我国生物降解塑料发展面临的机遇和关键问题

王本力

塑料是现代工业和人类生活最重要的基础材料之一，然而传统塑料导致的白色污染问题日益严重，催生了降解塑料的发展。Our World in Data研究显示，1950—2015年，人类共生产了83亿t塑料制品，其中，直接填埋或遗弃49亿t、直接焚烧8亿t、仍在使用26亿t（含1亿t再生塑料）。未来，塑料的使用量仍将保持一定增速，而废弃塑料一般需要200～700年才能降解。大量难降解的塑料垃圾进入全球生态系统，危害了生态系统的健康，进而影响了人类的健康。HIS数据显示，2018年，全球40%的塑料用于包装，而全球近60%的塑料污染也主要来自包装。联合国环境规划署指出，到2050年99%的鸟类都会误食塑料。如不采取措施，到2040年，每年流入海洋的塑料将增加为目前的近3倍，达到每年2 900万t，相当于全球每米海岸线都有50kg塑料。因此，降解塑料将成为未来的发展重点。

1 区分“生物降解塑料”和“生物基塑料”概念

当前，在地方新建项目、招商引资过程中，常常碰到类似“生物基材料”“生物基塑料”“降解材料”“生物降解材料”“再生塑料”等相关项目。为避免引起混淆，有必要澄清相关概念。

降解塑料是指在自然界各种条件下，能最终完全降解变成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的一类塑料。生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解变成CO2或/和CH4、H2O及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。这里的生物是指“自然界存在的微生物”。生物降解仅仅是塑料降解的一种方式，其他降解方式还有热氧降解、水降解、光降解等等。

生物基是指生产塑料的原料来源，与化石基相对应，主要包括谷物、豆类、油料等农产品，以及加工废弃物、秸秆或草、竹、木、藻类等可在生物质。生物基与塑料是否降解并无必然联系，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。

另一个需要区分的概念是“再生塑料”。再生塑料是从回收利用的角度进行定义，是指通过预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法对废旧塑料进行加工处理后重新得到的塑料原料。

在环保要求下，生物降解塑料成为塑料产品发展的主要方向和市场投资的热点。当前，生物降解塑料以聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸—己二酸丁二醇酯（PBAT）为主，还包括聚羟基脂肪酸酯（PHA）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚乙交酯（PGA）、聚己内酯（PCL）等。

2 政策逐渐向“禁塑”转向，将带动降解塑料快速发展

全球“限禁塑”政策可划分为2010年以前、2011—2020年、2020年以后3个阶段，详见图1。

2.1 2010年以前，以“限塑”为主

进入21世纪，爱尔兰、意大利、美国等出台了各种类型的限塑政策。我国也于2008年初开始限制生产销售使用塑料购物袋，基本与欧美国家同步。

2.2 2011—2020年，“限塑”“禁塑”并存，逐步向“禁塑”转变

2011年和2014年，意大利与法国开始实施“禁塑”政策，并一直持续至今。特别是2018年以后，奥地利、美国、澳大利亚等国家密集出台“禁塑”措施，欧盟也逐渐加严限塑措施。2018年，欧盟大部分国家通过提高提高塑料袋价格或增加税收的方式，来减少塑料袋的使用；2019年，欧盟要求传统塑料购物袋使用量较2010年减少50%、较2025年减少80%；当年又提出，到2025年塑料瓶必须含有至少25%再生成分的目标。

2.3 2020年以后，“禁塑”占主导

欧盟要求2021年起禁止使用一次性塑料产品，冰岛要求2021年前全面禁止使用塑料袋。我国于2020年出台了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，随后发布了《禁止、限制生产、销售和使用的塑料制品目录》征求意见稿。与2008年的要求相比，禁止生产和使用的领域范围明显扩大，不仅仅限于不合规塑料包装袋，还包括农用地膜、医用废料等产品。最核心的是顺应时代发展，对餐饮、快递、电商包装应用提出了要求，并强调了降解塑料的推广。

从政策实行效果可以看出，尽管降解塑料已经出现了近20年，但其推广应用依旧是靠“限塑”“禁塑”政策的驱动。并且“禁塑”比限塑对降解塑料消费量的刺激效果更强。通常，限制塑料使用，常常需要增加产品的成本，多被转移至消费者，进而减少消费。而每一次“禁塑”政策的推出都会带来降解塑料需求的快速增加。以西欧为例，2011、2014、2017年，西欧国家进行“禁塑”，使得当年降解塑料消费量大幅增长。而在2012、2015、2016年，推行“限塑”时，当年降解塑料消费量增速明显下滑。据此推测，2021年我国开始实行全国范围内“禁塑”，将有望带动我国降解塑料消费量的增长。

3 我国生物降解塑料发展面临的3大问题

3.1 投资意愿强，但存在产能过剩风险

随着宅经济、电子商务、快递物流等的发展以及国家和各省市“禁塑”措施的陆续落地，将推动国内生物降解塑料市场快速发展。石油和化学工业规划院的研究显示，2025年我国降解塑料制品的潜在市场保守预测超过250万t，乐观预测超过380万t。但我国降解塑料现有产能利用率不高。据前瞻产业研究院数据，2018年整体产能利用率仅为30%。同时，现阶段国内在降解塑料领域投资热情高涨，可能进一步加剧产能过剩风险。据不完全统计，截至2021年上半年，我国PLA拟建产能超过200万t，PBAT拟建产能超过600万t，2025年我国降解塑料建成产能就将超过460万t。在市场受政策影响大、技术不完善、技术来源不确定等情况下，投资生物降解塑料风险较大，存在产能过剩风险。

3.2 替代空间大，但仍受制于高价格

从潜在市场需求看，降解塑料对传统塑料的替代大有可为。尤其是多种降解塑料共混使得其性能已经能逐步满足下游要求，甚至有些领域更佳，在快递包装、垃圾袋领域，2025年降解塑料的替代量将达到50万～100万t。但对于降解塑料而言，性能不是最主要的瓶颈，成本才是制约降解塑料替代传统塑料的主要因素。考虑到2020年以来原材料价格的大幅持续上涨，在此以2019年的价格进行比较（详见表1）。除淀粉基塑料外，其他降解塑料的平均售价多为传统塑料的1.6～5倍。在对成本和性能敏感的应用领域，传统塑料在体量、价格和综合性能上仍将保持优势，其地位短期之内依旧牢固。降解塑料主要用于替代政策要求下对价格相对不敏感的传统塑料。

3.3 部分产品具有竞争优势，但关键原料存在断供风险

总体来说，我国生物降解塑料上游原料和下游應用产业均已成熟，但降解塑料树脂生产处于发展初期。以丁二酸、D—乳酸、戊二胺等为代表的生物基单体的生物制造技术取得突破，总体技术水平处于国际领先地位。依托国内充足的原料供应和较成熟的技术，我国已经成为全球最大的PBAT生产国家。近年来，随着我国生物降解塑料的迅猛发展，特别是未来几年生物降解塑料产能的不断增加，将带动关键原料需求的增长。但国内PLA仍处于起步阶段，大部分国内企业不具备使用乳酸生产高光纯丙交酯的能力，必须依赖国外进口。高光纯原材料目前全球仅美国Natureworks、荷兰Corbion和国内极少企业能够生产，国内投资PLA的企业应高度关注原料供应的可靠性，谨防原材料供应被“卡脖子”。此外，生产1，4—丁二醇（BDO）的企业中大部分为内部消化，供应其产业链生产，很难向外部输出至供给市场。未来原料BDO可能成为产业链上短缺环节。

4 结语

生物降解塑料价格较传统塑料价格贵，其推广应用受政策驱动，如政府没有强制使用，产品难以推广，企业难以生存。应加强政府各项政策规划的执行力度，保障措施落地实施。同时加强政府监管监查，加强产品标准制定和产品认证，谨防假冒伪劣产品扰乱市场秩序。此外，应关注欧盟等发达国家和地区政策法规的影响，特别是欧盟《一次性塑料指南》禁止所有氧化降解塑料，将对P B A T产品产生的潜在影响。

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