报告发布方：中金企信国际咨询《全球与中国聚乳酸市场发展趋势及竞争格局评估预测报告（2024版）-中金企信发布》

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聚乳酸行业发展情况：聚乳酸属于一种生物基可生物降解塑料。聚乳酸行业的上下游产业链如下所示：

聚乳酸行业上游行业为玉米、甘蔗、甜菜等高糖农作物种植业及深加工行业，主要承担将农作物中提取的淀粉糖、蔗糖通过发酵制成乳酸，作为制造聚乳酸原料的产业环节；聚乳酸行业的中游为聚乳酸的生产制造，主要承担以乳酸为原料制成纯聚乳酸，以及将纯聚乳酸进行复合改性以满足下游加工需求的产业环节；由于聚乳酸能够替代部分传统塑料，聚乳酸行业的下游产品及领域较多，目前聚乳酸已广泛应用于食品接触级的包装及餐具、膜袋类包装材料、纤维、织物、3D打印材料等产品和领域，在医疗辅助器材、汽车配件、农林环保等领域也具有较大的发展潜力。

（1）上游行业的发展情况

①玉米种植业：生产聚乳酸的原材料为乳酸。目前，生产聚乳酸所需的乳酸以国内采购为主，而国内生产乳酸所使用的发酵底物为从玉米等农作物中提取的淀粉糖。因此，以玉米为主的农作物种植业是聚乳酸产业链的最上游行业。

从国内玉米生产的相关政策来看，为保证农作物价格的稳定，我国从2005年起，先后对水稻、小麦、玉米等主要农作物实施“托市收购”，促进了农民的种粮积极性，但也使玉米陷入高补贴、高库存、高进口的新困境。2016年11月，财政部出台了《关于建立玉米生产者补贴制度的实施意见》（财建〔2016〕869号），明确提出按“市场定价、价补分离”的原则积极推进玉米收储制度改革。该政策打通了玉米的市场化定价机制，促进了我国粮食种植作物的结构性改革。

在玉米进口方面，我国实行关税配额管理制度，近几年玉米的进口配额均为720万吨/年，在进口配额以内的关税税率为1%-10%，对于超出配额的部分，最惠国税率和普通税率的最高税率分别高达65%和180%，远高于关税配额税率。关税配额管理制度对国内的玉米种植产业提供了良好的支持及市场调节作用。

从玉米的总体供应情况来看，2011年以来，作为近年国内最主要的粮食之一，我国玉米产量占粮食总产量的40%左右。国内玉米产量从2011年的2.11亿吨增长至2015年的2.65亿吨之后，逐渐回落并稳定在2.60亿吨左右。相比之下，我国玉米的进口数量较少，2012-2019年玉米进口数量总体保持在300-500万吨，均在进口配额以内；2020-2021年，受国内饲料及医用酒精需求增加的影响，玉米进口数量增至1,130万吨和2,835万吨，但与国内产量相比仍然较小。

数据整理：中金企信国际咨询

因此，从国内外玉米的长期供应情况来看，我国玉米的供应量将总体保持稳定。

从需求端来看，玉米消费的用途主要包括饲用消费及工业消费，2018年以来，我国玉米年消费量在3亿吨左右，其中50%左右用于饲用消费，30%左右用于工业消费。

从玉米的供需情况来看，近年来我国玉米总体处于需求略大于供给的紧平衡状态，其中玉米的工业消费占比不高。从未来发展来看，国家对“厉行节约、反对浪费”社会风尚的大力提倡，以及国家对饲料中玉米豆粕进行减量替代的工作方案的推进，将在一定程度上限制玉米在食品用途方面的占比，为其工业消费留出较大的增长空间。这一发展趋势能够对聚乳酸的上游原材料供应起到一定的保障作用。

②其他可用于生产乳酸的原料：乳酸的制造是采用发酵的方式将糖类物质转化为乳酸。目前，国内的乳酸生产企业的发酵底物以从玉米等农作物中提取的淀粉糖为主，对玉米的依赖度较高。而国外的乳酸企业的发酵底物则更为丰富，除玉米外，全球领先的乳酸及乳酸盐生产企业Corbion公司的泰国乳酸工厂使用甘蔗中提取的蔗糖作为乳酸的发酵底物。

为了进一步拓展发酵底物的材料种类，全球各个乳酸企业正在不断探索替代性发酵底物。目前，秸秆、木屑等木制纤维中的糖源被认为是比较理想的乳酸制备的替代性发酵底物；2016年，NatureWorks已经开始探索使用甲烷制造乳酸的方法。

③乳酸产业：乳酸是一种自然界中广泛存在的羟基酸。从生产过程中所采用的工艺技术来看，乳酸产业属于发酵工业。现代的发酵工业已将生物技术、化学工程技术等进行融合，形成一个大工业体系。从产品来看，乳酸产业属于发酵工业中的有机酸子行业。

乳酸是自然界中的手性分子，以两种光学同分异构体存在，分别为左旋的L-乳酸和右旋的D-乳酸。两种乳酸均可作为聚乳酸的制备原料。使用L-乳酸制成的聚乳酸为“L-聚乳酸”，相应的，D-乳酸能够制成“D-聚乳酸”。由于最初乳酸主要用于食品和饮料制造行业，且L-乳酸能完全被人体代谢，因此L-乳酸是全球需求最大，产量最高的乳酸，而D-乳酸则被用于生产农用杀虫剂和除草剂，应用范围较窄，市场需求量较少。

从工艺水平来看，虽然可以用化学合成的方法制造乳酸，但成品中通常含有较高含量的D-乳酸，因此该方法并非主流乳酸制造工艺。而微生物发酵法能够通过调整菌种和发酵条件制得高纯度的L-乳酸，因此是全球主流的乳酸生产方法。

从产能来看，全球乳酸行业经过数十年发展，淘汰了一批产能不足，产品质量较差的生产企业，行业集中度较高，目前全球的乳酸年产能约80万吨，其中，只有光学纯度达到聚合级别的高光纯乳酸才能用于生产聚乳酸。

（2）聚乳酸行业的发展情况

①聚乳酸行业的总体发展历程：由于聚乳酸同时具备可完全生物降解以及良好的机械性能和物理性能，对我国发展绿色可循环经济具有战略性作用，是值得鼓励、支持和推动的关键材料。但由于我国聚乳酸产业起步时间晚，行业早期处于关键原料及终端市场“两头在外”阶段，因此，为了彻底摆脱对国外的依赖，我国的聚乳酸产业采用了较为稳妥的“两步走”发展方式，即首先实现聚乳酸制造全工艺流程国产化，然后实现聚乳酸产业链“内外双循环”，具体历程如下：

A、关键原料及终端市场“两头在外”阶段：20世纪50年代，杜邦公司已经在实验室条件下通过“两步法”工艺制得聚乳酸材料。美国、意大利、法国等国家于2011年前后陆续出台了较为强硬的“限塑禁塑”政策，因此，欧美等发达国家较早就开始了使用生物降解塑料替代传统不可降解塑料的探索，逐步掌握了聚乳酸全工艺流程生产技术，并完善了堆肥场所等生物降解塑料的基础设施建设，为生物降解塑料的大规模应用提供了基础建设支持。

由于发展阶段不同的历史性原因，国内的聚乳酸行业起步较晚。发展初期，国内大部分企业既没有掌握丙交酯这一关键中间材料的生产技术，又缺乏足够的工业用高光学纯度乳酸。因此，国内大部分聚乳酸企业只能通过从国外进口丙交酯为原料，进行“丙交酯—聚乳酸”阶段的生产；而对于国内的制品企业，除采购国内聚乳酸企业的产品，还需依靠进口聚乳酸以保证其原料的充足供应；国内生产的绝大部分聚乳酸制品最终都要出口至国外市场。

由此，我国的聚乳酸行业形成了只承担“丙交酯—聚乳酸—聚乳酸制品”阶段的生产和制造，既需要进口关键原材料，又需要向海外终端市场出口制品的“两头在外”的局面。

B、聚乳酸制造全工艺流程国产化阶段：2011年-2015年，牵头承担的863计划“新一代聚乳酸的生物—化学组合合成技术”课题任务（，重点研究的关键技术覆盖了高光学纯度乳酸和聚乳酸生产及应用推广的完整制造链。该课题取得了“生产高光学纯L-乳酸的菌种开发与工艺优化”、“高光学纯D-乳酸生产与工艺优化”以及“聚乳酸产业化生产工艺优化”三大成果体系，并建成了万吨级聚乳酸生产线及相关制品加工改性生产线。

至此，我国的聚乳酸行业在工艺技术层面打通了“乳酸—丙交酯—聚乳酸”的“两步法”完整生产工艺链，与我国的乳酸制造产业相连接，拓展了我国乳酸产业的工业化应用方向，并实现了聚乳酸制造全工艺流程的国产化，摆脱了国外企业对我国在关键材料方面的技术封锁。

直至此时，虽然我国生产的聚乳酸制品仍以出口至国外市场为主，但是我国已经实现了聚乳酸制造全工艺流程的国产化，排除了构建聚乳酸产业链“国内循环”的后顾之忧。

C、国内外聚乳酸产业链“双循环”阶段：由于以聚乳酸为代表的可生物降解材料的市场价格高于传统塑料，国内终端应用市场很难在没有政策法规等外力推动的情况下自发形成。因此，自2017年起，国内“限塑禁塑”的相关政策密集出台；至2020年初，国家发改委和生态环境部出台的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》中，将2020年底明确为“限塑禁塑”的第一个关键时间点，由此，国内的聚乳酸制品终端市场以一次性塑料餐具和塑料袋为起点得以迅速发展，市场规模随着国内外卖市场的增长而快速增加，并随着“以可降解材料代替不可降解塑料”的趋势，向其他塑料材料应用较多的领域不断渗透和发展。

由此，国内聚乳酸的上游原料环节和下游终端市场被完全打通，自主可控的全产业链构建完成，与国外的聚乳酸产业链形成了国内外“双循环”的格局。

②原材料供应及价格情况对聚乳酸行业的影响

A、丙交酯供应情况对聚乳酸行业的影响：目前，绝大部分聚乳酸企业均采用“乳酸—丙交酯—聚乳酸”的“两步法”工艺进行聚乳酸的工业化生产。在该工艺路径下，部分已掌握“丙交酯—聚乳酸”工段的企业，可以从外部采购的方式获取丙交酯以生产聚乳酸，这也是2019年以前国内聚乳酸企业获取原材料及进行生产的主要方式。当时，为国内聚乳酸企业供应原材料丙交酯的主要企业即为TCP及其股东Corbion公司。

TCP的股东Corbion公司是一家全球领先的乳酸及其衍生物制造企业，它于2008年开始在西班牙探索工业化丙交酯技术，于2011年起在泰国投产7.5万吨丙交酯生产线，经过多年摸索，直到2017年丙交酯量产技术才逐步完善。TCP的聚乳酸生产线是在Corbion公司泰国乳酸工厂的基础上扩建而成，因此，在2017年TCP开始运营之初即具备了7.5万吨/年的丙交酯产能；但其“丙交酯—聚乳酸”工段的生产线直至2018年12月才正式投产并开始聚乳酸产能爬坡；因此，在2019年之前，TCP能够对外销售其自有聚乳酸产线无法消化的丙交酯。而随着TCP完成聚乳酸产能爬坡，其丙交酯与聚乳酸的产能完全匹配，其生产的丙交酯需首先满足其自有聚乳酸产线的需求。在上述背景下，预计TCP停止对外销售丙交酯的情形将长期持续。

除TCP外，NatureWorks也具备大规模量产丙交酯的能力，但其聚乳酸产线建成时间较早，其丙交酯也仅供其聚乳酸生产线使用，不对外销售。因此，随着TCP不再对外销售丙交酯，全球范围内不再有丙交酯供应商能够满足大规模聚乳酸生产的需求，且这一情形将长期持续。至此，国外聚乳酸企业在关键工艺环节上对我国聚乳酸行业形成了技术封锁。

全球范围内的丙交酯长期断供状况对我国聚乳酸企业产生了较大的影响，一方面，它促使海正生材于2019年底完成了生产线改造，将主要原材料切换为乳酸，彻底摆脱了对外部采购丙交酯的依赖；而丰原生物也于2020年8月将其5万吨聚乳酸产线正式投产；另一方面，它也导致国内其他不具备“乳酸—丙交酯”工段生产能力的企业因缺少关键原料，逐步停止了聚乳酸的生产，甚至退出聚乳酸行业。总体而言，丙交酯的长期断供导致国内聚乳酸的供应方短期内向国外企业集中，受上述因素以及我国“限塑禁塑”政策的双重影响，我国聚乳酸进口数量从2018年度的15,793.50吨大幅增至2021年度的25,294.89吨，复合增长率达到17.00%。

B、高光纯乳酸供应情况对聚乳酸行业的影响：在全球范围内不再有丙交酯供应商能够满足大规模聚乳酸生产的需求后，聚乳酸企业要继续维持其聚乳酸产能，必须掌握完整的“两步法”工艺，采用乳酸进行投料生产。全球乳酸行业经过数十年发展，淘汰了一批产能不足，产品质量较差的生产企业，行业集中度较高，目前全球的乳酸年产能约80万吨，但是只有光学纯度达到聚合级别的高光纯乳酸才能用于生产聚乳酸。

目前，结合聚乳酸和乳酸行业情况，存在三种业务类型的企业：第一类是以公司为代表的企业，其业务专注于聚乳酸的生产，需要从外部采购高光纯乳酸以满足原材料需求；第二类是以金丹科技为代表的企业，其高光纯乳酸产能超过其自有丙交酯和聚乳酸生产线的原料需求，需要对外销售高光纯乳酸；第三类是以NatureWorks、TCP和丰原生物为代表的企业，其高光纯乳酸和聚乳酸产能相互匹配，其生产的高光纯乳酸优先满足其自有丙交酯和聚乳酸生产线使用。其中，第一类企业能够从第二类企业及其他具有高光纯乳酸生产能力的企业采购原材料。关于高光纯乳酸企业产能的具体情况，请参见招股意向书“第六节业务和技术”之“二、所处行业的基本情况”之“（三）行业发展情况及趋势”之“2、聚乳酸行业发展情况及发展态势”之“（1）上游行业的发展情况”之“③乳酸产业”。

就目前情况而言，国内现有聚乳酸年产能不超过17.5万吨，考虑2020年以来市场上已无可大规模供应丙交酯的外部厂商，以“乳酸-丙交酯-聚乳酸”完整工段产能计算，国内现有聚乳酸有效年产能不超过15万吨，其中需要外购高光纯乳酸的主要为海正生材4万吨聚乳酸产能，按乳酸投料聚乳酸的单耗1.5左右推算，对应的高光纯乳酸需求量为6万吨左右；就未来3年情况而言，不考虑自产高光纯乳酸的金丹科技、丰原生物、普立思与联泓新科，国内需要外购高光纯乳酸的现有和规划聚乳酸产能约27万吨，按乳酸投料聚乳酸的单耗1.5左右推算，对应的高光纯乳酸需求量为41万吨左右。

总体来说，无论现在还是未来3年，国内高光纯乳酸的产能可以满足国内聚乳酸企业的原材料需求。在高光纯乳酸足量供应，国内聚乳酸企业产能逐步增长的影响下，国内聚乳酸企业的国内市场占有率从2020年度的24.96%增长至2021年度的47.38%。

C、高光纯乳酸价格情况对聚乳酸行业的影响：最近3年，受玉米等乳酸发酵原料价格上涨等因素驱动，高光纯乳酸价格总体处于历史较高水平。报告期内，乳酸不含税采购均价从2018度的0.76万元/吨上升至2021年1-6月的0.99万元/吨，呈现不断上升的趋势；而2021年下半年，乳酸不含税采购均价为0.96万元/吨，较上半年有所下降，但尚未回到2020年及之前的较低水平。

如果原材料价格上涨趋势持续，会对聚乳酸行业发展形成制约和不利影响。与传统塑料相比，聚乳酸的市场价格偏高，导致塑料制品行业自发地使用聚乳酸替代传统塑料的动力较低。若原材料价格居高不下，并传导至终端消费市场，将不利于聚乳酸下游市场的拓展，限制聚乳酸行业规模的增长。此外，原材料价格的上涨也会对盈利造成不利影响。反之，若原材料价格继续回落并保持稳定，则有利于控制聚乳酸终端产品价格，恢复聚乳酸企业的盈利能力，促进聚乳酸下游市场的拓展。

综上所述，作为生产聚乳酸的关键原料，高光纯乳酸及丙交酯的供应及价格情况对聚乳酸的供应具有较为明显的影响。目前，受益于以海正生材为代表的国内聚乳酸行业已逐渐摆脱对进口丙交酯的依赖，以及现在和未来3年内国内高光纯乳酸的足量供应，国内聚乳酸产能得以稳步增长，并不断提升国内聚乳酸市场的占有率；同时，高光纯乳酸价格的合理回落和稳定也对聚乳酸产业的健康发展有促进作用。

（3）行业技术发展态势：近年来，聚乳酸行业的技术发展呈现出以下趋势：

1）高光学纯度：光学纯度指标是源于乳酸具有两种同分异构体的手性分子特点产生的。光学纯度对聚乳酸的熔点、结晶速率等关键指标具有显著影响，从而对收率、生产成本和产品应用范围造成直接影响。聚乳酸的光学纯度主要由丙交酯的光学纯度决定，但是在“乳酸—丙交酯”的脱水酯化和环化环节中，随着反应时间的增加和温度的上升，乳酸分子均会出现消旋化现象，从而降低丙交酯的光学纯度。

为了实现对产品指标的精准控制，保证产品质量的稳定性，通常采用在高光学纯度的丙交酯中配入不同光学纯度的丙交酯进行聚合，以达到控制聚乳酸光学纯度的目的。因此，高光学纯度既能体现聚乳酸生产企业在“乳酸—丙交酯”工段的制造工艺水平，也是聚乳酸行业技术发展的重要追求方向之一。

2）分子量分布：作为高分子材料，分子量分布会影响聚乳酸加工工艺及产品性能，一般用PDI指标（重均分子量Mw/数均分子量Mn）来衡量材料的相对期望分子量分布的离散程度，PDI越低，说明聚乳酸分子量越紧密地分布在期望分子量周围，所制成的聚乳酸制品的抗老化性越好，综合性能越强。

因此，低PDI也能够体现聚乳酸生产企业在聚合环节的制造工艺水平，是聚乳酸行业技术发展的重要追求方向之一。

3）复合改性：在塑料行业，对材料进行复合改性，可以使材料突破其在化学和物理方面的固有属性限制，充分挖掘其发展潜力。由于聚乳酸以替代传统塑料为发展方向，随着近年来聚乳酸材料的流行，对聚乳酸进行复合改性也成为了行业技术发展的趋势之一。

对聚乳酸进行复合改性的主要方式分为物理改性和化学改性。物理改性主要是将聚乳酸与其他材料进行共混，这种改性方法的生产成本较低、效率较高，是目前最主流的改性方法。而化学改性的方法是通过共聚、接枝、高分子化学反应等方法对聚乳酸进行改性，这种方法具有一定的技术门槛，且对生产设备、生产研发人员的要求较高，因此尚未成为主流的改性手段。化学改性方法能够极大地改变材料的固有属性，也是行业未来技术发展的主要方向之一。

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