什么是生物基化(hua)學品？

根據《生(sheng)物(wu)基(ji)材(cai)料術語、定義和標識GB/T 39514-2020》，生(sheng)物(wu)基(ji)化學(xue)品是指：利(li)用生(sheng)物(wu)質為原料(liao)或(和)經由(you)生(sheng)物制(zhi)造(zao)得(de)到的化學品，包(bao)括以生(sheng)物質為原(yuan)料(liao)或(和)經由(you)生(sheng)物合成、生(sheng)物加(jia)工、生(sheng)物煉(lian)制過程制備得到(dao)的生(sheng)物(wu)(wu)醇、有機酸、烷烴、烯烴等(deng)基(ji)礎生(sheng)物(wu)(wu)基(ji)化(hua)學品和(he)糖工程產品，也包(bao)括生(sheng)物(wu)(wu)基(ji)聚合(he)物(wu)、生(sheng)物(wu)基塑(su)料(liao)、生(sheng)物(wu)基化(hua)學纖(xian)維、生(sheng)物(wu)基橡膠、生(sheng)物(wu)基涂料、生物(wu)基材(cai)料助劑、生物(wu)基(ji)復合材料(liao)及各類生物基材料(liao)制得的制品。

生物基化學(xue)(xue)品(pin)本質是通(tong)過生物發酵生產工藝制得的化學(xue)(xue)品(pin)，可以作為商用化學(xue)(xue)品(pin)，如(ru)生物乙醇、生物(wu)(wu)柴油、生物(wu)(wu)氫(qing)等，也可以是(shi)特殊應用(yong)(yong)的化學品(pin)，如在香(xiang)料領(ling)域中應用(yong)(yong)的化學品(pin)，和在日常(chang)洗(xi)護領(ling)域中的(de)化學品等，如生(sheng)(sheng)物(wu)香料(liao)、生(sheng)(sheng)物(wu)氨基(ji)酸、生(sheng)(sheng)物(wu)維生(sheng)(sheng)素等。還可以作為重(zhong)要的(de)化工原料(liao)產品，進行基(ji)礎(chu)化學(xue)生(sheng)產，如(ru)生(sheng)物乙醇做乙烯(xi)，生(sheng)物PDO做PTT纖維，以及生物基聚合(he)物產品，都是化(hua)學工業中重要的基礎產品。

生(sheng)物基(ji)化學(xue)(xue)品有(you)別(bie)于(yu)傳(chuan)統(tong)化學(xue)(xue)品生(sheng)產工藝，是通(tong)過傳(chuan)統(tong)生(sheng)物材料為原(yuan)料生(sheng)產，在(zai)碳(tan)循環、清潔(jie)能源利(li)用及(ji)市場競爭方面，都(dou)有一定(ding)的競爭優(you)勢(shi)。生物基化學品生產工藝的進(jin)步，特別是部分(fen)專利(li)到期后(hou)的大范圍(wei)應用，以及(ji)在(zai)碳達峰逐步臨近前提下(xia)，在(zai)化工產(chan)業(ye)的降碳生(sheng)產(chan)，都是目前行業(ye)對于(yu)生(sheng)物基化學品(pin)關注度逐漸(jian)提升的主要原因。

生物基化學品有哪些分類及代表產品？

根據國(guo)家標準(zhun)，生物基(ji)化(hua)(hua)學品(pin)(pin)按照材(cai)料特(te)性(xing)和應用(yong)場景，可以分(fen)為：生物基(ji)化(hua)(hua)學品(pin)(pin)、生物基(ji)聚合物(wu)(wu)(wu)、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)材料(liao)(liao)助劑、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)化學纖維、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)復合材料(liao)(liao)、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)橡膠、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)涂(tu)料(liao)(liao)及其他生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)基(ji)化學品。按照二級分類，又(you)可以分出更多(duo)的類型。

由(you)于生(sheng)物基(ji)化(hua)學品(pin)(pin)產品(pin)(pin)眾多，基(ji)本化(hua)學品(pin)(pin)都可以(yi)實現(xian)生(sheng)物基(ji)的生(sheng)產和制(zhi)造，并且在分(fen)類層面(mian)也(ye)沒有明確的概念，所以(yi)很多行業(ye)有各自的分類標準。但(dan)是無(wu)論怎么分類，生物基化(hua)學品都可以(yi)實現與傳統(tong)化學品同樣的(de)功能(neng)和性質，甚(shen)至在部分領(ling)域中(zhong)表現出了(le)更優勢(shi)的(de)特(te)性。

圖 1 生物基化學品主要和次要分類

數據來(lai)源：《生物基材料(liao)術語(yu)、定義(yi)和標(biao)識GB/T 39514-2020》

生物(wu)基化學(xue)品(pin)(pin)按照產(chan)業鏈，可以區(qu)分為(wei)生物(wu)質(zhi)（原料(liao)）-中間產(chan)品(pin)(pin)（過渡產(chan)品(pin)(pin)）-生物(wu)基化學(xue)品(pin)(pin)（主要(yao)產(chan)品(pin)）-制品(pin)（終(zhong)端(duan)應(ying)用）這幾個流程。其中生物(wu)質原料，最常用的為淀粉(fen)、纖維素、木質素、植物及蛋白質等(deng)，另(ling)外還(huan)有(you)一些其他的原料構成。而主要產品中，據不完(wan)全統計(ji)，中國生物質化學品(pin)已經實現工業化生(sheng)產(chan)(chan)的產(chan)(chan)品超過(guo)40種，部分產(chan)(chan)品規模化生(sheng)產(chan)(chan)超過(guo)10萬噸體量。

可(ke)以(yi)說，生(sheng)物(wu)質化學品目(mu)前在(zai)中國市場已經(jing)初步規模(mo)，并且(qie)產(chan)品種類在(zai)不斷增(zeng)長，生(sheng)產(chan)規模(mo)也在(zai)不斷擴大。

圖 2 生物基化學品主要產品

生物基化(hua)學品為什么備(bei)受關注(zhu)？

生物基化(hua)學品具有原料可持續(xu)性和再生性、適合目前的環保政策、市(shi)場消費增速較(jiao)快、應用廣(guang)泛、社會意義(yi)重大(da)，這些可能是目前大(da)家關(guan)注生(sheng)物基化學品的主(zhu)要(yao)原(yuan)因。

首先(xian)，生(sheng)物(wu)基(ji)化學品(pin)是(shi)以綠色(se)可再生(sheng)資(zi)源(yuan)為原料，通(tong)過生物轉化的方(fang)法進行生產(chan)，如樹葉(xie)、秸稈、糧食、蔬(shu)菜及其(qi)他的動(dong)植物等，都可以作為生物基化學品的基礎原(yuan)料。在(zai)全球石化資(zi)源日益(yi)匱乏的背景下，這種(zhong)原(yuan)料(liao)來源(yuan)的可(ke)持續性和(he)可(ke)再(zai)生性使得生物基化學品具有顯著的優勢。很多(duo)資源(yuan)匱乏的城市，都(dou)在積極發展生物基(ji)化學品，規避城市資源(yuan)劣勢，實現(xian)區域內的(de)資源(yuan)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(xue)品具有環境友好的特(te)點，與主要依(yi)賴石(shi)油(you)、煤炭、天然氣等(deng)不可再生(sheng)的化石(shi)資源的傳(chuan)統化學(xue)品(pin)相比，生(sheng)物基化學(xue)品(pin)的生(sheng)產過(guo)(guo)程更加環保(bao)，污(wu)染更少，反(fan)應過(guo)(guo)程中副產物可(ke)以(yi)作為飼料使用，并且基本無三(san)廢的產出。這符合當前環境保護法律法規日趨嚴格的要求，適(shi)應雙碳政策要求，也是社會可(ke)持續發展的(de)重要體現。

第三，生物基新材料規模及(ji)消費市場供應在快(kuai)速增長。根據(ju)相關數據(ju)顯示，截至2023年底，中國(guo)生物(wu)基新(xin)材料(liao)產量突破(po)190萬噸，過去(qu)幾年(nian)呈現9%左右速(su)度(du)增長。并且從2021年(nian)開始(shi)，中國(guo)生物(wu)基新(xin)材料的產(chan)量開始(shi)提速(su)，年均增速(su)超過13%。平頭哥認為，隨(sui)著技(ji)術的進步和突破，中國(guo)生物基新(xin)材料生(sheng)產(chan)規(gui)模有(you)望繼續(xu)快(kuai)速增(zeng)長，對比(bi)其(qi)他(ta)化(hua)石類消產(chan)品，整體規(gui)模增(zeng)速大部分(fen)呈(cheng)現(xian)下(xia)降的(de)趨(qu)勢(shi)。

圖 3 中國生物基化學品市場規模及增速

數據來(lai)源：《我國生物(wu)基材(cai)料產業(ye)發(fa)展對策與(yu)建(jian)議(yi)》

對于生物(wu)基化學品(pin)(pin)的需求(qiu)增速(su)來(lai)看，過(guo)去9年(nian)中消費增速(su)平穩(wen)增長，至(zhi)2023年(nian)中國生物(wu)基化學品(pin)(pin)的消費規模超(chao)過(guo)190萬(wan)噸(dun)，年均(jun)呈現(xian)12%左右(you)的速(su)度(du)增長。目前中(zhong)國生物(wu)基化學品在(zai)中(zhong)國的應用有兩個方式(shi)，一(yi)是(shi)對(dui)生物基(ji)化學品(pin)的特殊應用方式(shi)，如醫藥(yao)領(ling)域及(ji)需要降解的消(xiao)費市場，對(dui)生物基(ji)新材料存在專(zhuan)有的(de)(de)消費(fei)。二是對傳(chuan)統(tong)化學產品的(de)(de)替(ti)代，在對成本要(yao)求不高的(de)(de)前提下，存在一定的(de)(de)替(ti)代消費。從整個市(shi)場來看，大宗生物基化學(xue)品的突破，才是(shi)對生物基化學(xue)品市(shi)場最大的利好。

圖 4 中國生物基化學品需求量及增速

數據(ju)來源(yuan)：《我(wo)國生(sheng)物基材料產業發展對策與建議(yi)》

對于生物基化(hua)學品的產值(zhi)來看，至2023年中國(guo)產值(zhi)已經(jing)達到260億元左右(you)，過去9年呈現11%左右(you)的(de)速度增長(chang)，其中(zhong)包(bao)括出口產值。生物基化學品在中(zhong)國(guo)具有特殊的(de)應用市場，其中(zhong)市場售價保持相對(dui)平穩增(zeng)長的(de)趨勢，但是在歐(ou)洲及北美地區消費市場(chang)更為龐大，出口是中國生物(wu)基(ji)化(hua)學品(pin)的(de)重要銷(xiao)售方向(xiang)。

圖 5 中國生物基化學品市值及增速

數據(ju)來源(yuan)：《我國生物基材料產業(ye)發展對策與建議》

對于生物(wu)基化學品的單位產值，根據(ju)測算，中國生物(wu)基化學品過去9年中的平均(jun)單位產值逐步增長(chang)，至2023年(nian)單位產值(zhi)已(yi)經13000元/噸，最高產值(zhi)突(tu)破14000元/噸，過去9年(nian)保持2%左(zuo)右的速度緩慢增長。

對比其他的化(hua)學(xue)品，隨著供(gong)應量的增長，競爭的加劇，以(yi)及通脹的持續，很(hen)多產(chan)品都在逐步降低(di)價格水平，但生(sheng)物(wu)基化學品市場售(shou)價仍在逐步(bu)提升，這對企(qi)業來說具有吸引(yin)力。但另一方面也需要(yao)考慮到(dao)其高價上(shang)籠罩(zhao)的“光環”，未來若跟石化基化學品充分(fen)、正常地競(jing)爭，高價反而是劣勢(shi)。

圖 6 中國生物基化學品單位產值及增速

數據(ju)來(lai)源(yuan)：《我國生物基(ji)材(cai)料產業(ye)發展對策與建議》

最后，生物基化(hua)學品應(ying)用廣泛、社會意義巨大。生(sheng)物基化學(xue)品具有種(zhong)類(lei)廣(guang)泛(fan)、結構復雜(za)、制備技術先進(jin)、性能獨特(te)、制備(bei)成本低、生產(chan)周期短等優(you)點，在醫藥、農(nong)業、食品、環保(bao)、能源等多個領域(yu)都(dou)有重要的(de)應用。例(li)如，在醫(yi)藥(yao)領域，生物(wu)基化學(xue)品中的(de)抗生素和(he)抗病毒藥(yao)物(wu)已經取得了顯著的(de)成果；在(zai)環(huan)(huan)保領域，生物基可回收(shou)的熱固性環(huan)(huan)氧樹脂等新型材料(liao)正在(zai)被研究和開發，有望在(zai)環(huan)(huan)保材料(liao)領域產生(sheng)深遠(yuan)影響。

生物基化學(xue)品的(de)開發和應用(yong)，不(bu)僅有助(zhu)于解決石化資(zi)源短缺的(de)問題，還有助(zhu)于推動生物產業的(de)發展，促進經濟結構的(de)轉型升級。同時，生物基化學品的(de)環境友好性也有(you)助于改善(shan)環境質量，提高人民的生活水平。

諸多因(yin)素于一(yi)身(shen)，推動了(le)生(sheng)物基化學品關注度的快速提升。

生物基化學品(pin)未來將如何發(fa)展(zhan)？

國家(jia)在很早就(jiu)已經出臺了(le)諸多(duo)政(zheng)策(ce)，鼓勵(li)發展生(sheng)物(wu)基(ji)化學品。

2021年10月國務院(yuan)發布《2030年前碳達峰(feng)行(xing)動方案》，主(zhu)要目(mu)標(biao):“十四五”期間，產業(ye)結構(gou)和能源結構調整優化取得(de)明顯進(jin)展(zhan)，綠色低碳(tan)技(ji)術研發和推廣應用(yong)取得(de)新進(jin)展(zhan)，綠色生產(chan)生活方式得(de)到普遍(bian)推行，有利于綠色低(di)碳循環發展的(de)政策體系進一步完善。到2025年，非化石能源消(xiao)費比重達到20%左右(you)。這一政(zheng)策確定(ding)了生物(wu)基發展的(de)規模(mo)、時間線和趨勢(shi)，為我(wo)國生物(wu)基產業(ye)的(de)發展提出了明(ming)確的(de)發展目標。

2021年12月工信部發布《“十四五”原材料(liao)工業發展規劃》，將(jiang)推進生物基材(cai)料全產(chan)業鏈制備技術的工程化列為技術創新重點方向，實施關(guan)鍵(jian)短板材(cai)(cai)料攻關(guan)行動，支持材(cai)(cai)料生產、應用企業聯合科研單(dan)位，開展(zhan)生物基(ji)材(cai)料、生物醫用材(cai)料等協同攻關(guan)。此政策明(ming)確了生物基(ji)新材(cai)料產(chan)品的主要應用場(chang)景，為我國生物基化學品的(de)應用指(zhi)明方(fang)向。

2023年(nian)1月工信部(bu)等發布了《加快非糧生物(wu)基材(cai)料創新(xin)發展三年(nian)行動(dong)方案》，規定到(dao)2025 年，非糧生(sheng)(sheng)物基(ji)材料產(chan)業(ye)基(ji)本形成(cheng)自(zi)主創(chuang)新(xin)能(neng)力(li)強(qiang)、產(chan)品體系(xi)不斷(duan)豐富(fu)、綠色循環低碳的(de)創(chuang)新(xin)發展生(sheng)(sheng)態，非糧(liang)生物質(zhi)原料利用和應用技術基(ji)本成熟，部分非糧(liang)生物基(ji)產品競(jing)爭(zheng)力與化石基(ji)產品相(xiang)當，高質(zhi)量、可持(chi)續的供給和消費(fei)體系(xi)初步建立(li)。此政策明確(que)了非(fei)糧食生物基化(hua)學品的應(ying)用方向和目標，進(jin)一步明確(que)應用場(chang)景。

目前全球(qiu)生物(wu)基巨頭吉(ji)諾瑪蒂卡、凱賽生物、三菱化學、杜邦等公司，部(bu)分(fen)生物(wu)化學(xue)品生產專利方面即將或已到期。而(er)海外的諸多專家(jia)學(xue)者，陸續回國發展。這(zhe)將為中(zhong)國發展生(sheng)物(wu)基化(hua)學(xue)品(pin)帶來了大量的資源和(he)技術，在中國(guo)政(zheng)策的支持和(he)鼓勵(li)下，有(you)望驅動中國(guo)生物基化學品行業(ye)的高速(su)發展。

面對生物基化學品發(fa)展趨勢，我們該作何準(zhun)備？

從目前來看(kan)，生物(wu)基化學品在未來一(yi)段(duan)時間(jian)內，仍(reng)將高速發(fa)展。

建議(yi)有實(shi)力、有興(xing)趣的企(qi)業，可以先做好市場調研，尤其需要(yao)對相關的工(gong)藝技術發(fa)展和下游(you)應用做深入研(yan)究。

其次(ci)，若能(neng)跟(gen)本企業形成產(chan)業鏈整合的當然(ran)最佳，能(neng)互相(xiang)彌(mi)補、對沖風(feng)險的也(ye)可(ke)。

最后，目前看政(zheng)策(ce)是(shi)生物基(ji)化(hua)學品最大的利好(hao)之一(yi)，但(dan)經(jing)濟發展有其波動性，政(zheng)策(ce)可能會為經(jing)濟服務(wu)而(er)做調整，這就會對(dui)生(sheng)物基化學品的整體市(shi)場產生(sheng)重大影響(xiang)。相關企(qi)業需要時(shi)刻關注政策變(bian)動。先期投入需(xu)要有所把控，這(zhe)樣未來在經營策略上可以更加靈活(huo)。

生(sheng)物基(ji)化學品(pin)是(shi)中國(guo)化工產業低碳運行的關鍵(jian)環(huan)節，也是(shi)目前(qian)環(huan)保政策的解(jie)決(jue)方案之一。對于傳(chuan)統石化(hua)企業來說，如果有(you)條件，可以(yi)尋找(zhao)適合自己(ji)的生物基化(hua)學(xue)品(pin)，與(yu)傳統化(hua)石產(chan)品(pin)進行銜接和(he)互補。

轉載(zai)自：化工好料到

來源：中國化工信息周刊