(下)可生物降解塑料的市场发展趋势

2011-08-08

    3.5 APC基塑料简介

    APC基塑料是以CO2和环氧化合物共聚而成的新型塑料。其中,CO2含量为31%-50%,不仅可以减轻对石油资源依赖的程度,还能使CO2变废为宝,是典型的环境友好材料,是目前高分子技术领域最受关注的发展领域之一。其主要应用领域仍为包装行业。在APC基塑料合成技术方面,我国处于世界领先地位,内蒙古蒙西集团公司已建成年产3kt/a装置,江苏中科金龙建成20kt/a装置,河南天冠集团建成3kt/a装置(拟扩建成25kt/a),中海油新材料有限公司在海南东方市建成3kt/a装置。近期,韩国SK化工宣布在CO2基塑料生产技术上有突破性进展,拟在两年内建成一座20-50kt/a的生产装置。

    4 可生物降解性塑料的生产及竞争

    西欧、美国、日本和中国目前已有很多公司从事可生物降解塑料相关的加工工业,许多公司的规模少于6kt/a,他们通过差异化的产品和良好的营销获得成功。世界80个生产可降解塑料或共混物的公司中,大约8%的公司生产PHA基塑料,大约20%的公司生产PLA基塑料,超过30%的公司生产淀粉基塑料或含有淀粉作为重要成分的共混物。2002年世界共有47个生物塑料树脂生产商,其中只有两个生产商的产能超过40kt/a6个生产商超过10kt/a2002NatureWorks公司的一个工厂的产能为140kt/a,估计占全球产能的40%

    Metabolix公司、三菱公司、Kaneka公司和Biomer公司是生产PHA/PHB类可生物降解塑料的主要公司。另外,Proctergamble公司和Kaneka公司公布了一项联合研发协议——研发PHBH或聚-3-羟基丁基酯--3-羟基己酸酯。

    PLA基塑料方面,处于领先地位的是MatureWorks公司(140kt/a,且有明显的扩张计划),还有日本岛津公司和日本三菱他学。

    在淀粉基塑料方面,意大利的No-vamont公司开发出了Mater-bi材料(玉米和马铃薯淀粉为原料),该公司是重要的供给商,同时还是最大的生物基塑料销售商。Mater-bi材料适合生产注塑成型的片材、薄膜(袋用)以及淀粉基的松散填充包装材料。荷兰的Rodenburg生物聚合物公司开发出Solanyl材料(从废弃马铃薯中提炼)。Solanyl材料可应用于育秧盆等。德国Bio-tec公司生产出适合注塑成型以及片材薄膜挤出和吹塑薄膜的Bioplast材料。荷兰的Avebe公司是一家马铃薯基的淀粉制造公司,产品名为Paragon。在其他出现的生物可降解聚合物方面,Bioplastics公司正从事生产聚己内酯-淀粉共聚物树脂,主要用于,可丢弃的零售购物袋。美国密歇根州立大学的Sinas协会研发出有关淀粉基塑料的工艺技术及7项专利。

    5 我国可生物降解性塑料的发展状况

    继在北京奥运会上崭露头角后,可生物降解塑料在上海世博会上更加大显身手,再加土战略性新兴产业规划的发布,可生物降解塑料正迎来良好的发展契机。

    宁波天安生物材料有限公司的聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)的产能为2kt/a,正在筹建产能达10kt/a的生产线;天津国韵生物材料有限公司投资3000万美元建设年产万吨级PHA基塑料的生产基地;在化学合成的全生物降解树脂方面,杭州鑫富药业和安庆和兴化工是国内外最大的PBS生产厂家,已拥有万吨级的生产规模。显然,可生物降解塑料企业正开动马达,加大力度生产,生物降解塑料行业一派勃勃生机。

    过去可生物降解塑料市场发展较慢的原因在于产品种类较少,有些可生物降解塑料(PHA)根本就没有实现商业生产。3年前我国盈利的可生物降解塑料企业廖廖无几,而现在盈利的企业已经有二十几家。这一方面是由于国际上对环保的重视,一些国家和地方相继颁布了有关包装的法令和相关的技术法规及协调标准,打开了降解塑料的市场。另一方面,虽然我国目前还未大规模的推广使用可生物降解塑料,但人们已对其有了一定程度的认知。现在,全国全降解塑料的产量在30-50kt/a左右,生物基塑料和降解塑料加起来大概有十几万吨。预计十二五结束时,这个数字会翻几番。

    一些国际集团敏锐地嗅到了我国可生物降解塑料市场的商机。全球最大生物塑料生产商美国的NatureWorks公司的高层们造访中国相关部门官员,推进在中国建PLA基塑料厂的战略。我国提供用于生产可生物降解塑料的原料企业的产量也不断增加,这些都将为可生物降解塑料行业的快速发展奠定了基础。

    20104月,中国塑料加工工业协会降解塑料专业委员做了一个试验:将PBSPH-BVPBT基塑料等多种可降解塑料埋在土壤里。到20109月,这些塑料已完全降解。

    由于我国垃圾处理的现状,相当数量的塑料分布在环境中,而这其中很大一部分是一次性包装。因此在一次性包装中推广使用可生物降解塑料对环境的贡献很大。目前,我国可生物降解塑料企业的技术水平与国外企业水平相当,完全可以生产出满足需求的产品。

    此外,我国降解塑料企业生产的淀粉基塑料最便宜能达到1t/万元左右,企业利用二手材料生产PLA制品也能控制在1t/万元左右。在低端产品市场,可生物降解塑料价格与普通塑料接近。

    日前国务院常务会议审议并原则通道的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中,生物产业作为七大战略性新兴产业之一,将主要面向生物医药、生物农业、生物制造三大领域,希望在十二五期间,全降解塑料的生产能力达到500-1000kt/a以上,整个生物基材料的生产能力达到2.0-3.0Mt/a以上。

    此外,我国生物降解塑料企业在知识产权保护、国际化战略等方面准备不足,在参与国际竞争时处于被动状态。应该对该行业进行一次全面的调查,同时邀请国际机构对企业进行知识普查,促进业界专家与企业代表交流融合,协助产业链上下游企业加强联系,增强企业的竞争能力。

    6 可生物降解塑料的市场应用

    差不多所有塑料的90%主要是由不可再生能源生产或衍生而来的,其中包括天然气、石脑油、原油和煤。一度曾考虑将农业材料作为塑料生产的替代原料和能量来源,但经十多年的研究未达到预期目标。农业原料生产塑料的主要障碍是成本和产品的功能性限制(淀粉产品对湿度敏感、聚羟基丁酸很脆),以及专用塑料材料加工时缺乏柔韧性。

    在今后的10年,全球塑料市场有望能和过去的50年一样,继续保持快速的增长。预计世界人均塑料消费量美国、西欧和日本地区将从目前的24.5kg提高到2010年末的37kg,但在这一段时期东南亚和东亚以及印度作为增长地区,有望达到世界塑料消费的40%。世界塑料消费量有望从当前的18Mt/a增加到2010年的25.8Mt/a,而且随着塑料替代传统的钢铁、木材和玻璃等材料,所有的树脂种类都会出现明显的增长趋势。该领域的专家相信,在这段时间根据应用于发展生物塑料树脂的研发水平,可生物降解塑料保守估计能占到整个塑料市场的1.5%-4.8%份额(4.0-12.5Mt/a)。丰田的官方机构预期到2020年世界塑料市场的20%将会是可生物降解塑料,相当于30Mt

    从价格的对比来看,现在石油基塑料的成本比可生物降解塑料的成本低。石油基塑料;如包装、消费类产品、工业级和医用级牌号的高密度聚乙烯(HDPE)0.65-0.75美元/磅;LDPE 0.75-0.85美元/磅;PS 0.65-0.85美元/磅;PP平均0.75-0.95美元/磅;PET 0.90-0.25美元/磅。相可生物降解塑料:PLA基塑料1.75-3.75美元/磅;淀粉基塑料(PCL)2.75-3.50美元/磅;PHB基塑料4.75-7.50美元/磅。

    目前,我国的可生物降解塑料市场现在正处于从研发到大规模推广的初步阶段,可生物降解塑料企业虽然迎来了很多机遇,但仍然在发展中面临一些困难:大部分降解塑料产品比普通塑料贵1.5-3倍左右,价格成为影响其市场推广的一个重要因素,所以现在我国可生物降解塑料产品多以出口为主。

    生物降解塑料由于其良好的降解性,主要用作食物软硬包装材料,该市场也是可生物降解塑料现在最大的应用领域。但因为可生物降解塑料还未实现量产,要替代所有传统塑料是非常困难的。短期来看,尤其是经济状况不好的时期,行业客户会在很大程度上重视成本效益。从长期来看,可生物降解塑料要开发出一种可以真正在性能上超过所有其他传统塑料的领域,而不仅仅是生活的角度优于其他材料。当前能够生产可生物降解塑料的公司一直在努力寻找一种令可生物降解塑料能够发挥其最大的性能效用的使用方法,寻求改进可生物降解塑料性能的途径,如延长产品的货架寿命等。

    而另一种应用是将可生物降解塑料渗透到高价值和高性能的工程中去,这类应用会在未来表现出很高的发展趋势。如生产So-rona聚合物的杜邦公司和生产聚酰胺的阿科玛公司和其他生产者均已经逐渐涉足这个领域。PLA基塑料在经过生产过程和生产工艺的重要改进后,也越来越多地应用到这个领域了。这使得该类聚合物的新应用领域能涉及到汽车和电子产品。

    目前,可生物降解塑料在电气设备和家电产品中的应用比例还非常小,但从长远来看,具有巨大的发展潜能。

    农业公司是当前可生物降解塑料市场上最成功的公司,因为他们能获得低成本的原料。作为市场先驱者之一,嘉吉公司就从可生物降解塑料业务中获得了可观的经济效益。主要的化工公司(如帝斯曼公司等)也愿意顺应市场的发展趋势,并逐步在公司的产品系列中引入新的可生物降解塑料。除了上述的农业公司和化工公司外,括Cereplast公司和FKuR公司(改性塑料供应商)通过在塑料中掺人各种添加剂,来改善可生物降解塑料的各种性能。

    全球可生物降解塑料的市场还未出现任何大规模兼并或收购。Frost & Sullivan预计在2012年左右,大型的兼并收购仍然不会出现,因为目前可生物降解塑料业务的估值普遍较低,而公司不会考虑出售这一业务。但随着可生物降解塑料市场的发展,主要的化工公司对该业务的兴趣也越来越大,不排除它们会通过收购一些拥有独家技术生产可生物降解塑料的公司。

    7 可生物降解塑料市场的发展趋势

    现在可生物降解塑料正面临一个较为关键的时期,供应商正把生物握料从实验室或试验场渐渐投入商业生产。早期的生产商已经为他们的大量生产做好了准备,并准备在2010年前就开始自己的生产计划。不仅如此,还有一些原先在石油行业的巨头也逐渐进入到了生物塑料的行业中去。它们的出现将会使市场投资额大副增加,并有可能提出各种技术方面的解决方案。

    由于过去可生物降解塑料的发展较为停滞的原因在于市场上产品种类较少,有些可生物降解塑料(如PHA基塑料)根本就没有实现商业生产,目前这种产品基本都是由试验厂或实验室生产。即使是主流的可生物降解塑料产品,如PLA和淀粉基塑料,它们的产量也远低于传统塑料产量。这就需要将扩大可生物降解塑料的产量。预计在一到两年内,可生物降解塑料供应短缺的局面将会有所改观,主要的生成厂家正在扩能改造。NatureWorks公司已经通过扩建将PLA基塑料的产能翻了一番。Novamont公司刚刚建成了其生物提炼厂,其原料供应能力会有显著提高。Braskem公司也建成了目前为止全球最大的可生物降解PLA基塑料生产线。

    虽然可生物降解塑料缺乏大型的生产设施,但供应商还是成功地将可生物降解塑料应用到多种产品中去。供应商同时也发现了可生物降解塑料的不足(如PLA基塑料不耐高温)。上海石化研制出耐高温的PLA基塑料产品,使得PLA基塑料的应用范围扩展到新的领域。按相关部门规定,用于手机外壳的塑料必须具备基本的阻燃特性,耐高温的PLA基塑料就可以用于这一领域。

    政府出台的相关政策可以推动可再生材料的需求,同时也会对市场的在几次可生物降解塑料论坛上,普拉克大中华区总经理甄光明博士对国外的环保和限塑法规作了介绍。

    德国:出台多部环保法规,对传统塑料征收1.27欧元/千克抛置费,对传统塑料回收重复使用时免税,鼓励使用降解塑料或回收传统塑料;法国:一次性塑料袋限定使用降解塑料,不得使用非降解塑料;比利时:一次性降解塑料袋减税3欧元/千克;荷兰:包装用的传统塑料征税0.4339欧元/千克,包装用的降解塑料征税0.0733欧元/千克;美国:美国联邦机构必须尽量使用生物基塑料产品,旧金山规定一次性塑料袋必须使用降解塑料或回收塑料;立陶宛:包装用的传统塑料征税0.92欧元/千克,降解塑料袋征税0.21欧元/千克;罗马尼亚:一次性传统塑料袋征收每袋0.04欧元,降解塑料袋免税:日本:2010年以250-300万的生物基塑料取代20%的石化基塑料;韩国:一次性塑料袋等必须使用降解塑料。

    而中国在使用降解塑料方面及对生产降解塑料的厂家则没有具体的法令法规和扶持政策。中国所需的限塑法规及鼓励政策应体现在下面几个方面:在产品上明确标示可降解或生物质塑料;严抓假冒伪劣产品,严格执行法规;降解塑料及生物塑料生产出口交易的减税退税;对传统塑料征抛置税;一次性塑料袋限定使用降解塑料;设立行业省市等的碳排放标准;仿照日本相关法规,在2010年以1.0Mt/a的生物基塑料取代中国2%的石化基塑料。增长产生关键影响。在西方发达国家,可生物降解塑料得以很好的推广应用,而我国可生物降解塑料生产企业或加工企业的树脂双制成品几乎出口到这些国家,这些都得益于欧、美、日等发达国家和地区出台的扶持政策。

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