【塑料機械網 市場速覽】據歐洲研究機構nova-Institute預測，目前的市場研究預測2023年至2028年間生物基聚合物的年復合增長率為17 %。尤其是亞洲和美國的需求正在推動增長，而歐洲則落后了。
 

　　2023年對生物基聚合物來說是充滿希望的一年：PLA產能增加了近50 %，同時聚酰胺產能以及環氧樹脂產量也在穩步增長。100 %生物基聚乙烯的產能已經擴大，由生物基石腦油制成的聚乙烯和聚丙烯的產量正在進一步增加。PHA當前和未來的擴展仍在進行中。在暗示2022年卷土重來后，2023年生物基PET產量下降了50 %。
 

　　2023年，生物基聚合物的總產量為440萬噸，占化石基聚合物總產量的1 %。生物基聚合物的CAGR為17 %，顯著高于聚合物市場的整體增長(2-3%)——這一趨勢預計將持續到2028年。
 

　　在2023年生產的440萬噸生物基聚合物中，生物基含量為50 %的醋酸纖維素(CA)和生物基含量為45 %的環氧樹脂占生物基產量的一半以上，分別為24 %和30 %。其次是100 %生物基聚乳酸(PLA)占11 %，聚酰胺(PA)(60%生物基含量)占8 %，以及30 %生物基聚氨酯(PUR)占7 %。聚乙烯(PE)(生物基含量為100%和30 %)和聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)(生物基含量為31 %)的份額分別為6%和5 %(圖2)。聚己二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)和含淀粉的聚合物化合物(SCPC)的份額低于5 %。脂肪族聚碳酸酯(APC線性和圓形)、酪蛋白聚合物(CP)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚呋喃甲酸乙二醇酯(PEF)和聚丙烯(PP)在生物基聚合物生產總量中所占份額低于1 %，因此未進行描述。
 

　　幾個全球品牌已經在擴大其原料組合，除化石來源外，還包括可再生碳、二氧化碳、回收和特別是生物質來源，從而增加了對生物基和可生物降解聚合物的需求。然而，與此同時，歐洲缺乏政治支持，仍然只推廣生物燃料和生物能源。相比之下，亞洲(尤其是美國)的支持性立法推動了需求。
 

　　產能增加
 

　　2022年至2023年的產能增加主要基于亞洲PLA和聚酰胺產能和環氧樹脂產量的擴大，以及南美聚乙烯(PE)產能的增加。此外，據報道，2023年聚羥基脂肪酸酯(PHAs)將在全球范圍內擴張。尤其是PHAs、PLA、聚酰胺以及PE和PP將在2028年繼續大幅增長(平均35 %)。雖然PHA和PLA的產能將在全球范圍內分別增長57%和37 %，但PA主要在亞洲增長29 %，而亞洲、歐洲和北美的PE和北美的PP將增長38 %(合計)。
 

　　生物基原料和土地利用
 

　　考慮到對生物基聚合物的需求穩步增長，對生物質原料的需求應作為一個重要因素加以考慮。對于利用糧食作物生產生物基聚合物的反復辯論來說，尤其如此。圖3顯示了2023年全球生物質利用情況。飼料、生物能源、食品、材料用途、生物燃料以及生物基聚合物對生物質的總需求為135億噸。雖然大部分生物質(56 %)用于飼料生產，但生物基聚合物生產僅需要0.029 %。這導致生產440萬噸生物基聚合物需要390萬噸生物質原料。用于生物基聚合物生產的主要原料是糖(28 %)和淀粉(24 %)。這些原料來自甘蔗和玉米等高產作物，具有較高的面積效率。
 

　　此外，就蛋白質份額而言，這些產量不僅用于聚合物生產，還用于動物飼料，因此只分配了一部分。甘油(25 %)是生物柴油生產過程中的生物副產品，是一種只能間接被動利用土地的生物質。這種甘油主要用于通過環氧氯丙烷作為中間體生產環氧樹脂。所利用的生物質還包括12 %的非食用植物油(如蓖麻油)、7 %的纖維素(主要用于鈣)和4 %的食用植物油。在生產的440萬噸生物基聚合物(完全和部分生物基)中，250萬噸是聚合物的實際生物基成分(57 %)。考慮到這一事實，最終產品所需的原料幾乎是實際原料的1.6倍。產品中未使用的140萬噸(36 %)原料是由于大量的轉化步驟、相關原料和中間體損失以及副產品的形成。
 

　　驅動因素和政策
 

　　2023年最重要的市場驅動力是幾個全球品牌調整其戰略議程，將聚合物、塑料和化學品行業轉變為可持續、氣候友好型和循環經濟的一部分，從而為客戶提供環保解決方案和石化產品的關鍵消費者替代品。這一成功轉型的唯一途徑是用來自替代來源的可再生碳完全替代化石碳：生物質、二氧化碳和回收通過擴大其原料組合，除化石燃料外，還包括可再生碳，這些品牌從市場角度進行了重新思考。特別是在生物質的利用方面，這種重新思考增加了并將進一步增加生物基聚合物和可生物降解聚合物的供應。然而，從原油價格和政治角度來看，市場仍然具有挑戰性，因為生物基聚合物的主要優勢尚未得到政治回報)生物基聚合物在生產過程中用來自生物質的可再生碳取代化石碳。這對于可持續、氣候友好的塑料行業是不可或缺的)幾乎一半的生物基聚合物都具有生物降解性。這應該只是針對無法收集和進入環境的塑料的解決方案。在這些情況下，它們可以生物降解而不會留下微塑料。只有意大利和奧地利這兩個國家會在政治上支持這一額外的處置途徑。
 

　　如果生物基聚合物作為一種解決方案被接受并以類似于生物燃料的方式推廣，預計年增長率將達到20 %或更高。如果油價大幅上漲，這同樣適用。基于生物基聚合物現有的技術成熟度，在這些情況下可以獲得相當大的市場份額。