受全球“限塑”、“禁塑”法令影響,全球部分地區(qū)開始大規(guī)模限塑以及國內(nèi)禁塑政策逐步實施,可降解塑料需求持續(xù)增長。根據(jù)IHS Markit的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2019年全球可降解塑料產(chǎn)量為117.4萬噸,預(yù)計2024年可達133.4萬噸。
2020年1月,國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》,明確提出分步驟、分領(lǐng)域禁限使用一次性塑料制品,推廣、應(yīng)用可降解包裝膜、塑料袋、地膜等替代產(chǎn)品,政策由“限”向“禁”升級。
將分2020年、2022年、2025年三個時間段,明確加強塑料污染治理分階段的任務(wù)目標。
為進一步推進塑料污染治理的工作落實,2020年7月,九部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于扎實推進塑料污染治理工作的通知》,統(tǒng)籌做好疫情防控和塑料污染治理工作,確保如期完成2020年底塑料污染治理各項階段性目標任務(wù)。
在政策利好和技術(shù)進步背景下,不可降解塑料替代材料將迎發(fā)展機會。
可降解塑料在性能、實用性、降解性、安全性上都有其優(yōu)勢。
在性能上,可降解塑料可以達到或在某些特定領(lǐng)域超過傳統(tǒng)塑料的性能;在實用性上,可降解塑料有與同類傳統(tǒng)塑料相近的應(yīng)用性能和衛(wèi)生性能。
在降解性上,可降解塑料在使用后,可以在自然環(huán)境下(特定微生物、溫度、濕度)較快完成降解,并成為易被環(huán)境利用的碎片或無毒氣體,減少對環(huán)境的影響。
在安全性上,可降解塑料降解過程產(chǎn)生或殘留的物質(zhì)對環(huán)境無害,不會影響人類和其他生物的生存。
可降解塑料主要分為三類,分別為淀粉改性塑料,光熱降解塑料,生物降解塑料。
淀粉改性塑料一般環(huán)境中降解,降解效率低,往往不能完全降解,難以回收利用;光熱降解塑料在降解過程中因處于自然環(huán)境受環(huán)境條件影響大,其會受光和氣候的影響降解時間而難以控制;生物降解塑料通過借助微生物的侵蝕、分解作用實現(xiàn)降解,可達到完全降解的效果。
通過對三類可降解塑料進行對比可發(fā)現(xiàn)生物降解塑料為可降解塑料中最為環(huán)保,降解程度最高的塑料。
按照原材料劃分,可降解塑料又可分為生物基可降解塑料和石油基可降解塑料。
目前,應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的主要是PLA和PBAT兩類可降解塑料,從2019年可降解塑料的產(chǎn)能占比來看,PLA占比達到25%,PBAT達到了24%,二者合計占比接近50%。
在白色污染日趨嚴重的背景下,PLA也成為了近年來產(chǎn)業(yè)化最快的生物降解材料,未來具備逐步取代傳統(tǒng)塑料的潛力。
2020年7月14日,工信部發(fā)表文章“我國聚乙醇酸(PGA)生物可降解塑料產(chǎn)業(yè)步伐加快”指出,“PGA產(chǎn)品由于具有較好的氣體阻隔性、生物相容性和可降解性,在醫(yī)用縫合線、組織修復(fù)等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。
PLA在包裝材料、生物醫(yī)學(xué)、紡織行業(yè)、農(nóng)用地膜等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。目前PLA的主要消費領(lǐng)域是包裝材料,占比約65%;其次是生物醫(yī)學(xué),占比約26%。從生產(chǎn)工藝而言,PLA技術(shù)壁壘較高,我國仍依賴進口。
PLA產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料主要為玉米等殼類作物碾碎后,從中提取淀粉,然后將淀粉制成未精化的葡萄糖。
截止目前,國內(nèi)聚乳酸產(chǎn)能多處于在建籌建狀態(tài),產(chǎn)能規(guī)模以1萬噸上下居多,規(guī)模較大的包括浙江海正生物材料1.5萬噸,中糧科技3萬噸,上海同杰良、南通九鼎、光華偉業(yè)具有年產(chǎn)千噸級以上的生產(chǎn)能力,目前國內(nèi)已建成PLA年設(shè)計生產(chǎn)能力約10.3萬噸。
PBAT相對生產(chǎn)工藝較為成熟,主要有兩種,一種是巴斯夫提供的工藝技術(shù),一種是國內(nèi)中科院理化所提供的技術(shù)。
截至2020年6月底,全球PBAT產(chǎn)能為26.7萬噸/年,全球最大的PBAT生產(chǎn)企業(yè)為德國巴斯夫股份公司(BASF),年產(chǎn)能為7.4萬噸。我國已建成PBAT產(chǎn)能為13萬噸,占全球總產(chǎn)能的49%。
其中,廣州金發(fā)科技股份有限公司擁有PBAT年產(chǎn)能7萬噸,居全球第二、亞洲第一,另有24萬噸PBAT年產(chǎn)能備案。
由于我國PBAT市場前景廣闊,國內(nèi)各具備相應(yīng)實力的企業(yè)正爭相進入PBAT市場。截至2020年6月底,國內(nèi)共有15家公司有在建或擬建的PBAT項目,新增PBAT年產(chǎn)能合計81.4萬噸。待在建或擬建項目全部建成后,國內(nèi)PBAT總產(chǎn)能將達到近94.4萬噸。
從下游應(yīng)用領(lǐng)域來看,塑料的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,不同的領(lǐng)域?qū)τ谒芰系囊笠膊槐M相同。汽車、家電等領(lǐng)域?qū)λ芰系囊笫墙?jīng)久耐用、容易分離,且單體塑料用量較大,故傳統(tǒng)塑料的地位較為穩(wěn)固。
而塑料袋、餐盒、地膜、快遞等包裝領(lǐng)域,由于塑料的單體用量低,容易污染,難以高效分離,這使得可降解塑料更有機會在這些領(lǐng)域成為傳統(tǒng)塑料的替代品。
從2019年全球生物降解塑料產(chǎn)能結(jié)構(gòu)來看,目前全球可降解塑料產(chǎn)能主要集中于包裝領(lǐng)域,軟包裝和硬包裝產(chǎn)能占比合計為53%。
根據(jù)IHS統(tǒng)計,我國年均廢棄塑料總量在4200萬噸,其中包裝領(lǐng)域占比達到59%。包裝領(lǐng)域作為我國塑料行業(yè)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和白色污染的主要污染源,是治理白色污染的重中之重。
我國快遞包裝以瓦楞紙箱和塑料袋為主,根據(jù)綠色和平項目組調(diào)查研究,紙箱類快遞包裝約占44.03%(按件數(shù)計),塑料袋類包裝約占33.5%,套袋紙箱約占9.47%,其他包裝材料主要是編織袋(不包括快遞中轉(zhuǎn)編織袋)、泡沫箱和文件袋等。
對于塑料袋類快遞包裝,約占件數(shù)比例的73%是由廢料直接再生,一般呈現(xiàn)灰色或黑色;約25.6%由廢料和少量原生料混合生產(chǎn),一般呈現(xiàn)黃綠色;而完全由原生料(PP或PE等)生產(chǎn)的純白色快遞包裝塑料袋僅占1.5%。
根據(jù)機構(gòu)預(yù)估,2025年快遞行業(yè)塑料包裝材料使用量為300萬噸,外賣行業(yè)塑料消費量為170萬噸,商超等消耗購物袋400萬噸,以上3個領(lǐng)域合計消費塑料870萬噸。
由于相關(guān)各省政策出臺在2020年僅覆蓋部分重點城市的重點領(lǐng)域,可降解塑料替代比在2020年可能能達到1%,在2022年提高至3%,2025年提高至5%。同時,由于禁塑令的影響,包裝用塑料使用量每年預(yù)計下降1%。