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生物基表面活性剂产业将成为下一片新蓝海

10月初，Nova研究所发布了一份2008-2018年欧洲生物经济报告。报告显示，生物产业持续增长，总贡献为7800亿欧元，较2017年大幅增加300亿欧元（+4%）。这比2008年增加了20%。

生物基化学原料的概念早已被提出并应用多年，但直到双碳战略的概念被提出后才迎来更为全面的发展契机。可以预见，生物基化学原料将在品类、产量、产业链等多个维度得到爆发式的增长，其发展程度和速度最终依然取决于技术、资金与人才在该行业的分布。
生物基材料指来源于自然生物质的材料，包括利用生物质为原料或（和）经由生物制造得到的材料。生物基材料来源于可再生资源，具有减碳、可持续等多种优点。
生物质原料替代石油基原料、生化法结合或生物法是化学品制造业发展的重点方向。生物基化学品是指利用可再生的生物质(淀粉、葡萄糖、木质纤维素等)为原料生产的大宗化学品和精细化学品等产品。
一、千亿蓝海生物基产业
据美国《生物质技术路线图》规划，2030 年生物基化学品将替代 25%有机化学品和 20%的石油燃料；据欧盟《工业生物技术远景规划》规划，2030 年生物基原料替代 6%-12%化工原料、30%-60%精细化学品由生物基制造。
欧美力推 2050 年实现碳中和，我国紧随其后，我国规划未来现代生物制造产业产值超1万亿元，生物基产品在全部化学品产量中的比重达到25%。随着三大经济体政策上的推进，全球碳减排进程开始加速。
环保与可持续发展，是当下及未来数十年少有的全球统一诉求。
在化石资源日益枯竭、CO2过度排放等造成的全球气候、环境危机背景下，转向低碳循环经济已成为全球共识，而生物基产业是其中重要一环。
以塑料为例，通过工程微生物改造可应用于生产PHA、PHB等多种材料。
据OECD预测，未来十年至少有20%的石化产品、约8000亿美元的石化产品可由生物基产品替代，目前替代率不到5%，缺口近6000亿美元。生物基化学品及材料代表着千亿规模新蓝海。
二  欧洲生物基市场发展概况
据 Nova Institute 研究，从技术角度来看，几乎所有由化石资源制成的工业材料都可以被生物基替代。近年来，生物精炼技术相关基因组学、蛋白组学、代谢组学及系统生物学等技术的进步共同构建了化学品及下游材料的生物合成网络。
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生物质合成原料谱系图（由nova研究所绘制）
欧洲生物经济存在先发优势，其中欧盟主导的RoadToBio项目规划了欧洲化学工业走向生物经济的路线图，以期实现多元化的生物基产品组合。
RoadToBio 项目对生物基产品进行了细分，形成了包括大宗化学品、溶剂、塑料用聚合物、化纤制品、油漆/涂料 /油墨/染料、表面活性剂、化妆品和个人护理产品、胶粘剂、润滑剂、增塑剂等多个下游细分领域。
根据当前的细分标准，欧盟生物基产品类别包括大宗化学品、塑料、溶剂、表面活性剂等 10 大类，其中大宗化学品和溶剂归属于基础化学品，表面活性剂、个人护理/化妆品、 胶黏剂、润滑剂及增塑剂则归属于精细化学品，油漆/涂料/油墨/染料、塑料及纤维制品归属于生物基聚合物。
2018 年欧盟市场生物基化学品及下游产量近 470 万吨，需求近 550 万吨，产值近 92 亿欧元，尤其是高端消费市场，其对生物基产品的需求非常旺盛。
在系列生物基产品中，表面活性剂、油漆/涂料/ 油墨/燃料、纤维制品及个人护理/化妆用品产量最大，这归功于欧盟市场的消费层次较高及对生物基油脂类化合物的大量需求。
由于区域内生产规模、以及生产技术方面的限制，现阶段生物基化学品的整体价格水平高于石油基，但随着产品品类趋于精细化，以及相关技术和生产工艺的普及与推广，其与石油基产品价格差距也将不断缩小。
随着生物合成技术的不断进步，部分生物基精细化学品（例如琥珀酸，PA56）的售价甚至已经开始低于对应的石化产品。
从当前的发展水平来看，欧洲市场的生物基化学品及下游渗透率仅达到 3%，但未来市场增长空间达 4 倍，全球市场规模有望破千亿。
根据JRC 提供的数据，2018 年欧盟相应子行业化学品总产量近 1.6 亿吨/年，生物基占比仅 为 3%，尤其是大宗化学品及塑料行业，总产量占比 77%，但生物基替代率仅有 0.7%。
从欧盟《工业生物技术的远景规划》中的内容来看，根据大宗化学品、塑料制品替代率达到 6%、以及精细化学品 替代率达到30%的最低目标来测算，到 2030 年生物基产品的产值可能将达到 370 亿欧元/年，相较于2018 年的92 亿欧元增长达到 4 倍之多。
另外，在2018-2025期间，在上述子行业的新增私人投资额度也有望达到 190 亿欧元，叠加近年来持续加码的欧盟生物经济专项计划投资，未来生物基产品替代率有很大的上行空间。
除了欧盟市场，美国和中国的生物经济战略也正在大力推行，假设市场体量与欧盟相当，未来全球生物基化学品及下游市场规模有望达到千亿欧元级别。
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三  生物基表活赛道的布局
20世纪60年代，一种新型表面活性剂面世，不同于传统的化工产品，这种表面活性剂以生物质为原料制备，因此属于可再生品，且产品用过后降解快，污染小。因此一经面世就成为了研究的热门。这就是生物基表面活性剂。
在生物基表活面世后的几十年内，国外化工巨头如巴斯夫、科莱恩、赢创、斯泰潘、味之素等，纷纷斥巨资投入生物化工产业，不断开发出新型生物基表面活性剂，并将产品应用于日化、涂料、农业、工业清洗、金属加工等多个领域。
而国内，表面活性剂本就起步较晚，1957年才开始自主研发表活，因此直到21世纪，生物基表面产品并不多，但近年来已有很多大学与企业进行跟进。国内量产的生物基表活主要集中在甲基乙基磺酸盐（MES）、氨基酸类表活、烷基糖苷等产品上，槐糖脂和鼠李糖脂等新型生物基表面活性剂正在从实验室走向应用。
目前，晨化股份、天赐新材、发凯化工、广州花语、长沙普济、万淇生物、江苏奥洁、张家港格瑞特等国内表活企业正在快速扩张生物基表活的版图，不断坚持研发新品、扩大产能。
四   生物基表活处于高速增长起点
生物基表面活性剂，是由生物质为原材料合成的表面活性剂。其疏水部分主要来自植物油（蓖麻油、棕榈油、椰子油，当然还包括使用过的食用油等），动物脂肪（包括一些细菌生产的油脂），磷脂等，而亲水部分的生物源包括多糖、氨基酸（来源于蛋白质）、甘油（生物柴油生产时的廉价和未充分利用的产物）和柠檬酸等。当然，有些生物天然产物就具有很好的表面活性，这种称为“生物表面活性剂”。
生物基表面活性剂在日化、农业、工业、食品、医疗等行业具有较大的应用优势。
生物基表面活性剂优势：
1、适应范围广，几乎可以用于各种领域;
2、分子结构类型多样，部分类型具有许多特殊的官能团，表面性能优异;
3、生物毒性极低、对环境友好，100%可生物降解。
我国生物基表面活性剂目前发展存在的问题：


1、我国绿色表活品种较为缺乏，缺少以生物质资源为原料开发的效率高、环境友好型的表面活性剂新品种。
2、我国表面活性剂产品工艺虽在近几年有较大进步，但仍与国外先进水平有差距。
3、生物基表面活性剂相对于传统表活而言，生产周期长、成本较高。如何降低生产成本、提高生产效率的问题仍待解决。



来源：表面活性剂发展中心


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