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(1)PBS系列生物降解材料行业基本情况:生物降解材料又称生物降解塑料、生物分解塑料,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,并最终完全降解变成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐等物质。PBS系列生物降解材料可广泛应用于包装、餐具、一次性塑料袋及农膜等领域,形成对传统不可降解塑料的替代。
传统的不可降解材料在自然环境中降解速度极其缓慢,回收率也处于极低水平。未回收的塑料垃圾或回收后处理不当会造成污染水源及破坏河海生态环境、污染大气、侵占土地及污染土壤等严重的环境问题。使用生物降解材料作为解决传统塑料污染问题的主要应对方法之一,日益受到各国政府与民众的重视。2022年3月2日,联合国环境大会通过了一项终结塑料污染的决议,旨在设立一个政府间谈判委员会,目标是在2024年底前完成一项具有法律约束力的国际协定,以解决塑料污染治理问题。但由于生物降解材料的生产成本显著高于传统塑料,各国生物降解材料的发展主要由政策驱动。
早在2007年我国就出台规定,禁止厚度小于0.025毫米的塑料袋生产与使用,并规定超市、商场、集贸市场等商品零售场所不得再免费提供塑料购物袋。2020年1月,国家发改委、生态环境部联合发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,被称为“最严限塑令”,明确规定到2020年底在多个应用领域禁止使用不可降解的塑料制品,集贸市场规范和限制使用不可降解的塑料袋。各地政府也陆续发布塑料污染治理方案,并将可降解塑料列为可推广应用的替代产品。
在《关于进一步加强塑料污染治理的意见》出台即2020年以前,国内生物降解材料行业虽呈不断增长态势,但市场需求基数较小,产品主要用于出口至对传统塑料使用限制更为严格的欧盟及美国地区。随着我国在立法层面的逐步完善及日趋严格,生物降解材料的应用逐步推广,PBS系列生物降解材料的产量及需求呈现快速增长的趋势。
然而,在下游需求快速增长的背景下,生物降解材料的产业化潜力却受到性能、改性难度、合成技术和价格等多种因素的影响。如果某种生物降解材料的短板不能够被改善,或者改善的成本过高,其产业化潜力将受到影响,目前来看,虽然生物降解材料的产品种类繁多,但部分产品存在性能不达标或生产成本过高的问题。目前,PLA和PBS系列生物降解材料的产业化程度较高,也是我国大力发展的方向。PBS系列生物降解材料的上游包括PTA、BDO、己二酸和丁二酸等原材料生产企业,下游则涵盖包装、餐具、一次性医疗用品、农用薄膜等领域。
生物降解材料替代传统塑料的前提是其在性能上与其类似。从机械性能上看,PBS系列生物降解材料在拉伸屈服强度和断裂伸长率上与传统塑料接近,PLA的拉伸屈服强度高于传统塑料,但其断裂伸长率非常低,脆而硬,常与PBAT或PBS共混改性来改善其脆性。同时,由于PBAT弯曲模量非常低,实际应用中会与PLA共混来提高刚性和挺度。所以单纯从力学指标上看,PBAT、PBS和PLA经过共混可以基本覆盖聚乙烯和聚丙烯在大多数行业中的应用。目前,PLA和PBAT占据了生物降解材料的主要份额。
主流降解塑料的性能和对应的通用塑料分析
过去5年我国生物可降解塑料消费量平均年增速在20%左右,2019年,国内生物降解材料消费量约26万吨。随着“禁限塑”政策密集出台和逐步落地,对传统塑料的重点替代领域为一次性薄膜、快递包装、线上外卖等。据估算,到2025年,上述领域预计可实现生物降解材料的大幅替代,保守预估需求量约693万吨,而到了2030年则需约1,386万吨。在国内生物降解材料需求旺盛的影响下,行业内生产企业销售也从过去出口为主变成内销为主。
同时,国际社会已经基本达成共识,应对气候变化的主渠道是发展低碳经济。生物降解材料等领域将成为引领全球化工行业低碳发展的主要驱动力。在此大背景下,预计以欧洲和北美为代表的国外市场仍将对生物降解材料维持旺盛需求。随着全球生物降解材料市场需求的不断增长,我国生物降解材料的出口和内销都将持续提升并保持快速增长。
PBS系列生物降解材料的需求增速主要取决于政策推行力度和对传统塑料替代的速度。如果随着产品生产技术的进步,降低生产成本并持续改良产品性能,生物可降解材料可在目前尚未实现大规模替代的农用地膜等领域实现大规模推广应用,从而使得下游的需求超预期增长。受益于行业的政策支持和良好预期,各企业纷纷加大对生物可降解材料的投资规模,规划新增产能较高。2020-2021年,国内PBS和PBAT产能从28.4万吨/年增长至38.1万吨/年,行业实现大踏步式发展。根据中国石化联合会统计,预计2022年将有62万吨产能建成投产,但新增产能的实际生产情况未来会受制于上游BDO等主要原材料的供应情况。因此,行业内具备一体化产业链优势的企业将在原料保障和生产成本等方面更具优势。
PBS系列生物可降解材料的价格受到成本和供需情况等多种因素影响。PBS由于产量小,2017-2020年均价在30,000元/吨左右。2021年,受到成本价格波动、进出口等因素影响,年均价格上升至40,029元/吨。PBAT在2017-2020年均价格在22,125元/吨左右,产品盈利水平稳定。2021年,PBAT价格小幅上涨,全年均价为24,178元/吨。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国PBS系列生物降解材料行业市场研究及投资可行性研究报告》
(2)行业发展趋势:
1)政策支持是行业发展的保障:由于PBS系列生物降解材料产品的价格较高,当前限制可降解塑料发展空间的主要问题是性价比替代问题,因而,国内“禁限塑”政策的执行力度成为影响未来国内消费市场的关键因素。同时,随着PBS系列生物降解材料生产技术成熟化、成本降低,将加快对传统塑料的替代速度。
2)产业链一体化价值凸显:综合PBAT及其原料历史价格走势来看,PBAT产品价格明显受原材料价格波动影响。2021年,伴随原材料BDO、己二酸价格的大幅上涨,PBAT成本抬升势头明显,行业利润下滑,生产企业面临成本与售价倒挂的压力。因此,能够保障原材料供应稳定,配套上游原料BDO、己二酸、PTA,具备一体化产业链生产能力的企业拥有充分的成本和规模优势。
3)下游应用领域拓展式发展:随着材料技术的发展,目前生物降解材料已广泛应用于一次性塑料包装袋、手提袋、垃圾袋、一次性餐具等领域;且伴随人们环保理念的逐步提升,以及生物医学和高分子材料科学的发展,快递包装袋、农用地膜、生物可降解卫生防护用品、PBS纺织服饰的应用正在悄然起步,将进一步带动需求增长。