2022年中国可降解材料市场研究报告.docx

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1、2022年中国可降解材料市场研究报告可降解材料I研究报告核心摘要:背景：新材料是现代科技发展之本，可降解塑料是新兴的塑料新材料。随着全球对改善环境的诉求越来越强烈，使用生物降解塑料被认为是根治一次性塑料白色污染”最有效的解决方案。着眼于中国的双碳战略目标，生物基生物降解塑料全生命周期排放的温室气体总量较低。在此背景下，本报告深入研究可降解塑料行业现状。现状：从性能上看，PLA、PBAT、PHA等生物降解塑料性能接近普通塑料，为替代不可降解塑料创造了条件；从技术上看，PLA生产的中间原料丙交酯技术难以完全突破，限制产能释放，而PBAT国内生产工艺不受限于国外，产能快速扩张；从应用上看，可降解塑料

2、主要应用在餐饮、医疗和农业等领域。根据艾瑞测算，至2025年，外卖包装、农膜和医疗领域将会释放可降解塑料需求494.8亿元、72.7亿元和0.172亿元。深思：长远来看，可降解塑料产业发展面临不确定性：一，可降解塑料的成本高于传统塑料，靠政策驱动的市场可持续性存在风险，产品的推广最终取决于产业降本提效的空间；二，国内掌握生物降解塑料技术的企业不多，而且在关键环节与国外企业相比仍有较大差异，若后续技术无法突破，存在产能无法按时释放的风险；三，多数可降解塑料的降解基于工业堆肥集中处理或特定的温度、湿度、菌类等条件，而实际在使用后，能否有效地收集可降解塑料并满足降解的环境条件还有待验证。01 -综述

3、：可降解材料的背景及现状现代科技的三大支柱新材料/新能源/信息化传统形态向新形态过渡材料定义人类用于制造物品、器件、构件、机器等物品的物质.W 可产生各种热量或可做功的物质.f结构材料：新型陶瓷材料，非晶态合金等功能材料：新金属材料，精细陶瓷和光纤等等.。化石能源储备下降；环境污染；新型能源需求提升.必工太阳能、风能、生物质能和核聚变能等出现。以现代通信、网络、数据库技术为基础，对所研究对象各要素汇总至数据库，促进信息交流和知识共享。行业共性市场空间大：全球范围内积极发展，国家重点铺设，是国际间重点竞争领域。增共性.从原有产业链扩展为更细分领域的产业链，在科研人员和经费大量投入后，从产业引导转

4、变为创新引导的思路.中行业本质：快速发展、超高回报、有很强的确定性.新材料是人类赖以生存和发展的物质基础新能源是人类生产生活的横心动能信息化是人类交互沟通的必要连接来源：艾瑞咨询研究院自主册究及给制.C2022.4 1Research Inc.环保全生命周期评价体系从全生命周期从流入到流出看材料的循环评价环保材料并不仅在材料的使用阶段，应该涉及材料本身的全生命周期中。包括从原料开采、生产制造、运输物流、使用维护、回收利用及废物处理全流程中是否能够尽量减少对于大环境的污染，减少能源使用等。原料的来源和使用真正符合合理、绿色的资源消耗；制造环节中可以利用技术生产出友好于环境、人类的无污染产品；运输

5、和使用的过程中材料符合生态健康、人类健康，以及最后环节的回收再利用和废物处理做到真正的回到自然中去良性循环，实现真正的全生命周期体系，切实解决白色污染问题。环保周期全生命评价体系示意图生产制造对于本报告涉及的可降解材料作为环保材料中的重要组成，同样应评价其在生命周期是否可以做到环保且可绿色循环白色污染中59%来自包装和农膜塑料制品，而这类用途的塑料一次性、难回收的特点不适合塑料再生利用，唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题.研究其从原料采集到制作、利用和回收循环利用具有重要意义.w/Av irsea(ch com cn米滋：PldVK Soup FournLition. Th。Ccrivo

6、rsaign . Forb。、 支洞内小!忻交后:FiT胡号:刮.c 2022 4 iResearch Inc百年难解的白色恐怖塑料无法降解的塑料制品分解为微塑料侵害动物和人类健康未被回收处理的塑料袋、塑料瓶和塑料包装等各种塑料制品在被人类遗弃在陆地上或抛入海洋中后，将不可避免地对自然环境及野生动物生存造成严重损害。塑料制品被遗弃后在自然界中逐渐变得易碎并开始缓慢分解，这是由于太阳光照射、氧化、物理摩擦或动物啃食造成的。对不可降解塑料而言，其分解过程将永远持续进行。塑料碎片的尺寸因不断分解而变得非常细小，最终成为微塑料形态。微塑料物质无法降解。由于其尺寸极为细小，因此可能随着天气变化、动物啃食

7、等原因发散至大自然的各个角落，即进入到水资源、土壤甚至飘散至空气中，在对自然环境造成直接污染的同时也会因野生动物及鱼类的摄入而影响动物的生存。科学研究证明深海鱼类的消化系统中发现有微塑料物质，而消化系统中的微塑料可能移动至肌肉组织中。一些体内存有微塑料物质的鱼类是常见的商业化渔捕对象，鱼类肌肉组织中的微塑料可能会被人类最终摄入体内。因此不可降解塑料制品不但对自然环境造成严重污染，还会以食物链移动的形式转而危害人类健康。微塑料对海洋生物的危害示意图海平面线漂浮在海洋表面的微配料在海墨上的微塑料上届,中层及底桶鱼类害身体健康.海鸟直接能司接从海洋中食入微塑料物质进入体内被人类遗弃的生料制制进入海洋

8、后不断分解,最终形成微史蚪，通过自接或间接的方式被不同海洋生松逗入体料的影响.人类迪比舌动中隐拐的大部分海产品均有可能受到微费料的侵害,最终进入人体危内.依莪海洋生存的海鸟也会在猎取食物的过程中受到微塑来瀛：Plastic Soup Foundation; The Conversation Trust; Forbes;艾瑞咨询研究院自主研究及绘制.2022.4 iResearch Inc.常用可降解材料的性能对比淀粉基塑料综合性能最低，生物降解塑料性能接近普通塑料淀粉基塑料机械性质较差且透明度低，是综合性能最低的可降解材料。PLA （聚乳酸）、PHA （聚羟基脂肪酸酯）、PBS （聚丁二酸丁二

9、醇酯）、PBAT （聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）等后发展的可生物降解塑料性能比淀粉基塑料更好。对不同的下游应用（膜、塑料袋、杯具等），要综合考量不同材料的耐热性、机械和加工性能。其中，模量对于材料的软硬影响较大。从制作硬质产品的需求出发，PLA具备较高的硬度和高透明性，是理想的透明容器、管材制造原料，但耐水解性能不佳；从制造软质产品的角度，PBAT兼具PBA （聚己二酸丁二醇酯）和PBT （聚对苯二甲酸丁二醇酯）的特性，性能接近传统石油基塑料，具备较好的延展性和断裂伸长率，成膜性能突出，PBS与其性能接近。PHA具备良好的降解能力，不要求工业堆肥等苛刻条件。综合来看，PBAT、PLA等的性能与

10、普通的日用消费级塑料已经比较接近。常用可降解材料的性能对比PLAPHAPBSPBAT淀就基28料耐热性能较高高高高成膜性能*蝴蜗责好螃低蜘低雌力学强度较高高高高适中酎水解性能低高高高适中透明性-9低低低低生物相容性好好好好好来源：和晓楠簿第击料的发展现状分析），聚合物物性表，艾瑞咨询研究院自主研究及给制.的：TgffOWtatt,C2022.4 iResearch Inc.常用可降解材料耐热性,机械性能和加工性能的比较TgTm拉伸强度杨氏模量断裂伸长率抗弯强度抗弯模量(X)(X)(MPa)(GPa)(%)(MPa)(GPa)PLA57-58140-152532.45923.4PHA475-18

11、020-651-1040-1000PBS-3011431680350.63PBAT-30110-120200.089003.10.08来源：和晓楠降解塑料的发展现状分析，聚合物物性表.艾瑞咨询研究院自主研究及绘制.注释：Tg指玻瑞化混度，温度.02022.4 iResearch Inc.可降解环境条件可降解材料并不能在自然界中形成天然闭环，只有满足一定的环境条件才能完全降解。根据外部环境因素进行区分，降解方式主要包括水降解、土降解和光降解，不同方式下的降解时间和条件不同，目前大多数可降解材料需要满足堆肥条件。2022 4 iResearch Incwww i，esea h com c n降解方

12、式示意2022 4 iReseafCh Incwv/w iresearc 降解环境示意庭院堆肥海洋环境降解降解时间, 16个月降解时间 112个月降解时间 1-2 年降解条件-簸 25*5保持一定温度降解条件高盐低温.流动性强降解条件 50。60温保持一定温度特定重种发薛来罗艾喏各询期犬玩自主机宛及或物.注作目前区内可注解叼，主要未用工1k化堆纪方走生物降解材料降解环境现状分析鉴于原料、结构的不同，在不同的环境条件下不同的生物降解材料降解方式及速率存在差异，这影响环保全生命周期的循环实现及长短，进而影响未来不同材料的使用前景。根据有关研究显示，目前市售的一次性生物可降解塑料产品中83%是可堆肥

13、降解塑料，需要在工业堆肥条件下进行降解，例如PLA、PBS等无法在自然条件下实现快速降解。但目前我国可降解材料处于起步阶段，堆肥厂等后端处理设施未普及，处理方式仍以填埋和焚烧为主，未实现有效循环。根据中国统计年鉴2021，2020年我国城市垃圾清运和处理采取卫生填埋、焚烧、其他三种方式，采取其他方式进行无害化处理的厂数有180座（14.0%）,其他方式处理量占比约4.6%,可见我国堆肥处理能力低于4.6%。家庭堆肥可分散垃圾处理压力，但其相较于工业化堆肥，规模小、温度低，工业可堆肥降解塑料在家庭堆肥中不能保证降解。且具有空间需求，在较早鼓励家庭堆肥的德国，家庭堆肥多在私人花园进行，政府部门也对家庭堆肥最小面积作出要求，这在中国城市是难以大范围推广的。家庭堆肥亦存在卫生管理、堆肥原料选择等技术要求。不管是工业堆肥还是家庭堆肥，都需在降解前做好有效的分类，这对居民个人的相关知识储备、认知水平及社会有效的垃圾分类回收系统提出要求，目前我国这两项都有待改善。综上，生物降解材料的后端处理问题将阻碍其未来大范围推广，使得全生命周期循环效率低甚至无法实现。不同材料降解方式及速率对比材料降解方式及速率:M堆肥条件（58U以上，有氧的群）：58天降解率84%厌氧堆肥条件（58C 60%;SJ8） :