生物技术远景规划》中明确目标到2030年实现生物基原料替代化工原料6%-12%、生物基产品替代化学品30%-60%。麦肯锡全球研究院将合成生物学列入未来十二大颠覆性技术之一的“下一代基因组学”之中，其预计到2025年合成生物学与生物制造的经济影响将达到1000亿美元。目前全球范围内取得成功的生物制造项目包括杜邦制造1,3-丙二醇项目、Metabolix生物制造可降解高分子PHA项目、NatureWorks可降解塑料聚乳酸项目等，生物基材料逐步从实验室走向商业化应用。众多国际知名品牌开始陆续推出使用生物基材料生产的产品，比如路易威登推出了含有50%生物基及可回收材料的新款Charlie运动鞋、苹果在iPhoneXS的玻璃支撑框架中使用了生物基材料、奔驰推出了采用生物基材料作为车门内衬的概念车bionme、特步推出了聚乳酸比例60%的环保T恤等。

我国将生物制造列为重点发展产业之一，陆续出台相关产业政策支持和鼓励生物基材料行业发展。2010年国务院在《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中将生物制造列为生物产业的重要内容。2015年工信部在《产业关键共性技术发展指南（2015年）》中明确定义了涉及生物基化学纤维产业化的关键技术，包括生物基戊二胺、生物基聚酰胺产业化关键技术及装备等，并确定为优先发展的产业关键共性技术。2018年国家统计局发布的《战略性新兴产业分类（2018）》将生物产业列为我国战略性新兴产业之一，对于我国抢占新一轮科技革命制高点和发展壮大新产业、新经济至关重要，而生物基材料行业属于生物产业的重点发展方向之一。2021年12月工信部在《“十四五”工业绿色发展规划》中将多种生物基材料纳入原材料重点任务，并鼓励生物燃料、垃圾衍生燃料、氢能等替代能源在化工等行业的应用。

目前全球生物基材料行业仍处于发展初期，根据全球生物基研究机构NOVA数据统计，2018年全球生物基产品的总产量约为750万吨，仅占石油基产品的2%。随着全球碳中和政策稳步推进，OECD预测到2030年全球生物基化工产品占比有望达到35%，生物基材料行业将迎来重大发展机遇，未来市场增长空间广阔。在合成生物学技术的推动下，近年来我国生物基材料行业也保持迅猛发展的态势，已在部分产品上突破专利封锁，并在长链二元酸生物法生产技术上达到世界领先水平。根据中科院宁波材料技术与工程研究所预测，我国生物基材料行业的年均增长速度保持在20%左右，年均总产量突破600万吨，未来行业发展前景广阔。

2、生物基材料下游应用广泛，需求持续增长

生物基材料的细分品类众多，根据常见产品形式不同，生物基材料可分为生物基塑料、生物基平台化合物、多糖类生物基材料、氨基酸类生物基材料和木塑复合材料五大类；根据产品属性不同可分为生物基塑料及聚合物、生物柴油、生物基聚酰胺、生物基橡胶、生物基助剂和生物基涂料等。

2.1生物基塑料及聚合物

聚合物一般是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子化合物，而塑料是聚合物的其中一种。生物基塑料指的是以生物质为原料通过微生物作用生成的塑料，具有可再生和减少碳排放等优势，在双碳政策的驱动下，生物基塑料的需求日趋增长。根据欧洲生物基塑料协会数据统计，2020年全球生物基塑料产量为211.1万吨，预测到2025年将逐步增长至287万吨。

生物基塑料的下游应用广泛，其中软包装、硬包装、消费品和纺织品是生物基塑料下游主要的应用领域，根据欧洲生物塑料协会数据显示，2020年软包装、硬包装、消费品和纺织品的应用占比分别为26.27%、20.97%、12.26%和11.41%。

2.1.1不可降解生物基塑料

根据降解性能不同，生物基塑料可分为可降解生物基塑料和不可降解生物基塑料两大类。不可降解生物基塑料的产品在达到使用寿命后的50-100年内仍可维持塑料性能，尽管不可降解，但是其采用可再生资源作为原料，可减少石油资源的消耗和碳排放，对于全球经济可持续发展具有重要意义。目前不可降解生物基塑料的主要品种包括聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸 1.3 丙二醇酯（PTT）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。PA可用于塑料和纤维，其技术壁垒较高，杜邦、巴斯夫、DSM、阿科玛等传统国际化工龙头相继进行PA的研发与中试，我国金发公司的PA已实现规模化生产，部分科研院所正准备中试，预计到2022年全球PA的产量将突破100万吨。PE是以乙烯为单体经过自由基聚合或配位聚合而成的聚合物，广泛应用于管材、薄膜、电线电缆、塑料袋、农用膜、涂层制品等领域。生物基PE通常以蔗糖为原料聚合生成，其节能减排效应良好，根据新思界数据显示，以生物基PE为原料生产的产品平均每吨可减少2.15吨的碳排放。目前全球主要的生物基PE供应商为巴西的Braskem，早在2010年便已实现规模化生产，目前年产能达20万吨。

2.1.2可降解生物基塑料

随着全球环保政策趋严，可降解生物基塑料的占比持续攀升，预计到2025年全球生物基可降解塑料产能占比将从2020年的58.12%提升至62.7%，市场渗透率提升空间巨大。2019年全球180多个国家限制塑料垃圾的进出口，比如泰国将在2021年前禁止塑料垃圾进口，马来西亚已停止颁发新的塑料垃圾进口许可证。同年欧盟顺势推出“禁塑令”，目标在2025年之前各国所使用塑料瓶的可再生成分比例要达到25%，大力推广使用可降解塑料。作为曾经最大的“洋垃圾”进口国，我国早已于2018年1月开始拒绝接收“洋垃圾”进口，并于2020年推出“禁塑令”，各省市陆续完善禁塑令细则，积极推广可降解塑料产品，国内可降解生物基塑料市场迎来重要发展机遇。

可降解生物基塑料主要包括聚乳酸（PLA）、淀粉基塑料、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等。PLA的单体原料主要是乳酸，一般通过淀粉提纯得到乳酸单体，进而经过乳酸直接缩聚法或二步法合成PLA，目前PLA工业化生产的主流工艺是二部法。PLA的力学性能和加工性能良好，可以有效替代石油基材料，最终可分解成二氧化碳和水，对环境不造成污染。PLA的下游应用广泛，涵盖了农用地膜、包装材料、纺织行业、家电及电子产品外壳、医疗植入物等。全球PLA厂商数量众多，单家产能较小，目前年均产能最大的供应商为美国Natureworks，年产能达15万吨。受技术水平和产品质量等因素制约，国内可降解生物基塑料的市场分散程度高，已建成的产线规模较小，目前正处于起步阶段。PLA的技术壁垒极高，尤其是中间体丙交酯的提纯难度极大，我国丙交酯的进口依赖度高，供应受限且不稳定，生产成本高企，成为国内PLA产业发展的关键掣肘。近年来国内玉米深加工企业和生物化工企业加速布局PLA产能，当前在建和规划产能合计高达160万吨，且新增产能集中度较高，竞争格局向好发展。未来随着丙交酯产业链等技术难点逐步被攻破、工业技术趋于成熟，国内PLA产能规模有望大幅提升，国内企业打破进口垄断，发展潜力巨大。

淀粉基塑料是研发历史最长、产业化规模最大、价格较低、技术最成熟、市占率最高的可降解塑料品种之一，根据欧洲生物塑料协会数据统计，2020年全球淀粉基塑料的产能占比达32%。由于淀粉性价比高、来源丰富、且对环境零污染，因此淀粉基塑料也是未来最具发展潜力的可降解生物基塑料。淀粉基塑料包括淀粉填充型（淀粉7%-30%）、淀粉共混型（淀粉30%-60%）以及全淀粉型（淀粉>70%），全淀粉生物降解塑料是最具代表性的淀粉基塑料品类，一般是改性淀粉和生物降解聚酯的共混物，可完全生物降解，其废弃物可用作堆肥材料，对环境零污染。全球主要淀粉基塑料生产厂商为拥有15万吨淀粉塑料产能的Novamont，相比之下我国淀粉生物降解材料的生产起步较晚但增速快，当前我国产能已位居全球首位，代表厂商包括武汉华丽、常州龙骏、深圳虹彩、苏州汉丰等，主要以玉米和木薯淀粉原料为主，并拥有核心专利技术。

PHA是很多微生物合成的一种细胞内聚酯，是一种天然的高分子生物材料，具有良好的生物相容性、生物可降解性和塑料热加工性、光学活性、气体相隔性等性能，在缓释材料、电学材料、医疗材料、包装材料等众多领域具有发展前景，有望成为替代石油基塑料的绿色环保材料。目前已工业化生产的PHA品种包括PHB、PHBV、P3/4HB等，国内主要代表厂商有宁波天安生物材料公司、天津国韵生物科技公司和深圳意可曼生物科技有限公司等。

2.2生物柴油

生物柴油的原料包括棕榈油、豆油、菜籽油、动物油、废弃油脂等，其中排名前三的原料来源棕榈油、豆油和菜籽油的占比分别为39%、25%和15%。根据制备工艺不同，生物柴油可分为以脂肪酸甲酯为原料的第一代生物柴油FAME和经过氢化、异构处理后的第二代生物柴油HVO两大类。由于第一代生物柴油的技术成熟、性价比高，目前占比高达85%；第二代生物柴油的性能指标与普通柴油相似，稳定性佳，未来随着技术成熟成本降低，将成为未来清洁燃料的主流发展方向。生物柴油具有无毒、可降解、低硫等特点，可以直接代替或者与石油基柴油混合使用，可改善低硫柴油润滑性，在燃烧过程中不会增加碳排放，有效减少柴油发动机尾气的温室气体排放。根据欧盟《可再生能源指令》显示，以动物油和废弃油脂为原料制备的生物柴油可分别减少温室气体排放量78%和84%，而目前废弃油脂生物柴油的占比仅为10%，未来提升空间广阔。

生物柴油海外需求大幅增长，市场空间广阔。全球生物柴油产量保持稳定增长态势，根据USDA数据统计，全球生物柴油产量从2015年的2693万吨增长至2020年的4289万吨，2015-2020年CAGR为9.76%。从全球生物柴油的消费地区分布来看，欧洲的消费量占比最高，自2018年以来欧盟的生物柴油年消费量均超1500万吨，其次是北美、南美和东南亚地区。为大力推动和鼓励居民使用生物柴油，欧盟各国明确制定了生物柴油的强制混合比例，比如英国、荷兰、法国目标到2020年生物柴油强制混合比例要分别达到9.75%、16.4%和8.2%。2018年欧盟发布《可再生能源指令2》（RED II），明确要求到2030年交通部门的可再生能源占能源的比例达14%。2021年欧盟发布了《可再生能源指令修正案》，将2030年交通部门的可再生能源占能源的比例提升至28%。在我国政策鼓励生物柴油产业发展的背景下，国内生物柴油产能不断提升，并开始出口到欧盟市场。我国生物柴油主要以废弃油脂（地沟油）为原料，产品质量达到欧盟标准，根据行业测试数据显示，我国出口欧洲的生物柴油每吨可减少2.83吨碳排放，平均每吨可节省成本71美元，因此广受欧盟地区欢迎，近年来我国对欧盟的生物柴油出口数量大幅增加，2020年出口量增长至91万吨，2015-2020年CAGR达120%。随着环保要求趋严，海外需求缺口不断扩大，未来欧美国家对生物柴油的进口量有望持续增长。

国内潜在增长空间巨大。目前我国对生物柴油的财政支持政策较少，随着《上海市支持餐厨废弃油脂制生物柴油推广应用管理办法》实施，上海成为我国唯一一个实行生物柴油添加的试点地区。我国交通行业的生物柴油混合比例仅为0.2%，对生物柴油的消费需求极低，但由于我国柴油表观消费量巨大，未来政策的落地实施将迅速带动生物柴油的消费需求。假设以5%的混合比例计算，一旦政策落地全国推广，有望带来700万吨以上的生物柴油需求，市场增长空间可观。

2.3生物基聚酰胺

聚酰胺（PA，俗称尼龙）是重要的合成纤维，作为重要的高分子材料之一，聚酰胺在纺织品、机械工业、汽车零部件、电子电器等领域应用广泛，其市场规模超千亿，产量近千万吨。传统聚酰胺尼龙-66主要由己二胺和己二酸通过化学法合成，由于己二胺的原料己二腈的生产技术被掌握在奥升德、英威达等欧美企业手中，叠加我国目前尚无己二腈工业化生产装置，因此我国的己二腈供应严重依赖于进口，生产成本高企，很大程度上限制了我国聚酰胺产业的发展，使得我国聚酰胺产量无法满足国内需求，未来国产替代空间较大。

生物基聚酰胺纤维是生物基化学纤维最重要的品类之一，主要是指以生物质材料为原料制备的聚酰胺，目前较为成熟的合成工艺主要包括蓖麻油裂解法和葡萄糖生物发酵法。生物基聚酰胺的上游关键原材料主要是戊二胺和长链二元酸（LCDA），两种原料均可由生物质原料制备而成。戊二胺是工程材料、纺丝、农药、医药、有机合成等领域的原料，主要由生物法合成，主流制备工艺包括赖氨酸脱羧法和生物发酵法。目前在全球范围内戊二胺尚未实现量产，未来随着尼龙-56产业化规模持续扩张，戊二胺的需求有望持续提升，有望解决己二腈原料长期供应紧张的问题，未来增长潜力可观。长链二元酸通常是指碳链上含有十个以上碳原子的脂肪族二元羧酸，可用于生产润滑油、油剂、电容器电解液、高级香料、热熔胶、合成纤维、制备聚酰胺610及其他聚合物等等。长链二元酸可由化学法和生物法合成，由于化学法合成长链二元酸的成本远高于生物法，叠加生物法具有绿色环保的优势，国内企业聚焦于生物法制备长链二元酸生产工艺，在市场竞争中实现弯道超车，以海外企业英威达为代表的传统化学法长链二元酸逐步退出市场，生物法成功取代化学法成为行业内主流的制备工艺。

生物基聚酰胺下游产品众多，戊二胺与不同的二元酸缩聚可合成不同的聚酰胺品类，如戊二胺与己二酸合成可得尼龙-56、戊二胺与各种含碳量的长链二元酸可合成PA5X系列产品等。尼龙-56是主要的生物基聚酰胺品类，是我国纺织行业产业升级的关键材料之一，其强度和耐磨性接近尼龙-66，柔软性接近羊毛，吸湿性和染色性优异，阻燃性良好；与此同时生物法制备尼龙-56的生产成本大幅降低，碳排放量更低；叠加尼龙-56可绕开海外公司对国内企业己二腈原料的供应限制，其应用推广将有效减少我国关键材料的进口依赖度，未来有望替代尼龙-66，发展前景广阔，对国内化纤行业未来发展的意义重大。生物基聚酰胺在纺织服装、特种材料、工程塑料、军事装备等领域得到广泛应用，其需求日益增长，从而拉动长链二元酸需求大幅增长，预计未来全球生物基聚酰胺产业价值将超万亿，增长空间可观。

2.4生物基橡胶

橡胶是基础工业原料，广泛应用于航空、航天、航海、医疗、汽车等领域，是重要的战略资源。生物基橡胶是指以生物基为原料制备的橡胶，是低碳环保的绿色材料。生物基橡胶主要分为生物基传统橡胶和第二天然橡胶两大类，前者主要包括生物基异戊橡胶、生物基乙丙橡胶和生物基顺丁橡胶等产品，后者主要包括银菊橡胶、蒲公英橡胶和杜仲橡胶等。我国橡胶资源短缺，一方面我国对天然橡胶进口依赖度高，自给能力严重不足，且受气候和疫病因素影响其供给不稳定，全球天然橡胶面临着资源不足的问题；另一方面石油基合成橡胶受石油资源制约和节能减排因素影响，其发展并不可持续，因此发展生物基橡胶是解决橡胶资源短缺的重要途径，未来生物基橡胶市场增长空间广阔。

由于欧、美、日发达国家不是天然橡胶产区，因此很早便开始布局可替代胶源，在生物基橡胶产业具有先发优势。2007年美国便成立了PENRA联盟，2008年欧盟陆续组成了EU-pearls联盟和DRIVE4EU联盟，旨在立足本土开发可替代三叶橡胶的胶源。德国大陆轮胎在波罗的海安克拉姆建设蒲公英橡胶研发中心，日本普利司通加入PENRA联盟并在美国成立了生物基橡胶研发中心，目前欧美的生物基橡胶制品已部分实现商业化。2018年世界杯官方比赛用球阿迪达斯“Telstar 18”便是阿朗新科以甘蔗为原料开发的生物基三元乙丙橡胶（EPDM）产品Keltan Eco，该产品的生物基含量可达70%。随着全球碳中和政策加速推进，普利司通、米其林、固特异、大陆轮胎等海外轮胎巨头不断加大生物基橡胶材料的使用比例，目标于2050年前实现轮胎生产100%使用生物基材料。大陆轮胎在2019年的环法自行车赛上推出了限量版蒲公英橡胶公路自行车轮胎。固特异轮胎以大豆油为原料制造的新型生物基合成橡胶已经用于四条轮胎生产线；2022年1月固特异宣布推出一款生物基含量70%的环保概念轮胎，其使用了大豆油、稻壳灰和二氧化硅等新材料；此外固特异还与杜邦公司合作开发出一种生物基聚异戊二烯单体（BioIsoprene）用于生产高质量的合成橡胶。

我国也积极布局生物基橡胶领域， 2017年随着科技部正式批复新型生物基橡胶材料制备技术及应用示范国家重点研发计划立项，内容涵盖了蒲公英橡胶、生物基共聚酯橡胶和生物基衣康酸酯橡胶等，我国正式开启了生物基橡胶的产业化开发工作。在合成橡胶方面，我国选择的技术路线与欧美有所不同，主要是通过淀粉、纤维素等生物质原料发酵得到醇、酸等生物基单体，再直接转化为生物基橡胶，省去了从生物基单体转化为传统单体的中间环节。目前北京化工大学的张立群团队已经成功推出具有竞争力的生物基共聚酯橡胶和生物基衣康酸酯橡胶产品。在天然橡胶方面，中国杜仲产业技术创新战略联盟和中国蒲公英橡胶产业技术创新战略联盟的成立为我国中西部的杜仲橡胶和新疆的蒲公英橡胶产业化发展提供了有效的支持和指导。目前国内生物基橡胶主要以玲珑轮胎为代表厂商，玲珑轮胎已成功开发了蒲公英橡胶雪地胎、杜仲橡胶载重子午线轮胎、衣康酸酯橡胶轿车胎等生物基橡胶产品，均显示出了与传统橡胶相当的产品性能。2021年玲珑轮胎与北京化工大学联合成立了轮胎与橡胶绿色低碳技术研究院，双方将在轮胎新材料、新技术的可持续、可再生、环保性等方面开展更深入的研究，打造专业的产学研平台。

2.5生物基助剂

助剂又被称为添加剂，是高分子材料的重要组成部分，生物基助剂指的是利用生物质或经由生物制造得到的材料为原料制成的助剂。生物基助剂具有绿色环保、来源可再生、无毒等优点，未来有望替代石油基助剂，缓解石油资源枯竭的压力，推动经济可持续发展。生物基助剂主要包括生物基增塑剂、生物基胶黏剂、生物基润滑剂、生物基表面活性剂和生物基阻燃剂等种类。

生物基增塑剂

增塑剂主要是增加聚合物的可塑性、柔韧性和膨胀性，被广泛应用于塑料制品、食品包装、石膏、混凝土、化妆品及清洗剂等领域。传统增塑剂代表为邻苯二甲酸酯，具有易挥发、有毒、致癌风险等缺点，其应用逐步受到限制。生物基增塑剂的原料包括植物油、柠檬酸、乳酸、脂肪酸等，以植物油为原料的环氧植物油基增塑剂绿色环保、无毒、产量较大、工艺成熟，但是由于容易出油，无法完全替代传统增塑剂；以柠檬酸为原料的柠檬酸酯类增塑剂的生物降解性良好、增塑性强、无毒环保，部分品种已被美国FDA批准用于玩具、医疗器械、食品包装等领域。以可再生资源为原料的生物基增塑剂可以有效减少碳排放，在碳中和政策的推动下生物基增塑剂市场逐步打开，2021年部分发达国家的生物基增塑剂产量占比已超15%，预计到2024年全球生物基增塑剂市场约为16.57亿美元。目前我国主要有嘉澳环保、卓越新能等厂商布局生物基增塑剂，嘉澳环保已有20.6万吨/年环保增塑剂投产，卓越新能于2022年1月签约了年产5万吨的生物基增塑剂项目。

生物基胶黏剂

胶黏剂主要是指通过界面的黏附和内聚等作用，能使被黏物结合在一起的物质。胶黏剂被广泛应用于建筑材料、包装、木材加工、交通运输、消费电子等领域，近年来随着新能源、装配式建筑等新兴应用市场快速发展，高端胶黏剂产品的需求不断提升。生物基胶黏剂指材料成分完全或部分来源于生物质原材料，主要品种包括碳水化合物胶黏剂、单宁胶黏剂、木质素胶黏剂和蛋白质胶黏剂等。近年来胶黏剂龙头企业密集推出生物基胶黏剂产品，全球知名胶带厂商德莎推出了79%生物基含量的tesa®6867x系列生物基双面PET胶带。全球最大的粘合剂供应商德国汉高推出了以植物为原料的生物基反应型聚氨酯（PUR）热熔胶，可广泛应用于消费电子结构性粘接，此外还推出了用于纺织产业的无痕点胶生物基粘合剂（LOCTITE NSP 7810），生物基含量达35%，可显著减少生产过程中的碳排放。

生物基润滑剂

生物基润滑剂主要通过提取生物质的有关成分来制作基础油，并经过合理配比添加剂等一系列工序后可得，具有可降解性、抗挥发性、氧化稳定性、抗磨性和高温稳定性等优势，可用于航空航天、军事装备、汽车、工业制造、船舶等领域。生物基润滑油可有效减少机动车尾气中温室气体排放，并提高机动车燃油效率，未来有望替代石油基润滑油，发展前景广阔。目前全球生物基润滑油仍处于发展初期，根据数据显示，生物基润滑油占全球成品润滑油市场的占比仅为1%，未来提升空间巨大。根据海湾石化集团数据显示，2016年全球的生物基润滑油需求为30万吨，其中设备液压油应用占比最高，接近一半。国内厂商积极布局生物基润滑油，2015年浙江丹弗中绿科技有限公司和南开大学合作开发了生物基合成油SN 5W40产品，其性能指标达到美国石油协会SN质量级别。

生物基表面活性剂

生物基表面活性剂的原料主要来自植物油（如椰子油、棕榈油）和植物碳水化合物，具有原料可再生、性质稳定、性价比高、绿色环保等优点，在很多领域可以替代石油基表面活性剂，广泛应用于洗涤、纺织、化妆品、医疗、化工、三次采油等领域。2013年沃尔玛推出依托全天然Evolve清洁技术的植物性清洁产品，无毒且可生物降解，使用了72%的专用植物性表面活性剂成分。2016年福世蓝技术团队成功研发出新型生物基清洗剂，可有效去除污垢，其溶垢能力约为普通清洗剂的2.5倍，并且不会对管道造成腐蚀和损害。

生物基阻燃剂

传统的卤化阻燃剂会产生有毒物质,对人体有害且对环境造成严重污染,国际上开始严格限制卤化阻燃剂的使用，生物基阻燃剂成为替代卤化阻燃剂的重要发展方向。生物基阻燃剂的原料包括木质素、淀粉、纤维素、壳聚糖等，其含碳量高，具有多羟基结构，成炭性能优异。目前生物基阻燃剂仍处于实验室研发阶段，尚未大规模应用于工业生产，市面上主要的生物阻燃剂产品仅有美国五大湖区的产品Kronitex™TCP，未来随着技术不断成熟，生物基助燃剂将逐步从实验室走向商业化，市场增长空间广阔。

2.6生物基涂料

生物基涂料主要来源于植物，通常是将从植物油中提取的水基乳化醇酸聚合物和从农作物发酵糖中提取的生物石脑油合成水基分散聚合物，其生产过程绿色环保，可有效减少石油资源的消耗，有利于涂料行业可持续发展。传统的建筑内外墙涂料存在游离甲醛、苯类化合物、重金属、VOC等对人体有害的物质，因此研发生物基涂料是未来主流发展趋势。根据中国涂料工业协会发布的《中国涂料行业"十四五"规划》，预计我国涂料行业的总产量将从2020年的2459.1万吨增长至2025年的3000万吨，届时环境友好型涂料品种将占总产量的70%。2021年6月正式发布的T/CSTM 0047-2021《生物基乳液内墙涂料》标准中要求生物基乳液内墙涂料的生物基含量≥20%，随着生物基涂料行业的配套的政策法规和标准制订陆续落实，将推动我国生物基涂料行业向好发展，未来增长潜力巨大。

目前市面上的生物基涂料产品主要集中在内墙建筑涂漆领域，2017年巴斯夫与帝斯曼合作推出可降解生物基内墙涂料Sigma Air Pure；多乐士推出了以玉米、木薯为原料的森呼吸天然植本漆，并获得美国农业部Biobased生物基认证；中国知名涂料供应商嘉宝莉推出了革命性产品源生萃金装全效墙面漆，并拥有美国USDA生物基认证；三棵树发明了以植物秸秆为原料的植物基防醛抗菌易清洁内墙漆等等。与此同时，应用于其他领域的生物基涂料也正加速研发，比如德国弗劳恩霍夫应用聚合物研究所研发的可再生防腐涂料可用作防火门、计算机外壳等物品的防护涂料；深圳海川研发出以改性植物油为原料的海川天然植物草本乳液，绿色环保无污染，可广泛应用于水性涂料和油墨等领域。

3、投资建议

在碳达峰及碳中和的政策目标驱动下，长期来看生物基材料将逐步替代石油基材料，生物基材料行业有望保持高速增长态势，建议关注技术领先、具备成本优势的生物基化工企业。

凯赛生物：全球长链二元酸的主导供应商，主要下游客户包括杜邦、艾曼斯、赢创、诺和诺德等；合成生物学技术领先全球，研发团队涵盖合成生物学、细胞工程、生物化工、高分子材料与工程等学科，并在该领域已申请500多项专利；2014年实现生物基戊二胺的产业化技术突破并完成中试，经下游国际客户验证已成功用于汽车表面漆涂料；年产5万吨生物基戊二胺和年产10万吨生物基聚酰胺的生产线于2021年开始投产。

华恒生物：全球领先的通过合成生物技术规模化生产小品种氨基酸的企业，主要产品包括丙氨酸系列产品、L-缬氨酸、D-泛酸钙和α-熊果苷等；拥有丙氨酸系列产品年产能合计2.75万吨，全球规模最大的丙氨酸生产企业之一，下游客户包括巴斯夫、诺力昂等大型国际化工企业。

嘉澳环保：国内规模最大、品种最全的植物油基增塑剂生产厂商；拥有生物柴油及原料工业混合油年产能15万吨，环保增塑剂年产能20.6万吨。

联泓新科：布局聚乳酸产业、生物可降解材料等多个项目；持有江西科院51%的股权，江西科院规划新建20万吨乳酸产能，并在2025年前分两期建设13万吨/年生物可降解材料聚乳酸全产业链项目。

金发科技：全球改性塑料龙头企业，2011年便已实现可降解塑料量产，自有品牌ECOPOND®的完全生物降解塑料原料及成品通过全球权威认证；拥有12万吨PBAT产能和3万吨PLA在建产能。

卓越新能：国内生物柴油龙头企业；生物柴油获得欧盟ISCC认证，已开发出第二代烃基生物柴油；拥有9万吨生物基材料和38万吨生物柴油产能，未来2-3年公司生物柴油产能将达60万吨。

金丹科技：国内乳酸及衍生品行业龙头，正进行淀粉-乳酸-丙交酯-聚乳酸完整产业链布局，与拥有两项丙交酯生产工艺专利技术的南京大学科技园合作成立金丹生物新材料公司；投资建设的年产1万吨丙交酯生产线正处于调试阶段。

文章来源：生物基能源与材料

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