生物基材料技术放大和应用示范项目研究

生物基材料技术放大和应用示范项目研究推进生物基材料技术放大和应用示范聚焦生物基材料专用装备和仪器仪表（包括在线传感器）、功能微生物选育、酶蛋白元件制备、高效提纯浓缩、产品评价表征、数字化网络化智能化生产等短板环节，鼓励大宗农作物主产区组织龙头企业推进生物化工与农业种植协同耦合，深化生物技术、信息技术与化工放大技术融合，开展非粮生物质工业化生产生物基材料、农业剩余物资源化利用生产高值高效有机肥等节能环保技术及应用示范，推进非粮生物质糖化及发酵、产物分离提纯浓缩等工艺标准化、规模化、绿色化运行，提高稳定性一致性，实现工业化成本可控。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。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。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。生物基材料的市场格局当前我国的生物基材料尚处于初步发展阶段，是蓬勃发展的朝阳产业。生物基材料不仅能够缓解我国化石资源枯竭的压力，还能助力我国实现低碳目标，是国战略性新兴产业的重要内容。近年来在国家政策持续利好的环境下，进入我国生物基材料行业的企业数量逐渐增多，经过数年发展，行业出现了部分重点企业如凯赛生物、联泓新科、金发科技、华恒生物、嘉澳环保、赞宇科技、卓越新能等。其中凯赛生物是一家以合成生物学等学科为基础，利用生物制造技术，从事新型生物基材料的研发、生产及销售的高新技术企业，是全球领先的利用生物制造规模化生产新材料的企业之一。根据生物基材料相关营业收入口径测算，2021年凯赛生物和卓越新能占据全国生物基材料行业的市场份额分别为10．8%、1．7%。随着国内生物基材料产业的高速发展，行业的技术壁垒、资金壁垒、研发团队壁垒、渠道壁垒将逐渐增加，同时近年来部分重点企业不断扩大业务布局，抢占市场赛道，未来我国生物基材料行业市场集中度将进一步提升。卓越新能是是国内第一家从事废弃油脂制备生物柴油的技术研发并率先实现工业化生产的企业，二十年来深耕生物柴油和生物基材料行业，是目前国内产销规模最大、出口量最多的生物柴油生产企业，并逐步形成以生物柴油为主，衍生深加工生物基材料的生物质能化一体化的产业布局，产品链不断丰富，产品附加值和废弃油脂的综合利用率不断增加。近年来卓越新能的生物基材料业务经营形势良好，2018-2021年公司的生物基材料营业收入保持稳定增长。2021年卓越新能的生物基材料营业收入达到3．33亿元，同步增长40．6%，相较2018年生物基材料营业收入增加了近1．9亿元。从盈利情况来看，2018-2020年卓越新能的生物基材料毛利率逐年下滑，但在2021年公司的生物基材料毛利率明显上涨，达到33．3%，相较上年增长了19．5个百分点。生物基材料产业特征（一）绿色环保性传统基础能源对生态环境的破坏已经严重影响到社会的可持续发展，随着国际范围内对生态环保的重视，人们对生物基新材料的研究逐渐深入。生物基新材料具有绿色、环境友好、资源节约等特点，是全球未来发展的一大重点。（二）技术前沿性中国制造2