生物质产品市场空间或超8000亿美元 企业将迎来哪些发展机遇和技术挑战？

化纤产业高度依赖石油，石油基化纤占化纤总量的90%以上。涤纶、尼龙、腈纶、丙纶等产品原料均来自于石油。然而，石油是一种不可再生资源，并且在生产中存在废气排放、环境污染等弊端。据了解，世界石油资源可开采40年左右，而我国石油资源可开采不超过30年。化纤行业亟需一种可替代石油原料的材料生物基材料是方案之一。

据全球三大经济体的生物质产业链发展规划数据预测，到2030年，全球预计至少有20%的化工品将被生物质产品替代，对应市场空间为8000亿美元。面对如此大的市场空间，企业应当如何洞悉风向，把握机遇？在此背景下，10月16日，由有材^®主办，新材料在线^®、寻材问料^®协办的“2022生物基新材料创新应用高峰论坛”成功举办。

东华大学材料科学与工程学院研究员王华平、凯赛生物工程塑料总监孙鹏、郑州大学材料科学与工程学院副教授刘浩、国家先进高分子材料产业创新中心技术经理徐文文，4位专家就生物基材料技术挑战和应用前景等议题展开了主题分享。

《生物基纤维技术与产业发展趋势》

王华平 东华大学材料科学与工程学院研究员

生物基化学纤维指以生物质为原料或含有生物质来源单体的聚合物所制成的纤维，具有生物安全性、生物相容性、生物可降解性等特性，其生产所使用的原料是可再生、生产环保、亲肤、废弃物可生物降解的。

为什么要发展生物基纤维产业？“生物制造产业将是未来产业发展的战略性制高点。”王华平表示。据OECD预测数据显示，至2030年，全球将有35%的化学品和其他工业产品来自生物制造。世界各国纷纷设立生物制造研究机构，将发展生物制造产业上升至国家战略层面。

据介绍，生物基合成纤维、新型生物基纤维素纤维已实现了规模生产。近年来，中控聚乳酸纤维、抗原纤化莱赛尔纤维、莱赛尔长丝、PA/PHBV共混纤维、循环再利用PET/PTT双组份复合纤维等生物基纤维技术不断实现突破，助力了产能加速增长。2021年，生物基化学纤维总产能已达到53.28万吨/年，较2015年的17.53万吨增长了241.59%。

王华平表示，我国生物基纤维材料品种齐全，在壳聚糖、海藻纤维、PA56、PDT等产品上具有规模优势，但是PLA、PTT、Lyocell等部分产品处于跟跑阶段，PHBV、细菌纤维素等则处于与国际并跑阶段，效益普遍较低。放眼全球市场，发达国家品牌与原始创新能力强，市场影响力大，目前几乎垄断了规模化生物基纤维新材料领域高端市场。

“我国生物基纤维产业发展亟待解决四大问题：关键单体和原料尚未解决；关键技术和装备仍有差距；多数品种的产能规模较小；产品竞争力不强。”王华平说。

《“双碳”产业解决方案——生物基聚酰胺》

孙鹏 上海凯赛生物技术股份有限公司工程塑料销售总监

“生物制造是重塑人类低碳生活的其中一种方式。”孙鹏表示。生物基材料来源于植物，绿色且环保，并且是可回收的，是一种两全其美的低碳解决方案。

与借助石油生产聚酰胺的传统生产工艺相比，生物制造生产过程中最大的不同之处在于，胺源自玉米、小麦、木薯、秸秆等植物生物质。“不同于化学法，生物制造的生产过程就已经极大地减少了碳排放。”孙鹏说。

据介绍，凯赛生物的生物基聚酰胺解决方案已包含生物基通用聚酰胺、生物基长链聚酰胺、生物基透明聚酰胺、生物基高温聚酰胺、生物基聚酰胺弹性体等，并广泛应用于汽车、轨道交通、电子电气、工业，日用消费品等领域，以及轨道交通，建筑建材轻量化等方向。

《聚乳酸基复合材料微相结构的可视化研究及性能调控》

刘浩郑州大学材料科学与工程学院副教授

“高分子材料出现已有百余年，遍布于人们生活的各个方面。与此同时，它也带来了白色污染和塑料微粒等问题。”刘浩表示，这就要求人们快速寻找环境友好型材料，聚乳酸基复合材料则是典型的代表之一。

据刘浩介绍，聚乳酸基复合材料的性能受界面相互作用、不同相各自的力学性能、微相结构等因素的影响。因此，强界面相互作用、匹配的多相力学性能、共连续或层状微相结构有利于高强高韧聚乳酸基复合材料的制备。

刘浩表示，聚乳酸结晶度较低、玻璃化转变温度仅略高于室温，这导致其物理老化引起的力学性能劣化非常明显。对于聚乳酸物理老化的影响因素基控制仍有待进一步研究。

《塑料产品碳足迹核算方法》

徐文文国家先进高分子材料产业创新中心技术经理

产品碳足迹（CFP）是指产品在整个系统边界范围内所有温室气体排放和消除的总和，该总和以二氧化碳当量统计，并基于单环境影响类别的生命周期评价方法。

部分产品碳足迹（partial CFP）指产品在整个系统边界范围内一个或多个选定的过程中所有文实气体排放和消除的总和，该总和以二氧化碳当量统计，并基于单环境影响类别的生命周期评价方法。

政策、法规、标准、认证、企业自身、上下游供应链等要求企业必须重视计算碳足迹。碳足迹都有哪些计算方法？徐文文介绍道，主要有4种计算方法，分别为投入产出分析方法、生命周期评价法、IPCC计算方法和碳足迹计算器。

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