2022年新材料产业：可降解塑料洞察报告

新材料产业洞察：源于自然归于自然，可降解塑料潜在需求达千万吨 2022-12-02 前言 塑料作为一种“万金油”一样的材料，广泛分布在各行各业，在我们生活和工作的方方面面，如点过的外卖、拆过的快递、药品的包装盒、奶茶的吸管等等，它无疑是最方便的材料之一。然而塑料的滥用也加剧白色污染。可降解塑料的发明很好地兼顾了方便性和环保性，它指的是其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在特定的环境下，通过光或微生物将塑料大分子链切断变成小分子,最终变成水和二氧化碳等对环境无污染的物质。 探迹大数据研究院构建了可降解塑料产业链图谱，探讨目前可降解塑料市场现状、重点关注产业、企业概况及发展趋势。 探迹观点 1.可降解塑料在降解后形成对环境无污染物质，可降解生物基塑料制品原料充足，未来发展空间良好，可通过改性和共混等方式提高生物基塑料的性能，使其可以在硬度、透明度、强度、耐热性的方面媲美石油基塑料。 2.我国可降解塑料具备较高的成长空间。据公开资料统计，潜在需求空间或达千万吨，目前需求预估仅达33吨，此外在渗透率上，我国可降解塑料渗透率低于全球平均水平，未来尚有较大的增长空间。 3.PLA为最有价值的可生物降解材料之一，其为生物基材料，在力学性能、热学性能上与传统石油基塑料较为接近，能够满足生产生活的对性能的需求。同时，生物降解塑料具有良好的降解性，废弃后能不依赖光照自然分解，适合日常废弃塑料的情景。 4.国内PLA企业产能较低远低于国际水平，头部企业产能扩充正在进行中，帮助我国企业改善丙交酯供应紧张问题。此外国内企业多为中小微企业，地域分布上较集中在发达的东部及南部沿海地区。 5.可降解塑料产业为政策驱动型产业，随着未来政府出台针对可降解塑料的补贴政策提高市场需求量，启动行业的规模经济性推动成本下降，或生产工艺取得突破使得可降解塑料与传统塑料持平，行业将迎来爆发式的增长。 2 可降解塑料行业概况 •可降解塑料分类 •可降解塑料供需情况 •重点关注PLA行业 3 可降解塑料主要有两大类 •据原材料来源划分，可降解塑料主要有石油基和生物基两种。由于化石能源的不可再生性，生物基塑料制品逐渐走入大众的视野。随着技术的发展，可通过改性和共混等方式提高生物基塑料的性能，使其可以在硬度、透明度、强度、耐热性的方面媲美石油基塑料。 可降解塑料分类 生物基 •生物基聚对苯二甲酸• 乙二醇酯（PET）• •生物基聚酰胺（PA）• •生物基聚对苯二甲酸- 丙二醇酯（PTT） 不可生物降解 聚乳酸（PLA） 聚羟基烷酸酯（PHA） 聚丁二酸二醇酯 （PBS） •淀粉共混物（PSM） 传统塑料： •聚乙烯 •聚丙烯 •聚对苯二甲酸乙二醇 酯（PET） • 可生物降解 • 聚对苯二甲酸-己二酸 -丁二醇酯（PBAT） 聚己内酯（PCL） 石油基 数据来源∶ 公开资料，探迹大数据研究院整理 4 可降解潜在需求达千万吨 •生物降解塑料将重点在难以通过回收实现污染防治的包装薄膜、一次性塑料袋、一次性餐具和农用地膜实现广泛应用。 •据国信证券预测，到2025年，预估可降解塑料在塑料餐具领域替代空间将达57万吨，快递领域的可降解塑料需求量有望达73.36万吨，在农用薄膜领域替代空间有望达14万吨，包装塑料薄膜替代空间将达到864万吨。 国内需求有望进一步放量 •中国可降解塑料发展起步较晚，但市场增长势头强劲。公开数据显示，2020年以来，可降解塑料需求量增速均保持在20%以上。 •与千万吨的潜在需求空间相比，预计2022年我国生物降解塑料需求量仅为33.78 万吨，需求仍有待放量。IHS统计数据显示，中国的可降解塑料渗透率仅为0.62%，低于全球0.65%的水平。这说明我国生物降解塑料对传统石油基塑料的替代仍处 于起步阶段，替代过程中的需求放量仍未到来。 或 土豆 PLA应用前景良好 •以合成生物降解塑料为代表的生物降解塑料凭借良好的使用性能和降解性成为主流门类。PLA、PBAT等合成生物降解塑料在力学性能、热学性能上与传统石油基塑料较为接近，能够满足生产生活的对性能的需求。同时，生物降解塑料具有良好的降解性，废弃后能不依赖光照自然分解，适合日常废弃塑料的情景。 •聚乳酸（PLA）是一种新型生物基材料，其原料来源于玉米、小麦等可生植物资源。废弃后的聚乳酸可完全分解为二氧化碳和水，有优越的生物可降解性和生物相容性，在生物医药高分子、包装和农用地膜都有广阔的应用前景。 PLA合成方式 •PLA合成方式主要有直接聚合法及丙交酯开环聚合法，后者适用于大规模生产、但生产工艺繁琐、成本高。前者成本低但不易得到高分子量的聚合物。 •上游农作物原料可选种类多，玉米为最好农产品品种。制备1吨聚乳酸或者1.37吨乳酸仅需2.39吨玉米，理论聚乳酸、乳酸产率分别为41.8%、57.3%，为所有农产品中最高。 上游 PLA产业链构成 中游 下游 甘蔗 或 蔗糖 甜菜 或 乳酸 小麦 葡萄糖 丙交酯 或 玉米 淀粉 聚乳酸 数据来源∶ 公开资料，探迹大数据研究院整理 食品包装及餐饮用具 3D打印用材 建筑板材保护制品 汽车配件服装包装材料 纤维织物医疗辅助器材 农林环保 •丙交酯中间体制备技术为工艺核心。丙交酯的纯度将直接影响到所制备出的聚乳酸分子量，只有高光学纯度的聚乳酸才可以在分子量、微观结构实现可控、可调，进而影响相关产品的物理和化学属性，因此丙交酯纯化技术为聚乳酸行业竖起了较高的技术壁垒。目前，掌握高质量丙交酯制备技术且形成聚乳酸生产规模的企业全球仅三家，分别为NatureWorks、Total-Corbion和浙江海正。 PLA行业概况 •我国PLA需求量逐年增加 •国内PLA企业产能较低，发展潜力大 •PLA企业 7 我国PLA需求量逐年增加 •我国2017年聚乳酸需求量为10.9万吨，2020年需求量为21.99万吨,2017-2020年复合增长率26.36%。随着禁塑政策以及可降解塑料的推广，预计PLA需求量会继续增加。 国内PLA企业产能较低，发展潜力大 •全球PLA产能约61.55万吨。西欧和美国是PLA主要消费市场，全球PLA产能最大的企业是美国NatureWorks，年产能达16万吨，远超国内聚乳酸生产企业。国内现有PLA产能估计在31.5万吨左右。其中生产规模较大的是安徽丰原（10万吨/ 年）、河南龙都天仁（5万吨/年）和江苏允友成生物（5万吨/年）。 PLA企业产能及消费量 中国PLA消费量（万吨） 3.5 2.52 3.43 4.81 2018201920202021 2018201920202021 2020年国内外主要PLA生产企业产能 Uhde·Inventa·Fische r,0.17% Corbion-Purac, 24.96% Hycail,1.66% Teijin,3.33% NatureWorks,53.24% Synbra,16.64% 恒天长江,3% 允友成生物 16% 浙江海正,14% 同杰良,3% 中粮生化, 龙都天仁 16% 10% 永乐生物,6% 丰原生物,32% 数据来源∶探迹产业数据云 注∶数据统计时间截止2022年12月13日；数据统计口径为企业公开数据。 2021 2020 2019 2018 2017 近五年企业累计增速起伏较大 PLA企业五年增长情况 250 40.00% 235 37.37% 35.00% 200 197 30.00% 155 25.00% 150 136 20.00% 99 19.29% 100 15.00% 10.00% 50 5.00% 0 0.00% 年 年 年 年 年 累计企业 新增企业 累计同比增长 数据来源∶探迹产业数据云 注∶数据统计时间截止2022年12月13日； 数据统计口径为企业公开数据。 11 19 12.50% .97% 13 38 37 42 27.10% 探迹产业数据云数据显示，企业累计总数增速在2018年为最高点，达37.37%，此外近五年企业累计增速起伏较大，呈现为“M”形态。 中小微企业占据61% 探迹产业数据云统计PLA企业年营业额，数据显示多数企业营业额居“500万元以下”，占比61%，亿元户企业初具规模，占比16%，多为综合类的塑料制品企业。 PLA企业年营业额分布 16% 1亿元以上 3% 14% 0.5-1亿元 1000-5000万元 500-1000万元 500万元以下 数据来源∶探迹产业数据云 注∶数据统计时间截止2022年12月13日； 数据统计口径为企业公开数据。 61% 7% 地区 •探迹产业数据云显示，PLA企业相对较少，在城市分布情况上，东莞市、泉州市、厦门市分别为企业最为活跃的城市前三名。省份分布上，广东省、浙江省、福建省分别为省份分布前三名。总体上，更加集中在东部沿海地区，但企业规模普遍较小。 PLA企业集中在沿海省份 数据来源∶探迹产业数据云 注∶数据统计时间截止2022年12月13日； 数据统计口径为企业公开数据。 PLA行业产业洞见 •政策为行业发展驱动力 •丙交酯供应紧张局面有望持续改善 13 •可降解塑料政策落实的关键在于控制成本、全民环保意识和习惯形成，主要通过三个途径来加强。1）限塑令政策和执行力度；2）全民环保意识的增强；3）技术进步和政府补贴带来可降解成本的下降。 •行业渗透前期关键因素在于政府行动，全球国家主要措施是：通过制定明确的废塑料回收及回收利用目标，积极推动塑料污染治理；通过禁限用一次性塑料实现源头减量，进而减少塑料垃圾处置压力；通过生产者责任延伸、塑料税获得专项财政收入，利用财政手段激励更多的废塑料回收再利用。 •相比以欧盟为代表的激进引领型禁塑政策，我国属于相对保守型，多为非强制性的“通知”、“意见”类，而在法律方针及针对性的财政金融手段上较少。如果未来政府出台针对可降解塑料的补贴政策提高市场需求量，启动行业的规模经济性带来成本下降，或者生产工艺取得突破使得可降解塑料与传统塑料持平，行业将迎来爆发式的增长。 相比欧盟，我国的禁塑政策较保守 我国禁塑政策起步晚，力度小 2008年全国实行限塑令 欧盟“1+5+2”禁塑政策法规体系 2016年《环境保护税法》草案确立征收环境保护税 2017年推进快递业绿色包装和农用薄膜行业规范的政策 环保税、《废塑料综合利用行业规范条件》、《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》正式实施 2018年 2020年国家实施新《固体废物污染环境防治法》 “十四五”塑料污染治理行动方案的通知，实现外卖、快递、住宿等重点行业源头减量，不二次包装；农膜回收率达到85% 2021年 地膜科学使用回收试点技术指导意见：启动实施地膜科学使用回收试点，在重点用膜地区，向各地推广加厚高强度地膜5000万亩、全生物降解地膜500万亩 2022年 欧盟禁塑政策定位高，力度强 欧洲塑料战略 法规 战略 5 2提案 《关于包装和包装废弃物的指令》 《废弃物框架指令》 《欧盟一次性塑料指令》 《欧盟塑料袋指令》 《欧盟关于塑料废弃物运输的指令》 《欧盟塑料税》 《欧盟碳边境税》 数据来源∶ 公开资料，探迹大数据研究院整理 •海外丙交酯供应已经中止。2019年以前，为国内聚乳酸企业供应原材料丙交酯的主要企业即为TCP及其股东Corbion公司，但随着TCP完成聚乳酸产能爬坡，其丙交酯与聚乳酸的产能完全匹配，TCP停止对外销售丙交酯，国外不再有丙交酯供应商能够满足大规模聚乳酸生产的需求。海外丙交酯供应收紧以及国内限塑令的不断推进使得我国聚乳酸进口数量从2018年度的1.58万吨大幅增至2021年度的2.53万吨，复合增长率达到17%。 •国内科研机构与企业陆续攻克丙交酯生产工艺，供应紧张局面有望持续改善。近些年来，南京大学、浙江理工大学等高校相继攻克丙交酯合成工艺，并与相关企业合作推动丙交酯的工业化生产，目前已经取得一定进