什么是生物基化學品？

根據《生物基材料術語、定義和標識GB/T 39514-2020》，生物基化學品是指：利用生物質為原料或(和)經由生物制造得到的化學品，包括以生物質為原料或(和)經由生物合成、生物加工、生物煉制過程制備得到的生物醇、有機酸、烷烴、烯烴等基礎生物基化學品和糖工程產品，也包括生物基聚合物、生物基塑料、生物基化學纖維、生物基橡膠、生物基涂料、生物基材料助劑、生物基復合材料及各類生物基材料制得的制品。

生物基化學品本質是通過生物發(fā)酵生產工藝制得的化學品，可以作為商用化學品，如生物乙醇、生物柴油、生物氫等，也可以是特殊應用的化學品，如在香料領域中應用的化學品，和在日常洗護領域中的化學品等，如生物香料、生物氨基酸、生物維生素等。還可以作為重要的化工原料產品，進行基礎化學生產，如生物乙醇做乙烯，生物PDO做PTT纖維，以及生物基聚合物產品，都是化學工業(yè)中重要的基礎產品。

生物基化學品有別于傳統化學品生產工藝，是通過傳統生物材料為原料生產，在碳循環(huán)、清潔能源利用及市場競爭方面，都有一定的競爭優(yōu)勢。生物基化學品生產工藝的進步，特別是部分專利到期后的大范圍應用，以及在碳達峰逐步臨近前提下，在化工產業(yè)的降碳生產，都是目前行業(yè)對于生物基化學品關注度逐漸提升的主要原因。

生物基化學品有哪些分類及代表產品？

根據國家標準，生物基化學品按照材料特性和應用場景，可以分為：生物基化學品、生物基聚合物、生物基材料助劑、生物基化學纖維、生物基復合材料、生物基橡膠、生物基涂料及其他生物基化學品。按照二級分類，又可以分出更多的類型。

由于生物基化學品產品眾多，基本化學品都可以實現生物基的生產和制造，并且在分類層面也沒有明確的概念，所以很多行業(yè)有各自的分類標準。但是無論怎么分類，生物基化學品都可以實現與傳統化學品同樣的功能和性質，甚至在部分領域中表現出了更優(yōu)勢的特性。

圖 1 生物基化學品主要和次要分類

數據來源：《生物基材料術語、定義和標識GB/T 39514-2020》

生物基化學品按照產業(yè)鏈，可以區(qū)分為生物質（原料）-中間產品（過渡產品）-生物基化學品（主要產品）-制品（終端應用）這幾個流程。其中生物質原料，最常用的為淀粉、纖維素、木質素、植物及蛋白質等，另外還有一些其他的原料構成。而主要產品中，據不完全統計，中國生物質化學品已經實現工業(yè)化生產的產品超過40種，部分產品規(guī)模化生產超過10萬噸體量。

可以說，生物質化學品目前在中國市場已經初步規(guī)模，并且產品種類在不斷增長，生產規(guī)模也在不斷擴大。

圖 2 生物基化學品主要產品

生物基化學品為什么備受關注？

生物基化學品具有原料可持續(xù)性和再生性、適合目前的環(huán)保政策、市場消費增速較快、應用廣泛、社會意義重大，這些可能是目前大家關注生物基化學品的主要原因。

首先，生物基化學品是以綠色可再生資源為原料，通過生物轉化的方法進行生產，如樹葉、秸稈、糧食、蔬菜及其他的動植物等，都可以作為生物基化學品的基礎原料。在全球石化資源日益匱乏的背景下，這種原料來源的可持續(xù)性和可再生性使得生物基化學品具有顯著的優(yōu)勢。很多資源匱乏的城市，都在積極發(fā)展生物基化學品，規(guī)避城市資源劣勢，實現區(qū)域內的資源循環(huán)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，生物基化學品具有環(huán)境友好的特點，與主要依賴石油、煤炭、天然氣等不可再生的化石資源的傳統化學品相比，生物基化學品的生產過程更加環(huán)保，污染更少，反應過程中副產物可以作為飼料使用，并且基本無三廢的產出。這符合當前環(huán)境保護法律法規(guī)日趨嚴格的要求，適應雙碳政策要求，也是社會可持續(xù)發(fā)展的重要體現。

第三，生物基新材料規(guī)模及消費市場供應在快速增長。根據相關數據顯示，截至2023年底，中國生物基新材料產量突破190萬噸，過去幾年呈現9%左右速度增長。并且從2021年開始，中國生物基新材料的產量開始提速，年均增速超過13%。平頭哥認為，隨著技術的進步和突破，中國生物基新材料生產規(guī)模有望繼續(xù)快速增長，對比其他化石類消產品，整體規(guī)模增速大部分呈現下降的趨勢。

圖 3 中國生物基化學品市場規(guī)模及增速

數據來源：《我國生物基材料產業(yè)發(fā)展對策與建議》

對于生物基化學品的需求增速來看，過去9年中消費增速平穩(wěn)增長，至2023年中國生物基化學品的消費規(guī)模超過190萬噸，年均呈現12%左右的速度增長。目前中國生物基化學品在中國的應用有兩個方式，一是對生物基化學品的特殊應用方式，如醫(yī)藥領域及需要降解的消費市場，對生物基新材料存在專有的消費。二是對傳統化學產品的替代，在對成本要求不高的前提下，存在一定的替代消費。從整個市場來看，大宗生物基化學品的突破，才是對生物基化學品市場最大的利好。

圖 4 中國生物基化學品需求量及增速

數據來源：《我國生物基材料產業(yè)發(fā)展對策與建議》

對于生物基化學品的產值來看，至2023年中國產值已經達到260億元左右，過去9年呈現11%左右的速度增長，其中包括出口產值。生物基化學品在中國具有特殊的應用市場，其中市場售價保持相對平穩(wěn)增長的趨勢，但是在歐洲及北美地區(qū)消費市場更為龐大，出口是中國生物基化學品的重要銷售方向。

圖 5 中國生物基化學品市值及增速

數據來源：《我國生物基材料產業(yè)發(fā)展對策與建議》

對于生物基化學品的單位產值，根據測算，中國生物基化學品過去9年中的平均單位產值逐步增長，至2023年單位產值已經13000元/噸，最高產值突破14000元/噸，過去9年保持2%左右的速度緩慢增長。

對比其他的化學品，隨著供應量的增長，競爭的加劇，以及通脹的持續(xù)，很多產品都在逐步降低價格水平，但生物基化學品市場售價仍在逐步提升，這對企業(yè)來說具有吸引力。但另一方面也需要考慮到其高價上籠罩的“光環(huán)”，未來若跟石化基化學品充分、正常地競爭，高價反而是劣勢。

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(yè)發(fā)展對策與建議》

最后，生物基化學品應用廣泛、社會意義巨大。生物基化學品具有種類廣泛、結構復雜、制備技術先進、性能獨特、制備成本低、生產周期短等優(yōu)點，在醫(yī)藥、農業(yè)、食品、環(huán)保、能源等多個領域都有重要的應用。例如，在醫(yī)藥領域，生物基化學品中的抗生素和抗病毒藥物已經取得了顯著的成果；在環(huán)保領域，生物基可回收的熱固性環(huán)氧樹脂等新型材料正在被研究和開發(fā)，有望在環(huán)保材料領域產生深遠影響。

生物基化學品的開發(fā)和應用，不僅有助于解決石化資源短缺的問題，還有助于推動生物產業(yè)的發(fā)展，促進經濟結構的轉型升級。同時，生物基化學品的環(huán)境友好性也有助于改善環(huán)境質量，提高人民的生活水平。

諸多因素于一身，推動了生物基化學品關注度的快速提升。

生物基化學品未來將如何發(fā)展？

國家在很早就已經出臺了諸多政策，鼓勵發(fā)展生物基化學品。

2021年10月國務院發(fā)布《2030年前碳達峰行動方案》，主要目標:“十四五”期間，產業(yè)結構和能源結構調整優(yōu)化取得明顯進展，綠色低碳技術研發(fā)和推廣應用取得新進展，綠色生產生活方式得到普遍推行，有利于綠色低碳循環(huán)發(fā)展的政策體系進一步完善。到2025年，非化石能源消費比重達到20%左右。這一政策確定了生物基發(fā)展的規(guī)模、時間線和趨勢，為我國生物基產業(yè)的發(fā)展提出了明確的發(fā)展目標。

2021年12月工信部發(fā)布《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，將推進生物基材料全產業(yè)鏈制備技術的工程化列為技術創(chuàng)新重點方向，實施關鍵短板材料攻關行動，支持材料生產、應用企業(yè)聯合科研單位，開展生物基材料、生物醫(yī)用材料等協同攻關。此政策明確了生物基新材料產品的主要應用場景，為我國生物基化學品的應用指明方向。

2023年1月工信部等發(fā)布了《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案》，規(guī)定到2025 年，非糧生物基材料產業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強、產品體系不斷豐富、綠色循環(huán)低碳的創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)，非糧生物質原料利用和應用技術基本成熟，部分非糧生物基產品競爭力與化石基產品相當，高質量、可持續(xù)的供給和消費體系初步建立。此政策明確了非糧食生物基化學品的應用方向和目標，進一步明確應用場景。

目前全球生物基巨頭吉諾瑪蒂卡、凱賽生物、三菱化學、杜邦等公司，部分生物化學品生產專利方面即將或已到期。而海外的諸多專家學者，陸續(xù)回國發(fā)展。這將為中國發(fā)展生物基化學品帶來了大量的資源和技術，在中國政策的支持和鼓勵下，有望驅動中國生物基化學品行業(yè)的高速發(fā)展。

面對生物基化學品發(fā)展趨勢，我們該作何準備？

從目前來看，生物基化學品在未來一段時間內，仍將高速發(fā)展。

建議有實力、有興趣的企業(yè)，可以先做好市場調研，尤其需要對相關的工藝技術發(fā)展和下游應用做深入研究。

其次，若能跟本企業(yè)形成產業(yè)鏈整合的當然最佳，能互相彌補、對沖風險的也可。

最后，目前看政策是生物基化學品最大的利好之一，但經濟發(fā)展有其波動性，政策可能會為經濟服務而做調整，這就會對生物基化學品的整體市場產生重大影響。相關企業(yè)需要時刻關注政策變動。先期投入需要有所把控，這樣未來在經營策略上可以更加靈活。

生物基化學品是中國化工產業(yè)低碳運行的關鍵環(huán)節(jié)，也是目前環(huán)保政策的解決方案之一。對于傳統石化企業(yè)來說，如果有條件，可以尋找適合自己的生物基化學品，與傳統化石產品進行銜接和互補。

轉載自：化工好料到haoliaodao.com

來源：中國化工信息周刊