可降解材料行业深度报告：政策、技术、产业齐发展，可降解材料替代大势所趋

请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明1 行业研究/行业深度分析 2023年4月18日 政策、技术、产业齐发展，可降解材料替代大势所趋 领先大市-B(首次) 可降解材料行业深度报告 塑料及制品 塑料及制品板块近一年市场表现 资料来源：最闻 首选股票评级 688203.SH海正生材增持-B 相关报告： 【山证新材料】海正生材（688203.SH）：率先突破丙交酯实现量产，国内聚乳酸行业龙头 【山证新材料】新材料板块小幅震荡，合成生物学应用有望持续成长-新材料周报 分析师：叶中正 执业登记编码：S0760522010001邮箱：yezhongzheng@sxzq.com研究助理： 冀泳洁博士 邮箱：jiyongjie@sxzq.com王锐 邮箱：wangrui1@sxzq.com 投资要点： “白色污染”是全球性重大挑战，可降解塑料是重要解决方案。2022年我国产生废弃塑料6300万吨，其中回收量、填埋量和焚烧量分别占比30%/32%/31%，直接遗弃占比7%，对环境造成严重破坏。塑料污染最终通过食物链影响各类生物和人类，据澳大利亚纽卡斯尔大学研究称，每个人一周内约等于食用一张信用卡大小的塑料。可降解材料使用后可以在自然环境条件下降解成对环境无害的物质，主要用于替代直接遗弃到自然界中的塑料。 可降解材料乘政策东风，下游需求有望超百万吨。2020年我国发改委出台史上最严“禁塑令”，以2020年底、2022年底和2025年为三大关键时间节点推进，随后各省市相继出台禁塑政策。在双碳大背景和禁塑政策推动下，可降解塑料替代传统塑料势在必行，根据我们的测算，到2025年，快递包装、外卖包装、塑料购物袋和农用地膜四大主要下游应用领域对可降解塑料的需求超200万吨，未来空间十分广阔。 PLA和PBAT为主流可降解材料，根据下游应用场景掺杂改性使用。2021年全球生物可降解塑料产量155.3万吨，其中PBAT、PLA和淀粉基材料的产量占比较大，分别占比30%、29%、26%。PLA和PBAT因其良好的力学性能和相对其他可降解材料较低的价格，成为目前国内主流的两类可降解塑料产品。PLA质地偏硬、脆性大，韧性较差；PBAT延展性好成膜性能优异，力学强度较低，二者根据下游应用场景掺杂使用，主要呈互补关系。 PLA来源于生物质原料，被认为是最具市场前景的可降解材料。PLA来源于植物，通过玉米、蔗糖等发酵产生乳酸，乳酸聚合形成聚乳酸，下游主要用于吸管、膜袋材料、3D打印等领域，另外，由于PLA具有良好的可纺性，长期应用价值有望体现在纺织领域。目前市场上主要通过两步法“乳酸-丙交酯-聚乳酸”合成PLA，由于丙交酯技术壁垒高、量产难度大，目前国内外实现PLA规模化量产的企业只有四家。 投资建议：随着疫情放开，消费复苏，可降解塑料行业在政策驱动下有望加速发展。PLA作为生物基可降解材料，技术壁垒高，市场竞争格局较好，我们建议关注海正生材和金丹科技： 1）海正生材在聚乳酸技术方面积累近20年，率先打破国外技术封锁，是国内首家实现PLA规模化生产的企业。公司目前拥有4.5万吨PLA产能，另外有2万吨产线处于试车状态，IPO募投的年产15万吨聚乳酸项目将于 2024年底投产，现有客户意向采购量覆盖公司扩增后产能比例较高，未来业 绩增长确定性高。 2）金丹科技的乳酸及乳酸盐产能居全球第二，是国内乳酸行业龙头，公司沿着乳酸产业链向下游拓展，积极进行一体化布局，并且成功攻克丙交酯技术难关。2022年2月公司发布可转债募投7.5万吨聚乳酸项目，有望在 2025年打通玉米-乳酸-丙交酯-聚乳酸全产业链，为公司业绩贡献增量。 风险提示：政策推进不及预期；疫情影响经济恢复不及预期；在建项目进度不及预期；市场竞争加剧风险；技术更新迭代风险。 目录 1.可降解塑料乘政策东风，发展大有可为7 1.1白色污染亟待解决，可降解塑料是重要解决方案7 1.2“禁塑令”趋严，可降解塑料替代传统塑料大势所趋8 1.3可降解塑料增长空间广阔，主要下游需求超百万吨10 1.3.1快递包装领域11 1.3.2外卖餐具领域12 1.3.3塑料购物袋领域14 1.3.4农用地膜领域15 2.PLA和PBAT为主流材料，生物基PLA被认为最具市场前景16 2.1PLA：最具市场前景的生物基可降解材料18 2.1.1双碳战略势在必行，生物基材料有望贡献核心力量18 2.1.2PLA中间体丙交酯突破难度大，先发者优势深厚22 2.2PBAT：延展性优异的石油基可降解材料25 3.可降解塑料行业重点标的29 3.1海正生材：率先突破丙交酯实现量产，国内聚乳酸行业领军者29 3.2金丹科技：乳酸行业龙头，布局聚乳酸打通全产业链31 4.风险提示31 图表目录 图1：我国塑料制品产量变动情况7 图2：2022年中国废弃塑料处理占比分布情况7 图3：生物可降解塑料降解过程示意图8 图4：2016-2021年中国生物降解塑料产量和销量变动情况11 图5：2021年中国生物降解塑料产品结构（按销售收入计算）11 图6：中国规模以上快递业务量变动12 图7：2018年中国塑料类快递包装废弃物（单位：万吨）12 图8：2018-2022年美团外卖业务交易情况13 图9：2020年中国外卖行业市场份额分布情况13 图10：2017-2021年中国外卖行业市场规模及占餐饮行业比重情况13 图11：家庭塑料消费（大宗消费）构成14 图12：中国人口总数14 图13：2014-2019年中国农用地膜使用量15 图14：2016-2020年中国地膜覆盖面积15 图15：按原料来源不同的塑料类别17 图16：2021年全球生物可降解塑料产量结构17 图17：生物碳循环示意图20 图18：聚乳酸生产和降解全过程20 图19：聚乳酸在下游传统领域和新兴领域的应用21 图20：2020年到2021年国内聚乳酸市场占有率变化22 图21：全球主要聚乳酸企业的漫长产业化历程24 图22：PBAT主要的合成方法26 图23：PBAT原材料拆分27 图24：BDO价格走势27 图25：PTA和AA价格较为稳定27 图26：PBAT生产成本构成占比27 图27：2015-2020年中国PBAT产量及增长率28 图28：2022年中国PBAT产能占比分布情况28 图29：我国PBAT市场均价变动28 图30：2020年到2021年国内聚乳酸市场占有率变化30 图31：海正生材营收和归母净利润变动情况30 图32：海正生材聚乳酸销量变动情况（万吨）30 图33：金丹科技营收和归母净利润变动情况31 图34：金丹科技分产品营收结构（亿元）31 表1：传统塑料与生物降解塑料对比8 表2：国内禁塑时间表9 表3：2020年“禁塑令”涉及的塑料制品种类9 表4：快递包装对可降解塑料的需求预测12 表5：外卖包装对可降解塑料需求预测13 表6：塑料购物袋对可降解塑料需求预测15 表7：可降解塑料主要下游应用领域需求测算（单位：万吨）16 表8：不同的塑料降解方式对比16 表9：可降解材料性能对比17 表10：中国生物基材料行业相关支持政策18 表11：聚乳酸纤维与其他材料的性能比较21 表12：聚乳酸制备方法对比23 表13：丙交酯生产工艺中的几个关键步骤参数23 表14：2021年全球聚乳酸现有产能和规划产能具体建设情况25 表15：2022年中国PBAT投产产能情况29 表16：2023年中国PBAT预计投产产能和计划建成装置产能情况29 1.可降解塑料乘政策东风，发展大有可为 1.1白色污染亟待解决，可降解塑料是重要解决方案 我国废弃塑料产生量大、回收比例低，白色污染问题严重。塑料是现代化工行业最重要的材料之一，然而使用后的废弃塑料制品具有数量大、分布广、难回收等特点，形成了全球都非常关注的“白色污染”问题，不仅污染环境、危害健康，还占用宝贵的土地资源。根据国家统计局统计，2022年，我国塑料制品总产量6901万吨。根据中国物资再生协会再生塑料分会统计，2022年我国产生废弃塑料6300万吨，其中回收量仅有1890万吨，占比30%，而填埋量为2016万吨、焚烧量1953万吨，分别占比32%和31%，直接遗弃的占比7%。焚烧易产生有毒有害气体，从而对大气造成污染，填埋会占用大量土地资源，并严重妨碍地下水的流通与水的渗透，直接遗弃到大自然的塑料制品降解时间需要几百年，这几种方式都对自然环境造成严重破坏。 图1：我国塑料制品产量变动情况图2：2022年中国废弃塑料处理占比分布情况 资料来源：国家统计局，山西证券研究所资料来源：中国物资再生协会再生塑料分会，山西 证券研究所 塑料污染是全球性的重大挑战，悄无声息地威胁着地球生物的健康。2022年3月，在联合国第五届环境大会续会上通过了“终止塑料污染的决议”，该决议通过建立一个政府间谈判机制到2024年达成一项具有国际法律约束力的协议，涉及塑料及其制品的生产、设计、回收和处理等各个环节。终结塑料污染需要各国的共同努力，以可持续的方式来管理塑料制品的生命周期。塑料在其生命周期的各个阶段都会对环境造成破坏：传统石油基塑料在生产阶段会产生包括甲苯、二甲苯、乙苯在内的多种有机污染物，这些污染物最终会进入大气和水源，是引起全球气候变化的温室气体。在使用结束后，废弃塑料会进入土壤、水源和海洋，通过食物链影响各类生物和人类。2021年，微塑料颗粒首次出现在胎盘中。可见，塑料对人类健 康的影响已经极为严重。 可降解塑料降解时间短，是应对“白色污染”的重要解决方案。可降解塑料是指其制品的各项性能可满足使用性能要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料，其能够通过堆肥处理转化为肥料、二氧化碳和水，种植出含糖或淀粉的作物后，通过发酵或者化工加工就又能转化成用于生产高分子材料的有机分子。这样的可降解循环可以大幅减少废弃塑料对环境造成的影响，同时也是实现资源循环和利用的有效途径。与传统塑料相比，生物降解塑料在一定条件下只需较短时间就可由自然界中微生物作用进行降解，而传统塑料则需要长达几个世纪的时间进行降解，且降解产生的物质会对环境造成巨大污染，可降解塑料有望大幅替代传统塑料。 图3：生物可降解塑料降解过程示意图 资料来源：科思德塑胶公司官网，山西证券研究所 表1：传统塑料与生物降解塑料对比 生物降解塑料 传统塑料 生产原料 石油、微生物、淀粉、玉米秸秆等 石油、废旧塑料 微生物降解 可微生物降解 不可微生物降解 降解时间 短至60天，长到5、6年 2、3百年或者更长时间 生产成本 较高 低 资料来源：公开资料整理，山西证券研究所 1.2“禁塑令”趋严，可降解塑料替代传统塑料大势所趋 我国出台史上最严“禁塑令”。国家发展改革委员会、生态环境部在2020年1月19日出台史上最强“禁 塑令”《关于进一步加强塑料污染治理的意见》（以下简称《意见》），计划到2020年底，我国将率先在部分 地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用；到2022年底，一次性塑料制品的消费量将 明显减少，可降解塑料将替代该类产品；到2025年底，可降解塑料产品开发应用水平进一步提升，重点城市塑料垃圾填埋量大幅降低，塑料污染得到有效控制。 表2：国内禁塑时间表 主要产品 时间 地区 应用场景 要求 不可降解塑料袋 2020 直辖市、省会城市、计划单列市城市建成区 商场、超市等场所、餐饮打包外卖服务、展会活动、集贸市场 禁止使用规范和限制使用 2022 全部地级以上城市建成区和沿海地区县城建成区 商场、超市等场所、餐饮打包外卖服务、展会活动、集贸市场 禁止使用规范和限制使用 2025 全部地级以上城市建成区和沿海地区县城建成区 集贸市场 禁止使用 一次性塑料餐具 2020 全部地级以上城市建成区、景区 餐饮行业餐饮堂食 禁止使用不可降解一次性塑料吸管、餐具 2022 县城建成区、景区 餐饮堂食 禁止使用不可降解一次性塑料餐具 2025 地