2022年中国PHA行业发展现状分析 高成本是其商业化道路上的“拦路虎”【组图】

PHA行业主要品牌：中粮科技（000930）、天津国韵生物、北京蓝晶微生物、深圳意可曼、北京缘塑科技、宁波天安生物、北京微构工场、广东荷风生物、珠海麦得发、江苏洁净环境、捷克Nafigate、北京本农环保、丰原生化等。

本文核心观点：PHA与PLA性能对比、PHA的下游领域、主要企业PHA产能

PHA具有完全可降解性，中国企业积极布局新产能

聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoates，PHA）是一种高分子生物材料，存在于细菌细胞等微生物细胞中（类似细菌脂肪）。PHA既是细菌在生长条件不平衡时的产物，也是微生物体内的碳源和能量的储存物质。PHA是由100－3000个相同或者不同羟基脂肪酸单体的高分子聚合物，大多数单体为链长3－14个碳原子的3－羟基脂肪酸，侧链为高度可变的芳香族或脂肪族基团。

PHA相关研究起源于20世纪20年代，如今已经逐步开始产业化。

目前，应用最广泛的可降解塑料PBAT和PLA，且两者均实现产业化；然而PBAT和PLA均无法实现自然降解，都需要微生物参与经过一定温度下的堆肥过程才能实现降解。PHA具有自发的生物可降解性，无需堆肥即可在自然环境下降解，且降解时间可控。PHA甚至可以在土壤、海水、湖水、生物体内都可以被降解，主要是微生物种群通过PHA水解酶将PHA降解为自己需要的营养物质。PHA相比其他可降解塑料具有可自然降解、生物相容、气体阻隔性的优势。

PHA作为生物基材料，还具有非常重要的两大属性：（1）完全的生物可降解性：一般的生物可降解材料需要在堆肥条件下才能降解，而PHA具有自发的生物可降解性，无需堆肥即可在自然环境下降解，且降解时间可控。（2）优异的生物相容性：PHA在生物体内的降解产物主要是小分子低聚物或是单体成分，对人体无毒无害，也不会引起强烈的排异反应。PHA组成结构多样性带来PHA性能差异化与多样化，应用场景不断增多。

如今，中国已走在PHA产业化前列，规划产能超过10万吨。天津国韵生物科技有限公司现有年产1万吨的PHA生产线，并计划在吉林建设10万吨规模的生产线；宁波天安生物材料有限公司拥有年产2000吨的PHA生产线；绿塑科技也已建成万吨级PHA生产基地。蓝晶微生物新一轮融资开始建设PHA量产基地，总产能规划为10万吨，分三期建成，其中5000吨的一期生产线将在2022年内建成投产。微构工场也于2021年6月完成200吨的PHA装置投产，并且在7月利用得到的PHA成功制成纤维纺，在生物合成塑料道路上又迈出了重要的一步。

高昂的制造成本成为PHA发展痛点

生物合成法是PHA的主流合成方法。传统的化学合成方法由于反应毒性较大，污染环境、原料昂贵、反应条件剧烈、副产物多等因素，基本没有得到应用。目前PHA的合成主要采用使用生物合成法。生物合成法利用微生物的自身代谢来合成产物，主要方法有微生物发酵法，包括野生菌法和重组工程菌法，其次还有转基因植物法和活性污泥法等。PHA的生物合成是由多种蛋白和酶参与的复杂代谢过程，主要有三种生物合成路径，包括三步合成路径、脂肪酸＆beta；－氧化路径、五步合成路径。

尽管PHA具有自发的生物可降解性且使用场景多样化，然而其高昂的生产成本成为大规模应用的一大障碍。PHA价格大约在普通聚乙烯和聚丙烯的3倍至10倍，成为制约PHA商业化发展的重要因素。PHA生产成本高主要因为原料成本较高、设备运行成本较高以及产物纯化成本较高。

目前，蓝晶微生物选取油田土壤中的耐油细菌，在利用合成生物技术对其进行工程化改造后，稳定合成产出高性能的PHA材料；同时由于该细菌对生长环境和发酵要求并不高，PHA的生产成本大幅度降低。北京微构工场使用嗜盐菌作为低成本的混合基质，利用合成生物学和代谢工程学方法，成功完成PHA的工业化生产，使发酵产品成本降低。由此，在PHA市场的竞争中，拥有能够降低成本的技术优势、能够率先扩大产业化规模的企业有望脱颖而出。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国聚羟基脂肪酸酯（PHA）行业市场前景与投资规划分析报告》，同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

来源：前瞻产业研究院

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