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呋喃類生物基材料面臨質(zhì)的飛躍，多家公司已建成千噸級中試裝置

2023-10-17 09:15:27 來源：生物降解材料研究院 閱讀量：16287 評論
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　　【塑料機(jī)械網(wǎng) 塑說各地】雙碳目標(biāo)下，生物基材料受到前所未有的關(guān)注。生物基材料產(chǎn)業(yè)具有獨特的全生命周期減碳優(yōu)勢，發(fā)展生物基材料產(chǎn)業(yè)對于減少碳排放、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
 
　　歐美已出臺一系列政策推動減碳行動
 
　　德國推出了可再生能源法，鼓勵綠色能源的開發(fā)和利用，規(guī)定年用電量超過10億千瓦時的大型企業(yè)需要建立能源管理體系，并獲取相關(guān)證書后才能夠享受稅收減免政策。
 
　　歐盟批準(zhǔn)了6個全流程CCS項目，并投入2100萬歐元推動LEILAC項目來發(fā)展直接分離煅燒技術(shù)，以減少水泥和石灰生產(chǎn)過程中60%的碳排放。
 
　　荷蘭自2012年開始設(shè)立了SDE(SDE+)資助計劃，以鼓勵可再生能源生產(chǎn)、減排技術(shù)發(fā)展。
 
　　美國的氣候能源政策也有了重大調(diào)整。拜登總統(tǒng)通過行政命令推出了一系列氣候能源新政，包括《美國清潔能源法案》、《重建美好未來法案》、《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法》以及氫能源計劃等。特別是《通脹削減法案》，這是一項價值3680億美元的一攬子計劃，旨在將美國經(jīng)濟(jì)從化石燃料密集型生產(chǎn)轉(zhuǎn)向充滿綠色技術(shù)、低排放的混合電網(wǎng)，通過稅收補(bǔ)貼政策，在美國本土培育新能源產(chǎn)業(yè)，削弱其他國家的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。
 
　　這些政策反映了歐美國家對減碳行動的勢在必行，并已經(jīng)對全球減碳起到了一定的推動作用。
 
　　國內(nèi)資本布局生物基材料市場
 
　　目前，我國在減碳行動中實施了多項方案，在安徽、河南、浙江、江蘇等地已經(jīng)形成了以生物基材料產(chǎn)業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)集群。同時，國內(nèi)資本也紛紛布局生物基市場，這個市場的潛力正在逐漸顯現(xiàn)。
 
　　據(jù)報道，2021年7月，紅杉資本領(lǐng)投合成生物技術(shù)公司恩和生物，沈南鵬曾表示：“我們應(yīng)該相信科技創(chuàng)新的潛力，比如新能源領(lǐng)域、合成生物學(xué)、生物科技等領(lǐng)域。” 高瓴資本也在生物基賽道上積極落子，2022年1月10日，藍(lán)晶微生物宣布完成B3輪融資，至此B系列融資總額已達(dá)15億人民幣。其中，高瓴創(chuàng)投在本輪融資中繼續(xù)追加投資。此外，押注碳中和投資的君聯(lián)資本也在生物基領(lǐng)域搶先布局，去年2月，君聯(lián)資本投資了從事呋喃類生物基材料設(shè)計和開發(fā)的初創(chuàng)企業(yè)中科國生，去年12月，中科國生又對外宣布完成近億元Pre-A輪融資，君聯(lián)資本作為老股東繼續(xù)追加投資。
 
　　資本布局生物基市場不僅因為雙碳、可持續(xù)發(fā)展等背景，更是因為生物基材料具有廣泛的應(yīng)用前景。一些產(chǎn)品在底層邏輯上更適合通過生物基方式生產(chǎn)。同時，隨著人們環(huán)保意識的提高和政府對環(huán)保政策的推動，生物基材料市場的前景更加光明。
 
　　呋喃生物基材料尤為火熱，相關(guān)企業(yè)獲得大額融資
 
　　在生物基材料大的賽道中，呋喃生物基材料近期尤為火熱。呋喃具有廣泛的應(yīng)用前景。它可以作為有機(jī)合成工業(yè)的重要原料，用于制造多種化工原料和藥物，如吡咯、噻吩、四氫呋喃及苯并呋喃等，與其他生物基材料相比，呋喃生物基材料具有更高的熱穩(wěn)定性和其特殊結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)使其在有機(jī)合成和高分子材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
 
　　呋喃生物基材料5-羥甲基糠醛(HMF)唯一帶有芳香環(huán)的平臺化合物，具備良好的化學(xué)反應(yīng)活性，可以制備出FDCA、THFDM、BAMF等上千種衍生物，而這些衍生物又可以繼續(xù)合成上萬種的終端產(chǎn)品。這些終端產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于聚酯、塑料、表面活性劑、膠黏劑、芳綸、纖維等領(lǐng)域。其中FDCA作為目前呋喃生物基材料應(yīng)用前景最明確的單體，其與乙二醇的聚合物PEF，因其在化學(xué)上非常類似于PET，成為國際品牌以及資本追捧的熱點，國內(nèi)外眾多頭部企業(yè)紛紛加入這種呋喃類生物基材料賽道。
 
　　目前國外布局呋喃賽道的企業(yè)有，荷蘭Avantium、美國杜邦、瑞士AVA Biochem、德國巴斯夫等。雖然國外企業(yè)對呋喃材料的研究起步較早，但國內(nèi)企業(yè)奮起直追，當(dāng)前技術(shù)水平與國際巨頭已處在同一水平線。
 
　　國內(nèi)的代表企業(yè)有：合肥利夫生物(2014年7月成立)、浙江糖能(2017年12月成立)、江蘇賽瑞克(2020年10月成立)、中科國生(2021年7月成立)、杭州云上新材(2022年12月成立)等。
 
　　近年來，隨著中試突破，這些企業(yè)也相繼獲得了大額融資：合肥利夫2023年6月完成近2億元B輪融資，杭州云上新材2023年6月獲得深圳擔(dān)保集團(tuán)和曉池資本等的戰(zhàn)略投資；予君生物2023年1月宣布完成數(shù)億元B輪融資；中科國生2022年12月完成近億元Pre-A輪融資；浙江糖能2022年11月獲得通商集團(tuán)和長石投資的戰(zhàn)略投資；江蘇賽瑞克2022年8月完成數(shù)千萬元的天使輪融資。
 
　　多家呋喃材料公司已建成千噸級的中試裝置
 
　　通過10多年的研究，F(xiàn)DCA已經(jīng)不再局限于實驗室的小試產(chǎn)品，多家公司已經(jīng)建成千噸級的中試裝置：
 
　　中科國生專注HMF生物基平臺化合物及下游衍生物的全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)，2022年9月已形成千噸級HMF的連續(xù)化產(chǎn)線以及百噸級衍生物產(chǎn)線。
 
　　合肥利夫側(cè)重于FDCA的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及其下游應(yīng)用，2022年在蚌埠建成世界首條千噸級FDCA生產(chǎn)線，并計劃于2023年底開始建設(shè)萬噸級產(chǎn)線，2025年正式投產(chǎn)。
 
　　杭州云上新材(子公司拜奧邁斯)專注FDCA及其下游衍生類生物基化學(xué)品，在2022年完成年產(chǎn)50噸的FDCA中試裝置。云上新材在業(yè)內(nèi)率先提出粗品氧化的概念和思路，推動了生物基材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
 
　　中國科學(xué)院寧波材料所2023年8月FDCA裝置中試成功，產(chǎn)率接近工業(yè)化水平。
 
　　浙江糖能側(cè)重產(chǎn)業(yè)中游的FDCA產(chǎn)品開發(fā)，2023年9月已完成HMF千噸產(chǎn)線的連續(xù)穩(wěn)定運行。
 
　　江蘇賽瑞克在2022年開始設(shè)計和建造25噸/年FDCA的中試裝置。預(yù)計在2025年5000噸/年的示范工廠將會投產(chǎn)，到2028年產(chǎn)能為50萬噸的FDCA商業(yè)化裝置預(yù)計會投入運行。
 
　　可以斷定，F(xiàn)DCA距離工業(yè)化量產(chǎn)已經(jīng)指日可待。這個時間節(jié)點，對某個企業(yè)而言是一個質(zhì)的飛躍，對整個行業(yè)而言則具有劃時代意義。
 
　　應(yīng)用探索：聚酯、纖維、薄膜、表活、芳綸……
 
　　世界第四大釀酒集團(tuán)的丹麥嘉士伯公司，早在2022年就在歐洲推進(jìn)生物基PEF啤酒瓶的應(yīng)用測試，日本三井公司在2015年就開始研發(fā)PEF薄膜和包裝瓶，世界500強(qiáng)企業(yè)江蘇蘇美達(dá)集團(tuán)最近也計劃采購20萬個PEF聚酯包裝瓶。
 
　　合肥利夫在產(chǎn)品下游應(yīng)用方面已取得多項突破，與國內(nèi)鋰電池隔膜涂覆龍頭合作研發(fā)的涂覆材料已經(jīng)開始出貨。自主研發(fā)的PEF聚酯瓶片在性能方面受到客戶高度認(rèn)可，與多個戰(zhàn)略合作伙伴在生物基聚酯纖維、特種尼龍、電解液添加劑等方向的應(yīng)用開發(fā)推進(jìn)順利，有望在小批量試用后實現(xiàn)大規(guī)模訂單交付。
 
　　中科國生取得中試應(yīng)用驗證，在纖維和多層膜應(yīng)用于2023年5月開始與瓶片龍頭萬凱新材合作開發(fā)PEF應(yīng)用測試，于2023年9月與桐昆新材料研究院合作項目生物基呋喃聚酯纖維中試成功。
 

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