生物基材料可以定義為“從生物資源中提取的人造或人工加工的有機大分子，主要用于塑料和纖維等領域”。它們的原料為可再生資源，可以是生物可降解的，也可以是非生物可降解的，降解時可以通過堆肥以水、二氧化碳、無機化合物和生物質形式回歸自然，且根據ISO和ASTM規則，不會留下有毒和/或可區分的殘留物。生物降解性取決于材料的化學結構，而非其原料來源。理論上大多數現有的物質、材料都可以被生物合成，例如己內酰胺、己二酸、琥珀酸、戊二酸、戊二胺等物質理論上可通過葡萄糖生物轉化而成，但是生物轉化的效率以及從實驗室合成到產業化放大過程中仍有大量需要解決的科學和技術問題。

從生產規模角度

根據經合組織的預測，未來10年，全球將至少有20%約8000億美元的石化產品可由生物基產品替代，目前替代率不足5%，缺口近6000億美元。根據European Plastics統計，2021年全球生物基聚合物產能達241.7萬t，其中可生物降解與不可生物降解的聚合物分別占據155.3萬t、86.4萬t。根據預測，未來5年生物基聚合物產能將顯著增長，且呈現出多元化發展趨勢。

從應用領域來看，包裝仍是生物基聚合物最大的應用領域（產能約占總產能的47.9%），其次為日用品和紡織領域。值得注意的是，隨著功能性聚合物產能的增加，其在汽車和交通運輸、建筑、電氣&電子等細分市場的應用不斷增長。隨著市場需求不斷增長，產能上的優勢將決定生物基聚合物生產企業的商業價值。從產能分布來看，美國和歐洲目前領銜生物基聚合物市場，其次是亞太地區和南美洲。

從技術發展角度

當前大部分生物基聚合物仍處于研發或試生產階段，只有少數材料已實現大型裝置生產或商業化大規模生產。

根據聚合物類型，生物基聚合物的實際替代量預計在20%～100%之間不等。但由于成本等原因，這一目標在短期或中期內難以實現，這與生產成本、產能利用率、技術成熟度等息息相關。隨著生物基單體的開發以及具有與石化基產品等效功能的生物基聚合物的開發，預計從2030年開始生物基聚合物替代石化基聚合物的比例有望不斷增高。但即使技術方面已經就緒，仍有其他因素會影響其商業化進程，比如原料相關的農業產業鏈、項目經濟性、技術人員、其他相關生產環節、合作工廠、市場反饋、消費品零售商、相關認證及監管措施等。需要注意的是，在生物基材料的生產中必須統籌考慮與食品、飼料和生物燃料在原材料供應方面的競爭。

標簽： 生物降解 應用領域 生物轉化