生物材料 商业化艰难

□ 宋玉春

生物材料公司已经开发出能把生物质经济地转变为燃料或者化学品的新技术，并在努力实现商业化应用。但实现生物材料中试向商业化生产过渡可能是个挑战。因此，投资商仍持谨慎态度。

化工公司投资谨慎

在国际原油价格突破100美元/桶的条件下，生物材料的生产利润空间进一步加大。生物材料工业将出现三大发展趋势：合资企业和投资建厂会越来越多，领先企业之间的合作会越来越密切，生产商不断为其产品开拓新应用市场。但是，开发生物材料生产工艺的公司面临原料供应、开发商业化工艺和物流三大难题。

化工公司为在生物材料生产领域寻求立足点，更希望收购规模相对较小的生物材料业务，一般交易额在2亿美元以下。之后2～5年，化工公司为开拓终端市场，则将会进行更大规模的业务收购。这是因为化工公司在进入不太熟悉的新领域开始的时候一般会比较谨慎。

在生物材料工业领域，还没有一个地区或国家居于明显的领先地位。目前，世界生物材料工业的状况是某个国家在单个领域或原料方面开展的研究开发活动获得了明显的成效而已。例如，美国生物材料工业在玉米乙醇的开发方面成绩斐然，而欧盟则着力于开发生物柴油。在亚洲，一些国家也努力开发生物材料。泰国就在模仿巴西开发甘蔗乙醇，而中国则瞄准了第二代生物材料的开发。

许多科技公司已经开发了商业上可行的生物化学品生产工艺。但他们只是刚刚开始涉足商业生产，包括建设商业化供应链。

投资商对第二代生物燃料和生物化学品有兴趣，但没有付诸行动，部分原因是他们在生产第一代生物燃料没有获得理想的回报，甚至有些投资打了水漂。这样投资商对生物材料心有余悸。投资者可能更愿意等待，看看在投资之前生物材料公司是否能够成。一些人认为，实验室向商业化生产过渡将是一个很微妙的过程，成功则获益，失败则亏损，存在极大的不确定性。

然而美国一些化工生产商还是看到投资商对生物材料领域的兴趣有了很大的提高。与几年前不同，投资者对生物燃料和生物化学品之间的区别认识更加到位。他们逐渐认识到，虽然耗资2亿美元可以建成一座商业化生物乙醇工厂，但建设一个生物化学品工厂可能只需要5000万美元，而最终产品的价值将大大高于乙醇。纤维素衍生的生物材料商业化生产将先于纤维素生物燃料。目前，生物燃料吸引了很多人的眼球。但投资商已经意识到生物燃料规模经济性比生物化学品要小得多。这将有助于推动生物化学品商业化进程。

化工公司对生物材料的进展极为关注。这是因为与传统利用石化原料合成工艺相比，生物材料生产工艺中可显著降低资本开支和运营开支。基于石油价格的长期增长和生物材料生产工艺大幅减少二氧化碳排放量的预期，以纤维素为原料的生产材料的光明前景还是让投资商感到鼓舞。

初创公司步履维艰

在生物材料工业领域的另一端是生物材料技术初创企业，包括美国Genomatica公司和法国Deinove公司。这些公司过去一年内将筹集到资金投资建厂，把在实验室开发的创新工艺进行中试或者半商业化生产。

使用藻类生产生物燃料和生物化学品的公司也开始相继出现。起源石油公司首席执行官Riggs Eckleberry表示今年是藻类生化年，以藻类为原料还可能生产塑料、溶剂和油漆。

生物燃料和生物塑料工业领域中的竞争、经济的压力和日益严格的法规将迫使许多初创企业出局。LUX研究公司分析师Andrew Soare表示，藻类开发技术过多，大部分将无用武之地。在过度竞争的藻类生物材料生产领域，生产商需要形成一条完整的价值链，否则将会被淘汰。藻类生物材料生产商中，Solazyme公司和Algenol公司分别脱颖而出，前者是凭借新型发酵工艺，后者则是依靠业务伙伴关系。

在生物材料工业领域，大量初创企业鱼目混杂。经过市场竞争的淘汰，竞争力强的公司得以生存下来，而缺乏资金支持的公司则相继倒下。

美 国 TetraVitae公 司 和Genomatica公司就是其中少有的成功范例。他们在其他公司的支持下降低了生产成本，从而提高了市场竞争力。同时，许多新型气化技术公司开发出能将城市和农村废弃物转化为燃料和化学品的技术。在这个领域，Ze-gen公司是领军企业。

从事生物合成的公司在商业化规模生产方面没有太大作为。他们还不能将原料转化为化学品和燃料，因而无法吸引投资商的关注。涉足此领域的有美国Verdezyne公司和Amyris公司。Verdezyne公司开发生物基己二酸，Amyris公司生产青蒿素、柴油及其他特种化学品。

美国亚利桑那州立大学的研究人员利用光生物反应器来提高藻类生长速度和生产生物燃料产率。 宋 雨 供图

第二代生物材料开发启动

美国政府正在推动第二代生物材料的研究开发。美国农业部在2011年1月份宣布，将为三家公司提供4.05亿美元的贷款担保，以加快纤维素乙醇开发，实现从中试到商业生产。这三家公司分别是Coskata公司、Enerkem公司和英力士新行星生物能源公司。

美国农业部鼓励第二代生物材料的又一项措施是实行自愿性产品认证，给质量合格的生物基产品贴上标签。设计的新标签可以帮助消费者确认产品是由可再生原料制成，这将促进生物材料的使用。

中国公司正在推进用生物质制备生物燃料的开发项目。大成集团利用淀粉通过催化工艺生产乙二醇。该公司正与诺维信合作开发使用纤维素生物质生产乙二醇的工艺。

诺维信公司在开发用于生产纤维素燃料的第二代酶系统方面已经投入巨资。与第一代酶系统相比，第二代酶系统结构更为复杂，生产成本也更大。但是，第二代酶的销售潜力也有可能会比第一代酶更大。

其他寻求商业化生产生物材料的欧洲公司包括帝斯曼、巴斯夫。这两家公司已各自独立地开发由生物质生产琥珀酸的专有工艺。琥珀酸可用于生成包括丁二醇在内的多种化学品。

帝斯曼正在开发将纤维素原料转变为糖以及将琥珀酸转变为下游更有附加值的化学品的技术。将纤维素原料转变为糖可以更容易用于生产生物琥珀酸。帝斯曼已着手建设商业化生物琥珀酸生产厂。但是关于该厂的规模和位置均未透露。帝斯曼打算于2012年开始商业化生产的琥珀酸。帝斯曼使用酵母发酵工艺，与其他采用细菌的创新工艺有所不同，产生的副产品少；与石化和其他传统工艺路线相比，具有一个非常优越的生态足迹路线。

巴斯夫和Purac公司也于2010年组建合作伙伴关系，从可再生原材料来生产琥珀酸。

生物塑料前景看好

在目前的生物材料工业领域中，生物塑料行业增长的前景最好。到2015年，全球可生物降解聚合物市场将以20.9%的复合年均增长率发展，即到2015年增至825000吨/年。随着生物塑料性能的提高和生产成本的下降，生物塑料的应用正在快速扩展。从塑料购物袋到包括汽车、电子、玩具和医疗行业使用的设备组件，生物塑料的应用越来越广泛。

聚乳酸和基于生物聚合物的共聚酯是使用最广泛的可生物降解的聚合物。淀粉基生物聚合物的市场需求持续增长。淀粉基生物聚合物的主要供应商有Novamont公司和杜邦公司。

巴斯夫是开发生物塑料的先锋。早在1994年，巴斯夫就在德国和拉美地区开展了大规模的环保可再生塑料瓶业务。近期，该公司又推出了新型可降解塑料、生物可降解胶黏剂等一系列新型生物材料。

生物材料是帝斯曼长期战略的关键组成部分。该公司致力于开发生物材料，并坚持可持续发展和获得必要的资本回报率。帝斯曼将生物材料市场锁定在那些更注重可持续性的某些领域，如汽车行业。近两年来尽管全球经济发展放缓，帝斯曼销售的生物材料，如工程塑料，却持续增长。

索尔维公司也投资生产生物塑料。该公司计划在中国泰兴兴建一座10万吨/年环氧氯丙烷工程，预计将于2013年建成投产。该公司2010年12月宣布已与新加坡的SP化学公司签署了一份意向书，向SP化学公司供应环氧氯丙烷。泰兴工厂将采用索尔维公司开发的Epicerol技术，使用从加工柴油中得到的副产物甘油作为原料。相对于传统的以丙烯为基础的环氧氯丙烷生产工艺，采用Epicerol技术可减少70%的能源消耗和温室气体排放量，还可降低水消耗和有毒副产物氯化物的生成。

亨斯曼也在拓展生物塑料的应用领域，目前已使用生物材料商业化生产环氧树脂常温固化用固化剂。

BP公司最近在一份调查报告中指出，到2030年，新兴技术将使得生物材料和生物燃料的生产高于石化产品。届时，生物燃料产量预计将从2010年的180万桶/天增至670万桶/天。种类繁多的生物化学品市场需求也将快速上升。化学工业面临的问题似乎只有一个，那就是何时何地加入生物材料的开发洪流之中。