中国可完全生物降解塑料PBS行业发展态势分析及产业发展前景预测报告（节选）

　　聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一种具有完全生物降解性能的高分子聚酯塑料，具有良好的成型加工性能和优异的生物降解性，在自然条件下可100%分解成H2O和CO2，是国际上公认的可完全生物降解聚合物。和PCL、PHB、PHA等降解塑料相比，PBS价格极低廉，成本仅为前者的1／3甚至更低，且耐热性能好，热变形温度和制品使用温度可以超过100℃。其合成原料来源既可以是石油资源，也可以通过生物资源发酵得到，因此引起科技和产业界高度关注。自20世纪90年代进入材料研究领域，并迅速成为可广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究热点材料之一。

　　第三章世界可完全生物降解塑料PBS行业发展现状分析

　　第一节世界可完全生物降解塑料PBS行业运行概况

　　1.世界可完全生物降解塑料PBS市场现状分析

　　1.12008年国外产品生产总体概况

　　近年来，国外PBS生产量增长比较稳定，为10%左右。2006年国外PBS产量为3.22万吨，同比增长9.9%；2007年产量为3.57万吨，增速为10.9%；2008年产量达到3.92万吨，增速为3.92%，2009年上半年产量为2.87万吨。

　　图表2006-2009年国外PBS产量情况

　　1.22008年国外产品需求量情况

　　PBS需求量巨大（包括潜在需求量），是产量的15倍左右，但由于价格等因素限制，PBS实际需求量远未达到此规模。在增长率方面，PBS潜在需求量增长率也高于供给量年增长率。2006年国外PBS需求量（包括潜在需求量）为58.5万吨，同比增长10.8%；2007年需求量（包括潜在需求量）为65.7万吨，增速为12.3%；2008年需求量（包括潜在需求量）为72.9万吨，增速为11%，2009年上半年需求（包括潜在需求量）37.1万吨。

　　图表2006-2009年国外PBS需求量情况

　　2.世界可完全生物降解塑料PBS技术分析

　　PBS的国内外研究热潮开始于上个世纪90年代。目前，中国在PBS的生产技术和生产能力上，已处于国际先进行列。但在专利数量上，中国和日本还有较大差距。中国PBS合成专利10项，而日本高达61项。总体来说，PBS是一个生产工艺及技术创新的新材料环保产品，目前仍处于探索阶段，尚需进一步改进和优化生产工艺，提高产品品质，降低成本。因此世界PBS技术研究发展研究阶段，发达国家PBS技术的主要研究领域包括：pbs降解研究、制品的应用研究、生产流程的优化、生产成本的控制。

　　图表国外pbs技术的主要研究领域

　　1、PBS基芳香族共聚酯的降解研究

　　由于苯环结构的存在，共轭体系的加大，芳香族聚酯中酰基碳的空间阻力增大、正性下降，使芳香族聚酯发生水解、生物降解等反应的速度下降，所以，芳香族聚酯是聚酯家族中降解速度最慢的一类

　　国外将PBS和含有芳香结构单元的共聚酯进行降解研究，发现随着邻苯二甲酸酯含量的增加，生物降解性能下降。影响PBS降解有分子量和聚酯形态等因素。分子量越高，越不容易降解；聚酯形态的比表面积越大，越容易降解。

　　2、PBS基脂肪族共聚酯的降解研究

　　采用可控堆肥法降解PBS及PBSA(聚丁二酸／己二酸一丁二醇酯)。结果表明：在可控堆肥条件下PBSA薄膜和PBS薄膜都具有良好的生物降解性能，但PBSA薄膜90d的生物降解百分率为92.1%，而PBS薄膜的降解率为60.7%，并且整个降解过程中，PBSA薄膜的降解速率都比PBS薄膜要快。PBSA比PBS降解速率快的原因与PBSA的熔点下降和结晶度的降低有关。熔点下降，分子间作用力变小，微生物容易攻击并切断分子链，所以降解性能提高；由于降解首先发生在非晶区，所以，结晶度降低，降解速度加快。

　　Mal。NamKim在PBS中引入了第三单体1，2-BD(1，2-丁二醇)进行共聚，得到了具有枝状结构的PBSB。对PBS基芳香族共聚酯而言，在芳香二元酸含量较低时，结晶度起主要作用，随着芳香二元酸含量的增加，结晶度降低，生物降解性提高；当芳香二元酸的含量增大到一定程度时，芳香二元酸起了主导作用，芳香二元酸含量继续增加，降解性下降。

　　3、成本控制技术

　　用非粮食作物如秸秆、玉米芯等制备丁二酸丁二醇。发酵法制备原材料的技术正在中试，水解法制备原材料已经中试成功。这些技术产业化后将降低PBS的价格。

　　4、PBS生产工艺

　　目前，较为成熟的PBS生产工艺如下图所示。

　　图表PBS生产工艺流程

　　3.世界可完全生物降解塑料PBS价格走势分析

　　目前，国外PBS价格约为5000美元/吨。随着技术的不断成熟及应用范围的不断扩大，预计未来2-3年PBS价格下降20-30%。

　　第二节世界主要国家可完全生物降解塑料PBS行业发展情况分析

　　1.美国

　　1.1销售者逐渐接受新型降解材料

　　美国市场研究机构发现，41%的美国消费者和59%的欧洲消费者非常渴望购买以天然材料制成的可生物降解材料包装的食品，其中大约77%的欧洲消费者愿意为此多付5欧分，而74%的美国消费者愿意多付l0美分。上海市有关机构曾做过调研，只要新型降解材料的使用成本不超过普通产品成本的30%，政府可以承受，将鼓励其推广使用。

　　1.2市场需求逐步扩大

　　尽管2007年美国生物降解塑料的需求占所有热塑性塑料树脂需求的比例还不到0.5%，但由于近年来国际原油价格的大幅上涨，已经使得生物降解型塑料与传统的石油基塑料树脂相比在成本上开始具有竞争力。生物降解型塑料要想占到更多的市场份额，必须要进一步降价。然而，由于玉米价格的快速上涨，已经提高了主要以玉米为原料的生物降解型塑料的成本。

　　美国生物技术工业组织近日预测，今后五年，随着聚合技术的进步及加工手段的改进，可生物降解塑料的性能将不断提升，从而刺激美国对可生物降解塑料的市场需求不断增长。从现在起到2012年，美国可生物降解塑料的市场需求将增至32.7万吨，市场规模将达8.45亿美元，年均增长速度为16%。

　　据称，随着产能的扩大及生产效率的提升，基础树脂价格将稳步降低，从而带动美国可生物降解塑料的平均价格继续下降。有了这样的有利因素支撑，无疑将提升可生物降解塑料与石油基聚合物的竞争力，同时也将增强政府和消费者使用环境友好的可持续发展材料的动力。

　　随着产品价格的降低、性能的改善及人们对其加工机械越来越熟悉，到2012年，聚乳酸在美国将获得更广泛的应用，特别是在包装膜、热塑性产品及食品用具等领域将有更大的增长潜力。而产品价格的降低及树脂共混料性能的提高，也让淀粉基生物降解塑料显示出较好的增长前景。除了用于庭院和厨房的包装袋这一主要用途外，这类材料还可用作餐盘、碗及其他食品用具。而在所有这些材料中，聚酯基生物降解塑料的应用前景最广，需求增长速度也最快。另外，聚酯基生物降解塑料与聚乳酸、淀粉及其他材料还有良好的协同性。

　　2007年，美国生物降解塑料的70%都用在包装业。今后，包装业仍将为这种材料提供最多的应用机会。随着树脂性能及加工技术的提高，模塑生物降解产品在容器及托盘等方面将获得更广泛的应用。另外，生物降解塑料膜还可制成各种袋、衬里及其他包装用具。

　　由于看好生物塑料的发展前景，各大生产商纷纷扩能。帝人公司从丰田公司购买的爱媛县1000吨/年聚乳酸(PLA)生产线已投入生产。与此同时，帝人与美国嘉吉的合资公司奈琪沃克(NatureWorks)正在亚洲和欧洲为第二个新厂选址。

　　特乐斯(Telles)是美国生物科学公司Metabolix与ADM的合资生物塑料公司，正在美国爱荷华州为它的Mirel牌生物塑料产品建设第一条生产线。该生产线产能为5万t/a。

　　2.日本

　　日本是全球生物降解塑料研究和应用开发最为活跃的国家之一。日本已经工业化生产的生物降解塑料主要有昭和高分子的PBS(商品名Bionolle)、三井化学的PLA(商品名LACEA)、三菱化学的PHB，合成化学的PVA等。昭和高分子公司的PBS产业化规模将达到10万吨/年；三菱树脂公司与美国NatureWorks公司签订代理协议，建成年产1万吨/年规模可降解薄膜制造基地。日本在应用技术开发方面投入相当大，如可降解的包装薄膜、片材、板材、包装容器和包装袋等，近年来尤其引人注目的是日本丰田汽车公司和富士通公司分别在汽车内饰和笔记本电脑上使用生物降解塑料，日本JVC公司生产出玉米塑料DVD光盘。

　　日本也是塑料生产大国。20世纪八十年代，其年均废旧塑料排放量占生产量的46%。废旧塑料的处理已成为日本的严重社会问题，而且日本是能源短缺国家，所以对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。九十年代初，日本回收利用废旧塑料率为7%，燃烧利用热能率为35%。日本在混合废旧塑料的开发应用方面也处于世界领先地位。

　　3.德国

　　目前德国就有相关的产业扶持政策，如果采用聚乙烯材料，国家会向厂商征收一倍左右的税收，以弥补全社会为这种不能降解的塑料材料的回收处理产生的成本，这样一来原本具有价格优势的聚乙烯等化学材料，本身价格将近10000多人民币一吨，额外的税还需缴纳10000多人民币，而先进的环境友好型材料聚乳酸售价也就在20000多一吨左右，这样生物材料的性价比就能得到凸显。

　　德国的巴斯夫、Biotec等公司，得益于政府和民间环保组织的支持，生物降解塑料的产业化进展迅速，产品包括聚酯、淀粉基生物塑料等。2001年，BSAF公司将其开发的完全生物降解塑料Ecoflex产品推向市场，主要用作垃圾袋、一次性包装袋。据报道，BASF目前又开发出一种新型生物降解塑料Ecovio，该新型塑料将美国NatureWorks公司的聚乳酸(PLA)通过化学反应与Ecoflex聚酯相链接，并首次推出商品名为EcovioLBX8145的产品，该产品将用于购物袋柔性薄膜。德国Biotec公司研发和生产以淀粉和脂肪族聚酯为主要原料的全生物降解塑料，商品名为“Bioplast”。

　　4.意大利

　　意大利是目前欧洲回收利用废旧塑料工作做得最好的国家。意大利的废旧塑料约占城市固体废弃物的4%，其回收率可达28%。意大利还研制出从城市固体垃圾中分离废旧塑料的机械装置。意大利对废旧塑料回收一般是将塑料碎片和纸片一起收集，分离后的废旧聚乙烯制品经粉碎处理，用磁筛除去铁等金属杂质，经清洗、脱水、干燥后，通过螺杆挤出机进行造粒。这种回收料再加入新料，可保证其具有足够的力学性能，可生产垃圾袋、异型材、中空制品等。

　　意大利Novamont公司是世界上最早进行生物降解塑料产业化的企业，其中商品名为“MaterBi”的淀粉/PVA、淀粉/PCL生物降解塑料已有多年历史，目前产能己达到1万吨/年，被多家包装制品生产商如爱尔兰欧米家包装公司、美国生物集团公司购入作为主要原料生产各种生物降解制品，主要用于包装材料、堆肥袋、卫生用品、一次性餐具、农用地膜等制品加工。2004年，Novamont公司收购了美国伊士曼公司的"Eastar-Bio"共聚酯系生物降解塑料业务。在众多的生物降解塑料生产企业中，尤以德国BASF公司、Biotech公司、美国NaturWorks公司、意大利Novonmont公司和日本昭和高分子等公司的技术和产品为代表，其降解产品都为全生物降解塑料。从研发历史来看，意大利Novonmont公司研究生物降解塑料的时间最长。

　　第三节世界可完全生物降解塑料PBS行业发展趋势分析

　　为满足世界范围的需求增长，PBS市场在逐渐扩大。预计今后几年，PBS的开发、生产和需求都保持两位数的增长速度。

　　美国BCC研究机构曾预测，全球PBS年增长率17%，从2007年的24.6万吨增长到2012年的54.5万吨。尽管目前PBS用量不到全球塑料总用量的1%，但PBS市场仍将保持两位数的速度增长，尤其在包装领域和在一些耐用制品领域。

　　尽管不同产品和市场存在较大差异，但从整体上看，这一市场仍将以两位数速度增长。这一增长速度与可制堆肥和可生物降解的生物聚合物的增长有关。

　　PBS增长的驱动力来自两个方面：一是消费需求，二是波动的油价。虽然现在油价有所下降，但它会再次上扬，因此从短期看制造PBS在经济上具有竞争力，从长期看也是可持续发展的解决方案。

　　减少环境影响和化学工业创新，都是发展PBS强有力的推动力。可口可乐和沃尔玛等企业已宣布将致力于扩大PBS应用领域。可口可乐公司推出新的可完全回收利用的塑料瓶，其中30%由甘蔗和糖浆制成，其余部分为石油基聚乙烯。目前的PBS主要缺点是欠耐热性、抗冲性和阻隔性。PBS价格往往高于普通塑料。同时，生物降解塑料并非适用于所有的应用领域，例如生物降解塑料管材不能埋在地下，在地下这些管材并不稳定，会突然开裂。聚乳酸PBS也需要进一步提高强度。

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