1939年，在美國人華萊士?卡羅瑟斯發(fā)明尼龍的四年后，尼龍作為一種新型材料首次被應用到絲襪上，并在紐約世界博覽會上受到無數(shù)年輕男女的追捧，從此開始風靡世界。
這是現(xiàn)代高分子化學產(chǎn)業(yè)開始蓬勃發(fā)展的一個標志性事件。此后從絲襪到服裝，再到日用品、包裝、家電、汽車、航空航天……尼龍深刻影響并改變了人類生活。
不過，中國尼龍產(chǎn)業(yè)卻一直存在“卡脖子”的問題。
當今，世界面臨能源危機、氣候變暖、環(huán)境惡化等。這種背景下，生物基材料站上了歷史風口。
等待了80多年，中國尼龍產(chǎn)業(yè)終于迎來了彎道超車的機會。
21世紀是生物基的世紀
物理學家弗里曼·戴森曾斷言，21世紀是生物學的世紀。在材料領(lǐng)域，如果說20世紀是石油基的世紀，那么21世紀則是生物基的世紀。
生物基材料因來源于甘蔗、玉米、秸稈、谷物等，具有原料可再生、碳排放大幅減少等優(yōu)勢，不僅可以幫助人類減少對石油資源的依賴，對于緩解全球能源危機同樣具有重要作用。
中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前生物制造產(chǎn)品與石化產(chǎn)品相比，平均節(jié)能減排30%-50%，未來有望達到50%-70%，是替換化石原料和推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵材料。
顯著的環(huán)境效益意味著巨大的經(jīng)濟價值。世界經(jīng)合組織預測，到2030年將有25%有機化學品和20%的化石燃料由生物基化產(chǎn)品取代，基于可再生資源的生物經(jīng)濟產(chǎn)值規(guī)模將高達萬億美元。
目前,全球生物基材料產(chǎn)能已超過3500萬噸，仍保持著高速增長，成為產(chǎn)業(yè)投資與技術(shù)創(chuàng)新最熱門的方向之一。
市場方面,越來越多品牌推出使用生物基材料生產(chǎn)的產(chǎn)品，國外如蘋果在iPhone的玻璃支撐框架中使用了生物基材料，奔馳、寶馬、保時捷等開始采用生物基塑料制備汽車零部件；國內(nèi)如特步推出100%聚乳酸含量環(huán)保風衣，OPPO旗下一加手機和realmeGT2手機的保護膜采用了聚乳酸膜材佰恩麗等。
政策方面,2018年歐盟修訂后的廢棄包裝條例，鼓勵成員國支持在包裝生產(chǎn)中使用生物基材料；2019年日本發(fā)布《塑料資源循環(huán)戰(zhàn)略》，明確要提高生物基塑料實用性，以替代化石基塑料；美國制定的《2020年制造業(yè)挑戰(zhàn)的展望》中，明確將工業(yè)生物制造技術(shù)作為戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域。
在我國，繼“雙碳”戰(zhàn)略目標后，工信部等六部委在年初剛剛印發(fā)了《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案》，將進一步推動生物基材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與完善。
可以預見，生物基材料即將迎來全盛發(fā)展的時代。
生物基尼龍突破“卡脖子”難題
高分子化學產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)、先進技術(shù)與高端產(chǎn)品，曾經(jīng)都牢牢掌握在歐美發(fā)達國家手中，起步晚、底子薄的中國花了數(shù)十年時間追趕，依然在許多領(lǐng)域被“卡脖子”。
生物基材料的發(fā)展卻截然不同，我國雖然起步也稍顯落后，但是得益于國家戰(zhàn)略層面的重視，以及原料成本、市場規(guī)模、完整的工業(yè)體系支撐等多重優(yōu)勢，具備了“彎道超車”的機會。
目前，國內(nèi)已經(jīng)初步構(gòu)建了以聚乳酸、聚酰胺產(chǎn)業(yè)化，多種生物基材料快速發(fā)展的格局。數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國生物基材料產(chǎn)能1100萬噸(不含生物燃料)，約占全球31%，產(chǎn)量700萬噸,產(chǎn)值超過1500億元。
生物基尼龍的表現(xiàn)尤為亮眼。在國家“雙碳”背景下，國內(nèi)一批龍頭企業(yè)率先在生物基尼龍領(lǐng)域進行布局，在技術(shù)研究和產(chǎn)能規(guī)模上都取得了突破。
不完全統(tǒng)計，國內(nèi)已投產(chǎn)的生物基尼龍項目包括：金發(fā)科技5000噸/年P(guān)A10T，伊品生物2萬噸/年生物基尼龍鹽項目，凱賽生物10萬噸/年P(guān)A56生產(chǎn)線和4萬噸/年生物法癸二酸項目……
曾經(jīng)，合成尼龍66的關(guān)鍵單體己二腈長期被巴斯夫、英威達、奧升德等外企壟斷，直到2022年，我國才擁有第一套自主研發(fā)的己二腈生產(chǎn)裝置。
生物基尼龍賽道的出現(xiàn)，提供了一條全新的路徑。
世界級產(chǎn)業(yè)鏈呼之欲出，彎道超車的新賽道
生物基尼龍產(chǎn)業(yè)方興未艾，國內(nèi)上游原料端的技術(shù)和產(chǎn)能突破，為下游新材料的創(chuàng)新研發(fā)提供了豐沃的土壤。
上游原料端，以凱賽生物為代表的國內(nèi)供應商已掌握合成生物基尼龍56關(guān)鍵原料長鏈二元酸的制備工藝，尼龍56有望替代尼龍66，可繞開海外對中國企業(yè)己二腈原料的供應限制。
下游新材料端，2022年長塑實業(yè)開發(fā)出生物基雙向拉伸聚酰胺薄膜BiOPA®，成為全球少數(shù)具備這項技術(shù)的企業(yè)。該款功能性薄膜兼具低碳排和高性能的特點，通過TUV一星認證，生物基含量20%-40%，在日化、工業(yè)品、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣泛的應用前景。
此外，我國是世界主要的甘蔗、玉米生產(chǎn)國之一，不難發(fā)現(xiàn)，從植物原料供應到生物基尼龍聚合技術(shù)再到生物基尼龍薄膜拉伸技術(shù)，中國已經(jīng)悄然形成了一條具備世界競爭力的生物基尼龍產(chǎn)業(yè)鏈。
有專家表示，隨著生物基尼龍產(chǎn)能規(guī)模持續(xù)釋放，它的普及應用只是時間問題。我們認為，那些提前著手生物基尼龍產(chǎn)業(yè)布局與研發(fā)投入的企業(yè)，將在新一輪全球產(chǎn)業(yè)變革與競爭中占得先機。
我國生物基材料的發(fā)展躍上了一個新的臺階，產(chǎn)品種類逐漸增加產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，正從科研開發(fā)走向全面產(chǎn)業(yè)化規(guī)模應用。
在新能源實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的彎道超車后，以生物基尼龍為代表的生物基材料有望成為我國下一個彎道超車的新賽道。
（文章來源：降解塑料專委會）