卓韬研究│中国生物塑料行业深度研究分享
本文基于我们为一家化工客户的市场战略项目研究整理，希望对生物塑料行业发展有所帮助
面对日益增长的软硬包装、纺织、农用地膜等消耗需求，塑料制品已经成为国民经济与生活不可或缺的一部分。由于塑料制品的原料高分子树脂具有极强稳定性，在自然状态下需上百年才能降解，不仅占用大量土地资源，也会对水体、空气造成污染。美国《科学》杂志上发表的一项统计显示，全球每年流入海洋的塑料垃圾达480万至1270万吨。中国以每年132万至353万吨居于首位，塑料垃圾已经给人类的生存环境乃至整个地球带来了危害。
“我们的地球似乎已变成了塑料星球，土地、河流、高山、海洋……塑料无处不在，直到有一天，我们都已离去，这些东西仍然占据着地球，因为他们是永存的。”
人类已经日益意识到环保的重要性和资源可持续再生的必要性，研发新的生物塑料以替代传统塑料的任务迫在眉睫。目前，已有中国、美国、欧盟等国家和地区推出禁用、限用或管控传统塑料使用的政策和法规，政策端拉动生物塑料需求持续增长。
1. 定义：什么是生物塑料？
国内对于生物塑料的研究虽然已经进行了多年，但是业内尚未有明确的定义，我们经常会看到一些报道和文章里讲到“生物降解塑料”，给人误解生物塑料必须可以降解，实际并非如此。目前世界范围内比较认可的定义是欧洲生物塑料协会给出的四象限定义，即生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的统称：满足“生物基“或者“可以生物降解“特性中至少一个即可认为是生物塑料。具体看这连个特性:
- 生物基塑料指产品全部或部分来自于生物质资源，在特定环境下可以部分或者完全生物降解
- 生物降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，而使用后在自然环境条件下能完全降解成对环境无害的物质的塑料，其来源可以是石油基
看下面这张图就很清楚了：
常见的生物塑料包括PLA，PBAT，PBS，PHA等，其中：
- PLA和PBAT目前商业化程度较高，PLA已有多家公司达到量产，以NatureWorks，Corbion-Total为代表。PBAT则以BASF为代表，国内的金发科技后来居上也做得不错
- PHA目前正在商业化的过程中，中国有多家企业正在积极的进行PHA的商业化研究并取得了一定成效
2. 供给：全球产能及中国的自给能力
与塑料大行业全球接近4亿吨的产能相比，生物塑料作为新兴行业其产能依然较小。根据我们的研究统计，全球生物塑料产能占整个塑料行业份额的小于1%，约为210万吨。其中生物基不可降解塑料占~57%，可降解塑料~43%。
在PBAT方面，BASF、Eastman和Mitsubishi Chemical 是全球当之无愧的领导者。而NatrueWorks和Total-Corbion作为老牌的PLA供应商，其产能占据全球PLA产能2/3以上。具体见下图：
补充：业内不得不提到Corbion这家公司，最初主要生产乳酸及丙交酯（Lactide），这些本是用来生产PLA的重要原材料，它也因此成为国内不少PLA厂家的供应商。后来看到近年来PLA市场如此火爆，于是拉上Total在泰国建起了工厂自己也生产起了PLA，导致这两年PLA原材料在世界范围内出现了供应紧张的局面，是否会改变PLA行业格局拭目以待
除淀粉基材料外，中国大多数生物塑料由于技术发展瓶颈而高度依赖进口原料来生产最终的聚合物：
- PLA仍需从国外(Corbion为主), 进口大部分丙交酯以供下游加工和生产，国内完全自主从乳酸到PLA合成得终产品在数量和质量都无法很好满足下游需求。当然国内不少PLA企业仍在进行着不懈努力
- 即便中国仍然从巴斯夫进口PBAT，但国内已有初具规模的PBAT厂家，如金发科技近年来进步较快
- 中国是至今为止PHA商业化研究投入最多的国家，已有多家公司能够小批量的生产PHA，但距离大规模商业化仍然存在距离
3. 需求：中国市场规模估计及趋势
中国近年来愈发关注传统塑料的污染治理情况，2020年1月，发改委、生态环境部出台《进一步加强塑料污染治理的意见，可视为新版“限塑令”，将从政策层面将生物塑料行业推向新的阶段，未来前景可期。当前行业发展的主要驱动因素有：
- 内部因素：由于技术逐步成熟，生物塑料的性能近年来大幅提升，部分材料如PLA与传统塑料相比差距明显缩小，逐步引起下游客户的关注
- 外部因素：主要来自于政府部门的政策推动，消费者日益增长的环保意识以及品牌商（如消费品、汽车、零售行业公司等）逐步提升的企业社会责任
根据我们的模型估计及业内的专家调研，中国2019年生物塑料整体市场规模约为20万吨，2019-2025预计年复合增长率 CAGR~10%，预计2025年达到~38万吨。其增长受相关行业法规和核心技术影响较大，其中：
- PBAT/PBS：随着政府在农业中推广和减少使用非生物塑料覆盖物，PBAT/PBS需求强劲，其他应用包括运输袋和垃圾箱衬垫等
- PLA：在丙交酯短缺的问题得到解决之前（主要由于供应商Corbion与Total成立合资公司自己生产PLA），中国PLA的需求可能会受到供给侧的影响而放缓
- PHA：其研究在中国非常活跃，将会有更多的公司实现商业化从而带动细分领域增长
然而，我们依然要看到，中国生物塑料行业的发展依然处于起步阶段，不仅技术仍待提高，市场的推广仍然面临许多挑战，总结起来主要由：
- 与传统塑料比成本依然不经济，如PLA单价在2.5万~3万/吨，远高于PP/PE等材料
- 加工条件更为苛刻，对于温度等范围控制提出更高要求，因此需要加工厂家额外投入加工设备
- 消费者及品牌商对于生物塑料使用意识虽然在提升，但依然不足
- 最重要的，除个别发达国家外，大部分国家如中国，尚未建立起垃圾分类处理及再回收的基础设施：生物塑料的降解需要特定条件，需要分离出来并进行堆肥设施处理，否则不能实现降解的目标。很显然，没有这些基础设施，生物塑料的可降解的优势根本发挥不出来，品牌商也没有动力推动
4. 下游市场应用：农业地膜的使用（举例）
生物塑料的应用场景十分广泛，包括软硬包装、农业地膜、消费品、纺织品、汽车、医疗器械等。这里选取我们研究当中的农用地膜作为一个例子。中国传统塑料地膜使用量虽然逐年下降，但依旧为巨大的存量市场。但是传统的PE地膜由于无法降解，残留地膜会使土地板结、农作物减产，破坏生态环境。今年来政府密集发文，规范化农业地膜的使用，同时给予一定的补贴用于推广可降解的生物塑料地膜。如2016年，中央财政安排10亿元资金，在全国10个省(区)探索地膜污染防治方法。农业地膜这一应用场景被业界一直看好。然而，农业地膜在中国被广泛推广仍然需要克服许多挑战，如PBAT地膜成本仍然高于PE成本（前者约为后者的3倍）和技术障碍（地膜的拉伸强度、土壤中降解时间控制等等）。因此、生物塑料地膜的有效推广离不开农户、地膜生厂商和政府三方的共同努力。
5. 下游客户：客户群及核心关注点
基于客户的不同类型我们将中国生物塑料客户分为4类：
- Resin plants：合成工厂，使用许可技术制造生物塑料原料粒子或粒子混合物
- Compounders/Additive suppliers：成分/添加剂供应商或改性塑料厂
- Converters：塑料加工企业，如注塑厂等
- Manufacturers/Brand owners：产品制造商/品牌所有者，指常见的，如IKEA、星巴克、宝马等
通过对下游客户的深入调研，我们总结客户核心的关注点/问题存在于以下领域：
- 供应商资质：生物塑料供应商能够提供货源稳定价格可控的原材料以确保其生产顺利
- 技术支持：由于生物塑料与传统塑料的加工条件往往不同，供应商需提供技术支持和建议，使客户最大效率地使用生物塑料、添加剂和零件设备，在适当的加工条件下生产产品
- 沟通及市场活动：供应商提供必须的数据支持客户开展针对生物塑料优越性的市场营销，或通过沟通让客户了解当地法规和/End-of-life基础设施情况
- 相应的法规和基础设施建设：通过中国过往的相关行业政策研究，我们遗憾的发现部分区域的政府在没有适当评估当地参与者的实际供应能力的情况下制定了激进的目标，使得与生物塑料相关的法规难以推进而变为空中楼阁，揠苗助长的做法反而不利于行业的发展。客户密切关注国家及各地政府推动生物塑料的态度及时间表，同时也关心End-of-life处理的基础设施，使得生物塑料的投入能够真正实现环境保护的初心而非只是一种营销手段
6. 市场进入：国际厂商进入中国市场的战略选择（以PLA为例）中国市场潜力巨大，不仅国内企业在积极布局，国际厂商也在密切关注中国市场。针对国际厂商如何进入中国，我们做了初步的探讨：
- 战略1 – PLA技术授权: 与中国乳酸/丙交酯/聚乳酸生产商共同开发或授权其生产乳酸/丙交酯/聚乳酸技术
- 战略2.a –进口产品再售: 向下游客户销售进口PLA（如果在海外生产聚乳酸的能力有限，则可专注于某些垂直行业市场）
- 战略2.b – 本土建厂生产再销售: 在中国投资建厂并且销售PLA给本土的加工厂
- 战略3 - M&A: 对中国已有的较为成熟的PLA生产技术的厂家进行收购
战略1和战略2.a 可视为企业的短期战略，快速进入中国市场，战略2.b和战略3需要更多的投入及时间，可纳入企业长期战略的部分。
