天津生物塑料產業現狀

○鄭衛華

（天 津 市科學學研 究 所天津 300457）

石油資源的匱乏、生態環境的惡化是擺在人類面前的急需解決的兩大問題。近年來，歐美日等發達國家和地區紛紛制定相關法規，采用禁止、限用、強制回收等措施限制不可降解塑料的使用，我國在2008年也出臺了限塑令，同時鼓勵生物塑料的應用和推廣。生物塑料是治理塑料廢棄物對環境污染及緩解石油資源矛盾的有效途徑之一，是塑料產業未來的發展方向，市場前景十分廣闊。

一、生物塑料的概念

生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的統稱。生物基塑料的原料來源于可再生資源的碳，但不是所有的生物基塑料都是可降解和可堆肥的。生物降解塑料和可堆肥塑料是從產品功能角度，達到了科學公認的關于塑料和塑料產品的生物降解性能和可堆肥性能規范標準的生物降解聚合物。這些標準主要是歐洲的EN13432標準，美國的ASTM D6400標準，以及ISO 17088標準。也有部分生物降解塑料和可堆肥塑料是來源于石油基。

圖1 生物塑料分類

二、全球生物塑料產業發展特點

1、政策驅動生物塑料產業快速發展

據歐洲生物塑料協會統計，2011年全球生物塑料產量超過100萬噸，預計到2015年將達到170萬噸。越來越多的企業將生物塑料納入到企業可持續發展計劃中。該產業在發展初期，驅動力主要來自于政府政策推動，以歐美發達國家為主。1989年紐約市開始對生產廠家給予補貼，1996年美國設置了總統綠色化學挑戰獎，2002年要求每一個聯邦機構都必須制定生物塑料使用計劃；德國禁止將含有大于5%有機物含量的固體廢棄物掩埋地下，強制生產傳統塑料袋的企業承擔回收塑料袋的義務；日本給予購買環保產品消費者70%的政府補助，確定了到2020年20%的塑料袋來自可再生資源的目標。

2、原材料生產裝置的制造逐漸轉向亞洲和美洲

目前生物塑料的消費市場主要集中在歐美等經濟發達地區，但近幾年，在對原材料生產裝置的投資集中于亞洲和美洲地區。2011年萘琪沃克公司與泰國PTT公司合作建設年產14萬噸PLA生產裝置；法國阿科瑪和韓國CJCheilJedang公司合作在東南亞建設產能8萬噸/年的生物蛋氨酸和硫代化學品工廠；荷蘭Purac公司在泰國建設7.5萬噸/年乳酸廠；巴西Braskem投資建設20萬噸/年的綠色聚乙烯項目和年產能為40萬噸的新工廠；美國Myriant公司在路易斯安娜州建設全球最大的生物基琥珀酸工廠，產能超過1萬噸；法國BioAmber公司在北美建設生物琥珀酸和改性聚丁烯琥珀酸酯工廠。

3、應用領域逐漸高端化

隨著性能增強，生物塑料向汽車、消費品電子、食品等高端耐用品領域延伸。日本本田、三菱、馬自達、豐田等汽車制造中，從車底板墊、座墊、車門防擦板等多個零部件都有應用，豐田的一款車80%的內部部件由生物塑料制造，在筆記本電腦、手機、復印機等的外殼和零部件也廣泛采用了生物塑料。2012年，英國以激光燒結生物塑料為原料采用3D打印技術建造了纖維尼龍結構房屋模型。

4、原材料種類趨于多樣化

目前市場上的生物塑料多以玉米、小麥、甘蔗、植物秸稈等為原料，其中以玉米最多，但是這難以替代數量大、品種多的石油系列材料，因此眾多研究機構及企業積極開發新的生物塑料。日本研發了木質生物系列塑料，提高了環境性能和材料特性。英國科學家利用地溝油作為原材料，合成了適于醫療應用的可降解生物塑料。巴西以發酵菌在甘蔗渣中發酵制造的PHA具有生物相容性，可用來生產藥用膠囊。悉尼利用二氧化碳廢氣開發了PPC，可解決當前PPC生物塑料生產上的問題。新西蘭正在研究基于肉類的Novatein生物塑料產品。

三、我國生物塑料產業現狀

21世紀初，國內企業開始涉足生物塑料領域，現已初步建成了涵蓋研究開發、生產加工、應用開發、市場推廣、技術服務的全產業鏈，生物塑料正朝著以綠色資源化利用為特征的高效、高附加值、定向轉化、功能化、綜合利用、環境友好化、標準化等方向發展（生物基材料產業科技發展“十二五”專項規劃）。

1、生物塑料產業出具規模

據統計，2012年我國僅生物降解塑料產業總產量約30萬噸，三年復合增長率為27.3%，年產值3000萬元以上企業超過40家，產值超過3億元企業在5家以上。國內知名企業主要有：金發科技、齊翔騰達、鑫富藥業、彩虹精化、揚農化工、大東南、浙江海正生物、武漢華麗環保、寧波天安生物等。

2、部分原材料生產技術處于國際領先

我國生物塑料的發展與其他制造業不同，不是在承接國際產能轉移的基礎上發展起來的，該領域的研發和工業化水平處于世界先進水平，多家高校和科研機構都進行了大量研究，如清華大學、上海同濟大學、四川大學、南開大學、天津大學、天津工業生物研究所、中科院理化所和長春應化所等，研究成果為產業發展提供了技術保障?，F已實現產業化的品種有聚乳酸、聚羥基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等，部分產品的生產工藝和技術還處于國際領先水平。

3、終端產品研發制造有待于進一步提高

目前國內從事降解塑料制品加工研究的力量尚顯薄弱，大部分企業將關注的重點集中在材料合成上，而忽略了制品加工開發，一些制品在耐熱、耐水及機械強度方面與傳統塑料制品相差較遠，而這一點恰恰是生物塑料能否大規模市場化的關鍵。

4、高端應用領域有待于開發

我國的生物降解塑料制品主要目標市場為：食物軟硬包裝、包裝膜（袋）、垃圾袋、臺布、餐具、地膜、育苗缽、發泡網等，電子、醫療、汽車等高端消費領域產品還不多。

表1 國內主要降解塑料生產企業

5、國內市場普及率較低

與國外市場相比，生物塑料在國內市場還遠未普及，主要原因在于成本高，是石油基塑料制品的2—10倍，國內消費者雖在環保意識上有所提高，但仍不愿意為此支付較高的費用。其次是產品性能，目前還無法完全滿足消費者需求，石油基降解塑料性能比較穩定，而生物基降解塑料在性能上還存在不足。

6、政策對產業發展推動力不足，產品以出口為主

我國在新材料產業“十二五”發展規劃、生物產業規劃、可再生能源法、863計劃中均有涉及，主要包括：基礎研究、產業化示范工程、產品認證、市場激勵等。但在具體實施上，政策的針對性和可操作性不強，使得國內生物塑料市場推廣緩慢，企業想通過政策打開市場很難。國內大部分產品以出口為主，市場在外不利于行業的持續健康發展。

四、天津（生物）塑料產業發展現狀

1、塑料企業集中度較高

表2 “863計劃”生物和醫藥技術領域支持的相關關鍵技術

表3 天津市生物塑料重點企業

天津市塑料產業，2012年規模以上企業302家，從業人員60867人。塑料產業主要集中在寶坻區、西青區、靜?？h，其中以寶坻區塑料產業規模最大，寶坻塑料制品工業區規劃面積10.8平方公里，重點發展塑料原材料加工、農用塑料、工程塑料、塑料建材生產及塑料加工機械制造。

2、中小民營企業占主體地位

天津市塑料產業規模以上企業有302家，其中國有企業只有5家，國有企業工業總產值占地區工業總產值的4.6%，并呈逐年下降趨勢（2011年為5.46%）；規模以上民營企業236家，工業總產值占地區工業總產值的94.54%。民營企業以小微企業為主，共255家。

3、環保、功能性是產業發展的主題

天津塑料產業在技術創新、產品創新方面取得了一定的成就，企業在產品研發中把握世界塑料發展趨勢，在環保、提高性能方面投入了大量資金，開發了一批暢銷國內外的塑料制品。比如：久大塑料制品公司的可回收環保購物袋、旭輝恒遠公司的阻燃塑料包裝袋、華慶百盛利用回收的廢舊塑料再生制造的包裝袋。

4、生物塑料是產業轉型的重要方向

自上世紀90年代以來，天津傳統塑料制品行業相對于我國華南、東南沿海的廣東、浙江、江蘇和上海等省市地區發展速度慢了一些，企業經營模式陳舊、規模偏小。同時，部分企業開始轉至生物塑料領域，2008年國韻生物獲得帝斯曼風險基金、崇德投資、中國環境基金、KPCB、北極光創投等七家共計2000萬美元的投資，成立國內最大的PHA的生產基地。天津市塑料產業逐漸向生物塑料方向發展。

5、在生物塑料方面具備一定的研發基礎

天津在生物塑料研究方面做了大量工作，取得了一系列的成果。天津工業生物技術研究所開發了以木薯為原料煉制丁二酸的生物合成技術，并與山東蘭典生物科技股份有限公司合作實施“非糧原料生物煉制琥珀酸及生物基產品PBS產業化”項目，實現我國PBS下游產品規?；a。天津大學理學院、南開大學生物活性材料研究教育部重點實驗室等研究機構也在生物塑料領域各有建樹。

五、天津市發展生物塑料產業的建議

1、加強生物塑料新產品開發研究

天津是較早開展生物塑料研究的地區之一，在生物材料研究方面取得了豐碩的成果，但主要研發方向是高分子材料，而先進成型工藝、高性能的結構設計和產品設計方面總體研發力量薄弱。加強新產品的開發是擴大生物塑料產業化的重要手段。一是要加強新產品應用研發，開發具有自主知識產權的創新型產品，圍繞天津市塑料研究所開發醫用生物塑料系列制品，引領生物塑料向高端化發展；二是要加大生物塑料制品加工研究，提高產品性能，促進產品的大規模市場化，降低成本以替代石油基塑料制品。

2、加大政策支持力度，推動塑料加工企業轉型升級，

給予以生物塑料產品生產企業稅收優惠、價格補貼、設立專項資金等政策，鼓勵傳統塑料制品企業向生物塑料制品轉型，一是解決塑料產業的低迷，二是利用天津在塑料加工方面良好的產業基礎，加強生物塑料制品加工能力。適當限制甚至分期分批禁止某些傳統塑料制作的一次性非降解包裝產品。

3、建立生物塑料研發平臺，促進科研成果轉化

加快突破生物基材料制造過程的生物合成、化學合成改性及樹脂化、復合成型等關鍵技術，促進重要生物基材料低成本規模化生產與示范。依托天津大學、南開大學、天津工業大學等研究機構，構建生物基材料研發轉化平臺，促進研究機構科研成果向企業轉化，提升企業科技創新能力，為生物塑料產業培育提供科技支撐。

4、市場推廣先國外后國內，提高環保消費理念

生物塑料制品市場主要在歐美地區，采取先立足國外市場，逐漸培育國內市場的策略。價格高是影響我國市場推廣的重要因素，我國消費者對價格的承受能力較差，國內市場尚未打開。提高消費者環保消費的理念對于打開國內市場至關重要。

[1]于浩強、張艷梅等：生物降解塑料的研究現狀與發展前景[J].上海塑料，2012（1）.

[2]陳慶、楊新宇：生物降解塑料工業進展[J].塑料工業，2008（3）.

[3]劉鉞、杜風光：生物降解塑料的產業化現狀與前景[J].河南化工，2012（29）.