
生物基材料产业链及相关概念股

近日,工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、农业农村部、市场监管总局联合印发《关于印发加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案的通知》,提出到2025年,非粮生物基材料产业基本形成自主创新能力强、产品体系不断丰富、绿色循环低碳的创新发展生态,非粮生物质原料利用和应用技术基本成熟,部分非粮生物基产品竞争力与化石基产品相当,高质量、可持续的供给和消费体系初步建立。

生物基材料是指以可再生的生物质为原料,或经由生物制造生产的产品,包括但不限于含碳的化学原料和化学制品。
传统化工新材料创新基本停滞,基于合成生物学的生物基材料逐步替代石油基材料,并有望带来规模化创新机会。
以石油为原料的现代化工生产了大量的基础材料:聚合物、溶剂、表面活性剂;进一步生产了包装材料、化学纤维、合成橡胶、粘合剂、日用化学品、润滑剂、农用化学品等基础化工品,从而支撑起现代材料需求。

但长久以来,面对各行业对新材料需求迫切,传统化工方法所生产的材料创新基本停滞,基于石化原料的传统化工既无法实现产业存量的可持续转变,也难以带来新的产业增量。
在此背景下,生物分子化学多样性突出,超过300万种以上新的分子材料尚待发掘应用,基于当前先进的基因工程、基因编辑技术去激活新的分子材料基因生产生物基材料,是突破未来新材料创新发展瓶颈有效途径之一。

相较于传统化学发酵工程使用石油基材料,合成生物学以生物基材料作为底物摆脱了对传统不可再生能源的依赖,在低碳环保方面具有显著优势。合成生物学以绿色清洁的生物制造工艺替换高污染、高能耗的石化、煤化工艺,减少对石油、煤炭等不可再生能源的依赖,解决化学工程中的高耗能和高污染问题。
以塑料制造过程为例,以生物基材料作为原料,制造每吨塑料仅排放二氧化碳0.6吨,大大减少了传统制造的二氧化碳排放量,且制成的塑料约3-6个月可自然降解。在国际“碳中和”政策出台以及石油等不可再生能源价格高企的背景下,合成生物学企业可以将低传统能源依赖与低碳排放转换为成本优势,有望迅速进一步打开产品市场。

从产业链角度来看,生物基材料是以谷彻、豆科、秸杆、竹木粉等可再生生物质为原料,通过生物合成、生物加工、生物炼制过程获得的生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等基础生物基化学品,进一步加工得到生物基聚合物(塑料)、生物基纤维、生物基橡胶等生物基材料产品。

1、上游:淀粉、纤维素、木质素
(1)淀粉来源广、成本低,有望作为原料生产生物基脂肪族化合物替代石油基。
(2)纤维素来源更广,且非食用性,未来有望替代淀粉成为石油基脂肪族产品最理想的生物质碳源。
(3)木质素系替代石油基芳香族化合物的最主要生物质碳源。
2、下游:生物基塑料、生物基纤维、生物基橡胶
(1)生物基塑料:PBS、PHA、Bio-PE
(2)生物基纤维:PTT、PA56
(3)生物基橡胶:HSFC

中国生物基材料产业发展迅速,构建了较为完整的产业技术体系,产业规模不断扩大,骨干企业逐步壮大,重点产品应用渐广。但目前生物基材料主要还是基于粮食原料。
与基于传统粮食原料规模化生产生物基材料路线相比,非粮生物基材料要以大宗农作物秸秆及剩余物等非粮生物质为原料来生产。
目前,国内基于非粮生物质的生产技术正处于攻关爬坡阶段,工业菌种(群)与酶蛋白功能元件制备、非粮生物质标准化采收保存及预处理、非粮生物质高效糖化、非粮生物质糖替代传统粮食发酵转化等关键平台技术正待突破。
A股相关生物基材料企业介绍详见前文《合成生物产业链及相关概念股》。
$华恒生物(688639.SH)$、$凯赛生物(688065.SH)$、$科拓生物(300858.SZ)$、$嘉必优(688089.SH)$、$金丹科技(300829.SZ)$

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