一、生物基材料是一种绿色可持续发展新材料,正逐渐成为替代化石基材料的理想选择
生物基材料是一类绿色可持续发展的新型材料,其核心特征在于以可再生生物质(如农作物、藻类)或生物制造产物为原料,通过生物转化、化学合成或物理加工等工艺制成。该材料凭借可降解、低碳排放等优势,已广泛应用于包装、餐饮、纺织、农林业及交通运输等领域。目前,生物基材料的范畴主要包括:①生物合成、生物加工及生物炼制过程产生的生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等基础化学品;②生物基塑料、生物基纤维、糖工程产品、生物基橡胶等衍生材料;③通过生物质热塑性加工获得的塑料制品。
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根据观研报告网发布的《中国生物基材料行业现状深度研究与发展前景预测报告(2025-2032年)》显示,近年来,全球气候变化与环境问题日益严峻,人类对化石资源的依赖已成为制约可持续发展的关键瓶颈。与此同时,当前以化石原料为主导的传统经济发展模式,因生产过程中产生大量二氧化碳排放,已难以满足新时代低碳转型的刚性需求。在此背景下,生物基材料凭借其低碳排放、环境友好及资源高效利用等核心优势,正逐步成为替代化石基材料的理想选择,展现出了广阔的发展前景和巨大的市场潜力。根据中国科学院天津工业生物技术研究所的统计,与传统的化石路线相比,目前生物制造可平均节能减排30%—50%,未来有望达到50%—70%。
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二、政策+技术双轮驱动,全球生物基材料已实现从“概念炒作”到“量产落地”的跨越
当下,在碳中和目标与绿色转型的双重背景下,生物基材料产业正迎来历史性突破。政策端:全球多国通过立法补贴、碳税机制和绿色采购等政策工具,为生物基材料提供长期发展动能。例如,欧盟正式实施《一次性塑料指令》修订版,要求2029年前所有塑料包装必须含至少30%生物基成分。中国《“十四五” 生物经济发展规划》明确提出,2025年生物基材料产业规模突破 3000 亿元,可降解塑料在包装领域渗透率达20%。
全球主要国家关于生物基材料相关政策(部分)
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地区 |
政策/措施 |
主要内容 |
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欧盟 |
《一次性塑料指令》修订版 |
要求2029年前所有塑料包装必须含至少30%生物基成分。 |
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中国 |
《“十四五” 生物经济发展规划》 |
2025年生物基材料产业规模突破 3000 亿元,可降解塑料在包装领域渗透率达20%。 |
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《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》 |
明确2025年目标:非粮生物质糖化生产线达万吨级,乳酸生产线十万吨级,戊二胺、PHA等材料规模化应用。政策强调非粮生物质(秸秆、藻类等)技术突破,要求生物基材料碳排放较传统材料降低30%以上。 |
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《标准提升引领原材料工业优化升级行动方案(2025—2027 年)》 |
将生物基新材料列为关键战略材料。该方案旨在加快相关标准的制修订,通过标准化建设推动生物基材料产业的规范化、高端化发展,提升产品质量与市场竞争力。 |
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《关于开展非粮生物基材料产业创新发展典型案例推荐工作的通知》 |
打通秸杆等非粮生物质收储运关键环节,加快非粮生物基材料产业关键技术、优质产品的推广应用,培育先进产业集群,营造良好的创新发展生态。 |
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日本 |
《生物质日本战略》 |
聚焦生物基碳纤维技术,玉米芯基材料强度达T800级,应用于新能源汽车减重。 |
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韩国 |
实施生物基材料“碳积分”交易制度,企业每吨生物基材料可兑换0.5-1.2个碳积分,用于抵消传统产品碳排放。 |
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美国 |
联邦政府优先采购生物基产品,如万华化学生物基聚醚多元醇已应用于特斯拉汽车座椅,单车碳减排12kg。 |
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国际标准化组织(ISO) |
正制定生物基材料碳核算方法,预计2026年强制实施。 |
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技术端:近年来,以凯赛生物为代表的行业龙头企业加速布局生物制造技术,通过持续研发构建技术壁垒,形成“研发-量产-市场反馈”的良性循环。例如,凯赛生物开发的“长链二元酸生物合成技术”成功将PA56尼龙生产成本降低40%,同时使材料强度较传统尼龙提升25%,该技术已应用于迪卡侬运动装备的环保面料生产。万华化学研发的“生物基聚醚多元醇”技术,则实现了汽车座椅泡沫100%生物基化,碳排放减少60%,该材料已在一汽大众ID系列电动车上实现规模化应用。目前,随着生物合成、酶催化、3D打印等创新技术的突破,PLA(聚乳酸)、PHA(聚羟基脂肪酸酯)等生物基材料的成本已下降超40%,相关性能已接近传统塑料水平。
上述政策与技术的协同效应,推动全球生物基材料从实验室走向规模化生产。2023年全球生物基材料市场规模突破300亿美元,年复合增长率达15%,其中包装、纺织、医疗领域应用占比超60%。以PLA为例,其全球产能已从2018年的50万吨跃升至2023年的200万吨,中国金发科技、美国NatureWorks等企业建成万吨级生产线,实现从“概念炒作”到“量产落地”的跨越。未来,生物基材料将深度融入“双碳”战略,通过合成生物学与材料科学的协同创新,加速替代传统化石基材料。
而这一转变背后,是生物基材料产业生态的全面升级。其上游农作物秸秆、藻类等非粮原料开发降低了对粮食资源的依赖;中游生物炼制技术将原料转化效率提升至90%以上;而在下游,联合利华、耐克等品牌商已推出100%生物基包装与鞋服产品,形成“技术-生产-消费”的闭环。未来,随着生物基材料在汽车轻量化、电子器件等高端领域的渗透,其市场规模有望在2030年突破千亿美元,成为绿色经济的新支柱。
三、我国生物基材料市场正以强劲势头发展,产销规模呈现快速增长态势
近年来,随着环保政策持续加码、技术不断突破以及市场需求日益旺盛,我国生物基材料市场展现出强劲的增长势头,并成为了推动绿色经济转型的重要力量。据统计,2023年我国生物基材料行业产量约274.2万吨,同比增长21%;需求量241.9万吨,同比增长21.8%。同时,2023年,我国生物基材料市场规模达到约429.61亿元,较2018年实现了显著提升。2018-2023年期间,复合年增长率高达22.53%,远超传统材料行业增速。需注意的是,当前我国生物基材料行业仍处于起步阶段,在技术装备和供应链体系方面与国际先进水平存在差距。
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从地区来看,生产方面:东部地区特别是环渤海、长三角和珠三角地带凭借制造业基础优势,成为我国生物基材料的主要生产基地。消费方面:受下游产业区域布局影响,我国生物基材料消费呈现出明显的区域性特征。其中,华东地区以江浙沪为代表,作为全国最大的生物基材料消费市场,2023年市场规模占比达37.13%;中南地区则以广东为主,市场占比为29.44%。
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四、我国生物基材料市场竞争激烈,未来行业集中度有望进一步提升
近年来,在国家政策持续利好的推动下,我国生物基材料行业迎来快速发展期,企业数量显著增加,使得市场竞争日趋激烈。目前,我国生物基材料行业已形成了充分竞争的市场环境,市场化程度极高。各细分领域的领先企业已崭露头角,它们在国内市场上占据领先地位,并积极拓展国际市场,力求在国外市场中站稳脚跟。
经过数年发展,我国生物基材料市场已涌现出凯赛生物、联泓新科、金发科技、华恒生物、嘉澳环保、赞宇科技、卓越新能等一批重点企业。随着国内生物基材料产业规模持续扩张,行业在技术、资金、研发及渠道等方面面临的门槛正逐步提高。同时,当下众多重点企业正通过横向拓展业务版图、纵向整合产业链等方式,积极抢占市场先机。展望未来,我国生物基材料行业的市场集中度有望进一步提升,资源将加速向头部企业聚集。(WW)
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