我國生物降解塑料發(fā)展面臨的機遇和關(guān)鍵問題

王本力

塑料是現(xiàn)代工業(yè)和人類生活最重要的基礎(chǔ)材料之一，然而傳統(tǒng)塑料導致的白色污染問題日益嚴重，催生了降解塑料的發(fā)展。Our World in Data研究顯示，1950—2015年，人類共生產(chǎn)了83億t塑料制品，其中，直接填埋或遺棄49億t、直接焚燒8億t、仍在使用26億t（含1億t再生塑料）。未來，塑料的使用量仍將保持一定增速，而廢棄塑料一般需要200～700年才能降解。大量難降解的塑料垃圾進入全球生態(tài)系統(tǒng)，危害了生態(tài)系統(tǒng)的健康，進而影響了人類的健康。HIS數(shù)據(jù)顯示，2018年，全球40%的塑料用于包裝，而全球近60%的塑料污染也主要來自包裝。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署指出，到2050年99%的鳥類都會誤食塑料。如不采取措施，到2040年，每年流入海洋的塑料將增加為目前的近3倍，達到每年2 900萬t，相當于全球每米海岸線都有50kg塑料。因此，降解塑料將成為未來的發(fā)展重點。

1 區(qū)分“生物降解塑料”和“生物基塑料”概念

當前，在地方新建項目、招商引資過程中，常常碰到類似“生物基材料”“生物基塑料”“降解材料”“生物降解材料”“再生塑料”等相關(guān)項目。為避免引起混淆，有必要澄清相關(guān)概念。

降解塑料是指在自然界各種條件下，能最終完全降解變成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)的一類塑料。生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解變成CO2或/和CH4、H2O及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。這里的生物是指“自然界存在的微生物”。生物降解僅僅是塑料降解的一種方式，其他降解方式還有熱氧降解、水降解、光降解等等。

生物基是指生產(chǎn)塑料的原料來源，與化石基相對應，主要包括谷物、豆類、油料等農(nóng)產(chǎn)品，以及加工廢棄物、秸稈或草、竹、木、藻類等可在生物質(zhì)。生物基與塑料是否降解并無必然聯(lián)系，生物基塑料并不一定是降解塑料，而化石基塑料也可能降解。

另一個需要區(qū)分的概念是“再生塑料”。再生塑料是從回收利用的角度進行定義，是指通過預處理、熔融造粒、改性等物理或化學的方法對廢舊塑料進行加工處理后重新得到的塑料原料。

在環(huán)保要求下，生物降解塑料成為塑料產(chǎn)品發(fā)展的主要方向和市場投資的熱點。當前，生物降解塑料以聚乳酸（PLA）和聚對苯二甲酸—己二酸丁二醇酯（PBAT）為主，還包括聚羥基脂肪酸酯（PHA）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚乙交酯（PGA）、聚己內(nèi)酯（PCL）等。

2 政策逐漸向“禁塑”轉(zhuǎn)向，將帶動降解塑料快速發(fā)展

全球“限禁塑”政策可劃分為2010年以前、2011—2020年、2020年以后3個階段，詳見圖1。

2.1 2010年以前，以“限塑”為主

進入21世紀，愛爾蘭、意大利、美國等出臺了各種類型的限塑政策。我國也于2008年初開始限制生產(chǎn)銷售使用塑料購物袋，基本與歐美國家同步。

2.2 2011—2020年，“限塑”“禁塑”并存，逐步向“禁塑”轉(zhuǎn)變

2011年和2014年，意大利與法國開始實施“禁塑”政策，并一直持續(xù)至今。特別是2018年以后，奧地利、美國、澳大利亞等國家密集出臺“禁塑”措施，歐盟也逐漸加嚴限塑措施。2018年，歐盟大部分國家通過提高提高塑料袋價格或增加稅收的方式，來減少塑料袋的使用；2019年，歐盟要求傳統(tǒng)塑料購物袋使用量較2010年減少50%、較2025年減少80%；當年又提出，到2025年塑料瓶必須含有至少25%再生成分的目標。

2.3 2020年以后，“禁塑”占主導

歐盟要求2021年起禁止使用一次性塑料產(chǎn)品，冰島要求2021年前全面禁止使用塑料袋。我國于2020年出臺了《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》，隨后發(fā)布了《禁止、限制生產(chǎn)、銷售和使用的塑料制品目錄》征求意見稿。與2008年的要求相比，禁止生產(chǎn)和使用的領(lǐng)域范圍明顯擴大，不僅僅限于不合規(guī)塑料包裝袋，還包括農(nóng)用地膜、醫(yī)用廢料等產(chǎn)品。最核心的是順應時代發(fā)展，對餐飲、快遞、電商包裝應用提出了要求，并強調(diào)了降解塑料的推廣。

從政策實行效果可以看出，盡管降解塑料已經(jīng)出現(xiàn)了近20年，但其推廣應用依舊是靠“限塑”“禁塑”政策的驅(qū)動。并且“禁塑”比限塑對降解塑料消費量的刺激效果更強。通常，限制塑料使用，常常需要增加產(chǎn)品的成本，多被轉(zhuǎn)移至消費者，進而減少消費。而每一次“禁塑”政策的推出都會帶來降解塑料需求的快速增加。以西歐為例，2011、2014、2017年，西歐國家進行“禁塑”，使得當年降解塑料消費量大幅增長。而在2012、2015、2016年，推行“限塑”時，當年降解塑料消費量增速明顯下滑。據(jù)此推測，2021年我國開始實行全國范圍內(nèi)“禁塑”，將有望帶動我國降解塑料消費量的增長。

3 我國生物降解塑料發(fā)展面臨的3大問題

3.1 投資意愿強，但存在產(chǎn)能過剩風險

隨著宅經(jīng)濟、電子商務、快遞物流等的發(fā)展以及國家和各省市“禁塑”措施的陸續(xù)落地，將推動國內(nèi)生物降解塑料市場快速發(fā)展。石油和化學工業(yè)規(guī)劃院的研究顯示，2025年我國降解塑料制品的潛在市場保守預測超過250萬t，樂觀預測超過380萬t。但我國降解塑料現(xiàn)有產(chǎn)能利用率不高。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2018年整體產(chǎn)能利用率僅為30%。同時，現(xiàn)階段國內(nèi)在降解塑料領(lǐng)域投資熱情高漲，可能進一步加劇產(chǎn)能過剩風險。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2021年上半年，我國PLA擬建產(chǎn)能超過200萬t，PBAT擬建產(chǎn)能超過600萬t，2025年我國降解塑料建成產(chǎn)能就將超過460萬t。在市場受政策影響大、技術(shù)不完善、技術(shù)來源不確定等情況下，投資生物降解塑料風險較大，存在產(chǎn)能過剩風險。

3.2 替代空間大，但仍受制于高價格

從潛在市場需求看，降解塑料對傳統(tǒng)塑料的替代大有可為。尤其是多種降解塑料共混使得其性能已經(jīng)能逐步滿足下游要求，甚至有些領(lǐng)域更佳，在快遞包裝、垃圾袋領(lǐng)域，2025年降解塑料的替代量將達到50萬～100萬t。但對于降解塑料而言，性能不是最主要的瓶頸，成本才是制約降解塑料替代傳統(tǒng)塑料的主要因素?？紤]到2020年以來原材料價格的大幅持續(xù)上漲，在此以2019年的價格進行比較（詳見表1）。除淀粉基塑料外，其他降解塑料的平均售價多為傳統(tǒng)塑料的1.6～5倍。在對成本和性能敏感的應用領(lǐng)域，傳統(tǒng)塑料在體量、價格和綜合性能上仍將保持優(yōu)勢，其地位短期之內(nèi)依舊牢固。降解塑料主要用于替代政策要求下對價格相對不敏感的傳統(tǒng)塑料。

3.3 部分產(chǎn)品具有競爭優(yōu)勢，但關(guān)鍵原料存在斷供風險

總體來說，我國生物降解塑料上游原料和下游應用產(chǎn)業(yè)均已成熟，但降解塑料樹脂生產(chǎn)處于發(fā)展初期。以丁二酸、D—乳酸、戊二胺等為代表的生物基單體的生物制造技術(shù)取得突破，總體技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位。依托國內(nèi)充足的原料供應和較成熟的技術(shù)，我國已經(jīng)成為全球最大的PBAT生產(chǎn)國家。近年來，隨著我國生物降解塑料的迅猛發(fā)展，特別是未來幾年生物降解塑料產(chǎn)能的不斷增加，將帶動關(guān)鍵原料需求的增長。但國內(nèi)PLA仍處于起步階段，大部分國內(nèi)企業(yè)不具備使用乳酸生產(chǎn)高光純丙交酯的能力，必須依賴國外進口。高光純原材料目前全球僅美國Natureworks、荷蘭Corbion和國內(nèi)極少企業(yè)能夠生產(chǎn)，國內(nèi)投資PLA的企業(yè)應高度關(guān)注原料供應的可靠性，謹防原材料供應被“卡脖子”。此外，生產(chǎn)1，4—丁二醇（BDO）的企業(yè)中大部分為內(nèi)部消化，供應其產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)，很難向外部輸出至供給市場。未來原料BDO可能成為產(chǎn)業(yè)鏈上短缺環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語

生物降解塑料價格較傳統(tǒng)塑料價格貴，其推廣應用受政策驅(qū)動，如政府沒有強制使用，產(chǎn)品難以推廣，企業(yè)難以生存。應加強政府各項政策規(guī)劃的執(zhí)行力度，保障措施落地實施。同時加強政府監(jiān)管監(jiān)查，加強產(chǎn)品標準制定和產(chǎn)品認證，謹防假冒偽劣產(chǎn)品擾亂市場秩序。此外，應關(guān)注歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)政策法規(guī)的影響，特別是歐盟《一次性塑料指南》禁止所有氧化降解塑料，將對P B A T產(chǎn)品產(chǎn)生的潛在影響。

10.19599/j.issn.1008-892x.2021.06.002