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呋喃類生物基材料面臨質的飛躍，多家公司已建成千噸級中試裝置
導讀：雙碳目標下，生物基材料受到前所未有的關注。生物基材料產業具有獨特的全生命周期減碳優勢，發展生物基材料產業對于減少碳排放、促進可持續發展具有重要意義。
【塑料機械網 塑說各地】雙碳目標下，生物基材料受到前所未有的關注。生物基材料產業具有獨特的全生命周期減碳優勢，發展生物基材料產業對于減少碳排放、促進可持續發展具有重要意義。
歐美已出臺一系列政策推動減碳行動
德國推出了可再生能源法，鼓勵綠色能源的開發和利用，規定年用電量超過10億千瓦時的大型企業需要建立能源管理體系，并獲取相關證書后才能夠享受稅收減免政策。
歐盟批準了6個全流程CCS項目，并投入2100萬歐元推動LEILAC項目來發展直接分離煅燒技術，以減少水泥和石灰生產過程中60%的碳排放。
荷蘭自2012年開始設立了SDE(SDE+)資助計劃，以鼓勵可再生能源生產、減排技術發展。
美國的氣候能源政策也有了重大調整。拜登總統通過行政命令推出了一系列氣候能源新政，包括《美國清潔能源法案》、《重建美好未來法案》、《基礎設施投資和就業法》以及氫能源計劃等。特別是《通脹削減法案》，這是一項價值3680億美元的一攬子計劃，旨在將美國經濟從化石燃料密集型生產轉向充滿綠色技術、低排放的混合電網，通過稅收補貼政策，在美國本土培育新能源產業，削弱其他國家的產業優勢。
這些政策反映了歐美國家對減碳行動的勢在必行，并已經對全球減碳起到了一定的推動作用。
國內資本布局生物基材料市場
目前，我國在減碳行動中實施了多項方案，在安徽、河南、浙江、江蘇等地已經形成了以生物基材料產業為核心的產業集群。同時，國內資本也紛紛布局生物基市場，這個市場的潛力正在逐漸顯現。
據報道，2021年7月，紅杉資本領投合成生物技術公司恩和生物，沈南鵬曾表示：“我們應該相信科技創新的潛力，比如新能源領域、合成生物學、生物科技等領域。” 高瓴資本也在生物基賽道上積極落子，2022年1月10日，藍晶微生物宣布完成B3輪融資，至此B系列融資總額已達15億人民幣。其中，高瓴創投在本輪融資中繼續追加投資。此外，押注碳中和投資的君聯資本也在生物基領域搶先布局，去年2月，君聯資本投資了從事呋喃類生物基材料設計和開發的初創企業中科國生，去年12月，中科國生又對外宣布完成近億元Pre-A輪融資，君聯資本作為老股東繼續追加投資。
資本布局生物基市場不僅因為雙碳、可持續發展等背景，更是因為生物基材料具有廣泛的應用前景。一些產品在底層邏輯上更適合通過生物基方式生產。同時，隨著人們環保意識的提高和政府對環保政策的推動，生物基材料市場的前景更加光明。
呋喃生物基材料尤為火熱，相關企業獲得大額融資
在生物基材料大的賽道中，呋喃生物基材料近期尤為火熱。呋喃具有廣泛的應用前景。它可以作為有機合成工業的重要原料，用于制造多種化工原料和藥物，如吡咯、噻吩、四氫呋喃及苯并呋喃等，與其他生物基材料相比，呋喃生物基材料具有更高的熱穩定性和其特殊結構和化學性質使其在有機合成和高分子材料等領域具有廣泛的應用前景。
呋喃生物基材料5-羥甲基糠醛(HMF)唯一帶有芳香環的平臺化合物，具備良好的化學反應活性，可以制備出FDCA、THFDM、BAMF等上千種衍生物，而這些衍生物又可以繼續合成上萬種的終端產品。這些終端產品被廣泛應用于聚酯、塑料、表面活性劑、膠黏劑、芳綸、纖維等領域。其中FDCA作為目前呋喃生物基材料應用前景最明確的單體，其與乙二醇的聚合物PEF，因其在化學上非常類似于PET，成為國際品牌以及資本追捧的熱點，國內外眾多頭部企業紛紛加入這種呋喃類生物基材料賽道。
目前國外布局呋喃賽道的企業有，荷蘭Avantium、美國杜邦、瑞士AVA Biochem、德國巴斯夫等。雖然國外企業對呋喃材料的研究起步較早，但國內企業奮起直追，當前技術水平與國際巨頭已處在同一水平線。
國內的代表企業有：合肥利夫生物(2014年7月成立)、浙江糖能(2017年12月成立)、江蘇賽瑞克(2020年10月成立)、中科國生(2021年7月成立)、杭州云上新材(2022年12月成立)等。
近年來，隨著中試突破，這些企業也相繼獲得了大額融資：合肥利夫2023年6月完成近2億元B輪融資，杭州云上新材2023年6月獲得深圳擔保集團和曉池資本等的戰略投資；予君生物2023年1月宣布完成數億元B輪融資；中科國生2022年12月完成近億元Pre-A輪融資；浙江糖能2022年11月獲得通商集團和長石投資的戰略投資；江蘇賽瑞克2022年8月完成數千萬元的天使輪融資。
多家呋喃材料公司已建成千噸級的中試裝置
通過10多年的研究，FDCA已經不再局限于實驗室的小試產品，多家公司已經建成千噸級的中試裝置：
中科國生專注HMF生物基平臺化合物及下游衍生物的全產業鏈開發，2022年9月已形成千噸級HMF的連續化產線以及百噸級衍生物產線。
合肥利夫側重于FDCA的研發與產業化生產及其下游應用，2022年在蚌埠建成世界首條千噸級FDCA生產線，并計劃于2023年底開始建設萬噸級產線，2025年正式投產。
杭州云上新材(子公司拜奧邁斯)專注FDCA及其下游衍生類生物基化學品，在2022年完成年產50噸的FDCA中試裝置。云上新材在業內率先提出粗品氧化的概念和思路，推動了生物基材料的產業化進程。
中國科學院寧波材料所2023年8月FDCA裝置中試成功，產率接近工業化水平。
浙江糖能側重產業中游的FDCA產品開發，2023年9月已完成HMF千噸產線的連續穩定運行。
江蘇賽瑞克在2022年開始設計和建造25噸/年FDCA的中試裝置。預計在2025年5000噸/年的示范工廠將會投產，到2028年產能為50萬噸的FDCA商業化裝置預計會投入運行。
可以斷定，FDCA距離工業化量產已經指日可待。這個時間節點，對某個企業而言是一個質的飛躍，對整個行業而言則具有劃時代意義。
應用探索：聚酯、纖維、薄膜、表活、芳綸……
世界第四大釀酒集團的丹麥嘉士伯公司，早在2022年就在歐洲推進生物基PEF啤酒瓶的應用測試，日本三井公司在2015年就開始研發PEF薄膜和包裝瓶，世界500強企業江蘇蘇美達集團最近也計劃采購20萬個PEF聚酯包裝瓶。
合肥利夫在產品下游應用方面已取得多項突破，與國內鋰電池隔膜涂覆龍頭合作研發的涂覆材料已經開始出貨。自主研發的PEF聚酯瓶片在性能方面受到客戶高度認可，與多個戰略合作伙伴在生物基聚酯纖維、特種尼龍、電解液添加劑等方向的應用開發推進順利，有望在小批量試用后實現大規模訂單交付。
中科國生取得中試應用驗證，在纖維和多層膜應用于2023年5月開始與瓶片龍頭萬凱新材合作開發PEF應用測試，于2023年9月與桐昆新材料研究院合作項目生物基呋喃聚酯纖維中試成功。
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