【易凱】非糧原料行業(yè)研究

行業(yè)概要35500萬噸左右每年產(chǎn)生約1萬億m3工業(yè)尾氣可作為碳源生產(chǎn)生物質(zhì)燃料、5500萬噸左右每年產(chǎn)生約1萬億m3工業(yè)尾氣可作為碳源生產(chǎn)生物質(zhì)燃料、蛋白等中國是全球生物發(fā)酵第一大國，發(fā)酵產(chǎn)品年產(chǎn)量近2000萬噸，消耗糧食近5000萬噸。發(fā)展“不與民爭糧，不與糧爭地”的非糧碳源，是實(shí)現(xiàn)生物制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。非糧原料主要包括木薯淀粉等經(jīng)濟(jì)作物、農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物、城市垃圾、畜禽糞污、生活污水污泥和工業(yè)有機(jī)廢渣廢液等。有機(jī)酸4粗放利用?美國、加拿大2/3左右的秸稈用于直接還田，1/5左右的秸稈被用做飼料。?德國沼氣發(fā)電量已占全國發(fā)電總量的7.5%，開發(fā)沼氣、堆肥等以沼氣為紐帶的秸稈循環(huán)利用模式。燃燒或發(fā)電?丹麥1988年建成了世界第一座秸稈生物燃料發(fā)電廠。?德國推廣固體成型技術(shù)，利用技術(shù)將秸稈壓塊，其燃燒值大幅提高，便于用戶家庭取暖。發(fā)酵/生物能源?巴西利用甘蔗和農(nóng)作物秸稈資源生產(chǎn)燃料乙醇。?積極開展纖維素乙醇技術(shù)研發(fā)并初步實(shí)現(xiàn)試點(diǎn)生產(chǎn)和運(yùn)營的國家還有美國、加拿粗放利用?美國、加拿大2/3左右的秸稈用于直接還田，1/5左右的秸稈被用做飼料。?德國沼氣發(fā)電量已占全國發(fā)電總量的7.5%，開發(fā)沼氣、堆肥等以沼氣為紐帶的秸稈循環(huán)利用模式。燃燒或發(fā)電?丹麥1988年建成了世界第一座秸稈生物燃料發(fā)電廠。?德國推廣固體成型技術(shù)，利用技術(shù)將秸稈壓塊，其燃燒值大幅提高，便于用戶家庭取暖。發(fā)酵/生物能源?巴西利用甘蔗和農(nóng)作物秸稈資源生產(chǎn)燃料乙醇。?積極開展纖維素乙醇技術(shù)研發(fā)并初步實(shí)現(xiàn)試點(diǎn)生產(chǎn)和運(yùn)營的國家還有美國、加拿大、意大利、英國等。我國秸稈資源豐富，資源化利用技術(shù)不足我國秸稈資源豐富，2022年全國農(nóng)作物秸稈利用量6.62億噸，綜合利用率達(dá)89.80%。中國秸稈產(chǎn)量巨大，也為秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。中國秸稈目前以粗放利用為主，其中飼料化利用占比最高，原料化利用比例較低。據(jù)統(tǒng)計，2021年全國秸稈利用市場主體為3.4萬家，其中飼料化利用主體占比達(dá)到76.9%。秸稈利用相對成熟且收益較為穩(wěn)定的主要是燃料發(fā)電和制氣領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)探索生物質(zhì)秸稈高價值利用仍有秸稈集中收儲困難、秸稈質(zhì)地差異大導(dǎo)致產(chǎn)品收率不穩(wěn)定，以及秸稈有效成分回收利用技術(shù)不足等問題。?我國秸桿資源主要分布在東北、河南、四川等產(chǎn)糧大省。?資源總量前五分別是黑龍江、河南、吉林、四川、湖南，秸稈資源量占全國總量的59.9%。2022年中國秸稈綜合利用市場規(guī)模為2065.4億元86420……我國是農(nóng)業(yè)大國，2021年玉米產(chǎn)量2.7億噸，玉米芯年產(chǎn)量保持在5500萬噸左右，產(chǎn)地主要為山東、河北、河南、黑龍江等玉米大省。玉米芯中主要成分為纖維素（32%～36%）、半纖維素（35%～40%）、木質(zhì)素（25%）以及少量的灰分。通過對玉米芯的不同組分進(jìn)行深加工……我國是農(nóng)業(yè)大國，2021年玉米產(chǎn)量2.7億噸，玉米芯年產(chǎn)量保持在5500萬噸左右，產(chǎn)地主要為山東、河北、河南、黑龍江等玉米大省。玉米芯中主要成分為纖維素（32%～36%）、半纖維素（35%～40%）、木質(zhì)素（25%）以及少量的灰分。通過對玉米芯的不同組分進(jìn)行深加工，就能得到不同的生物質(zhì)產(chǎn)品。玉米芯作為一種農(nóng)業(yè)廢棄物，曾經(jīng)絕大部分只能用作農(nóng)家燃料。近年，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，玉米芯深加工領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，糠醛、木糖、木糖醇、低聚木糖等一系列高附加值的產(chǎn)品相繼實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，使玉米芯資源得到了充分的利用。呋喃樹脂：中國2021年消費(fèi)量達(dá)45萬噸，市場規(guī)模約60億元呋喃樹脂是分子結(jié)構(gòu)中含有呋喃環(huán)的一類合成樹脂的統(tǒng)稱，玉米芯可提取的產(chǎn)品中，糖醛、糠醛等都可用作呋喃樹脂的合成原料；呋喃樹脂具有固化速度快、效率高、常溫強(qiáng)度高、高溫性能好等特點(diǎn)，廣泛用于風(fēng)電、核電、汽車、機(jī)床、等行業(yè)大中型復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)酚醛樹脂：2021年消費(fèi)量達(dá)181萬噸，以均價1.2萬元/噸測算，市場規(guī)模約217億元酚醛樹脂是最主要的熱固性材料之一，耐溫、耐磨、絕緣等性能優(yōu)異。巨大潛力的下游產(chǎn)品巨大潛力的下游產(chǎn)品樹脂因其具有顯著的耐高溫、耐燒蝕、阻燃等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于電子材料、耐火材料、摩擦材料、磨具磨料、保溫材料、模塑料、復(fù)合材料、航空航天等諸多領(lǐng)域。數(shù)據(jù)來源：wind，圣泉集團(tuán)2022年年報工業(yè)尾氣發(fā)酵VS尾氣發(fā)電：鋼鐵行業(yè)1-1.5x1012m3石油、鐵合金等其他化工領(lǐng)域尾氣黃磷23x109m3煤電石工業(yè)尾氣發(fā)酵VS尾氣發(fā)電：鋼鐵行業(yè)1-1.5x1012m3石油、鐵合金等其他化工領(lǐng)域尾氣黃磷23x109m3煤電石2.8x109m3氣體預(yù)處理產(chǎn)品后處理蛋白提取中國尾氣資源豐富：我國鋼鐵、鐵合金、電石、石油煉化、煤化工、黃磷等行業(yè)生產(chǎn)過程中副產(chǎn)大量富含CO和H2的工業(yè)尾氣，每年至少可產(chǎn)生約1萬億立方的工業(yè)尾氣。除尾氣外，氣體類碳源還有更廣泛的選擇：1）農(nóng)林業(yè)殘留物可以氣化成合成氣，其中富含CO和H2同樣可以作為潛在原料來源；2）垃圾衍生燃料的來源極其廣泛，且優(yōu)點(diǎn)是氣體發(fā)酵可以接受未分類的廢物，LanzaTech已經(jīng)在歐盟建造此類工廠。焦?fàn)t煤氣總量焦?fàn)t6-6-8x1010m3LanzaTech精餾脫水 中國燃料乙醇缺口：超1000萬噸中國燃料乙醇缺口：超1000萬噸經(jīng)濟(jì)效益是發(fā)電的3倍以上，能源利用效率提高1倍以上經(jīng)濟(jì)效益是發(fā)電的3倍以上，能源利用效率提高1倍以上數(shù)據(jù)來源：CNKI，GFI，東方財富，LanzatechCorporatePresentationJanuary202325000020000020252030204020502060CCUS技術(shù)在2025年產(chǎn)值規(guī)模預(yù)計超過200億元/年50000150000025000020000020252030204020502060CCUS技術(shù)在2025年產(chǎn)值規(guī)模預(yù)計超過200億元/年5000015000001000002020年中國二氧化碳排放量為98.94億噸，全球排名第一，主要排放領(lǐng)域來自于工業(yè)排放和電力領(lǐng)域。二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模可持續(xù)低碳利用，幫助構(gòu)建低碳工業(yè)體系，同時與生物質(zhì)或空氣源結(jié)合可具有負(fù)排放效應(yīng)，是中國碳中和技術(shù)體系不可或缺的重要組成部分。傳統(tǒng)的非轉(zhuǎn)化利用方式只能短暫的將二氧化碳從空氣中移出，其很快將再次以二氧化碳的形式回到空氣中；而封存等方式目前還無法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的可持續(xù)性，其可以被視為“碳中和”階段的最后兜底選項。二氧化碳的資源化利用是未來CCUS技術(shù)發(fā)展的主要方式。數(shù)據(jù)來源：中國21世紀(jì)議程管理中心《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2023)》，中國生態(tài)環(huán)境部89江蘇《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的實(shí)施意見》推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用，到2025年，農(nóng)作物秸稈綜合利用率穩(wěn)定達(dá)到95%以上河南《河南省促進(jìn)生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》培育發(fā)展非糧生物質(zhì)液體燃料多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品，探索開展纖維素乙醇、綠色生物煉制產(chǎn)業(yè)化示范；支持南陽加快研發(fā)與江蘇《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的實(shí)施意見》推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用，到2025年，農(nóng)作物秸稈綜合利用率穩(wěn)定達(dá)到95%以上河南《河南省促進(jìn)生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》培育發(fā)展非糧生物質(zhì)液體燃料多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品，探索開展纖維素乙醇、綠色生物煉制產(chǎn)業(yè)化示范；支持南陽加快研發(fā)與應(yīng)用黑龍江《關(guān)于做好2022年度全省農(nóng)作物秸稈綜合利用工作的通知》全省秸稈綜合利用率達(dá)到92%以上，還田率達(dá)到67%以上，提升秸稈綜合利用水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展明確了發(fā)展目標(biāo)：到2025年，非糧生物基材料產(chǎn)業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、產(chǎn)品體系不斷豐富、綠色循環(huán)低碳的創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)明確了發(fā)展目標(biāo)：到2025年，非糧生物基材料產(chǎn)業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、產(chǎn)品體系不斷豐富、綠色循環(huán)低碳的創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)，非糧生物質(zhì)原料利用和應(yīng)用技術(shù)基本成熟，部分非糧生物基產(chǎn)品競爭力與化石基產(chǎn)品相當(dāng)，高質(zhì)量、可持續(xù)的供給和消費(fèi)體系初步建立。形成5家左右具有核心競爭力、特色2022年《"十四五"生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》20222022年農(nóng)業(yè)部《關(guān)于做好2022年農(nóng)作物秸稈綜合利用工作的通知》傳統(tǒng)的生物制造中，產(chǎn)業(yè)界更加偏好原料的易用性，淀粉成為生物制造中理想的高分子糖，玉米、小麥等淀粉含量較高的糧食作物成為優(yōu)先選擇，為微生物提供碳源，但這類碳源存在傳統(tǒng)的生物制造中，產(chǎn)業(yè)界更加偏好原料的易用性，淀粉成為生物制造中理想的高分子糖，玉米、小麥等淀粉含量較高的糧食作物成為優(yōu)先選擇，為微生物提供碳源，但這類碳源存在生物基化學(xué)品+生物質(zhì)能源非糧生物質(zhì)糧食成本高、與人爭地等問題。成本高、與人爭地等問題。隨著生物制造產(chǎn)業(yè)由高附加值的小品類下沉至大宗市場，原料的成本成為限制其規(guī)模的重要因素，非糧生物質(zhì)開發(fā)成為了重要的選擇方案。嚴(yán)格無菌環(huán)境嚴(yán)格無菌環(huán)境酶定向進(jìn)化、基因編輯、大規(guī)模量產(chǎn)尚面臨一定挑戰(zhàn)酶定向進(jìn)化、基因編輯等大量生物基產(chǎn)品大量生物基產(chǎn)品原料成本較低，但處理復(fù)雜、對原料質(zhì)量要求高，商業(yè)化受挑戰(zhàn)與人爭糧，易造成資源緊缺糖類嚴(yán)格無菌環(huán)境嚴(yán)格無菌環(huán)境酶定向進(jìn)化、基因編輯、大規(guī)模量產(chǎn)尚面臨一定挑戰(zhàn)酶定向進(jìn)化、基因編輯等大量生物基產(chǎn)品大量生物基產(chǎn)品原料成本較低，但處理復(fù)雜、對原料質(zhì)量要求高，商業(yè)化受挑戰(zhàn)與人爭糧，易造成資源緊缺糖類菌(運(yùn)動芽孢桿菌)等菌株芽孢桿菌)/離運(yùn)輸，秸稈處理不具備超大型集中工廠的條件上游原料可高效利用多種底物、生長周期短、產(chǎn)量限速節(jié)點(diǎn)3：酮、醛等物質(zhì)存在微生物生長抑制；限速節(jié)點(diǎn)4：菌株對木糖等五碳糖的利用不佳，會出現(xiàn)碳代謝???限速節(jié)點(diǎn)2：秸稈高效糖化困難，纖維素降解酶依賴諾維信等海外巨頭。中游利用發(fā)酵放大需要綜合考慮罐體溫度、溶氧、菌體、補(bǔ)料速度等傳質(zhì)、擴(kuò)散動力學(xué)因素，造成發(fā)酵結(jié)果與小試差別很大·生物合成制造產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵步驟，產(chǎn)品的分離提純成本占到總成本的生物質(zhì)能源生物基蛋白下游產(chǎn)品三大環(huán)節(jié)：收集，儲藏，運(yùn)輸開發(fā)非糧生物常用的模式微生物有釀酒酵母·不同的發(fā)酵階段，采用不同的參數(shù)控制方式，在搖瓶小試時無離運(yùn)輸，秸稈處理不具備超大型集中工廠的條件上游原料可高效利用多種底物、生長周期短、產(chǎn)量限速節(jié)點(diǎn)3：酮、醛等物質(zhì)存在微生物生長抑制；限速節(jié)點(diǎn)4：菌株對木糖等五碳糖的利用不佳，會出現(xiàn)碳代謝???限速節(jié)點(diǎn)2：秸稈高效糖化困難，纖維素降解酶依賴諾維信等海外巨頭。中游利用發(fā)酵放大需要綜合考慮罐體溫度、溶氧、菌體、補(bǔ)料速度等傳質(zhì)、擴(kuò)散動力學(xué)因素，造成發(fā)酵結(jié)果與小試差別很大·生物合成制造產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵步驟，產(chǎn)品的分離提純成本占到總成本的生物質(zhì)能源生物基蛋白下游產(chǎn)品三大環(huán)節(jié)：收集，儲藏，運(yùn)輸開發(fā)非糧生物常用的模式微生物有釀酒酵母·不同的發(fā)酵階段，采用不同的參數(shù)控制方式，在搖瓶小試時無?限速節(jié)點(diǎn)5：生產(chǎn)效率與下游分離純化成本不如葡萄糖。生物基生物基材料氣體凈化壓力調(diào)節(jié)脫氧菌體蛋白其他生物基產(chǎn)品纖維素半纖維素其他原料活性炭油脂木質(zhì)素纖維素半纖維素其他原料活性炭油脂木質(zhì)素蛋白質(zhì)碳纖維蛋白質(zhì)乙醇造紙紡織品乙醇造紙紡織品納米纖維維生素類.抗生素類PHA等生物樹脂.糠酸呋喃聚酯生物樹脂.糠酸呋喃聚酯賴氨酸檸檬酸果膠有機(jī)肥果膠上游原料中游發(fā)酵下游產(chǎn)物合成數(shù)據(jù)來源：國家能源局，美柏醫(yī)健，美業(yè)研究院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非糧生物基產(chǎn)品包括生物基材料、生物質(zhì)能源、蛋白等，其中生物基材料是最主要的下游市場，2021年中國生物基材料產(chǎn)量達(dá)700萬噸非糧生物基產(chǎn)品包括生物基材料、生物質(zhì)能源、蛋白等，其中生物基材料是最主要的下游市場，2021年中國生物基材料產(chǎn)量達(dá)700萬噸，產(chǎn)值超過1500億元。生物基材料是指是指利用生物質(zhì)為原料或（和）經(jīng)由生物制造得到的材料。根據(jù)我國“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃預(yù)測，未來十年石油化工、煤化工產(chǎn)品的35%可被生物制造產(chǎn)品替代。根據(jù)全球經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織發(fā)布的“面向2030生物經(jīng)濟(jì)施政綱領(lǐng)”戰(zhàn)略報告預(yù)測，2030年全球?qū)⒂写蠹s35％的化學(xué)品和其他工業(yè)產(chǎn)品來自生物制造，其中20%的石化產(chǎn)品可由生物基產(chǎn)品替代，然而目前的替代率仍不到5%。隨著政策推動，及核心技術(shù)的不斷突破，生物基材料市場規(guī)模加速提升。據(jù)MarketsandMarkets預(yù)測，全球生物塑料市場規(guī)模將由2021年的741億元增長到2026年的2057億元，CAGR達(dá)22.7%。據(jù)共研網(wǎng)數(shù)據(jù)，2021年，我國生物基材料市場規(guī)模達(dá)199.2億元，同比增速由2018年的8.6%逐步提升至16.2%。包裝餐飲紡織農(nóng)林業(yè)交通運(yùn)輸涂料建筑電子電器其他020142015201620172018201920202021資料來源：共研網(wǎng)，國海證券研究所可生物降解N-聚乳酸纖維(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、生物基PTT、生物基PEF、系列生物基聚酰胺、生物基PDT、生物基PET根據(jù)Schmidt可生物降解N-聚乳酸纖維(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、生物基PTT、生物基PEF、系列生物基聚酰胺、生物基PDT、生物基PET根據(jù)SchmidtFutures工作組的研究報告指出，生物經(jīng)濟(jì)將解決全美45%的碳排放問題，同時帶來全球4-30萬億美金的藍(lán)海市場。據(jù)估計，生物基高分子材料的市場份額在未來5-10年將從目前不足2%以上滲透率提升至20%以上，有望達(dá)到6,000萬噸/年以上。目前的研究中通常將生物基材料按照產(chǎn)品屬性分類，生物基塑料、生物基纖維、生物基橡膠已經(jīng)誕生了一些具有代表性的產(chǎn)品。生物基合成橡膠衣康酸酯、生物基可降解聚酯橡膠/至少一種成分來源于生物質(zhì)的生物基纖維復(fù)合材料聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、聚己內(nèi)酯(PCL)等生物基可再生纖維生物基合成纖維不可生物降解不可生物降解海洋生物基纖維生物基阻燃劑生物基阻燃劑.、、、、、其他助劑其他助劑、、、、示范生產(chǎn)階段小試放大階段3456789（聚丙烯/聚乙烯）（熱塑性材料）（聚對苯二甲酸丁二酯）（聚丁二酸丁二醇酯）生物基材料技術(shù)準(zhǔn)備水平示范生產(chǎn)階段小試放大階段3456789（聚丙烯/聚乙烯）（熱塑性材料）（聚對苯二甲酸丁二酯）（聚丁二酸丁二醇酯）生物基材料技術(shù)準(zhǔn)備水平小試驗證階段22類)資料來源：IDTechEx，易凱資本整理生物法生產(chǎn)戊二胺未到量產(chǎn)階段生物質(zhì)原料，成本更低染色性能、吸濕性、阻燃性好染色淺，易露白、阻燃性較差石油基化學(xué)品PA56與PA6、PA66在密度、纖維強(qiáng)度、熔融溫度方面相當(dāng)當(dāng)前生物基材料原料主要為木質(zhì)素、纖維素、淀粉、多糖和植物油等物質(zhì)，通過生物合成等方法轉(zhuǎn)化成生物基單體，進(jìn)一步加工得到生物基材料產(chǎn)品。某些重要的單體，如乳酸、生物法生產(chǎn)戊二胺未到量產(chǎn)階段生物質(zhì)原料，成本更低染色性能、吸濕性、阻燃性好染色淺，易露白、阻燃性較差石油基化學(xué)品PA56與PA6、PA66在密度、纖維強(qiáng)度、熔融溫度方面相當(dāng)當(dāng)前生物基材料原料主要為木質(zhì)素、纖維素、淀粉、多糖和植物油等物質(zhì)，通過生物合成等方法轉(zhuǎn)化成生物基單體，進(jìn)一步加工得到生物基材料產(chǎn)品。某些重要的單體，如乳酸、丁二酸（琥珀酸）、糠醛、賴氨酸等，兼具產(chǎn)品和原料兩種功能，也稱為“平臺化合物”。平臺化合物可合成一系列頗具市場規(guī)模與高附加值的產(chǎn)品，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。戊二胺與己二酸可以合成尼龍56。將戊二胺和二酸按照一定比例，通過成鹽、濃縮、聚合，得到生物基聚酰胺熔體，再經(jīng)過切粒得聚酰胺切片，或者經(jīng)過熔體直紡得到聚酰胺短纖。尼龍56產(chǎn)品在紡織領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景，尼龍56替代尼龍66潛力巨大，隨著生物基尼龍滲透率逐步提升，2025年市場規(guī)模有望破200億。戊二胺是重要的C5平臺化合物，主要用于生產(chǎn)聚酰胺(尼龍)如尼龍56、尼龍510等，并可用于合成五亞甲基二異氰酸酯、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂等固化劑、有機(jī)交聯(lián)劑等。?化學(xué)法生產(chǎn)戊二胺的工藝流程較為復(fù)雜、條件苛刻，產(chǎn)業(yè)化落地困難。?以生物發(fā)酵法或賴氨酸脫羧法生產(chǎn)生物基戊二胺則具有環(huán)境友好等特點(diǎn)。020212022E2023E資料來源：MarketsandMarkets、中商情報網(wǎng)、中研網(wǎng)、華安證券研究所、新思界傳統(tǒng)塑料耐熱性差，產(chǎn)品脆度大~1萬元/噸2.5-2.9萬元/噸15萬噸/年年產(chǎn)7.5萬噸聚乳酸項目預(yù)計2024年投產(chǎn)15萬噸/年年產(chǎn)10萬噸聚乳酸項目預(yù)計傳統(tǒng)塑料耐熱性差，產(chǎn)品脆度大~1萬元/噸2.5-2.9萬元/噸15萬噸/年年產(chǎn)7.5萬噸聚乳酸項目預(yù)計2024年投產(chǎn)15萬噸/年年產(chǎn)10萬噸聚乳酸項目預(yù)計2024年投產(chǎn)4.5萬噸/年目前2萬噸產(chǎn)線處于試車階段，已規(guī)劃15萬噸項目2021年全球乳酸產(chǎn)能達(dá)115萬噸，相比2019年接近翻倍當(dāng)前生物基材料原料主要為木質(zhì)素、纖維素、淀粉、多糖和植物油等物質(zhì)，通過生物合成等方法轉(zhuǎn)化成生物基單體，進(jìn)一步加工得到生物基材料產(chǎn)品。某些重要的單體，如乳酸、丁二酸（琥珀酸）、糠醛、賴氨酸等，兼具產(chǎn)品和原料兩種功能，也稱為“平臺化合物”。平臺化合物可合成一系列頗具市場規(guī)模與高附加值的產(chǎn)品，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。聚乳酸（PLA）是產(chǎn)業(yè)化最成熟、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的生物基和生物降解塑料。其下游應(yīng)用集中于食品包裝，包括硬質(zhì)容器、收縮包裝和短保質(zhì)期托盤，一些分子量較高的PLA被用于無紡布以及纖維。相比其他生物基塑料，優(yōu)勢在于力學(xué)性能強(qiáng)，拉伸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度強(qiáng)，但是其劣勢在于耐熱性差，產(chǎn)品脆度大。3.6代表性生物基平臺化合物乳酸乳酸是一種大宗化學(xué)品主要應(yīng)用與食品行業(yè)及可降解塑料PLA)的合成以糧食為原料生產(chǎn)以糧食為原料生產(chǎn)缺乏非糧原料商業(yè)化生產(chǎn)的缺乏非糧原料商業(yè)化生產(chǎn)的菌株10萬噸/年內(nèi)蒙、山東分別規(guī)劃了30萬、10萬噸聚乳酸產(chǎn)能秸稈制乳酸進(jìn)展順利，與華東理工、瑞典隆德大學(xué)聯(lián)合開發(fā)秸稈制丙交酯技術(shù)資料來源：MarketsandMarkets、公司官網(wǎng)，華安證券研究所 玉米芯產(chǎn)纖維素乙醇技術(shù)路線 玉米芯廢渣纖維素乙醇LanzaTech燃料乙醇理論消費(fèi)量1.25，假缺口將超過75%燃料乙醇是目前世界上公認(rèn)的高品質(zhì)清潔液體燃料和綠色能源能夠有效減少汽車尾氣中PM2.5和一氧化碳等污染物的排放受到世界各國的廣泛認(rèn)可2017年由國家發(fā)展改革委等十五部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》根據(jù)方案要求，到2020年我國全國 玉米芯產(chǎn)纖維素乙醇技術(shù)路線 玉米芯廢渣纖維素乙醇LanzaTech燃料乙醇理論消費(fèi)量1.25，假缺口將超過75%燃料乙醇是目前世界上公認(rèn)的高品質(zhì)清潔液體燃料和綠色能源能夠有效減少汽車尾氣中PM2.5和一氧化碳等污染物的排放受到世界各國的廣泛認(rèn)可2017年由國家發(fā)展改革委等十五部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》根據(jù)方案要求，到2020年我國全國資料來源：王悅琳,晁偉,藍(lán)曉程,莫志朋,佟淑環(huán)&王鐵峰.《合成氣生物發(fā)酵法制乙醇的研究進(jìn)展.》.2223諾維信(Novozymes)杜邦杰能科(Dupont)德國AB酶制劑皇家帝斯曼(RoyalDSM)巴斯夫（BASF）其他（25%）全球酶制劑企業(yè)數(shù)量逐漸減少，集中度逐步提高諾維信(Novozymes)杜邦杰能科(Dupont)德國AB酶制劑皇家帝斯曼(RoyalDSM)巴斯夫（BASF）其他（25%）全球酶制劑企業(yè)數(shù)量逐漸減少，集中度逐步提高，酶制劑工業(yè)趨于寡頭壟斷。國際巨頭憑借著先發(fā)優(yōu)勢帶來的技術(shù)壁壘和營銷網(wǎng)絡(luò)帶來的渠道壁壘，牢牢盤踞全球工業(yè)酶市場。而中國以酶為代表的生物催化劑盡管已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)層面，但仍然大量依賴進(jìn)口。酶解是實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素原料水解糖化的最主要的一步，酶解的效率決定木質(zhì)纖維素糖化效率，如何提高酶解的效率成為了木質(zhì)纖維素生物質(zhì)資源利用的關(guān)鍵。提升酶的催化效率可以通過三方面實(shí)現(xiàn)，包括：提升纖維素酶與底物的有效結(jié)合與催化；提高酶產(chǎn)量，利用突變篩選、合成生物學(xué)手段提升纖維素酶菌株產(chǎn)量；利用蛋白組學(xué)對酶蛋白進(jìn)行改造，提高單位酶活。>諾維信成立于1925年，總部位于丹麥，公司全球銷售額在2004年就達(dá)到10億美金，2022年公司收入達(dá)25億美金，覆蓋30多個行業(yè)，業(yè)務(wù)遍及130多個國家；>諾維信是工業(yè)酶領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，公司數(shù)據(jù)顯示2016年其市場份額高達(dá)48%。憑借700多種酶產(chǎn)品的強(qiáng)大產(chǎn)品線，諾維信將其業(yè)務(wù)擴(kuò)展到五個領(lǐng)域，涵蓋消費(fèi)者生物解決方案以及農(nóng)業(yè)和工業(yè)生物解決方案。諾維信酶打造酶制劑領(lǐng)域全方位優(yōu)勢>公司擁有全球最大的宿主庫之一，可以提供各種高產(chǎn)率的微生物，提供龐大的酶、蛋白質(zhì)和微生物產(chǎn)品；>對DNA技術(shù)的深刻理解，能夠高效翻譯并重組DNA；>在發(fā)酵、供應(yīng)鏈和放大生產(chǎn)方面技術(shù)領(lǐng)先，能夠在保證成本效益的情況下進(jìn)行商業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)。纖維素酶改造是提升酶解效率的更優(yōu)方案商業(yè)酶制劑已達(dá)最低理論成本，但酶成本仍然在秸稈糖化產(chǎn)業(yè)中排名首位商業(yè)酶制劑已達(dá)最低理論成本，但酶成本仍然在秸稈糖化產(chǎn)業(yè)中排名首位資料來源：CNKI，DeepTech,Biotechnologyandbioengineering24純化過程涉及設(shè)備及耗材使用，生物制品存在千億級別市場2024年全球色譜填料市場規(guī)模有望達(dá)到29.93億美元，亞太市場規(guī)模藍(lán)曉科技層析介質(zhì)等高端分離吸附材料305.9億元19.20億元5.38億元國內(nèi)分離純化公司抓住國產(chǎn)替代機(jī)會純化過程涉及設(shè)備及耗材使用，生物制品存在千億級別市場2024年全球色譜填料市場規(guī)模有望達(dá)到29.93億美元，亞太市場規(guī)模藍(lán)曉科技層析介質(zhì)等高端分離吸附材料305.9億元19.20億元5.38億元國內(nèi)分離純化公司抓住國產(chǎn)替代機(jī)會，上市公司涌現(xiàn):合成生物的分離純化是指從復(fù)雜的生物發(fā)酵體系中得到高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵性步驟，也是決定生物制造大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐的重要技術(shù)瓶頸。作為生物合成制造產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵步驟，產(chǎn)品的分離提純成本占到總成本的60%以上，高附加值產(chǎn)品的分離成本甚至可以達(dá)到90%。生物產(chǎn)品分離過程需要保證產(chǎn)品的生物活性，常需要低溫、合適的pH和一定的耐受壓力，因此對分離純化技術(shù)存在較高的要求。常用的綠色分離純化技術(shù)有膜分離技術(shù)、模擬移動床色譜技術(shù)和超臨界萃取技術(shù)。>丹納赫是全球科學(xué)儀器行業(yè)中成功的實(shí)業(yè)型并購整合公司，也是“賦能式”并購之王。丹納赫通過兼并、收購，市場份額快速增長，逐漸形成生命科學(xué)、醫(yī)療診斷、環(huán)境與應(yīng)用三大業(yè)務(wù)板塊，并發(fā)展出獨(dú)特的生產(chǎn)管理體系。>子公司Cytiva是全球領(lǐng)先的填料生產(chǎn)商，設(shè)備、耗材、系統(tǒng)一直都是公司的優(yōu)勢業(yè)務(wù)。另一家子公司Pall是全球領(lǐng)先的過濾、凈化產(chǎn)品供商，2015年被丹納赫收購。>2021年丹納赫收入達(dá)291億美元，其中Cytiva和Pall合計貢獻(xiàn)75億美元。>核心材料制備難度極高，下游客戶驗證過程繁瑣且周期較長，行業(yè)準(zhǔn)入壁壘高>全球高端生物制品耗材產(chǎn)業(yè)被海外龍頭占據(jù)（以色譜填料為例，18年全球市占率前三為GE、Tosoh和Bio-Rad，達(dá)到50%國產(chǎn)替代空間大。國際生物制品巨頭國際生物制品巨頭：丹納赫資料來源：德邦證券研究所，納微科技招股書，MarketsandMarkets，國家新材料產(chǎn)業(yè)咨詢委員會25在當(dāng)前資源緊缺和環(huán)境壓力日益加劇的背景下，非糧生物質(zhì)的綜合開發(fā)成為了解決糧食供給不足和生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)與糧食競爭的一種重要途徑。國內(nèi)企業(yè)開始積極布局非糧生物質(zhì)利用。從應(yīng)用成熟度來看，大部分新型碳源仍在實(shí)驗室或小試階段，當(dāng)前較為成熟的、已有商業(yè)化驗證的技術(shù)路線主要是秸稈纖維素和合成氣。上市公司依靠雄厚研發(fā)實(shí)力和投入走在最前端，初創(chuàng)公司則在不同類型的碳源、產(chǎn)品上做出了更差異化的探索。公司名稱區(qū)域公司概述原料