2022年中國PHA行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 高成本是其商業(yè)化道路上的“攔路虎”【組圖】

PHA行業(yè)主要品牌：中糧科技(000930)、天津國韻生物、北京藍晶微生物、深圳意可曼、北京緣塑科技、寧波天安生物、北京微構工場、廣東荷風生物、珠海麥得發(fā)、江蘇潔凈環(huán)境、捷克Nafigate、北京本農環(huán)保、豐原生化等。

本文核心觀點：PHA與PLA性能對比、PHA的下游領域、主要企業(yè)PHA產能

PHA具有完全可降解性，中國企業(yè)積極布局新產能

聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates，PHA)是一種高分子生物材料，存在于細菌細胞等微生物細胞中(類似細菌脂肪)。PHA既是細菌在生長條件不平衡時的產物，也是微生物體內的碳源和能量的儲存物質。PHA是由100-3000個相同或者不同羥基脂肪酸單體的高分子聚合物，大多數(shù)單體為鏈長3-14個碳原子的3-羥基脂肪酸,側鏈為高度可變的芳香族或脂肪族基團。

PHA相關研究起源于20世紀20年代，如今已經逐步開始產業(yè)化。

目前，應用最廣泛的可降解塑料PBAT和PLA，且兩者均實現(xiàn)產業(yè)化;然而PBAT和PLA均無法實現(xiàn)自然降解，都需要微生物參與經過一定溫度下的堆肥過程才能實現(xiàn)降解。PHA具有自發(fā)的生物可降解性，無需堆肥即可在自然環(huán)境下降解，且降解時間可控。PHA甚至可以在土壤、海水、湖水、生物體內都可以被降解,主要是微生物種群通過PHA水解酶將PHA降解為自己需要的營養(yǎng)物質。PHA相比其他可降解塑料具有可自然降解、生物相容、氣體阻隔性的優(yōu)勢。

PHA作為生物基材料，還具有非常重要的兩大屬性：(1)完全的生物可降解性：一般的生物可降解材料需要在堆肥條件下才能降解，而PHA具有自發(fā)的生物可降解性，無需堆肥即可在自然環(huán)境下降解，且降解時間可控。(2)優(yōu)異的生物相容性：PHA在生物體內的降解產物主要是小分子低聚物或是單體成分，對人體無毒無害，也不會引起強烈的排異反應。PHA組成結構多樣性帶來PHA性能差異化與多樣化，應用場景不斷增多。

如今，中國已走在PHA產業(yè)化前列，規(guī)劃產能超過10萬噸。天津國韻生物科技有限公司現(xiàn)有年產1萬噸的PHA生產線，并計劃在吉林建設10萬噸規(guī)模的生產線;寧波天安生物材料有限公司擁有年產2000噸的PHA生產線;綠塑科技也已建成萬噸級PHA生產基地。藍晶微生物新一輪融資開始建設PHA量產基地，總產能規(guī)劃為10萬噸，分三期建成，其中5000噸的一期生產線將在2022年內建成投產。微構工場也于2021年6月完成200噸的PHA裝置投產，并且在7月利用得到的PHA成功制成纖維紡，在生物合成塑料道路上又邁出了重要的一步。

高昂的制造成本成為PHA發(fā)展痛點

生物合成法是PHA的主流合成方法。傳統(tǒng)的化學合成方法由于反應毒性較大,污染環(huán)境、原料昂貴、反應條件劇烈、副產物多等因素,基本沒有得到應用。目前PHA的合成主要采用使用生物合成法。生物合成法利用微生物的自身代謝來合成產物,主要方法有微生物發(fā)酵法,包括野生菌法和重組工程菌法,其次還有轉基因植物法和活性污泥法等。PHA的生物合成是由多種蛋白和酶參與的復雜代謝過程,主要有三種生物合成路徑，包括三步合成路徑、脂肪酸β-氧化路徑、五步合成路徑。

盡管PHA具有自發(fā)的生物可降解性且使用場景多樣化，然而其高昂的生產成本成為大規(guī)模應用的一大障礙。PHA價格大約在普通聚乙烯和聚丙烯的3倍至10倍，成為制約PHA商業(yè)化發(fā)展的重要因素。PHA生產成本高主要因為原料成本較高、設備運行成本較高以及產物純化成本較高。

目前，藍晶微生物選取油田土壤中的耐油細菌，在利用合成生物技術對其進行工程化改造后，穩(wěn)定合成產出高性能的PHA材料;同時由于該細菌對生長環(huán)境和發(fā)酵要求并不高，PHA的生產成本大幅度降低。北京微構工場使用嗜鹽菌作為低成本的混合基質，利用合成生物學和代謝工程學方法，成功完成PHA的工業(yè)化生產，使發(fā)酵產品成本降低。由此，在PHA市場的競爭中，擁有能夠降低成本的技術優(yōu)勢、能夠率先擴大產業(yè)化規(guī)模的企業(yè)有望脫穎而出。

以上數(shù)據(jù)參考前瞻產業(yè)研究院《中國聚羥基脂肪酸酯（PHA）行業(yè)市場前景與投資規(guī)劃分析報告》，同時前瞻產業(yè)研究院還提供產業(yè)大數(shù)據(jù)、產業(yè)研究、產業(yè)鏈咨詢、產業(yè)圖譜、產業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產業(yè)招商引資、IPO募投可研、IPO業(yè)務與技術撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

更多深度行業(yè)分析盡在【前瞻經濟學人APP】，還可以與500+經濟學家/資深行業(yè)研究員交流互動。