什么是生物基化學(xue)品(pin)？

根據《生物基材料術語(yu)、定義和標(biao)識(shi)GB/T 39514-2020》，生物基化學(xue)品是(shi)指：利用生物質為原料(liao)(liao)或(和)經(jing)由(you)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)制造得(de)到的化學品(pin)，包括(kuo)以生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)質為原料(liao)(liao)或(和)經(jing)由(you)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)合(he)成、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)加(jia)工、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)煉制過程制備得到(dao)的(de)生物(wu)醇(chun)、有機酸、烷烴、烯烴等(deng)基礎生物(wu)基化學品和糖工程產品，也包(bao)括生物(wu)基聚合物、生物基塑料、生物基化學纖(xian)維、生物基橡(xiang)膠、生物基涂料、生(sheng)物基材料助劑(ji)、生(sheng)物基復合材料及各類生物基(ji)材料制得的制品。

生(sheng)物(wu)基化學品本質(zhi)是通過(guo)生(sheng)物(wu)發酵(jiao)生(sheng)產工藝制得(de)的化學品，可(ke)以作(zuo)為商用化學品，如生(sheng)物(wu)乙醇、生(sheng)物柴油、生物氫等，也可以是特(te)殊應(ying)(ying)用的化學(xue)品，如在(zai)香料(liao)領(ling)域中應(ying)(ying)用的化學(xue)品，和在(zai)日常洗護領(ling)域(yu)中的化學(xue)品(pin)等(deng)(deng)，如(ru)生物(wu)香料、生物(wu)氨基酸、生物(wu)維生素等(deng)(deng)。還可以作為重(zhong)要的化工原(yuan)料產品(pin)，進行基(ji)礎(chu)化學生(sheng)產(chan)，如生(sheng)物乙(yi)醇做乙(yi)烯，生(sheng)物PDO做PTT纖(xian)維(wei)，以及(ji)生物基聚(ju)合(he)物產(chan)品，都是化學(xue)工業中重(zhong)要的(de)基礎產品。

生(sheng)物基化學(xue)品(pin)有別(bie)于傳統(tong)化學(xue)品(pin)生(sheng)產工藝，是通過傳統(tong)生(sheng)物材料(liao)為原料(liao)生(sheng)產，在碳循環、清潔能源(yuan)利用及市場(chang)競(jing)爭(zheng)方面，都有(you)一(yi)定的(de)競(jing)爭(zheng)優勢。生物基化學品生產(chan)工藝的(de)進步，特(te)別(bie)是(shi)部(bu)分專(zhuan)利到(dao)期后的大范圍應用，以及在碳(tan)達(da)峰(feng)逐步臨(lin)近前(qian)(qian)提下，在化工產業的降碳(tan)生產，都(dou)是目前(qian)(qian)行業對于生物基化學(xue)品關注度逐漸(jian)提(ti)升的主要原因。

生物基化學(xue)品有哪些分類及代表產品？

根據國家標準，生物基化學品(pin)(pin)按照(zhao)材料特性和應用場景(jing)，可以分為：生物基化學品(pin)(pin)、生物基聚合物、生物基(ji)(ji)材料(liao)助劑(ji)、生物基(ji)(ji)化(hua)學纖維(wei)、生物基(ji)(ji)復合材料(liao)、生物基(ji)(ji)橡膠、生物基(ji)(ji)涂料(liao)及其他(ta)生物基(ji)(ji)化學品(pin)。按照二級分(fen)類，又可以分(fen)出更多的類型(xing)。

由于(yu)生物基(ji)化學品(pin)產品(pin)眾(zhong)多，基(ji)本化學品(pin)都可以實現生物基(ji)的生產和(he)制造(zao)，并且在(zai)分類層面也沒(mei)有明確的(de)概念(nian)，所以很多行業有各自(zi)的(de)分類(lei)標準。但是無論怎么(me)分類(lei)，生物基化學品都可以實現與傳(chuan)統化學品同樣(yang)的(de)功能和(he)性質，甚至(zhi)在部分(fen)領域中表現(xian)出了更優勢的(de)特(te)性。

圖 1 生物基化學品主要和次要分類

數(shu)據來(lai)源：《生(sheng)物基材(cai)料術語(yu)、定義和標識(shi)GB/T 39514-2020》

生物基(ji)化學品按照產(chan)業鏈(lian)，可(ke)以區分為生物質(zhi)（原料）-中(zhong)間產(chan)品（過(guo)渡產(chan)品）-生物基(ji)化學品（主(zhu)要產品）-制品（終端應(ying)用(yong)）這幾個流程。其(qi)中(zhong)生物(wu)質原料，最常用(yong)的為淀粉(fen)、纖維素、木質素、植物(wu)及蛋白質等(deng)，另外還有一些其(qi)他的原料構成。而(er)主要產品中，據不完全統計，中(zhong)國生物質化學品已經實現工(gong)業化生產的產品(pin)超過40種，部分產品(pin)規模(mo)化生產超過10萬噸體量。

可(ke)以(yi)說(shuo)，生物質化學品(pin)目前在中國市場已經初步規模(mo)，并且產(chan)品(pin)種類在不斷增長，生產(chan)規模(mo)也在不斷(duan)擴大。

圖 2 生物基化學品主要產品

生物基化學(xue)品為什么(me)備受關(guan)注？

生(sheng)物基化(hua)學品具(ju)有原料可持續性(xing)和再生(sheng)性(xing)、適(shi)合(he)目前的環保政策、市場消費(fei)增速較(jiao)快、應(ying)用廣泛、社會意義重大(da)，這些可能(neng)是目前大(da)家(jia)關注生物基化學品的(de)主要原因。

首先，生(sheng)物基化(hua)學品(pin)是以綠色(se)可(ke)再生(sheng)資源(yuan)為(wei)原(yuan)料，通(tong)過生物轉(zhuan)化的方法(fa)進行(xing)生產，如(ru)樹葉、秸稈、糧食、蔬(shu)菜及其他的(de)動植物等(deng)，都可以作為生(sheng)物基化學品(pin)的(de)基礎原(yuan)料。在(zai)全(quan)球石化資源日益匱乏的(de)背景下，這(zhe)種(zhong)原(yuan)料(liao)來源(yuan)的(de)可持續(xu)性和可再生性使得生物(wu)基化學品(pin)具(ju)有顯(xian)著的(de)優(you)勢。很多資源(yuan)匱乏的(de)城市，都在積(ji)極(ji)發(fa)展生(sheng)物基(ji)化學品，規避城市資源劣(lie)勢，實(shi)現區域內的資源循環利用。當然，目前生物基化學品最大的問題是成本較高，而其最大的成本項是碳源成本。此外，還存在著一定的與人爭糧情況。這些都是要在原料端，或者說工藝技術上做重點突破的。

其次，生(sheng)物基化學品具有環境(jing)友好的(de)特點，與主要依賴石油、煤(mei)炭、天然氣等不可再生(sheng)的化石資源的傳統(tong)化學品相比，生(sheng)物(wu)基化學品的生(sheng)產過程更(geng)加環保，污染(ran)更(geng)少，反應過程中副(fu)產物(wu)可以作(zuo)為飼(si)料使用，并且基本無三廢(fei)的產出(chu)。這符合當(dang)前環境(jing)保護法律(lv)法規日趨嚴格的要求(qiu)，適(shi)應雙碳政策要求(qiu)，也是社會可持(chi)續(xu)發展的(de)重要體現。

第三，生物基新材料規模(mo)及消費市場供應在(zai)快速增長。根據(ju)相關數(shu)據(ju)顯示，截至2023年底，中國生物基新材料產量突(tu)破190萬(wan)噸，過去幾年(nian)呈現9%左(zuo)右(you)速度(du)增(zeng)長(chang)。并且(qie)從2021年(nian)開始(shi)，中國生物基新材(cai)料(liao)的產(chan)量(liang)開始提速，年(nian)均增速超(chao)過13%。平頭哥認(ren)為，隨著技術的進(jin)步(bu)和(he)突破，中國生物基新材料生產規模(mo)有望繼續快速增長，對比其他化石類消產品，整體(ti)規模(mo)增速大部分呈現(xian)下降的趨(qu)勢。

圖 3 中國生物基化學品市場規模及增速

數(shu)據來(lai)源：《我(wo)國生物(wu)基材料產業(ye)發展對策與建(jian)議》

對(dui)于(yu)生(sheng)(sheng)物基(ji)化學品的需(xu)求增速來看，過去9年中(zhong)消費(fei)增速平穩增長，至2023年中(zhong)國生(sheng)(sheng)物基(ji)化學品的消(xiao)費(fei)規模超過(guo)190萬(wan)噸，年均(jun)呈現12%左右(you)的(de)速度(du)增長。目(mu)前中國(guo)生(sheng)物基(ji)化學品在中國(guo)的(de)應用有兩個方(fang)式，一是對(dui)生物基(ji)化學品的(de)特殊應用方(fang)式，如醫(yi)藥領域(yu)及需要(yao)降解的(de)消(xiao)費市場，對(dui)生物基(ji)新材料存在專有的(de)消(xiao)費。二是對傳統化(hua)學(xue)產(chan)品(pin)的(de)替代，在對成本要求不高的(de)前(qian)提下，存在一定的(de)替代消(xiao)費。從(cong)整個市場(chang)來(lai)看，大宗生物基(ji)化(hua)學品(pin)的(de)突破，才是(shi)對生物基(ji)化(hua)學品(pin)市場(chang)最大的(de)利好。

圖 4 中國生物基化學品需求量及增速

數據來源：《我國生物基(ji)材料產業(ye)發展對策與建議》

對于生物基(ji)化學品的產值來看(kan)，至2023年中國(guo)產值已經達到260億元左右(you)，過去(qu)9年呈(cheng)現11%左右(you)的速度增長，其中包括(kuo)出口產值。生物(wu)基化學品在中國具有特殊的應用市(shi)場(chang)，其中市(shi)場(chang)售(shou)價保持相對平(ping)穩增長(chang)的趨(qu)勢，但是在歐(ou)洲(zhou)及北(bei)美地(di)區(qu)消費市場更(geng)為(wei)龐大，出口是中國生物基化學(xue)品的重要銷售方向(xiang)。

圖 5 中國生物基化學品市值及增速

數(shu)據(ju)來源：《我(wo)國(guo)生物基材(cai)料產業(ye)發展對策與建議》

對于生(sheng)(sheng)物基(ji)化學(xue)品的單位(wei)產值，根據測算，中國生(sheng)(sheng)物基(ji)化學(xue)品過去9年中的平均單位(wei)產值逐步增長，至2023年(nian)單位產值已(yi)經(jing)13000元/噸(dun)，最高產值突破14000元/噸(dun)，過(guo)去9年(nian)保持2%左右的速度緩慢增長。

對比其他的(de)化學品(pin)，隨著(zhu)供(gong)應量的(de)增長，競爭(zheng)的(de)加(jia)劇(ju)，以及通脹的(de)持續，很多(duo)產品(pin)都在逐(zhu)步降低價格水平，但生物(wu)基化學品(pin)市(shi)場售(shou)價仍(reng)在逐(zhu)步提升(sheng)，這對企業(ye)來說具有吸(xi)引(yin)力。但另一(yi)方面也(ye)需要(yao)考慮(lv)到其高價上籠罩的(de)“光環”，未來(lai)若跟石化(hua)基化(hua)學品充分(fen)、正(zheng)常地競爭(zheng)，高價反而(er)是劣勢。

圖 6 中國生物基化學品單位產值及增速

數據來源：《我國生物基材料產業發展對策與建議》

最后，生物基化學品應用廣泛、社會意(yi)義巨大。生物基化學(xue)品具有種類廣泛、結構復雜、制(zhi)備(bei)技術先(xian)進、性(xing)能獨特、制備(bei)成本低、生(sheng)產周期(qi)短等(deng)優點，在醫藥、農業、食(shi)品、環保、能源等(deng)多個領域(yu)都有重要的(de)(de)應用。例如，在醫(yi)藥領域(yu)，生物基化學品中的(de)(de)抗生素(su)和抗病(bing)毒藥物已經取得(de)了顯著的(de)(de)成果；在環保(bao)領域，生物基可回收的熱固性環氧樹脂(zhi)等(deng)新型材料(liao)正在被研(yan)究和開發，有望在環保(bao)材料(liao)領域產(chan)生深遠(yuan)影響。

生物基化學品(pin)的(de)開發(fa)和應用，不(bu)僅有(you)助于解決石化資源(yuan)短缺的(de)問題，還(huan)有(you)助于推動(dong)生物產業的(de)發(fa)展，促(cu)進經濟結構的轉型升(sheng)級。同時，生物基化學品(pin)的環境(jing)友好性也有助于改善環境(jing)質量，提高(gao)人民的生活水平(ping)。

諸多因素于一身(shen)，推(tui)動(dong)了生物基化(hua)學品(pin)關(guan)注(zhu)度的(de)快速提升。

生(sheng)物(wu)基化(hua)學品未來將如何發展？

國家(jia)在很早就(jiu)已經出臺了諸多政(zheng)策(ce)，鼓勵發展(zhan)生(sheng)物基化(hua)學品。

2021年(nian)(nian)10月國務院發(fa)布《2030年(nian)(nian)前碳達(da)峰行動方案》，主要(yao)目標:“十(shi)四五”期間，產(chan)業結(jie)構和能源結構(gou)調整優化(hua)取得明顯進展，綠(lv)色(se)低碳技(ji)術(shu)研發和推(tui)廣(guang)應用取得新進展，綠(lv)色(se)生(sheng)產生(sheng)活方式得到普遍推行，有利于綠(lv)色低碳循環發展的政(zheng)策體系進一(yi)步完善。到2025年，非(fei)化石能源消費比重達到20%左(zuo)右。這一政策確(que)定了(le)生物基發展(zhan)的(de)規模、時間線和趨勢，為(wei)我(wo)國生物基產(chan)業的(de)發展(zhan)提(ti)出了(le)明確(que)的(de)發(fa)展(zhan)目(mu)標。

2021年12月(yue)工信部(bu)發布(bu)《“十(shi)四(si)五(wu)”原材料(liao)工業(ye)發展規劃》，將推進生物(wu)基材料全產業鏈制備技術的(de)工程化列為技術創新(xin)重點方向，實施關(guan)鍵短板(ban)材料攻關(guan)行動，支持材料生產、應(ying)用企業聯合科研(yan)單位，開展生(sheng)物(wu)(wu)基材(cai)料、生(sheng)物(wu)(wu)醫用材(cai)料等協同(tong)攻關。此政策明確了(le)生(sheng)物(wu)(wu)基新材(cai)料產品的主(zhu)要應用場景(jing)，為我(wo)國生物基化學品的應用(yong)指明(ming)方向(xiang)。

2023年1月工信部等發布了《加快非糧生物基材(cai)料(liao)創新發展三年行(xing)動方案(an)》，規定到(dao)2025 年，非糧生物基材(cai)料產(chan)業基本形成自(zi)主(zhu)創新(xin)能(neng)力強(qiang)、產(chan)品體系(xi)不斷豐(feng)富、綠(lv)色循環低碳的(de)創新(xin)發展生態，非糧生物質原料利(li)用(yong)和(he)應用(yong)技術基(ji)本(ben)成(cheng)熟，部分(fen)非糧生物基(ji)產品(pin)競爭力與化石基(ji)產品(pin)相當，高質量、可持續的供給和(he)(he)消(xiao)費體系初步建立。此政策明確了(le)非糧食生物基化(hua)學品(pin)的應用方向和(he)(he)目標，進(jin)一步明確應用場景。

目前(qian)全球生(sheng)物(wu)基巨頭吉諾瑪蒂卡、凱賽生物、三菱化(hua)學、杜邦等公司，部分(fen)生(sheng)(sheng)物化學品生(sheng)(sheng)產專利方面即(ji)將或已到期。而海外的(de)諸多(duo)專家學(xue)者，陸續回(hui)國(guo)(guo)發展。這將為中國(guo)(guo)發展生物基化學(xue)品帶來(lai)了大量的資源和技(ji)術，在中國政策的支(zhi)持和鼓勵下，有望驅動中國生(sheng)物(wu)基化學品行業的高(gao)速發展。

面對生物(wu)基化學品發展趨勢，我們該(gai)作何準備(bei)？

從目前來看，生物基(ji)化(hua)學品(pin)在未(wei)來一段時(shi)間內，仍將高速發展(zhan)。

建議(yi)有實(shi)力(li)、有興趣(qu)的企業(ye)，可以先做好(hao)市場(chang)調研，尤其需要(yao)對相關的工藝(yi)技術發(fa)展和下(xia)游應用做深入(ru)研究。

其次，若能跟本企業形(xing)成產業鏈整(zheng)合的當然最(zui)佳，能互相(xiang)彌補、對沖(chong)風(feng)險的也(ye)可。

最后，目前(qian)看政(zheng)(zheng)策(ce)是生(sheng)物(wu)基(ji)化學品最大的(de)利(li)好(hao)之一，但經濟(ji)發(fa)展有其波(bo)動性，政(zheng)(zheng)策(ce)可(ke)能(neng)會為經濟(ji)服(fu)務而做調(diao)整，這就會對生(sheng)物(wu)基(ji)化學(xue)品(pin)的整體市(shi)場產生(sheng)重大影響(xiang)。相關(guan)企業需要時刻(ke)關(guan)注政策變(bian)動。先期投入(ru)需(xu)要有所把控，這樣未來(lai)在經營策(ce)略上可以更(geng)加靈(ling)活。

生(sheng)物基(ji)化學(xue)品是中國化工產業(ye)低(di)碳(tan)運(yun)行(xing)的關(guan)鍵環(huan)節(jie)，也是目前環(huan)保政(zheng)策的解(jie)決方(fang)案之一。對于(yu)傳統石化(hua)(hua)企(qi)業來說，如果(guo)有條件，可以(yi)尋找適合(he)自己(ji)的(de)生物(wu)基化(hua)(hua)學品，與(yu)傳統(tong)化(hua)(hua)石產品進(jin)行銜接和互補。

轉載自：化工好(hao)料(liao)到

來源：中國化工信息(xi)周刊(kan)