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歐盟市場的環保趨勢顯示，回收材料與生物基材料已成為主流，市場關注順序為回收材料、生物基材料，最後才是可降解材料。生物基塑料是指原料來自生物質，如PLA（聚乳酸）、Bio-PE等；而生物降解塑料則是指可被微生物分解的塑料，包括PLA、PHA等，兩者並非互斥關係。
在中國市場，預計2025年可降解塑料需求量將達300萬噸，但產能可能超過500萬噸。其中PBAT將成為最大供應來源，因爲具有良好的物理性能，規劃產能超過300萬噸。然而，PBAT生產成本高，主要受限於原料BDO價格，對無BDO配套的企業可能面臨虧損。而PLA受限於技術及原料成本，PGA則面臨煤價上漲風險，這些因素都會影響產業發展。
生物基？生物可降解？塑膠新材料的迷思與真相
歐盟的塑料政策已明確表示，延長塑料製品的使用週期是首要目標。這意味著，歐盟將優先考慮循環再生塑料，而可降解塑料的市場空間可能會受到限制。從市場方面看，歐美市場關於塑料環保的使用邏輯按先後順序是：
1、recycle材料
2、生物基材料
3、可降解材料 – 其中可降解材料中更看重的是海洋降解。
根據歐盟環保署定義：(1)生物基（bio-based）塑膠指生產所使用的（部分）原物料來自生物質（biomass），例如糖、澱粉或植物材質等，而非以石油為原料。(2)生物可分解（biodegradable）塑膠則指特殊環境下，塑膠可被生物自然分解，然分解所需的條件與時間不一。
生物基塑料和生物可分解塑料的定義並非截然分開，兩者間的關係錯綜複雜。生物基塑料的原料來源廣泛，不代表一定能被自然分解；而生物可分解塑料的製程也不僅限於生物質，石油化學原料同樣可能被應用。
除了上述之外，還有工業可堆肥塑膠（Industrially compostable plastic）、家庭可堆肥塑膠（Home compostable plastics）、氧化式可降解塑膠（Oxo-degradable plastics）等各式類別。
生物基不可生物降解塑料是指一類塑料，其原材料部分或全部來自於生物質。這些塑料雖然是由可再生資源製成，但並不一定能夠自然降解。是否可降解取決於分子的化學結構，而與它如何被製成無關。舉例來說：
生物基塑料：這些塑料的原材料來自可再生資源，例如玉米、甘蔗、纖維素、魚皮、瓜子殼等生物質材料。但即使是100%生物基塑料，也不一定具備生物降解性。例如，PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）可以由生物合成而不可被生物降解，而PLA（聚乳酸）既可以由生物合成又可以被生物降解。因此，生物基塑料主要解決了產品原料問題。
生物降解塑料：這些塑料在微生物的作用下可以自然分解。生物降解是一個化學過程，指環境中的微生物在沒有人工添加劑的條件下，將物質轉化為水、二氧化碳和其他堆肥材料等天然物質。生物降解的過程主要由環境條件（例如溫度或位置）、材料性質或應用等因素決定。PLA、PHA、PBS等都屬於生物降解塑料。這類塑料在產品壽命結束後有利於廢棄物的管理，減少“白色污染”。
| 特性 | 生物基塑料 | 生物降解塑料 |
|---|---|---|
| 定義 | 主要由可再生生物質製成的塑料，不一定全部生物降解。 | 在特定條件下（如特定溫度和濕度）能被自然界的微生物分解的塑料。 |
| 來源 | 植物（如玉米、甘蔗）、細菌或其他生物資源。 | 可由可再生資源（生物基）或化石燃料製成。 |
| 生物降解性 | 不一定。有的生物基塑料是生物降解的，有的不是。 | 是，但需要特定條件（如工業堆肥設施）。 |
| 回收性 | 可以回收，取決於其具體塑料類型和當地回收系統。 | 生物降解塑料的回收性較弱，且不宜與傳統塑料一起回收。 |
| 典型應用 | 包裝、汽車內飾、電子產品等。 | 一次性餐具、農業薄膜、包裝材料等。 |
| 環境影響 | 減少對化石燃料的依賴，但生物降解性和回收性取決於特定材料。 | 有助於減少環境中的塑料污染，但在自然環境中的降解速度依賴條件。 |
| 常見塑料型號 | PLA（聚乳酸）、PHA（聚羥基脂肪酸酯）、生物基PE（聚乙烯）、生物基PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）。 | PLA（聚乳酸，也是生物基）、PBAT（聚丁二酸/丁二醇共聚酯）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）。 |
綠色塑膠革命： 生物基塑料引領環保新時代
生物基塑料是指部分或全部由可再生生物原料（如植物、微生物）而非化石燃料（如石油）生產的塑料。這些塑料利用生物原料如玉米糖、甘蔗、植物油、纖維素等作為原料，通過化學或生物工藝轉化為塑料。生物基塑料的種類繁多，包括但不限於以下幾種：
1. 聚乳酸（PLA）
最常見的生物基塑料之一，由玉米糖或其他植物糖發酵產生的乳酸聚合而成。PLA廣泛應用於包裝、一次性餐具、紡織品等。
2. 生物基聚乙烯（Bio-PE）
使用由甘蔗等作物提煉的乙醇作為原料，通過脫水制乙烯再聚合得到。與傳統的聚乙烯相比，生物基聚乙烯的化學結構相同，但原料來源於可再生資源。
3. 生物基聚對苯二甲酸乙二醇酯（Bio-PET）
部分或全部使用生物基原料（如甘蔗提煉的乙醇）代替化石原料生產的PET。用途包括製造塑料瓶和包裝材料。
4. 生物基聚丙烯（Bio-PP）
類似於Bio-PE和Bio-PET，生物基聚丙烯使用可再生資源作為原料生產聚丙烯，用於包裝、汽車部件等多種應用。
5. 聚羥基烷酸酯（PHA）
由微生物通過發酵過程直接生產的一類生物降解塑料。PHA可以完全生物降解，適用於包裝、農業薄膜和生物醫用材料等。
6. 生物基尼龍（Bio-Nylon）
使用生物基原料（如蓖麻油）代替部分石化原料生產的尼龍，用於紡織和工程塑料等領域。
這些生物基塑料提供了減少對化石燃料依賴、降低溫室氣體排放等環境益處，但它們的生產和應用仍需考慮原料的可持續獲取、生命週期內的環境影響等因素。隨著技術進步和市場需求的增長，更多種類的生物基塑料正被開發和商業化。
包裝新選擇： 生物基塑料，讓包裝更環
生物降解塑料就像是能被大自然「消化」的塑膠。它們可以被土壤裡的細菌或水裡的微生物分解掉，最後變成水、二氧化碳之類對環境無害的東西。這種塑膠的原料很多元，可以來自玉米、甘蔗，也可以來自石油，下面是一些常見的例子：
1. 聚乳酸（PLA）
- 由可再生資源（如玉米糖）通過發酵過程產生的乳酸製成。PLA是最廣泛使用的生物降解塑料之一，適用於包裝材料、一次性餐具、紡織品等。
2. 聚羥基烷酸酯（PHA）
- 由微生物在特定營養條件下自然生產的一類聚酯。PHA完全可生物降解，並且在多種環境中都能分解，包括海洋。
3. 聚丁二酸丁二醇酯（PBAT）
- 是一種合成的、完全生物降解的塑料，常用於製作可生物降解的購物袋和農用薄膜。PBAT通常與其他生物降解塑料如PLA或澱粉混合使用，以提高其機械性能和降解速度。
4. 聚己內酯（PCL）
- 是一種合成生物降解聚酯，通過開環聚合己內酯單體制得。PCL的生物降解速度較慢，但可以通過與其他更易生物降解的材料混合來改善。
5. 澱粉基塑料
- 澱粉基塑料是指主要由自然界廣泛存在的天然聚合物——澱粉製成的塑料。澱粉基塑料通常需要與其他生物降解聚合物（如PLA或PBAT）混合，以提高其加工性和物理性能。
6. 聚乙烯醇（PVOH, PVA）
- 是一種水溶性塑料，可以在水環境中快速降解。PVOH常用於製作水溶性包裝袋，如洗衣粉包裝袋。
生物降解塑膠就像是有生命的塑膠，它們會隨著時間慢慢分解掉，不會像傳統塑膠一樣留在環境中。不過，這種塑膠的「壽命」長短，跟周圍的環境有很大的關係，就像種子一樣，需要適當的條件才能發芽然而，它們的生物降解性能依賴於特定的環境條件，像是溫度、濕度和微生物活性，因此在實際應用中需要謹慎考慮這些因素。另外，生物降解塑料的生產和使用也應考慮其生命週期內的環境影響，包括原料的可持續性、生產過程中的能源消耗和最終產品的處理方式。
以下是根據您上傳圖片整理出的表格內容：
| 材料 | 降解方式及速率 |
|---|---|
| PLA | 工業堆肥條件（58°C以上，有氧菌群）：58天降解率84%； 厭氧堆肥條件（58°C，60%濕度）：30天降解率60%。 |
| PBS | 厭氧堆肥條件（58-65°C，50-55%濕度）：160天降解率90%。 |
| PBAT | 濕度足夠土壤條件下：5個月可完全降解； 模擬海水條件（25°C±3°C）：約30-60天可完全降解。 |
| 澱粉基塑料 | 厭氧堆肥條件（58°C）：90天降解率85%； 厭氧堆肥條件（23°C，55%濕度）：72天降解率26.9%； 厭氧堆肥條件（20°C，60%濕度）：10天降解率14.2%。 |
| PHA | 土壤環境中（35°C）：60天降解率35%（在自然環境條件下即降解，且降解時間可控）。 |
為了有效分解PBS、PLA和澱粉基塑料，厭氧堆肥條件需要將溫度控制在50至60°C之間，並搭配紫外線、熱鹼等前處理。另外，需要兩個月以上的反應時間才能使這些塑料有效分解。為了評估這些生物可分解塑料在特定環境下的分解能力，我們通常會將其置於厭氧堆肥的條件下進行測試。
| 材料 | 工業堆肥降解 | 家庭堆肥降解 | 土壤降解 | 海水降解 |
|---|---|---|---|---|
| PLA | 是 | 是 | ||
| PBS | 是 | 是 | ||
| PBAT | 是 | 是 | 是 | 是 |
| PCL | 是 | 是 | 是 | 是 |
| PHA | 是 | 是 | 是 | |
| PGA | 是 | 是 | 是 | 是 |
PBAT、PLA、PGA的中國市場現況
預計到2025年，中國可降解塑料的需求量將達到300萬噸，中國可降解塑料的產能將以PBAT為主導，預計新增產能超過300萬噸。PLA和PGA的產能亦將有所增長，共同推動中國可降解塑料產業的發展。
PLA是生物基塑料和生物降解產品領域的一個重要子行業。作為一種理想的綠色環保高分子塑料，PLA已成為生物降解塑料中的主要產品。但PLA短期產能難以迅速擴大以滿足需求的增長。困擾中國PLA產業發展的首要問題是PLA中間產品丙交酯的合成技術。安徽豐原和浙江海正已逐步打通乳酸-丙交酯-聚乳酸產業鏈且實現規模化生產，開發出較成熟的套工藝生產設備。目前，外採丙交酯生產PLA的完全成本超過2萬元/噸，而掌握了丙交酯合成技術的完全成本約1.5萬元/噸。考量到玉米等農作物在糧食生產中的重要性，以及全球糧食安全問題日益嚴峻，將其大量轉化為PLA原料，從經濟性和可持續性角度來看並不可行。
PGA是一種理想的完全生物降解塑料，具有微生物降解和水降解的特點，根據其分子量和降解環境的不同可以在1~6個月內完全降解，無毒無害，最終降解產物是二氧化碳和水，除了能滿足工業堆肥要求，還可以達到家庭堆肥、土壤降解及海洋環境降解的要求。國內已有數家企業經由煤制乙二醇的重要中間產品草酸二甲酯(DMO)往下生產PGA。雖然在乙二醇市場低迷的情況下，企業可以從乙二醇轉產PGA，PGA的完全成本至少也要在1.2萬/噸以上，這還不包括對乙二醇裝置停車的損失。從乙二醇轉產PGA將會閒置乙二醇生產裝置，對應的折舊利息成本不算小數，但如果從煤頭開始新建PGA則裝置投資較大，同時也會面臨煤價走高的風險。而PGA發展路徑和煤制乙二醇何其相似，從5萬噸產能慢慢放大到20萬噸、100萬噸，但產能放大和滿足需求的高品質是需要經過較長時間來檢驗的。
PBAT由於顯示出良好的拉伸強度、韌性、延展性和耐熱性，是目前市場上應用最好的降解塑料之一，也是中國未來最大的可降解塑料供應來源。中國產PBAT主要用於製造含澱粉的複合材料，或與PLA共混製成複合材料。這些複合材料的撕裂強度和伸長率顯著提升，且加工性能不受影響。這些化合物可以降低產品本，同時仍保持其可生物降解和可堆肥的特性，被進一步加工成購物袋、卷裝垃圾袋、電子產品包裝袋、食品包裝袋和地膜。
近期各大企業紛紛上馬PBAT，如華魯恆升3萬噸/年PBAT、東華天業40萬噸/年PBAT、東方盛虹18萬噸/年PBAT、永榮控股50萬噸/年PBAT、陝煤集團12萬噸/年PBAT、華誼新材料30萬噸/年PBAT······規劃的PBAT產能超過300萬噸。
PBAT由BDO和PTA以及己二酸AA合成，從原料的可獲得性和成本來看，BDO是最為關鍵的原料。若原料均以2022年5月20日外採市場價來算，生產1噸PBAT需要0.54噸的1,4丁二醇BDO(22,250元/噸)，0.4噸的己二酸AA(11,650元/噸)，0.37噸的PTA(6,710元/噸)，PBAT的完全成本超過2.2萬元/噸，而PBAT的市場價格約2.15萬元/噸，對於純粹依靠外採的企業而言是虧損的狀態。
從生產成本來看，BDO在三種原料中成本佔比63%，佔PBAT收入比為56%。由於己二酸和PTA均屬於大類產品，且行業產能大、生產利潤微薄，可依託外採滿足原料需求，但對於BDO而言，如果完全依賴外採，生產企業將無盈利可言。PBAT的競爭越來越激烈，價格可能會下降。但生產PBAT需要一種特殊的原料BDO，這種原料的需求量很大，價格可能會上漲。如果一家公司沒有辦法自己生產BDO，成本就會增加，可能面臨虧損的風險。
