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1、非粮生物基材料行业背景一、 提高生物基材料的方法（一）从科研开发走向产业化应用以可再生生物质为原料生产生物基材料，其本质是把空气中二氧化碳间接地通过植物光合作用和生物技术，贡献人们衣食住行用的材料和能源。发展非粮生物基材料，在满足人民群众物质和能源需求的同时，既能减少对石油、煤炭等化石能源的开采和消耗，还能降低二氧化碳排放，同时避免与人争粮、与粮争地的困局，是石化工业实现绿色转型和碳中和的有效路径。随着全球生物技术革命和产业变革加速推进，以生物催化为核心的生物化工技术生产生物基材料和化学品，因生产条件温和、过程能耗较低、能部分减少碳排放，也越来越受到世界各国的高度重视。（二）坚持创新发展，强化
2、关键技术供给目前，我国生物化工的原料90%来自玉米等粮食作物，与民争粮、与畜争饲问题突出。若不转向非粮生物质，发展大宗生物基化学品，原料势必受限。目前，全国秸秆年产生量865亿吨，原料化利用率仅约1%，未能充分实现农林废弃物糖化后的高值化利用。为此，行动方案聚焦非粮生物质原料，坚持创新驱动，强调技术创新、模式创新，提出了突破关键技术、推进技术放大和应用示范的两项任务。一是围绕生物基材料的全产业链，开展非粮生物质菌种选育、糖化、发酵、分离、在线监测等一批关键技术攻关。二是面向包装领域的可降解材料需求，推进乳酸、丁二酸、羟基脂肪酸等产品的产业化，面向生物医用材料的要求，推进聚乳酸、聚酰胺、聚氨酯、
3、生物基弹性体等的产业化。中国石油和化学工业联合会将贯彻实施创新驱动发展战略，围绕产业链部署创新链，大力推进生物基材料领域的科技创新。一是突破一批关键共性技术和装备。围绕生物基材料的全产业链，开展一批关键技术攻关，强化技术支撑。二是认定一批行业创新平台。在行业内选择有条件的企业及科研院所建设产业技术创新中心、重点实验室、工程实验室或工程技术中心，不断提升行业创新能力。三是做好生物基材料关键技术的成果鉴定与评价。对于具有创新性的生物基材料生产技术，针对所处的研发与产业化阶段，做好成果鉴定和评价服务工作。四是做好技术转移工作，对拥有技术且有意开展技术转移的企业，积极为其寻找技术合作单位，推广生物基材
4、料生产技术，逐步将生物基材料产业做大做强。（三）践行绿色发展理念，助力碳达峰碳中和生物基材料具有绿色环保、原料可再生等特性，相较于传统化工材料，生物基材料可有效减少生产过程中的碳排放。当生物基材料废弃时，大部分可通过燃烧或堆肥等方法，转变为水和二氧化碳等无毒小分子，重新进入自然循环中，维护整个生态平衡，无须担心增加碳排放。行动方案聚焦生物基材料全产业链的环境友好性，开展原料的绿色、低碳采集和碳排放核算的探索。一是构建区域半径合理的分布式非粮生物质预处理及标准化原料生产点，推进非粮生物质糖化剩余物高值高效利用生产有机肥，推进原料的高效采集与高质化利用示范。二是完善适合我国产业特点的生物基材料产品
5、质量、能源消耗限额、碳排放核算等标准体系，推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准、标识标签等体系。中国石油和化学工业联合会将扎实推进碳达峰碳中和行动，发挥生物基材料在碳交易中的积极作用，助力石化化工行业碳达峰碳中和。一是利用生物化工与生物质能源专委会平台，在工业和信息化部等相关部委的指导下，探索建立生物基材料的行业统计制度，为碳减排工作夯实统计基础。二是推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准，建立健全生物基材料标准体系。三是探索建立生物基材料的碳标识标签体系，协助相关部委开展试点。（四）促进融合发展，拓展下游应用示范生物基材料具有部分产品可降解、可回收利用等特性，能
6、广泛应用于下游塑料制品等领域。但目前规模化的产品种类较少，上下游融合发展不足，导致生物基材料下游应用推广难度较大，对化石基产品的市场替代仍有待提升。为此，行动方案提出大力促进产业、技术、市场融合。一是积极推进原料预处理技术、发酵技术、生物合成、化学合成工艺及应用技术等集成创新，提高非粮生物基原料转化效率，提升生物基材料产品品质，增强生物基材料的市场竞争力。二是积极搭建轻工与化工、生物基材料与食品、医疗、包装等上下游协作平台，高效推进生物基材料的验证与推广应用。中国石油和化学工业联合会将坚持需求导向，大力推动一产二产融合、生物与化工技术融合、产品上下游融合。一是积极探索新模式，组织生物基材料生产
7、企业与农业、林业、市政等非粮生物质原料供应部门对接，探索具有经济规模的非粮生物质原料的供应保障机制。二是将实现产业化但还未被市场推广的生物基材料纳入重点新材料首批次应用示范指导目录。三是结合生物基材料碳标识制度的实施，搭建公益性生物基材料溯源平台，为生物基材料的推广应用奠定技术基础。中国石油和化学工业联合会将坚持系统观念，在优性能、降成本、增品种、扩应用方面下功夫，促进生物基材料与传统化工产业体系的耦合发展，提升生物基材料的供给质量、丰富供给种类、培育创建品牌、增强市场综合竞争力，坚持不懈地发展壮大生物基材料行业，形成对现有化石基材料的部分替代和有效补充，为石化化工行业的碳达峰碳中和、高质量发
8、展做出应有贡献。二、 生物基材料发展趋势（一）生物基材料替代化石原料需求将持续增加近年来传统石化、化工生产活动对化石资源持续消耗，人类活动对于化石资源依赖问题与日俱增，同时全球气候变暖、环境污染加剧日益成为社会高度关注问题。由于传统的经济发展主要依靠的是化石原料，但随着时代发展，不可再生化石资源储量逐渐减少，传统的经济发展模式已经不适应新时代发展要求。未来包括中国在内的主要经济体将以生态化、绿色化以及资源可回收为发展原则，实现绿色低碳、可持续发展目标。基于如今低碳经济的大环境下，与化石原料相比，生物基材料主要来源于谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质，能够大幅减少二氧化碳排放和环境污染，同时
9、有效缓解化石资源枯竭压力。在其绿色低碳、环境友好、资源节约等优势特点下，生物基材料将逐渐成为我国经济发展和科技创新的又一新兴主导产业。在国家政策利好和资金支持力度加大的驱动下，我国生物基材料生产工艺水平不断提升、产品种类更加丰富，产业化关键技术不断取得创新突破，如今生物基材料已经广泛应用于生物医用材料、包装材料、服装、家居、工业、一次性用品等行业。未来我国生物基材料产业迎来迅猛发展，生物基材料将在更多领域实现应用覆盖，我国生物基材料对化石原料的替代率将持续提升。（二）非粮生物基材料成为行业重点发展方向发展非粮生物基材料，在满足人民群众物质和能源需求的同时，既能减少对石油、煤炭等化石能源开采和消
10、耗，还能降低二氧化碳排放，同时避免与人争粮、与粮争地的困局，是石化工业实现绿色转型的有效路径。方案要求到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。国家的政策引导、财政金融支持、完善行业机制等多重举措将助力我国非粮生物基材料产业加快创新发展，非粮生物基材料成为我国生物基材料行业的重点发展方向。三、 非粮生物基材料的基本原则（一）坚持创新驱动非粮生物，示范引领聚焦高效工业菌种和酶蛋白元件培育构建、非粮生物质转化、高效提纯浓
11、缩等关键平台技术，开展典型技术及模式示范应用，构建自主可控、安全高效的产业链供应链。（二）坚持系统推进生物基材料，融合发展推动生物基材料与传统化工产业体系耦合发展，与多领域强化融合赋能，提升供给质量、丰富供给种类、培育创建品牌，增强市场综合竞争力。（三）坚持生物基材料绿色低碳，国际合作重视生物基材料全产业链的环境友好性，推动发展循环经济，降低碳排放，积极融入全球产业链供应链，鼓励优势产品积极参与国际竞争。四、 非粮生物基材料的指导思想以非粮生物质开发利用技术突破为基础，深化生物化工与传统化工耦合、工业与农业融合，以技术、模式创新为动力，促进生物基材料优性能、降成本、增品种、扩应用，提升生物基材
12、料产业协同创新、规模生产、市场渗透能力，推动非粮生物基材料产业加快创新发展。五、 生物基材料发展现状生物基材料由于其绿色生产、环境友好、资源节约等特点，已成为快速成长的新兴产业。据统计，近年来我国生物基材料市场规模迅猛扩张，由2014年的9686亿元增长至2021年的19923亿元，期间生物基材料市场规模增长量达到10237亿元。从市场规模扩张速度来看，2015-2021年期间，我国生物基材料市场规模增速呈波动上升走势，由86%上升至161%。随着我国经济形势稳中向好发展，生物基材料下游应用领域中众多产业不断壮大，将继续拉动我国生物基材料市场规模增长，助推生物基材料行的高速发展。目前全球生物基材料行业仍处于发展初期，根据全球生物基研究机构NOVA数据统计，2018年全球生物基产品的总产量约为750万吨，仅占石油基产品的2%。随着全球碳中和政策稳步推进，OECD预测到2030年全球生物基化工产品占比有望达到35%，生物基材料行业将迎来重大发展机遇，未来市场增长空间广阔。在合成生物学技术的推动下，近年来我国生物基材料行业也保持迅猛发展的态势，已在部分产品上突破专利封锁，并在长链二元酸生物法生产技术上达到世界领先水平。根据中科院宁波材料技术与工程研究所预测，我国生物基材料行业的年均增长速度保持在20%左右，年均总产量突破600万吨，未来行业发展前景广阔。
