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PHA材料(生物降解材料)的前景与挑战

2025-02-06    阅读:535

PHA,又叫聚羟基脂肪酸酯,是一种天然高分子材料,和塑料的性能相似,是一种热塑性材料,可以说它是唯一的一种既是天然材料又可以跟现有的塑料加工工艺融合的材料。PHA在可生物降解的包装材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及医疗材料方面有广阔的应用前景。开发PHA原材料的商业应用可以在市场上获得溢价,也支持PHA生产的经济可行性,进而经过良性循环,扩大PHA的商业规模,为未来的投资和发展创造更有利的环境。

我国在2020年相继提出升级版限塑令和双碳目标后,替代塑料已逐步提上日程。在众多可降解材料中,PHA的降解方式是最特别和最温和的,使用完后可100%在生物体内降解成β-羟基丁酸、二氧化碳和水,降解时间大概 1~5 年不等。与当前偏主流的生物可降解材料PLA和PBAT相比,PHA结构多元化,可通过改变菌种、给料、发酵过程来方便调控其组成,而组成结构多样性带来的性能多样化使其在应用中具有明显优势。

尽管,我国在PHA研究方面介入较早,处于世界先进水平,但目前仅有为数不多的几家企业拥有完整PHA生产链。由于成本高、产量小,PHA一直未能得到规模化应用,在可降解塑料市场中占有率仅为2%,暂时主要用于医疗器械等高附加值领域。

PLA、PBAT降解塑料处于产业爆发初期!

降解塑料在中国的发展落后于欧美,但我们也具有后发优势,即一开始就定位于全生物降解而不是淀粉基降解塑料。

目前,中国生物可降解塑料上游原料如乳酸、PTA、AA和BDO,以及下游应用产业均已成熟,但可降解塑料树脂生产处于产业爆发的初期,主要还是成本方面的原因。

分材料来看PLA和PBAT发展相对成熟,目前国内已披露新建拟建产能以PBAT和PLA为主。目前,全球的PLA产能大约为51万吨,其中中国产能为23.4万吨,全球在建和规划的产能共148万吨,其中,有131万吨在中国。

目前,全球的PBAT产能大约为50多万吨,其中中国的PBAT产能约为37万吨,产能最大的厂家为蓝山屯河(12万吨),其次为金发科技的 7.1万吨。2020年开始中国大力推广降解塑料的使用,当前的产能并未过剩,产品较为紧俏,当前的PBAT价格大约位于2-2.5万元/吨区间。

对于在建产能来说,目前的市场处于一种“谁先投产谁受益”的状态。但是需要指出的PBAT未来规划的产能十分巨大,截止2021年7月,据统计有706万吨的在建和规划新增产能,已经远远超出了当前合理的市场需求预期。

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