可降解材料行业研究：政策、技术、产业齐发展

（报告出品方/作者：山西证券，叶中正、冀泳洁）

1. 可降解塑料乘政策东风，发展大有可为

1.1 白色污染亟待解决，可降解塑料是重要解决方案

我国废弃塑料产生量大、回收比例低，白色污染问题严重。塑料是现代化工行业最重要的材料之一，然而使用后的废弃塑料制品具有数量大、分布广、难回收等特点，形成了全球都非常关注的“白色污染”问题，不仅污染环境、危害健康，还占用宝贵的土地资源。根据国家统计局统计，2022 年，我国塑料制品总产量 6901 万吨。根据中国物资再生协会再生塑料分会统计，2022 年我国产生废弃塑料6300 万吨，其中回收量仅有 1890 万吨，占比 30%，而填埋量为 2016 万吨、焚烧量 1953 万吨，分别占比32%和31%，直接遗弃的占比 7%。焚烧易产生有毒有害气体，从而对大气造成污染，填埋会占用大量土地资源，并严重妨碍地下水的流通与水的渗透，直接遗弃到大自然的塑料制品降解时间需要几百年，这几种方式都对自然环境造成严重破坏。

塑料污染是全球性的重大挑战，悄无声息地威胁着地球生物的健康。2022 年3 月，在联合国第五届环境大会续会上通过了“终止塑料污染的决议”，该决议通过建立一个政府间谈判机制到2024 年达成一项具有国际法律约束力的协议，涉及塑料及其制品的生产、设计、回收和处理等各个环节。终结塑料污染需要各国的共同努力，以可持续的方式来管理塑料制品的生命周期。塑料在其生命周期的各个阶段都会对环境造成破坏：传统石油基塑料在生产阶段会产生包括甲苯、二甲苯、乙苯在内的多种有机污染物，这些污染物最终会进入大气和水源，是引起全球气候变化的温室气体。在使用结束后，废弃塑料会进入土壤、水源和海洋，通过食物链影响各类生物和人类。2021 年，微塑料颗粒首次出现在胎盘中。可见，塑料对人类健康的影响已经极为严重。可降解塑料降解时间短，是应对“白色污染”的重要解决方案。可降解塑料是指其制品的各项性能可满足使用性能要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料，其能够通过堆肥处理转化为肥料、二氧化碳和水，种植出含糖或淀粉的作物后，通过发酵或者化工加工就又能转化成用于生产高分子材料的有机分子。这样的可降解循环可以大幅减少废弃塑料对环境造成的影响，同时也是实现资源循环和利用的有效途径。与传统塑料相比，生物降解塑料在一定条件下只需较短时间就可由自然界中微生物作用进行降解，而传统塑料则需要长达几个世纪的时间进行降解，且降解产生的物质会对环境造成巨大污染，可降解塑料有望大幅替代传统塑料。

1.2 “禁塑令”趋严，可降解塑料替代传统塑料大势所趋

我国出台史上最严“禁塑令”。国家发展改革委员会、生态环境部在 2020 年1 月19塑令”《关于进一步加强塑料污染治理的意见》（以下简称《意见》），计划到2020 年底，我国将率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用；到 2022 年底，一次性塑料制品的消费量将明显减少，可降解塑料将替代该类产品；到 2025 年底，可降解塑料产品开发应用水平进一步提升，重点城市塑料垃圾填埋量大幅降低，塑料污染得到有效控制。

“禁塑令”比旧版“限塑令”更为严格。2008 年旧版“限塑令”规定禁止生产、销售、使用超薄塑料袋，并实行塑料袋有偿使用制度，但塑料袋价格便宜且购物方便，政策推出后效果甚微。2020 年出台的“禁塑令”与之相比更为严格，扩大了塑料制品等管控范围，同时以生产和销售两个环节为抓手彻底堵漏，并以明确的目标时限分步式实现政策落地。本次“禁塑令”的推出，一方面限制不可降解塑料的使用，另一方面鼓励支持可降解塑料、纸质等可降解、非塑材质实施替代，这将加速可降解塑料对传统塑料的替代。

1.3 可降解塑料增长空间广阔，主要下游需求超百万吨

可降解塑料渗透率受政策驱动显著，下游应用领域拓展空间巨大。2019 年以前，我国生物降解塑料产量和销量增长较为缓慢，而自 2020 年“禁塑令”和双碳政策推出后，我国生物降解塑料产量和销量出现明显大幅增长，2021 年产量和销量分别为 30.2、27.6 万吨，增速均超 20%，随着“禁塑令”的深入推进，我国生物可降解塑料需求增长空间广阔。根据中商产业研究院数据，2021 年中国生物降解塑料产品销售收入占比最高的为一次性购物袋，占比高达 71.3%，其次为一次性餐具和快递包装，分别占比21.5%和4.8%，政策驱动效应显著，随着可降解塑料在上述应用领域的持续替代，社会对可降解塑料的接受度不断提高，未来可降解塑料有望在更多下游领域实现渗透。

1.3.1 快递包装领域

快递行业的高速增长带来大量的生物可降解塑料替代需求。随着我国电子商务的普及，我国快递行业步入高速发展阶段，2021 年之前，根据国家邮政局数据，我国规模以上快递业务量增速持续维持在20%以上，远高于 GDP 增速，而 2022 年由于疫情封控等原因，快递行业受到较大冲击，当年规模以上快递业务量同比仅增长 2.11%，但由于我国快递业务量的高基数，2022 年我国规模以上快递业务量高达1100多亿件。在快递业务量快速增长的同时，也产生了大量的废弃快递包装，由于难以收集回收，约99%（质量比）直接混入生活垃圾被填埋或焚烧。根据绿色和平《中国快递包装废弃物产生特征与管理现状》中的数据统计，2018 年，我国快递行业共消耗塑料类包装材料 85.18 万吨，其中塑料薄膜袋占比达81.5%，而其中大部分都是不可降解塑料，随着“禁塑令”的深入推进，快递塑料类包装将大规模被生物可降解塑料替代。到 2025 年，快递包装领域对可降解塑料的需求接近 40 万吨。根据《意见》规划，到2025 年底，全国范围邮政快递网点禁止使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶袋、一次性塑料编织袋等。在政策的严格实施下，假设全国范围内可降解塑料替代率从 5%逐步上升至 15%，同时假设快递行业消耗的塑料包装物与快递业务量维持同比例上升，其中快递业务量按照 10%的年均复合增速计算，由此可测算出到2025年可降解塑料替代量为 37.08 万吨。

1.3.2 外卖餐具领域

国内外卖行业持续高增长，2022 年市场规模达到 9417 亿元，2023 年有望进入万亿规模。自2012年餐饮外卖行业在中国爆发以来，我国外卖行业持续高速增长。截至 2021 年，我国外卖行业市场规模达到8117亿元，同比增长 22.1%，2022 年市场规模为 9417 亿元，同比增长 19.8%，增速仍维持在较高水平。根据中研网数据，2020 年美团和饿了么分别占据外卖行业 69%和 26%的市场份额。另据《2022 年美团及其产业链研究报告》，美团在 2022 年的外卖领域市场份额逼近 70%。中国外卖市场逐渐成熟，经过数十年的发展，已经形成了较为成熟的市场与较为稳定的竞争格局。2022 年美团外卖业务交易数目177 亿笔，据此可大致测算 2022 年全国外卖业务交易数目为 252 亿笔，按每笔交易需要一份外卖餐具计算，整个外卖行业所需外卖餐具超 200 亿份。

到 2025 年，外卖包装领域对可降解塑料的需求超 40 万吨。国家发改委和生态环境部在《意见》提出，到 2025 年底，地级以上城市餐饮外卖领域不可降解一次性塑料餐具消耗强度下降30%，据此假设2025年可降解塑料替代率为 30%。近几年，我国外卖行业增速虽有放缓，但仍在 20%左右，此外，我国外卖行业市场规模占餐饮行业比重仍然较低，2021 年仅为 21.4%，仍有较大增长空间。到2025 年，按照我国外卖行业年均复合增长率约为 10%左右，根据论文《基于行业全产业链评估一份外卖订单的环境影响》，假设每单外卖消耗 2 个塑料餐盒，每个餐盒重 20g，平均每单外卖中餐勺重 2g，外卖包装袋重5g，合计每单外卖塑料餐具消耗 47g，预计 2025 年外卖行业对可降解塑料的需求为 47.29 万吨。

1.3.3 塑料购物袋领域

超市购物袋是塑料袋使用最为频繁的场景。目前，一次性不可降解塑料袋的替代品主要有纸袋和可降解塑料袋，纸袋虽然成本低于可降解塑料袋，但纸袋的强度明显弱于可降解塑料袋，不适合大量购物场所。随着禁塑令的深入推进，可降解塑料袋对于一次性不可降解塑料的替代将逐渐加速。根据发改委和生态环境部《意见》，2020 年底首先在直辖市、省会城市、计划单列城市建成区禁止不可降解塑料袋的使用，到2022 年底，实施范围扩大至全部地级以上城市建成区和沿海地区县城建成区；到2025 年底，上述区域的集贸市场禁止使用不可降解塑料袋。我国塑料袋年消费量超 700 万吨。根据《中国塑料的环境足迹评估》的数据统计，我国家庭年均消费86kg 塑料，其中有 82kg 为大宗消费，而大宗消费中有 18%来自于超市、市场购物场景，以户均人口2.92人/户换算，人均塑料袋消费量为 5.05kg/年，根据国家统计局数据，2022 年我国总人口为14.12 亿人，据此可测算出我国 2022 年塑料袋消费量约为 713.06 万吨。

根据政策指引，到 2025 年塑料购物袋领域对可降解塑料的需求超 100 万吨。《意见》中提到先在部分地区禁止使用不可降解塑料，然后逐渐扩大范围，基于此，我们假设政策覆盖范围至2025 年达到60%，可降解塑料的渗透率达到 30%。由于我国人口总数在可预见的 3 年内大概率维持稳定，人均塑料袋消费量也难以发生太大变化，所以我们假设 2022 年至 2025 年我国塑料袋消费量保持在713.06 万吨的水平，据此可以测算出到 2025 年塑料购物袋对可降解塑料的需求量为 128.35 万吨。

1.3.4 农用地膜领域

我国农用地膜使用量大，地“魔”不得不防。农用地膜是继种子、化肥和农药之后的又一项重要生产资料，可以起到增温、保水、防虫和防草等作用，使用农用地膜可将种植作物生产率提升20%~50%。为了满足我国与日俱增的粮食生产需求，地膜在过去 40 年间被广泛使用。据中国农村统计年鉴（2019）统计，2018 年，我国农用地膜使用量 140.9 万吨，约占全球地膜使用量 70%。2018 年我国地膜覆盖面积17764.67千公顷，约占中国耕地面积的 13%，占世界地膜覆盖面积约 90%。虽然地膜提高了作物的生产率，但地膜的长期大量使用和缺乏有效的回收处理导致了严重的“白色污染”问题。

到 2025 年，农用地膜领域对可降解塑料需求超 20 万吨。2022 年 1 月，生态环境部、农业农村部等发布《农业农村污染治理攻坚战行动方案（2021-2025 年）》，提出推进全生物可降解地膜有序替代，在不同类型区域建设试验示范基地。2022 年下半年，内蒙古出台农用地膜补贴政策，推广10 万亩全生物降解地膜，每亩补贴 120 元，补贴后可降解地膜综合价格为 160 元/亩，与普通地膜相比具有竞争力，可降解地膜渗透率有望持续提升。若按照农用地膜使用量维持 2019 年 137.9 万吨的水平，到2025 年，按照15%渗透率计算，农用地膜对可降解塑料的需求量为 20.69 万吨。综上四个主要下游应用领域对可降解塑料的需求，预计到 2025 年可降解塑料因替代传统塑料产生的需求超 200 万吨，若按照当前可降解塑料 1.5-2 万元/吨的平均售价进行测算，届时我国可降解塑料的市场规模超 300 亿元。

2. PLA 和 PBAT 为主流材料，生物基PLA 被认为最具市场前景

生物降解塑料为当下市场主流降解塑料种类。可降解塑料主要分为光降解塑料、生物降解塑料和光/生物双降解塑料，其中光降解塑料生产工艺简单、成本低，但需要充足的光照才能降解，存在很大的局限性；光/生物双降解塑料是一种结合了生物降解与光降解双重特点的可降解塑料，拥有两种降解方式的优点，但技术难度与规模化生产难度大，相关应用产品稀少，而生物降解塑料降解性能优异，生产工艺和成本处于三者的中间水平，是目前主流的降解塑料种类。

PLA 和 PBAT 是市场应用最广的生物可降解塑料。生物降解塑料根据原材料来源不同可分为生物基生物降解塑料和石油基生物降解塑料，其中生物基生物降解塑料包括 PLA、PHA 等，石油基生物降解塑料包括 PBAT、PCL、PBS 等。根据欧洲生物塑料协会数据，2021 年全球生物可降解塑料产量155.3 万吨，其中PBAT、PLA 和淀粉基材料的产量占比较大，分别占比 29.91%、29.44%、25.55%。PLA和PBAT是目前国内主流的两类可降解塑料产品，PLA 具有优良的生物相容性与生物可降解性，是目前产业化较快的生物降解材料；PBAT 分子链具有良好的柔性，成膜性能优异，主要用于膜袋类塑料制品；PHA具有良好的生物相容性，可完全降解，但当前 PHA 的生产成本很高，超过了其他大部分可降解塑料，暂时用于医疗器械等高附加值领域；PBS 性能较好，具有良好的耐热性与力学性能，也可完全生物降解，但我国的丁二酸产能有限，因此 PBS 未能大规模生产。

PLA 和 PBAT 是市场应用最广的生物可降解塑料，因二者性能存在差异，在下游应用中主要呈互补关系。生物降解塑料根据原材料来源不同可分为生物基生物降解塑料和石油基生物降解塑料，其中生物基生物降解塑料包括 PLA、PHA 等，石油基生物降解塑料包括 PBAT、PCL、PBS 等。根据华经产业研究院数据，2021 年全球生物可降解塑料产量 155.3 万吨，其中 PBAT、PLA 和淀粉基材料的产量占比较大，分别占比 29.91%、29.44%、25.55%。PLA 和 PBAT 因其良好的力学性能和相对较低的价格，成为目前国内主流的两类可降解塑料产品，PLA 具有优良的生物相容性与生物可降解性，是目前产业化较快的生物降解材料；而 PBAT 分子链具有良好的柔性，成膜性能优异，主要用于膜袋类塑料产品；PHA 具有良好的生物相容性，可完全降解，但当前 PHA 的生产成本很高；PBS 性能较好，具有良好的耐热性与力学性能，也可完全生物降解，但我国的丁二酸产能有限，因此 PBS 未能大规模生产。PLA 质地偏硬、脆性大，但韧性较差，PBAT延展性好、成膜性能优异，但力学强度较低，二者在终端制品中掺杂改性使用，根不同的应用场景掺杂比例有所差异，主要呈互补关系。

对于可降解材料而言，成本仍然是制约渗透率提升的主要因素。传统石油基塑料如PP、PE的价格在8-9K 左右，目前可降解塑料的市场价格在传统塑料的 1.5-4 倍左右。可降解塑料的原料主要来源于昂贵的生物质材料，生产工艺复杂，体量规模较小，在成本和综合性能上相较于传统塑料仍处于劣势。但随着企业扩产，技术升级，目前可降解塑料的价格相较于 2020 年来说已经有回落。短期内可降解材料的推广受政策驱动较大，主要用于对价格敏感度较低的传统塑料领域。

2.1 PLA：最具市场前景的生物基可降解材料

2.1.1 双碳战略势在必行，生物基材料有望贡献核心力量

生物基材料优势突出，是新材料发展的重要方向。生物基材料是利用谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质为原料制造的新型材料，如生物塑料、生物质功能高分子材料等。与用煤、石油等不可再生能源为原料生产的传统化工材料产品相比，生物基材料具有原料可再生、减少碳排放、节约能源等优势，部分品类还具有良好的生物可降解性，如 PLA、PHA、PGA 等，是国际新材料产业发展的重要方向。双碳战略势在必行，生物基材料替代传统石油基材料是大趋势。目前，我国双碳政策的实施与发展重点在于新技术与新材料的应用。为促进我国生物基材料进一步发展，近年来国家陆续出台多项政策，为生物基材料行业的发展提供支持与规划指导，如《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》、《“十四五”工业绿色发展规划》、《“十四五”生物经济发展规划》等。生物基材料被纳入“中国制造2025”新材料前沿研究项目，在国家政策规划持续推进下，我国生物基材料行业发展前景广阔。

聚乳酸性能优异，是最具市场前景的生物基可降解材料。与传统塑料和其他可降解塑料相比，聚乳酸性能突出：第一是生物降解性，聚乳酸因其主链上有大量酯键-COOR，是有机物中最容易断裂的化学键，故易于降解。PLA 在堆肥条件下 8-25 周即可降解，即使在自然条件下 3-5 年也会完全降解，而传统塑料降解的时间在百年以上。第二是安全性，PLA 来源于植物，主要是玉米、蔗糖等制成乳酸，而乳酸本就是人体内的单体，故食物安全性很高。第三是原油替代性，PLA 来源于生物质材料，降低对石油资源的依赖，是资源优化的方向。第四是减碳特性，21 年工信部《“十四五”工业绿色发展规划》中明确提出将聚乳酸作为绿色低碳材料推广。同时，与其他可降解材料相比，PLA 本身材料性能优异，具有硬度高、力学性能好、透明度高、成本相对较低等特点。

聚乳酸作为可降解材料，目前主要用于一次性石油基塑料的替代，短期内需求受国内外政策影响较大。PLA 下游主要应用于吸管、膜袋类产品、一次性餐具、3D 打印等领域。据海正生材招股说明书统计，2021年国内 PLA 消费量为 4.8 万吨。根据聚如如资讯统计，2022 年中国聚乳酸表观消费量约7.5-8 万吨，其中，净进口 1.2 万吨（约进口 2 万吨，出口 8000 吨）。政策方面，2022 年 10 月，国家邮政局强调，2025年底确保全国范围邮政快递网点使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶带、一次性编织袋等。2023 年2 月，国家标准《生物基塑料的碳足迹和环境足迹第一部分：通则》正式实施。2023 年 4 月，《中华人民共和国和法兰西共和国联合声明》中提到，中法两国重申各自碳中和/碳达峰承诺；中法两国反对塑料污染（包括微塑料污染）。国内塑料行业标准日趋完善，随着疫情放开，消费复苏有望带动 PLA 需求上涨。根据海正生材招股说明书预测，到“十四五”末期仅快递、外卖、地膜和塑料这四个领域对聚乳酸的需求量就将达到112.7万吨，而目前国内的消费量不到十万吨，聚乳酸行业发展空间广阔。

聚乳酸具有良好的成纤性，除了一次性塑料的替代之外，聚乳酸的长期应用价值有望体现在纺织领域。塑料垃圾会带给人们直接的视觉冲击，但人类肉眼看不见的微塑料也在扩散。学界将直径小于5mm的塑料颗粒、纤维和薄膜定义为微塑料。每次清洗含有合成纤维面料的衣物可以产生2000 颗塑料微珠。2019年，美国三藩市河口研究所在一份研究报告中指出，每年至少有 7 万亿颗塑料微粒通过旧金山湾进入大海，这些塑料微粒大部分来自衣物清洗和卫生用品的使用。最终塑料会通过食物链进入人体，据澳大利亚纽卡斯尔大学研究称，每个人一周内约等于食用一张信用卡大小的塑料。聚乳酸纤维性能优异，具有质量轻、强度高、抑菌性好、回弹性好、难燃烧、抗紫外线等优良特性，可以纯纺，也可以与棉、粘胶、莫代尔、天丝、竹纤维、羊毛等混纺，具有较好的化学惰性，对许多溶剂包括干洗剂稳定。聚乳酸纤维排螨率达到86%，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌的抑菌率高达 98%，其保温性是棉花蚕丝的1.8 倍，且更为透气不易发霉，更适合潮湿的南方地区。聚乳酸制成的衣物柔软舒适、吸湿排汗、抗紫外线且抑菌能力强，未来有望在纺织领域部分替代涤纶/聚酯等产品。

聚乳酸行业在国内刚刚起步，目前处于政策导入期，发展空间大。根据海正生材招股说明书预测，到“十四五”末期仅快递、外卖、地膜和塑料这四个领域对聚乳酸的需求量就将达到112.7 万吨。长期来看，在纺织领域，聚乳酸有望承担起重要替代角色，而 2022 年国内 PLA 总需求量仅在7 万吨左右，聚乳酸行业发展空间广阔。

2.1.2 PLA 中间体丙交酯突破难度大，先发者优势深厚

目前全球实现聚乳酸量产的公司仅有四家，海外的两家分别是美国的 NatureWorks 和欧洲的TCP，国内的是海正生材和丰原生物。据海正生材招股说明书统计，2021 年国内聚乳酸消费量为4.8 万吨，海正在国内的销量为 1.64 万吨，国内市占率为 34%。2021 年度，TCP 和 NatureWorks 占据的境内市场份额分别为28.56%和 21.40%，2021 年国内行业集中度 CR3 超 80%。受限于 PLA 中间体丙交酯的高技术壁垒，目前国内仅有海正生材和丰原生物实现从乳酸到聚乳酸的规模化量产，其中海正生材是目前唯一一家上市的聚乳酸企业，丰原生物处于辅导上市阶段。

丙交酯开环聚合法是生产高品质大分子量聚乳酸的主要方法。聚乳酸的制备方法总体上可以分为两种：一种是由“乳酸—丙交酯”与“丙交酯—聚乳酸”两阶段构成的“两步法”工艺（或称“间接法”），采用“两步法”工艺生产聚乳酸，第一步是将乳酸进行脱水酯化，制得乳酸低聚物，再将乳酸低聚物环化制得丙交酯，并对丙交酯进行提纯得到高纯度丙交酯；第二步是将丙交酯进行开环聚合，即可得到纯聚乳酸。另一种是乳酸直接缩聚成聚乳酸的“一步法”工艺（或称“直接法”），采用“一步法”工艺生产制成的聚乳酸分子量较低，不能满足下游产品对聚乳酸材料机械性能、耐久性等方面的需求，并且无法有效抑制生产过程中的可逆反应，产品的收率较低，两步法为目前生产聚乳酸的主要方法。

丙交酯是 PLA 生产的核心中间体，技术和工艺壁垒高。目前，由乳酸单体聚合生产聚乳酸采用“两步法”工艺进行生产时，中间体丙交酯的合成和纯化反应条件苛刻、工艺复杂、技术要求较高。丙交酯的生产步骤主要包括利用乳酸先缩聚生成乳酸寡聚体，再将乳酸寡聚体解聚环化生成丙交酯。整个生产过程需要在高温、负压以及催化条件下进行，目前来看生产过程中的技术难点主要包括反应器材质要求苛刻、反应体系黏度过大、反应条件难以控制、催化剂难以选择以及综合收率难以提高等。由于必须用高纯度丙交酯才能合成分子量高、物理性能好的聚乳酸，因此，高纯度丙交酯的制造成为“两步法”工艺流程中的核心和难点，也是国内聚乳酸企业遇到的主要技术壁垒。

行业技术壁垒高，先发者优势显著。聚乳酸行业存在较高的进入壁垒，主要体现在以下三方面：

1）行业学科跨度大，人才汇集难度大：聚乳酸生产过程有多个阶段，从玉米制成蔗糖，蔗糖发酵产生乳酸，乳酸预聚合形成丙交酯，丙交酯再开环聚合形成聚乳酸，整个生产过程涉及微生物发酵、化学工程、高分子聚合等多方面学科，需集齐各学科人才集中发力。2）投入大，回报周期长：若要将生产过程中的几个大环节组成一个系统，一次性资金投入很大，投资10 万吨级别的聚乳酸产线需要 10 亿的初始投入，且建设期至少要三年时间。3）丙交酯规模化生产难度大：从历史经验来看，聚乳酸生产企业要实现万吨级规模的量产都摸索了数十年时间，从小试、中试到规模化生产一步步突破完善。NatureWorks 在 2002 年正式投产14 万吨产线，2018年才实现满产；TCP 从 2008 年攻坚丙交酯技术，2011 年在泰国投产丙交酯产线，2018 年实现乳酸到聚乳酸的全产线投产；海正生材 2004 年建成年产 30 吨聚乳酸小试生产线，花费十年时间与长春应化所实现丙交酯量产技术落地，2019 年实现万吨级规模化生产。

鉴于行业的高技术壁垒，我们认为后进入者突破难度较大，丙交酯的量产技术可能会限制国内聚乳酸新增产能的落地，国内新增规划产能可能会推迟。目前全球掌握“乳酸-丙交酯-聚乳酸”全部工段的企业仅有美国 NatureWorks、TCP 以及国内的海正生材、丰原生物四家。目前，NatureWorks 拥有PLA产能15万吨，TCP 拥有 7.5 万吨产能，丰原生物称拥有 10 万吨产能，海正生材拥有 4 万吨产能，全球总产能36.5万吨，国内产能 14 万吨。由于该行业前景广阔，国内企业积极向这一新兴市场拓展，加快布局步伐。根据海正生材招股说明书统计，未来 3 年我国聚乳酸生产线设计产能累计增量将超100 万吨，但由于行业比较高的技术量产壁垒，我们认为新增产能实际落地时间可能会延迟，对于目前还没有丙交酯中试产线的企业来说，若要实现聚乳酸规模化量产还为时尚早。

2.2 PBAT：延展性优异的石油基可降解材料

PBAT，又称聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯，是基于石油合成出来的高分子化合物，既有良好的延展性、断裂伸长能力、耐热性和抗冲击功能，又具有优良的生物降解性，是膜材料主体，广泛应用于塑料包装薄膜、农用地膜等膜材料中。目前合成 PBAT 的方法主要有直接酯化法和酯交换法，生产技术壁垒不高，市场上可以买到完整工艺包。直接酯化法主要是以 PTA，AA 以及 BDO 为原料，在催化剂条件下直接酯化、缩聚反应制得PBAT。酯交换法主要是以聚己二酸丁二醇酯(PBA)、PTA、BDO 为原料，在催化剂作用下先进行酯化反应或者酯交换反应生成对苯二甲酸丁二醇酯预聚体(BD)，再与 PBA 进行酯交换熔融缩聚制得。目前国内主要采用共酯化（直接酯化法）工艺，由于只需一个反应釜进行一次酯化反应，因此具有工艺流程短、原料利用率高、反应时间短、生产效率高的特点。该工艺技术壁垒较低，我国的技术发展已经趋于成熟，近几年受政策驱动，大量企业涌入 PBAT 行业，我国 PBAT 产能大幅增加，在全球居于领先地位。

BDO 价格对 PBAT 的生产成本影响很大，拥有 BDO 产能的企业将脱颖而出。PBAT 由BDO和PTA以及己二酸 AA 合成，每生产 1 千克 PBAT 分别需要 430 克 BDO、400 克 PTA、350 克AA，从原料的可获得性和成本来看，BDO 是最为关键的原料。据百川盈孚数据统计，2023 年 4 月11 日BDO、PTA、AA市场价分别为 13750 元/吨、6350 元/吨、9600 元/吨，由此可大致计算出生产 1 吨 PBAT 的原料成本约为11813元。根据珠海万通 3 万吨 PBAT 项目环评报告，PBAT 的原材料成本占总生产成本的比例约为72%，据此可大致测算出 PBAT 的总生产成本为 16407 元。当前 PBAT 市场均价约 1.3-1.5 万元/吨，其中BDO是成本占比最高的原材料，若 BDO 完全依靠外采则必然导致 PBAT 企业亏损，所以未来拥有BDO 配套产能的企业将脱颖而出。

禁塑令驱动 PBAT 产量激增。2019 年之前，国内 PBAT 发展较慢，随着2020 年“禁塑令”的发布，行业发展明显提速，2020 年 PBAT 产量激增至 13 万吨，同比增长 231.63%。目前，我国已经基本掌握PBAT的生产技术，采用酯化—缩聚反应进行工业化制备，并且随着技术的逐渐进步，成本可能进一步降低。PBAT的低技术壁垒吸引了众多中小企业的进入，随之而来的是日益激烈的竞争，行业集中度相对较低。

PBAT 价格乘坐过山车，下游需求未完全打开。自 2020 年“禁塑令”推出后，PBAT 需求大幅上升，由于供需错配，PBAT 价格呈现持续上升的态势，最高达到 3.5 万元/吨。PBAT 价格高企，盈利能力大幅上升，大量企业涌入 PBAT 行业，产能随之大幅增长，但近两年需求市场受疫情影响，叠加政策推进力度不及预期，导致 PBAT 市场价格持续下滑。目前主流牌号的均价已降至 1.3-1.5 万元/吨，部分公司市场价甚至低于出厂价。

PBAT 产能扩张速度过快，2023 年产能超百万吨，恐有产能过剩的风险。由于PBAT 生产壁垒不高，2020 年在“禁塑令”政策驱使下，强劲的市场需求和不足的产能促使很多企业开始介入PBAT行业。根据中国合成树脂协会生物降解树脂分会统计，2022 年国内 PBAT 已投产产能 87 万吨，其中产能规模较大的为金发科技和蓝山屯河，分别为 18 万吨/年和 12 万吨/年，同时预计到 2023 年国内将拥有219 万吨的PBAT产能。2022 年中国 PBAT 实际产量 16 万吨，销售 14 万吨，其中内销 9 万吨，出口5 万吨，库存2万吨，若在建和规划产能全部投产，可能会出现产能过剩问题。

3. 可降解塑料行业重点公司分析

3.1 海正生材：率先突破丙交酯实现量产，国内聚乳酸行业领军者

公司率先突破丙交酯技术，是国内聚乳酸行业龙头。公司于 2022 年 8 月16 日在科创板上市，是一家掌握了纯聚乳酸制造和复合改性各关键环节核心技术，并实现多牌号聚乳酸规模化生产和销售的公司。公司是国内为数不多完整掌握“两步法”工艺的企业，已完成较为完整的“乳酸-丙交酯单体-聚乳酸-聚乳酸制品”全工艺流程的开发，自 2019 年下半年起，公司已可自供丙交酯，突破了原料缺乏的瓶颈。2021年公司聚乳酸销量为 2.1 万吨，其中国内销量为 1.64 万吨，在国内市占率为 34%，与2020 年度相比，市占率大幅提升，超过国际大型企业 NatureWorks 和 TCP 跃居国内第一。此外公司向海外销售量占我国聚乳酸出口总量的 81%，产品广受国际客户的认可。

公司积极扩建聚乳酸产能，下游客户认可度高。公司现有的聚乳酸设计年产能为4.5 万吨，另有年产2万吨聚乳酸的生产线已处于试车阶段。公司 IPO 募投项目拟新建 2 条先进的聚乳酸生产线，设计新增聚乳酸产品年产能 15 万吨。项目建成投产后，公司的聚乳酸产能将从 6.5 万吨/年增长至21.5 万吨/年。根据公司招股说明书统计，对于未来新增的聚乳酸产能，公司已经收到部分客户意向采购函，2023-2026年客户意向采购量达到 6.29、9.09、12.04、13.68 万吨，现有客户意向采购量覆盖公司扩增后产能比例较高，产能完全释放后将大幅推动公司业绩增长。

3.2 金丹科技：乳酸行业龙头，布局聚乳酸打通全产业链

公司乳酸及乳酸盐产能全球第二，国内市占率超 50%。公司主要从事乳酸及其系列产品的研发、生产和销售，主要产品包括各类乳酸、乳酸盐和乳酸酯等，产品广泛应用于食品、饲料、生物降解材料、工业、医药等领域。目前公司拥有乳酸产能 18.7 万吨，其中包括年产 5 万吨的高光纯乳酸产能。目前公司凭借可靠的乳酸产品质量及良好的服务，产品销往欧洲、日本、韩国、东南亚、美洲、大洋洲等80 多个国家和地区。国内乳酸行业龙头，向乳酸下游拓展布局聚乳酸。公司是国内乳酸行业龙头，沿着乳酸产业链积极进行一体化布局，进军乳酸下游丙交酯和可降解材料聚乳酸行业。公司年产 1 万吨丙交酯项目已攻克关键技术瓶颈，目前可以稳定生产出质量合格的丙交酯产品并具备大规模工业化扩产条件，该项目已于2022年1月转固。2023 年初公司发布可转债项目募投 7.5 万吨聚乳酸项目，未来打通聚乳酸之后，公司将成为拥有玉米-乳酸-丙交酯-聚乳酸全产业链的企业，产业链各环节环环相扣，上下游相互依托，一体化生产将带来显著的成本优势和规模优势。

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