2022年中国可降解塑料行业研究报告-限塑政策持续加码技术引领行业突破

国可降解塑料行业研究报告 名词解释(1/2)www.hanghangchaL 名词解释(2/2)tes 中国可降解塑料行业市场概述——基本概念及分类对比(1/2)可降解塑料按原料来演分类按降解方式分类光降解塑料水降解塑料生物降解塑料生物基塑料石油基塑料代表产品PBAT等PS可降解塑料按原料来演分类按降解方式分类光降解塑料水降解塑料生物降解塑料生物基塑料石油基塑料代表产品PBAT等PS等未实现量产淀粉基塑料PLA、PHA、聚多糖衍生物、聚氨基酸T优点具有同类普通塑料相近的性能，可降解性好和安全性高生产工艺简单，成本低兼具光降解材料和生物降解材料的优点短时间内完全降解，不留任何痕迹，无污染，成本低原料来源丰富，不含有有毒物质，减少污染，与普通塑料性能相近可降解光/生物降解塑料聚氯基酸聚多糖衍生物PHACLPLA类PBS类淀粉基塑料尚无量产产品CLL-PLAD-PLADL-PLABSTPBSA性能较差，应用领域窄，淀粉降解有残留缺点生产工艺较普通塑料复杂受光线强弱影响，降解过程难以控制量产难度大成本较高成本较高环可降解塑料的优点及缺点按降解方式分类按降解方式分类单独分类按原料分类可降解塑料分类类别生物降解塑料光降解塑料水降解塑料生物基塑料石油基塑料可在太阳光照射作用下逐渐分解。共聚型：用一氧化碳或含碳单体与烯烃单体合成的共聚物。添加型：在通用的塑料基可在太阳光照射作用下逐渐分解。共聚型：用一氧化碳或含碳单体与烯烃单体合成的共聚物。添加型：在通用的塑料基材中加入如二苯甲酮、对苯醌等光敏剂后制得可被自然界中存在的微生物，如细菌、霉菌和藻类等，在一定条件下分解为低分子化合物的塑料以石油等化石能源为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物融合光降解塑料和生物降解塑料双重特点可在潮湿的自然环境中完全降解介绍PBSAT光光降解PE光降解PP光降解PVC光降解PS等 中国可降解塑料行业市场概述——基本概念及分类对比(2/2)可降解塑料类型性能主要用途兼具PBA和PBT的特性，性能接近传统石油基塑料，具备较好的延展性和断裂伸长率，成膜性能突出塑料包装薄膜、农用地膜、一次性用具等高硬度、高透明度、韧性、对水蒸气和氧气的透过性高，是理想的透明容器、管材制造原料生活、农林环保、纺织、复合材料、组织工程和3D打印材料等领域与PBAT性能接近；加工性能好；可以将大量碳酸钙、淀粉等廉价填料与PBS共混降低成本餐饮包装用材、发泡包装材料、日用品瓶、农用薄膜、农药及化肥缓释材料等领域良好的生物相容性；熔点为60-63℃主要应用于高附加值的包装材料和医用材料，也可用于3D打印耗材良好的生物相容性；有良好的药物通过性，能长时间稳定释放药物；良好的生物降解能力，不要求工业堆肥等苛刻条件可用于医疗、药物、化妆品等高附加值领域各代类别技术路线降解特点优缺点淀粉改性塑料基料是传统单体；加入淀粉等添加剂一般环境中降解；降解效率低不能完全降解；难以回收利用光热降解塑料基料是传统单体；添加光敏剂光照条件下降解；光降解调节剂控降解过程中受环境制降解诱导期长短条件影响大生物降解塑料基料即可生物堆肥降解效率高可完全降解；生产成本较高 塑料过渡环学的克里斯在《科学》杂志上报道说，发现一种拟南芥植物，可以用于生产生物塑料(PHB)。194719471950美国的W.R.Grace企图在商业上大 (PHA和PHB)，但限制于当时的石油市场过于广阔，并且在价格上1984利制定法律，规定在1991年后全面禁止使用非1926大芽孢杆菌发现了聚羟基丁酸酯 (PHB)，这是最早的由细菌制备19301975美国个别州对少数塑料制品禁止采用难降解的9751990意大1990意大利的生物塑料公司19831989意大利Ferruggi集团宣称研制出真正的生物分解塑料，其淀粉含量在现新型生物降解塑料(用玉米淀粉1992英国帝国化学工业公司和一家99220102001201020012018到至今NickTucker率先在生产斯成立Algopack，这公司。海藻生物塑料在土壤中12周内芬兰的北极生物材料设法通过可生物降解的玻璃纤维增强 塑料行业发展历程——技术升级迎来工业化量产第一阶段：光降解塑料20世纪60年代初20世纪80年代中期至90年代初期中国开始采用塑料棚膜用于稻田种植，并在1979年正式从日本引入塑料地膜用于蔬菜种植。塑料产品的应用对于中国的农业发展做出了贡献，但是也带来了白色污染问题。大量塑料残膜影响景观，且有动物误食死亡。为应对这一问题，中科院上海有机化学研究所、上海塑料制品研究所等科研和生产单位开始研发可降解塑料地膜，开发的主要品种为光降解塑料。在传统单体聚合的过程中加入淀粉等添加剂进行改性，使塑料在一般环境中可以裂解成微小的塑料片段，但这种降解方法并不难将塑料完全降解，其剩余的塑料片段不仅难以回收，还会对生态环境造成与普通塑料同样的危害。20世纪80年代中期至90年代初期，第一阶段：光降解塑料20世纪60年代初20世纪80年代中期至90年代初期中国开始采用塑料棚膜用于稻田种植，并在1979年正式从日本引入塑料地膜用于蔬菜种植。塑料产品的应用对于中国的农业发展做出了贡献，但是也带来了白色污染问题。大量塑料残膜影响景观，且有动物误食死亡。为应对这一问题，中科院上海有机化学研究所、上海塑料制品研究所等科研和生产单位开始研发可降解塑料地膜，开发的主要品种为光降解塑料。在传统单体聚合的过程中加入淀粉等添加剂进行改性，使塑料在一般环境中可以裂解成微小的塑料片段，但这种降解方法并不难将塑料完全降解，其剩余的塑料片段不仅难以回收，还会对生态环境造成与普通塑料同样的危害。20世纪80年代中期至90年代初期，由于土埋部分无法接受光照进行降解，且受到欧美国家技术路线的影响，中国产业界对可降解塑料的研发逐渐集中到了淀粉添加型降解塑料方向。但是淀粉添加型塑料难以完全生物降解，且价格偏高。第二阶段：淀粉添加型降解塑料第二阶段：淀粉添加型降解塑料第三阶段：生物降解塑料220世纪90年代中期到至今我国开始研发生物降解塑料，科技部也对多家生产生物降解材料的科研单位或企业进行了资金支持。生物降解塑料已经从研发阶段进入工业化生产阶段，目前主流可降解塑料为PLA与PBAT两类。PLA现有技术路线有两种：一步法和二步法。目前主流成熟的工艺路线是二步法，二步法工艺国内部分企业已突破技术难关，为量产做准备。PBAT工艺国内已经实现初步量产。可降解塑料全球需求和产能稳步提升，若能大幅降低成本，将迎来爆发期。 生物可降解塑料光合作用自然分解为小块分解为大分子分解为小分子CO2+H2O=水有氧过程有氧过程堆肥ute物降解能被自然界中存在的微生物，在一定条件下分解为二氧化将光敏剂掺在塑料中，在太阳光照射作用融合光降解塑料和生物降解降解时间受太阳光和气候环工业堆肥条件(58℃以上，有氧菌群)：58天降解率，60%湿度)：30天降解率60%厌氧堆肥条件(58-65℃,50-55%湿度)：160天降解模拟海水条件(25℃±3℃)：约30-60天可完全降解厌氧堆肥条件(58℃)：90天降解率85%厌氧堆肥条件(23℃,55%湿度)：72天降解率26.9%0℃.60%湿度)：110天降解率14.2%土壤环境中(35℃)：60天降解率35%(在自然环境 www.hanghangcha (可再生资源) (石化资源)糖衍生物(低取代度)、聚氨基酸聚多糖衍生物(高取代度)、多元醇其他70%182019202020212022E中国石油产量(百万吨)YOY 中国可降解塑料行业分类介绍——(一)PLA：发展演进及降解2014201520012005纤维分解的过程勺子分解的过程2014201520012005纤维分解的过程勺子分解的过程Pelouze首次发现Nef通过缩聚法发出丙交酯开环聚乳酸被认可作为一种潜在的日Leenslag等研制出高分子量的聚中粮集团成立聚乳酸项有7万吨聚乳酸厂扩浙江海正建立5000吨聚乳酸树脂中试江苏九鼎建成百吨建立1000吨聚乳酸允友成在江苏建立1万吨聚乳酸生产线建设3万吨聚原料及其建设3万吨聚原料及其Total和Corbion的合资企业宣布年产安徽丰原和比利时银河集团合资10万 富士康集团在长春建立，拟投资建设1万吨聚乳PLA制品的降解过程 中国可降解塑料行业分类介绍——(一)PLA：力学性能优异Dlla吸Dlla吸A拉伸强度(MPa)545断裂伸长率200%3%>230%150%杨氏模量(GPa)2.131.961.961.090.07弯曲强度(MPa)10090805弯曲模量(GPa)3.382.653.191.07-冲击强度(kj/㎡)2.454.93.452.45维卡软化点0701005-资料来源：《生物分解塑料与生物基塑料(第二版)》，行行查研究中心 中国可降解塑料行业分类介绍——(一)PLA：合成与制备技术nH3CCCOHHCHOHnCOCCCHCHCOHn玉米甜菜番薯小玉米甜菜番薯原材料酶发酵酶淀粉乳酸葡萄糖淀粉乳酸开环聚合开环聚合纺丝丙交酯聚乳酸丙交酯聚乳酸OHO乳酸O一步法OOOOnOH直接聚合法丙交酯开环聚合法核心技术副产物水分的脱除丙交酯的纯化优点 (1)产率高，能得到接近理论产率的 (2)流程剪短。工艺简单。合成的聚乳酸不含催化剂，成本低。 (1)可得到高分子量的PLA，最高可达80万 (2)可使用纯度不高的乳酸为原料，因为挥发性的丙交酯可与非挥发性杂质分离，在用重结晶法或蒸馏法提纯时还可以进一步去除杂质。 (3)可与通过控制丙交酯的纯度及反应条件，实现生产高分子量及化学结构可控、力学性能较好的PLA。缺点 (1)原料乳酸中不挥发性的杂质最终留在聚乳酸成品中，因此只能使用纯净的乳酸为原料。 (2)随着反应的进行，反应体系的黏度越来越大，反应副产物水在粘性熔融物中难以除去，很难保证反应生成聚合物方向进行，易发生解聚。 (3)所得PLA的分子量较低，只有5000左右，限制了广泛应用。 (1)粗丙交酯中含有水、乳酸、乳酸低聚物等杂质，丙交酯的纯度和产率会直接影响聚乳酸的质量和生产成本，丙交酯必须提纯才能聚合得到高分子量的产品。 (2)整个过程需要在高温、负压及催化的条件下进行，工艺过程复杂，成本较高。 中国可降解塑料行业分类介绍——(一)PLA：生产工艺流程物理过程原料 中国可降解塑料行业分类介绍——(二)PBAT：成本优势突出 pbat薄膜第二个月标准测试条件下PBAT薄膜的去迁移ASTMD资料来源：《AdvancedandEngineeringPolymerResearch》，行行查研究中心第一个月混合 中国可降解塑料行业分类介绍——(二)PBAT：合成技术简析苯煤/石油醇TADMT苯煤/石油醇原油原油环已烷环已烷顺顺酐/丁二烯/炔醛法OOCHCHCHCOH (AA) (BDO)OOCOH (PTA)OOOHCHCHOCO 中国可降解塑料行业分类介绍——(二)PBAT：生产工艺流程分酯化法煤石油天然气酯化酯化苯缩聚丁二酸 (BDO)T对苯二甲酸 (PTA)对二甲苯己二酸 (AA)AA酯化缩聚TT催化剂己二酸各类添加剂副产品冷凝器分凝器水和THF废气G7-1THF储罐废水W7-1废水G7-2分馏器回流箱THF回收装置四氢呋喃、丁二醇及酯化分子水分馏系统切粒废水W7-2不合格产品作为低端产品外售缩聚分酯化法煤石油天然气酯化酯化苯缩聚丁二酸 (BDO)T对苯二甲酸 (PTA)对二甲苯己二酸 (AA)AA酯化缩聚TT催化剂己二酸各类添加剂副产品冷凝器分凝器水和THF废气G7-1THF储罐废水W7-1废水G7-2分馏器回流箱THF回收装置四氢呋喃、丁二醇及酯化分子水分馏系统切粒废水W7-2不合格产品作为低端产品外售缩聚共共酯化法AAA石脑油石脑油环环己烷或环烯串联酯化法串联酯化法酯酯化酯酯化丁二醇对苯丁二醇导导热油终缩聚釜预缩聚釜酯化反应釜打浆釜增粘釜增粘釜水下切水下切粒干干燥筛分产品 中国可降解塑料行业分类介绍——(三)PBS：生物相容性良好S降解前薄膜表面形态酸降解后薄膜表面降解前薄膜表面形态酸降解后薄膜表面形态形态土壤悬浮液降解后薄碱降解后薄膜的表面膜的表面形态形态一次性餐具植被罩可降解心脏支架渔网可降解缝合线包装材料心 中国可降解塑料行业分类介绍——(四)PHA：天然高分子材料热塑性医疗植入物结构适应性纤维纺织疏水不透气性可生物降解的材料生物燃料生物兼容性热塑性医疗植入物结构适应性纤维纺织疏水不透气性可生物降解的材料生物燃料生物兼容性PHA种类化学结构性能商业化应用方向晶度高、硬度稳定性差第一代商业化产品用领域硬度高、延展结晶度低一次性用品、包装材料硬度低、韧性结晶度可调用消费品更好的加工性能和热稳定性，熔融温度降低、第四代商业化产品可降解制品、改性剂、结晶度降低料等塑料聚聚羟基脂肪酸酯 (PHA)完全生物合成的生物解性包装中国可降解塑料行业应用领域——(一)日常用品：物品包装袋LAPBAT超市购物袋食品包装袋快递包装袋日用品包装袋一次性餐具 中国可降解塑料行业应用领域——(二)餐饮外卖：可降解餐盒www.hanghangcha 中国可降解塑料行业应用领域——(三)医疗手术：耗材及组织可降解塑料产品具体形态具体应用可降解缝线采用羊肠线、纯天然胶原蛋白缝合线、高分子化学合成线等，具体应用于口腔外科手术、大型外科手术等伤口愈合的可降解冠脉支架采用高分子可降解材料制成，应用于冠心病患者，通过支架的支撑来开通堵塞的血管，支架可在人体内安全分解。可降解植入式器械采用高分子聚合物材料制成，具体应用于人造骨头、人工关节等手术用途，植入体内可在人体内分解，无需再次做手术取出，加快病人伤口愈合。PCI术前血管内皮化远期效PCI术前血管内皮化远期效果生物可吸收支架金属支架心 中国可降解塑料行业应用领域——(四)农业种植：可降解地膜费用潮湿温度潮湿温度农艺性能替换不确定性土壤微生物和酶的不确定性土壤微生物和酶的生物降解添加剂的释放可降解塑料产品具体形态具体应用光降解地膜将光敏剂和促进剂加入到地膜材料中,在光降解引发剂的作用下，影响地膜的机械性能，使地膜老化、变脆，碎裂成小碎片，最终实现地膜的缓慢降解。淀粉基降解地膜将脂肪类聚酯化合物加入到以淀粉为基体的地膜材料中生产的地膜，淀粉基降解地膜中的淀粉在土壤中微生物的作用下降解的过程中会将整片地膜初步分解为高分子材料小碎片，随后这些具有生物降解性的高分子材料小碎片在土壤中继续降解。生物降解地膜将生物降解聚合物作为原料生产的地膜，主要有天然生物降解聚合物地膜、生物降解脂自然环境中，生物降解地膜在微生物作用下，最终分解为水、二氧化碳等对环境无毒无害完全降解。 TA乙醇酸(PGA)、二氧化碳共聚物(PPC)、聚己内酯(PCL)等；生物基生物降解塑料采用生物原料玉米等为生产，主要有聚乳酸(PLA)、聚羟基二甲酯(PHA)等。 生物基塑料石油基塑料 经销客户经销模式经销收入A经销客户经销模式经销收入直销客户直销模式•定义：直销客户采购后直接自用。•合作方式及特点：双方签订一般购销合同。对于客户集中度高、需求稳定的产品主要采用直销模式贸易商客户贸易商模式直销收入•定义：不进一步加工，采购后直接对外销售，主要赚取买卖差价。•合作方式及特点：均为买断式销售，双方签订一般购销合同；贸易商客户对外销售的区域和定价完全自主，公司无权干涉；终端客户信息一般对公司保密•定义：与公司签订经销协议，负责某种产品特点区域的销售服务。•合作方式及特点：均为买断式销售：双方签订正式有约束力的经销协议；公司对经销商销售区域、定价机制、返利政策等进行管理，严格履行审批程序。 市场价格(万元/吨)ABAT2.5-2.95.1-6.23.3-4.52-3.54.2-4.50.8-1.41.08-1.250.8-1.020.55-8.45LA内外卖市场的增长而快速增加，并随着“以可降解材料代替不可降解塑料” 他他2021年全球可降解塑料产量结构分布0201720182019202020212022E全球生物降解塑料行业市场规模(亿美元)YOY资料来源：GrandViewResearch，行行查研究中心1.871.87%4.98%2.80%5.45%29.91%25.55%29.44%心 03200320017-2022年中国PLA产量及增速2017-2022年中国PLA进出口数量201720182019202020212022E2017201720182019202020212022EPLA出口数量(万吨)中PLA出口数量(万吨)中国PLA产量(万吨) PBAT2017-2022年中国PBAT出口量及增速0201720182019202020212022E中国PBAT产量(万吨)YOY50201720182019202020212022E中国PBAT出口数量(万吨)YOY www.第一梯队第二梯队第三梯队 www.hanghangcha99.00%2.00%4.00%5.50%5.50%11.50%23.50%23.50%24.50%蓝山屯河长鸿高科金发科技珠海万通康辉石化仪征化纤金晖兆隆鑫富科技其他 全球可降解塑料行业政策法规——鼓励可降解塑料制品应用全球可降解塑料相关政策(1/2)爱尔兰2002年征收塑料增值税。意大利2006年立法对普通塑料生产商征收重税。2007年《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》规定:从2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销器、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋;且所有超市、商场、集贸市场实行塑料购物袋有偿使用制度，一律不得免费提供塑料购物袋。意大利2011年立法全面禁止非生物降解一次性塑料袋的使用。德国、荷兰、2011-2014年制定优惠的税收政策，鼓励生物降解塑料的应用，对传统塑料加征抛置费。2015年吉林省禁止生产销售和提供一次性不可降解塑料购物袋、塑料餐具。法国2017年全面禁止超市采用塑料包装袋，且至2020年将全面禁止一次性塑料袋和塑料餐具的使用。美国2017年加州公投通过67号提案，禁止大型超市和药店免费提供一次性使用的塑料袋。全球可降解塑料相关政策(2/2)马来西亚2017年雪兰莪州政府从2017年1月1日起全面落实无塑料袋日。澳大利亚2017年南澳大利亚州、西澳大利亚州、塔斯马尼亚州、昆士兰州、北领地和堪培拉地区已禁用普通塑料购物袋,2018年后将在全国推行禁塑。蒙古2018年2019年3月1日禁止销售或使用一次性塑料袋。智利2018年“禁塑法”正式颁布，并自2019年2月3日起，所有大型超市、商场不得再向购物者提供免费或收费塑料袋，对每个违法提供的塑料袋，最高罚款370美元;2020年8月3日起，智利将全面“禁塑”。菲律宾2019年菲律宾总统杜特尔特提出禁用一次性塑料制品。加拿大2019年2020年4月起禁用塑料吸管，2021年元旦起禁用塑料袋。法国2020年2020年1月1日起，法国禁止销售部分一次性塑料制品，包括一次性棉花棒、一次性杯子和盘子等塑料制品，学校食堂也禁止使用塑料瓶装纯净水。2021年因地制宜、积极稳妥推广可降解塑料，健全标准体系、提升检验检测能力，规范应用和处置。 www.hanghangcha政策名称主要内容《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料袋的通知》国家发改委等9部门发布《关于深化限制生产销售使用塑料袋实施工作的通知》环境保护部办公厅《环境标志技术要求塑料包装》国家标准化管理委员会《聚乙农用地面覆盖薄膜》国家发改委发布《产业结构调整指导目录(2019年本)》一的超薄型塑料袋、厚度低于0.01毫米的聚产品地区应用场景要求区 塑料行业政策法规——加速行业发展规范化进程准和降解性能要求》在规定环境条件下，经过一段时间和包含一个或更多步骤，导致材料化学结构的显著变化而损失某些性能和/或发生破碎的塑料。包括生物分解塑料、热氧降解塑可降解塑料制品的分类识规范指南》在自然界如土壤、沙土、淡水环境、海水环境、特定条件如堆肥然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。公共机构停止使用不可 (第一批)》PET等非生物降解高分子材料的政策发布时间颁发机构具体内容《可降解塑料制品的分类与标识要求指南》规定了可降解塑料的分类和标志规范(可降解塑料标识分为母《绿色产品评价快递封中国石油和化学联不同材质产品的绿色评价指标要生物分解率必须大于90%;对于可重复使用型产品要求其建《一次性可降解餐饮具通用技术要求》国家市场监督管理技术质量要求》;行分类;材料和单一聚合物加工而成的材料，要求的生物分解率应助观《塑料购物袋》国家市场监督管理用于盛装及携提物品且厚度小于0.025毫米的超薄塑料购物GBT1661《塑料购物袋》标准。 中国可降解塑料行业政策法规——传统塑料向绿色转型(1/2)可降解塑料相关行业政策(1/2)政策名称颁布单位主要内容农村污染治理攻坚战行2021-2025年)》《促进绿色消费实施方案》划》划》领域一次性塑料制品使情况。扎实推进塑料污染治理工作的通知》。大民共和国固体废物污染环境防治法》进一步加强塑料污染治理的意见》 中国可降解塑料行业政策法规——传统塑料向绿色转型(2/2)可降解塑料相关行业政策(2/2)政策名称颁布单位主要内容《关于支持海南全面深化改革开放的指导意见》。《快递封装用品系列国家标准》《关于协同推进快递业绿色包装导意见》等《农用薄膜行业规范条件(2017年本)》专项规划》《产业结构调整指导目录(2013年修正)》《石化和化学工业“十二五”发展规划》《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》《可再生能源法(草案)》和《固体废物污渠”环境防治法(修订)》 中国可降解塑料行业企业介绍——海正生材：PLA龙头(1/2)www.hanghangcha海正生材在上海证券交易所科创板挂牌上市20202020至今生产线及相关制品加工改性生产线2020.9改性生产线2020.9公司新建的年产5万吨聚乳酸树脂及制品工程项目第一期工程(3万吨)于12月正式投产建成并投入运行，初步掌握了聚乳酸小规模生产工艺链。2019.82016.52017.5浙2017.5料股份有限公司年产5,000吨聚乳酸生产线建年产5,000吨聚乳酸生产线建成并实现稳定生产，为万吨级聚乳酸生产线奠定了基础。1.26%1.02%纯聚乳酸39.23%复合改性聚乳酸39.23%58.49%其他(补充)58.49%初级制品 中国可降解塑料行业企业介绍——海正生材：PLA龙头(2/2)印刷的特点;可用于挤出、吸塑、专为耐热家居产品领域开发，该系列具有较高的耐热性，可用于挤出和吸专为饮料容器领域开发，使产品具有更好的柔韧性或耐热性，适用于挤吹专为吸管挤出成型开发，使吸管具备D自制高效环化催化聚乳