“碳中和”概念拉开我国低碳循环经济时代的序幕

2020 年 9 月，习近平总书记在第七十五届联合国大会上提出了“碳中和”的概念，中国二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。碳达峰是指碳排放量不再增长，达到峰值后将逐步降低；碳中和是指二氧化碳的排放总量可以通过植物造树造林、节能减排等方式被完全吸收掉，从而实现二氧化碳的零排放。自此，我国正式进入低碳循环经济时代，各项与碳中和相关的政策也陆续发布。

表1 我国“碳中和”相关政策

“碳中和”背景下，生物基产业有望成为万亿新蓝海

实现碳达峰、碳中和有两大方向：减少碳排放、增加碳吸收。对于化工新材料的影响包括：提升光伏、风电新能源的比例，带动上游材料的需求增长；部分替换以化石能源为原料的产品需求，如生物基聚酰胺、PLA 可降解塑料，以及生物柴油；通过碳捕捉、利用与封存技术（CCUS）实现 CO2 循环再利用。

生物基产品是指源自生物质的非食品产品，包括生物燃料、生物基化学品及生物基材料。目前全球主要的大宗生物基化学品包括乙烯、乙二醇、丙二醇、甘油、丁二醇、乳酸、癸二酸等等，生物合成技术已经产业化。其中糖基化合物乙烯、乙二醇、丙二醇、乳酸、丁二醇、琥珀酸、戊二胺等是下游生物基 PE、PLA、PET、PBS、PTT 及 PBAT 等的关键原料，油基化合物甘油、长链脂肪酸及脂肪酸则用于生物基 PHA、PA 及环氧树脂等材料的制备。

表2 生物基相关产品定义

图1 生物基材料产业链

资料来源：Nova Institute，IEA Bioenergy Task 42，安信证券研究所

生物基产业是发展低碳循环经济的重要一环：通过生物质—生物基产品—循环利用或燃烧—CO2—生物质可以形成一个完整的闭环，从而减少温室气体排放，实现低碳经济。

图2 生物基产品参与循环低碳经济流程图

资料来源：Nova Institute

化石能源的不可再生性也使得生物基产业成为必然发展趋势：据英国石油公司BP发布的《2020年世界能源统计报告》，2019年底全球世界石油探明储量为2446亿吨，储采比为49.9年，大约可开采50年。据OPEC数据，2018年世界原油储量近14980亿桶，而世界原油供给量逐年递增，2019年达到361亿桶，假设未来供给增长速度不变且无新增油储量，预计至2050年原油资源将枯竭。相比之下，以生物质为原料的生物基产业有极大的开发潜力。据Nova institute数据，地球每年生产1500-1750亿吨生物质，而2018年全球生物质总需求量仅为123亿吨，需求不及产量的十分之一。其中生物基聚合物生物质需求量目前占比极低，仅占0.034%。

图3  2018年全球123亿吨生物质用途分布情况

资料来源：Nova Institute

生物基产业有望成为万亿新蓝海：据OECD预计，全球有超过4万亿美元的产品由化工过程而来，未来10年至少有20%的石化产品可由生物基产品替代。这也就意味着生物基产业市场规模有望达到8000亿美元，市场空间广阔。

生物基聚氨酯或将成为开发新方向

聚氨酯被誉为“第五大合成塑料”，具有耐磨、抗撕裂、密封、隔音等特性，被广泛应用于轻工、化工、电子、建筑、汽车、纺织、医疗、国防、航空航天等国民生产生活的各个领域。据天天化工网统计，2020年中国聚氨酯制品的消费量约1174.8万吨。但在庞大的需求背后，是以牺牲环境和资源为代价。生产聚氨酯原料和制品大多来自石油、煤等不可再生资源，并且这些原料大多为有毒、有害的化学品。同时聚氨酯材料难以降解，其废弃物回收困难，从而会造成很大的环境污染。

因此从环保和减少不可再生能源消耗的角度来考虑，使用廉价、环保、可再生的生物基材料代替石油原料来生产环保型聚氨酯是一个很好的发展方向。目前全球生物基聚氨酯主要应用在建筑、汽车、电子和家具领域，其中建筑行业已成为全球生物基聚氨酯最大的终端应用市场。

但目前国内在生物基聚氨酯材料的研究水平还不够高，由于多种技术壁垒的限制，生物基聚氨酯在中国还未发展起来。目前市场上的生物基聚氨酯产品性能还无法和石油基聚氨酯产品相媲美，品种少，稳定性相对较差，无法满足客户的差异化需求。

此次“碳中和”概念的提出，将推动生物基产业的快速发展，未来生物基材料在聚氨酯行业的应用可期，生物基聚氨酯产品或将成为未来聚氨酯行业的主流发展方向。