生物基材料龙头企业和特色产业基地项目分析

生物基材料龙头企业和特色产业基地项目分析培育生物基材料龙头企业和特色产业基地培育优质企业，引导石化化工企业发挥产业优势开展生物基材料产业链、供应链创新与应用示范，着力打通农作物秸秆收集处理、分布式非粮生物质糖化、剩余物生产高值高效有机肥、生物基材料生产、下游制品加工的全产业链路径，塑造工农业耦合发展样板，培育一批具有竞争力的产业链骨干企业，提升行业发展质量和环保治理水平。培育生物基材料工业菌种选育与酶蛋白元件制备、高效长周期膜分离材料、高选择性吸附材料等细分领域的专精特新小巨人、单项冠军企业，形成大中小企业融通发展格局。优化区域布局，服务区域重大战略、区域协调发展战略，充分发挥大宗农作物主产区生物质原料丰富优势，引导生物基材料创新资源和要素集聚，打造分布式非粮生物质糖化生产基地；进一步发挥区域优势，打造生物基材料的技术创新、产品创新、市场创新新高地；支持符合条件的产业集聚区建设生物基材料领域的国家新型工业化产业示范基地，促进产业由集聚向集群转型提升，提高产业规模效益与影响力。生物基材料产业发展建议（一）加大禁限塑覆盖范围推动更多领域如膜袋、餐盒、农用地膜、淋膜纸制品、快递包装、食品包装、包装材料、医药卫材等实施禁塑，扩项禁塑品种。鉴于目前生物基聚乳酸制备技术及下游应用加工技术均取得突破，生物基制品应用加工技术在现有传统加工行业已成熟应用，产业规模已逐步发展，建议在现有公共机构禁止使用不可降解一次性塑料制品名录范围之外，进一步扩展禁塑范围，尤其是在主要一线城市试点禁止不可降解一次性餐盒使用，全国重点生态环境旅游区域全面禁止不可降解一次性塑料制品使用，以及全国范围内禁止使用不可降解塑料吸管应用于牛奶、饮料等食品外包装上（自带式）。（二）加强禁限塑执行力度严格落实禁止、限制生产、销售和使用部分石油基塑料制品的政策措施。严厉打击违规生产销售国家明令禁止的塑料制品，严格查处虚标、伪标等行为。（三）制定引导产业发展的鼓励扶持政策出台相关政策，包括补贴、土地、专项资金、税收优惠等。在生物基材料产业发展起步阶段，出台具体的产业发展支持政策，发展秸秆纤维素非粮生物质利用加工技术，支持企业加大研发力度，实现下游应用多领域的绿色转型。（四）加强宣传引导生物基产品推广应用促进全社会共同参与禁限塑，缓解白色污染，保护地球生态，共同构建人类命运共同体，实现双碳目标，实现人类社会的可持续发展。非粮生物基材料的基本原则（一）坚持创新驱动非粮生物，示范引领聚焦高效工业菌种和酶蛋白元件培育构建、非粮生物质转化、高效提纯浓缩等关键平台技术，开展典型技术及模式示范应用，构建自主可控、安全高效的产业链供应链。（二）坚持系统推进生物基材料，融合发展推动生物基材料与传统化工产业体系耦合发展，与多领域强化融合赋能，提升供给质量、丰富供给种类、培育创建品牌，增强市场综合竞争力。（三）坚持生物基材料绿色低碳，国际合作重视生物基材料全产业链的环境友好性，推动发展循环经济，降低碳排放，积极融入全球产业链供应链，鼓励优势产品积极参与国际竞争。生物基材料的分类按产品属性分类，生物基材料可分为生物基聚合物、生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料及各类生物基材料制得的制品等。其中，生物基可降解材料具有传统石油基塑料等高分子材料不具备的绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性；生物基纤维已广泛应用于时装、家居、户外及工业领域，正逐步走向工业规模化实际应用和产业化阶段；生物基塑料产品在包装材料、一次性餐具及购物袋、婴儿纸尿裤、农地膜、纺织材料等领域获得较好地应用，并被市场普遍认可与接受。按常见产品形式，生物基材料主要可分为五大类：生物基平台化合物、生物基塑料、多糖类生物基材料、氨基酸类生物基材料、木塑复合材料。其中，生物基平台化合物即聚合成原材料高分子的化学单体，如乳酸，1，3-丙二醇等；生物基塑料是目前应用最广泛、研究较深入的生物基材料，代表产品有聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯等。生物基材料所面临的问题（一）未能和石油基材料直接竞争现阶段PLA和PHA等环境友好材料属于新兴的材料产业，在价格方面，聚丙稀的价格低于1美元／公斤，而一些最便宜的生物可降解塑料的价格也需要3~6美元／公斤，因而还不能与大量生产的以石油工业为基础的塑料材料进行直接的竞争。高成本由多种因素造成的。首先在生产环节上，大规模工业化技术还不成熟、生产成本还需大幅降低，加工技术水平还不能使产品性能满足需要和加工成本仍居高不下。决定微生物合成PHA费用居高不下的主要因素之一是底物，即用于生产PHA的原料。事实上，单独生产PHA，底物的成本占到总成本的28%~50％。在这方面，我国科学家们选择奶制品工业的乳清、糖蜜、废水、活性污泥、造纸工业的纤维素水解物、植物油和动物脂肪的废脂以及生物柴油副产物等工农业废弃物为原料用于PHA的微生物发酵合成。虽然取得了一定的研究成果，PHA研究的整体水平已不再在发达国家之下，但仍然需要加大基础研究科研投入和资助力度，在选择便宜可再生的原料用于PHA合成、提高原料转化率以及发现新型PHA等方面进行创新。此外，从PHA到最终制品还需要很复杂的加工工艺，首先，在PHA原料基础上，添加增塑剂、干性剂或其他混料，成为粒料（compound）；再将粒料转变成膜、片、板、纤维等材料；最终将材料加工成终端制品。这类后续研究70%集中在粒料阶段，也会延续到终端制品阶段。在国外，产业分工明确，专门从事后续应用研究的企业会跟进，在中国却缺少专门从事基础原料应用研究的公司。虽然越来越多的企业意识到了生物基材料的重要性，但由于研发力量和资源的限制，它们大都是重复文献或专利中报道过的工作，很难产生创新性的成果。因此，应着重关注产学研的结合。我国是世界最大的发酵大国，有大量的发酵能力，不需要重新建设新的发酵设备，就能形成规模生产。直接应用原有生产线生产，必须提供参数、加工工艺以及生产设备的调整办法。这些问题的解决，有赖于科研机构、产业界等的通力合作，相互配合。为了扶植这个新兴工业的发展，可以通过整合国内研发和产业化力量，加快一至两种有自主知识产权的新材料的产业化。唯有实现可再生资源的利用，我国经济的发展才能实现可持续性。在石油供应成为问题之前，我国必须建立用可持续发展的方式获得材料的技术储备。（二）还未成为真正的产业生物法合成新型生物基材料已经成为一个新材料生产、开发和应用的方向，该领域的研究充分体现了多领域、跨行业的现代科技产业特点，生物基材料将在人类的环境保护、医药保健等方面发挥重要作用。技术本身不能适应市场，工程化薄弱，技术要素与管理要素脱节，资金投入不足。当然这也与科研成果尚未给企业带来较好的经济效益，损害企业的投资积极性密不可分。要解决这个问题，改变我国生物材料依赖进口的状况，需要科研部门和产业机构更好的相互信任与合作。随着有关部门和研究机构对PHA的研究和开发工作重视程度的提高，我国将产生越来越多的生产和应用知识产权。由于PHA材料的结构和功能的多样性，PHA将能适应各种不同的应用要求，特别是PHA的生产符合可持续发展的要求，有可能成为一个大的支柱产业。我国高达40%的石油依赖程度，以及接近2000万吨的塑料制品消耗量造成的白色污染都在呼唤着生物基材料的迅速发展。可以预见，未来几年以可再生资源为基础的生物基材料将迎来发展的大好时机。生物基材料实施的意义一方面，标准的制定进一步完善了生物基材料标准体系，另一方面，在规范生物基材料的定义、术语和标识的推广、使用和销售及其促进资源节约等方面将发挥重要作用。生物基材料由于其绿色、环境友好、资源节约等特点，正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一个新的主导产业。标准的制定将促进和推动生物基材料产业从实验室研发阶段迈向工业化生产和规模应用阶段，并快速成为工业化大宗材料。与石油基材料相比，生物基材料主要来源于植物，减少了二氧化碳的排放以及对石油的依赖，同时它的生产过程更加绿色，符合人们对环保的追求。而因其环境友好、资源节约等特点，生物基材料将逐渐成为引领世界经济发展和科技创新的又一新兴主导产业。生物基材料之所以可以减碳，是因为其原料为生物质（如粮食、秸秆纤维素、农林废弃物等），农作物生长过程所利用的二氧化碳和制造过程产生的二氧化碳可以相互抵消，生产的产品又可实现快速降解。站在碳中和的战略高度上，生物基材料是非常有价值的。生物基材料的发展有利于碳中和目标的达成，有利于缓解气候变暖、资源缺乏。由于绿色生产、环境友好、资源节约等特点，生物基材料已成为快速成长的新兴产业。相较于传统材料，生物基材料能有效减少生产过程中的碳排放，全球经济合作与发展组织（OECD）预计，到2030年，全球将有大约35%的化学品和其他工业产品来自生物制造，生物基材料迎来历史性发展机遇。生物基材料发展现状生物基材料由于其绿色生产、环境友好、资源节约等特点，已成为快速成长的新兴产业。据统计，近年来我国生物基材料市场规模迅猛扩张，由2014年的96．86亿元增长至2021年的199．23亿元，期间生物基材料市场规模增长量达到102．37亿元。从市场规模扩张速度来看，2015-2021年期间，我国生物基材料市场规模增速呈波动上升走势，由8．6%上升至16．1%。随着我国经济形势稳中向好发展，生物基材料下游应用领域中众多产业不断壮大，将继续拉动我国生物基材料市场规模增长，助推生物基材料行的高速发展。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。提高生物基材料的方法（一）从科研开发走向产业化应用以可再生生物质为原料生产生物基材料，其本质是把空气中二氧化碳间接地通过植物光合作用和生物技术，贡献人们衣食住行用的材料和能源。发展非粮生物基材料，在满足人民群众物质和能源需求的同时，既能减少对石油、煤炭等化石能源的开采和消耗，还能降低二氧化碳排放，同时避免与人争粮、与粮争地的困局，是石化工业实现绿色转型和碳中和的有效路径。随着全球生物技术革命和产业变革加速推进，以生物催化为核心的生物化工技术生产生物基材料和化学品，因生产条件温和、过程能耗较低、能部分减少碳排放，也越来越受到世界各国的高度重视。（二）坚持创新发展，强化关键技术供给目前，我国生物化工的原料90%来自玉米等粮食作物，与民争粮、与畜争饲问题突出。若不转向非粮生物质，发展大宗生物基化学品，原料势必受限。目前，全国秸秆年产生量8．65亿吨，原料化利用率仅约1%，未能充分实现农林废弃物糖化后的高值化利用。为此，《行动方案》聚焦非粮生物质原料，坚持创新驱动，强调技术创新、模式创新，提出了突破关键技术、推进技术放大和应用示范的两项任务。一是围绕生物基材料的全产业链，开展非粮生物质菌种选育、糖化、发酵、分离、在线监测等一批关键技术攻关。二是面向包装领域的可降解材料需求，推进乳酸、丁二酸、羟基脂肪酸等产品的产业化，面向生物医用材料的要求，推进聚乳酸、聚酰胺、聚氨酯、生物基弹性体等的产业化。中国石油和化学工业联合会将贯彻实施创新驱动发展战略，围绕产业链部署创新链，大力推进生物基材料领域的科技创新。一是突破一批关键共性技术和装备。围绕生物基材料的全产业链，开展一批关键技术攻关，强化技术支撑。二是认定一批行业创新平台。在行业内选择有条件的企业及科研院所建设产业技术创新中心、重点实验室、工程实验室或工程技术中心，不断提升行业创新能力。三是做好生物基材料关键技术的成果鉴定与评价。对于具有创新性的生物基材料生产技术，针对所处的研发与产业化阶段，做好成果鉴定和评价服务工作。四是做好技术转移工作，对拥有技术且有意开展技术转移的企业，积极为其寻找技术合作单位，推广生物基材料生产技术，逐步将生物基材料产业做大做强。（三）践行绿色发展理念，助力碳达峰碳中和生物基材料具有绿色环保、原料可再生等特性，相较于传统化工材料，生物基材料可有效减少生产过程中的碳排放。当生物基材料废弃时，大部分可通过燃烧或堆肥等方法，转变为水和二氧化碳等无毒小分子，重新进入自然循环中，维护整个生态平衡，无须担心增加碳排放。《行动方案》聚焦生物基材料全产业链的环境友好性，开展原料的绿色、低碳采集和碳排放核算的探索。一是构建区域半径合理的分布式非粮生物质预处理及标准化原料生产点，推进非粮生物质糖化剩余物高值高效利用生产有机肥，推进原料的高效采集与高质化利用示范。二是完善适合我国产业特点的生物基材料产品质量、能源消耗限额、碳排放核算等标准体系，推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准、标识标签等体系。中国石油和化学工业联合会将扎实推进碳达峰碳中和行动，发挥生物基材料在碳交易中的积极作用，助力石化化工行业碳达峰碳中和。一是利用生物化工与生物质能源专委会平台，在工业和信息化部等相关部委的指导下，探索建立生物基材料的行业统计制度，为碳减排工作夯实统计基础。二是推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准，建立健全生物基材料标准体系。三是探索建立生物基材料的碳标识标签体系，协助相关部委开展试点。（四）促进融合发展，拓展下游应用示范生物基材料具有部分产品可降解、可回收利用等特性，能广泛应用于下游塑料制品等领域。但目前规模化的产品种类较少，上下游融合发展不足，导致生物基材料下游应用推广难度较大，对化石基产品的市场替代仍有待提升。为此，《行动方案》提出大力促进产业、技术、市场融合。一是积极推进原料预处理技术、发酵技术、生物合成、化学合成工艺及应用技术等集成创新，提高非粮生物基原料转化效率，提升生物基材料产品品质，增强生物基材料的市场竞争力。二是积极搭建轻工与化工、生物基材料与食品、医疗、包装等上下游协作平台，高效推进生物基材料的验证与推广应用。中国石油和化学工业联合会将坚持需求导向，大力推动一产二产融