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聚乳酸(PLA)將成為生物可降解材料新星?

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,聚乳酸(PLA)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,聚乳酸(PLA)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,我國在聚乳酸(PLA)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聚乳酸(PLA)生產鏈。由于成本高、產量小,聚乳酸(PLA)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。

工業生物技術使聚乳酸(PLA)生產成本下降

據了解,造成聚乳酸(PLA)生產成本高的因素主要有三方面:原料成本較高、設備運行成本較高(生物反應的時間較長,需要密閉環境并嚴格控制溫度、pH值等,還需要防止雜菌生長)以及產物純化成本較高。當前,迫切需要利用合成生物學技術改造菌株,使聚乳酸(PLA)能與其他可降解塑料,甚至是石油基材料(塑料)在成本上能競爭。

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