一、生物基材料行业概述
生物基材料是指利用可再生生物质或(和)经由生物制造得到的原料,通过生物、化学、物理等手段制造的一类新型材料。生物基材料根据应用的物质形态,可以分为生物基化学品、聚合物、塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料。
二、生物基材料行业相关政策梳理
我国出台了多项科技战略性规划政策,明确指出要重点发展生物基材料。2023年,工信部等六部门发布《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》,明确“生物基材料替代传统化学原料”的具体品类、应用方向及实施路径,重点支持聚乳酸、聚酰胺、聚羟基脂肪酸酯、聚氨酯等领域发展,提出到2025年基本形成自主创新能力强、产品体系完善、绿色循环的产业生态目标。2025年,工业和信息化部与农业农村部联合发布了《关于开展非粮生物基材料产业创新发展典型案例推荐工作的通知》,旨在推动非粮生物基材料全产业链创新发展。
相关报告:华经产业研究院发布的《2025-2031年中国生物基材料行业市场调查研究及投资战略研究报告》
三、生物基材料行业现状分析
1、市场规模及区域分布
近年来我国生物基材料市场规模保持迅速增长,2023年中国生物基材料市场规模约429.61亿元,2018-2023年期间复合年增长率为22.53%。我国生物基材料消费受下游产业区域布局影响,呈现出一定的区域性特征。华东地区以江浙沪为代表,是全国最大的生物基材料消费市场,2023年该地区市场规模占比达37.13%;中南地区以广东为主,其市场占比为29.44%。
2、产量及需求量
随着政策推动及核心技术的不断突破,国内生物基材料的产量及需求量加速提升。据统计,2023年我国生物基材料行业产量约274.2万吨,需求量约241.9万吨,分别同比增长21%、21.8%。从细分产品的产量来看,生物基塑料产量最高,2023年我国生物基塑料产量占比为59.23%,生物基化学品和生物基纤维次之。
3、价格
综合来看,生物基材料行业目前仍处于规模较小的起步阶段,生产技术还有待进一步提升,因此行业价格总体保持稳定且处于较高水平。2023年我国生物基材料的平均价格为1.78万元/吨,依然处于较高价位。
四、生物基材料行业产业链
1、产业链结构
生物基材料行业的上游是生物质原料,包括谷小麦、谷物、玉米等粮食作物,以及秸秆、竹、木等植物性废弃物。产业链中游的生物基材料企业将这些上游的生物质原料进行加工和转化,制造出各类生物基材料,进而供应给下游行业。生物基材料的下游应用范围十分广泛,涵盖包装、餐饮、纺织、农林业、交通运输等多个领域。
2、上游
秸秆是生物基材料的重要原料之一,秸秆通常被认为是某些植物茎和叶的总和,是一种富含纤维素、半纤维素、木质素以及氮、磷、钾、钙、镁等多种营养元素的生物质资源。中国作为农业大国,拥有丰富的农作物秸秆资源。初步统计,2024年我国秸秆理论资源量达到近10亿吨,同比增长1.33%。
五、生物基材料行业竞争格局
生物基材料行业市场竞争激烈,竞争格局主要由各细分领域的龙头企业主导。巴斯夫、陶氏、杜邦等国际化工巨头长期深耕生物基材料的研发领域,为全球生物基材料的商业化发展做出了重要贡献。我国生物基材料行业目前尚处于发展初期,不过在政策支持的背景下,国内也涌现出了一批重点企业,如凯赛生物、华恒生物、海正生材等,这些企业大多在各自细分领域占据领先地位。
六、生物基材料行业发展趋势
1、性能提升与功能化
未来,生物基材料的研究将更加注重性能提升和功能化开发。通过创新的制备技术和材料改性方法,提高生物基材料的热稳定性、机械强度、耐化学腐蚀性等性能,使其能够在更多领域替代传统石油基材料。同时,开发具有特殊功能的生物基材料,如智能响应性生物基材料、自修复生物基材料、抗菌抗病毒生物基材料等,以满足不同行业对材料功能的多样化需求。
2、成本降低与规模化生产
随着技术的进步和市场需求的增长,生物基材料的生产成本有望逐步降低。一方面,通过优化生产工艺、提高生产效率、开发新型原料等方式,降低生物基材料的生产成本;另一方面,随着生物基材料产业规模的不断扩大,形成规模效应,进一步降低单位产品的成本,提高生物基材料的市场竞争力。规模化生产将成为生物基材料产业发展的重要趋势,大型生物基材料生产企业将不断涌现,推动产业的快速发展。
3、可持续发展与循环经济
生物基材料作为可持续发展的重要组成部分,将更加注重全生命周期的可持续性。从原料的选择、生产过程的优化、产品的使用到废弃后的回收和再利用,都将遵循循环经济的理念。加强生物基材料的回收和再利用技术研究,建立完善的回收体系,实现生物基材料的循环利用,减少资源浪费和环境污染。此外,生物基材料的生产过程将更加注重节能减排,采用绿色化学工艺和可再生能源,降低对环境的影响。
4、跨学科融合与创新
生物基材料的发展将促进材料科学与生物学、化学、工程学等多学科的深度融合。通过跨学科的研究方法,开发新型的生物基材料和制备技术。例如,利用合成生物学技术设计和构建高效的细胞工厂,生产高附加值的生物基材料;结合纳米技术,制备具有特殊性能的纳米生物基复合材料。跨学科融合将为生物基材料的创新发展提供强大的动力,推动生物基材料产业的不断升级。
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