生物質(zhì)化工發(fā)展趨勢及投資分析報告

生物質(zhì)化工發(fā)展趨勢及投資分析報告隨著人類對環(huán)境保護的意識日益增強，生物質(zhì)化工行業(yè)正逐漸崛起為未來的新能源產(chǎn)業(yè)。本文將從生物質(zhì)化工行業(yè)的定義、市場發(fā)展情況、技術(shù)發(fā)展趨勢等方面進行探討。1生物質(zhì)化工的定義生物質(zhì)化工是指利用生物質(zhì)資源進行化學(xué)加工和生物轉(zhuǎn)化，開發(fā)出各種高附加值、高效能材料和化學(xué)品的一種科學(xué)技術(shù)。生物質(zhì)可以來源于植物、動物、微生物等生物體，包括木材、秸稈、蘇打渣、谷物粉末、糖、淀粉、油脂等各類農(nóng)林副產(chǎn)品與生活垃圾。2市場發(fā)展情況生物質(zhì)化工行業(yè)的市場前景十分廣闊。根據(jù)《2019-2024年中國生物質(zhì)化工應(yīng)用市場預(yù)測與投資價值分析報告》的數(shù)據(jù)顯示，生物質(zhì)化工行業(yè)在2018年的市場規(guī)模已經(jīng)達到1300億人民幣，同比增長7.5%。預(yù)計到2024年，生物化工行業(yè)的市場規(guī)模將達到3500億元，年均增長率約為18%。3技術(shù)發(fā)展趨勢生物質(zhì)化工行業(yè)的發(fā)展離不開技術(shù)的進步。目前，生物質(zhì)化工行業(yè)的技術(shù)已經(jīng)覆蓋了生物質(zhì)的多個方面，如生物質(zhì)的制備、轉(zhuǎn)化、分離與純化等。與傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)相比，生物質(zhì)化工具有以下優(yōu)勢：資源豐富：生物質(zhì)資源來源廣泛，且數(shù)量巨大；環(huán)境友好：生物質(zhì)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物具有降解性，對環(huán)境污染??；降低成本：生物質(zhì)化工生產(chǎn)成本相對較低，有利于企業(yè)的長期發(fā)展。隨著科技的不斷發(fā)展，生物質(zhì)化工行業(yè)的技術(shù)也在不斷更新。目前，生物質(zhì)化工行業(yè)的技術(shù)發(fā)展重點主要集中于以下幾個方面：3.1生物質(zhì)基能源技術(shù)生物質(zhì)基能源技術(shù)的發(fā)展是未來能源發(fā)展的重點之一。目前，生物質(zhì)基能源技術(shù)主要包括生物質(zhì)制氫技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)液化氣技術(shù)等。3.2生物質(zhì)基化學(xué)品技術(shù)生物質(zhì)基化學(xué)品技術(shù)的發(fā)展代表了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢。目前，生物質(zhì)基化學(xué)品技術(shù)主要包括生物質(zhì)基聚合物技術(shù)、生物質(zhì)基涂層技術(shù)、生物質(zhì)基顏料技術(shù)等。3.3生物質(zhì)基材料技術(shù)生物質(zhì)基材料技術(shù)的發(fā)展是人們對環(huán)境友好材料的追求。目前，生物質(zhì)基材料技術(shù)主要包括生物質(zhì)基纖維素復(fù)合材料技術(shù)、生物質(zhì)基玻璃纖維增強材料技術(shù)、生物質(zhì)基納米材料技術(shù)等。4生物質(zhì)能源化利用概況生物質(zhì)能源是繼化石能源、自然能（太陽能、潮汐和風(fēng)力等）及核能以外的第四能源。生物質(zhì)取之不盡，用之不竭，生物質(zhì)中主要成分是纖維素、淀粉多糖和木質(zhì)素。特別是生物質(zhì)中有30%--45%的木質(zhì)素，是天然芳烴的最大、最重要的來源，能源化的利用重點是木質(zhì)素的有效利用。生物質(zhì)的來源百千萬種，各種樹木、灌木及農(nóng)副作物秸稈。生物質(zhì)能源化利用主要指非木材的生物質(zhì)材料，包括竹子、蘆葦、麥草、玉米秸稈、油菜秸稈、甘蔗殘渣、豆類秸稈、棉花秸稈和麻類作物，甚至有些水果的廢棄物（包括菠蘿秸稈、椰子殼等）。這些農(nóng)副業(yè)秸稈若能集中收集，集中處理，即是取之不盡、用之不竭的生物質(zhì)能源原料。上述生物質(zhì)來源中，有許多有特質(zhì)的生物質(zhì)材料，目前的基礎(chǔ)研究還遠不充分，像如油菜秸稈、豆類秸稈。這種秸稈的成分組成同木材、麥草和玉米秸稈這一類生物質(zhì)有很大不同，也是農(nóng)學(xué)林學(xué)高校的研究課題。推測油菜秸稈和豆類秸稈，甚至棉花秸稈中木質(zhì)素的含量，木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該與常規(guī)生物質(zhì)中的木質(zhì)素有一定的區(qū)別。非木生物質(zhì)的綜合利用探討產(chǎn)業(yè)化路徑，介紹兩種非化學(xué)制漿造紙新工藝，特別是生物質(zhì)三素分離和木質(zhì)素能源化利用。不久的將來一個新產(chǎn)業(yè)將誕生，即生物質(zhì)化工，它將與石油化工、煤化工齊名。這將是一個萬億級產(chǎn)值的新賽道，也是負(fù)碳、綠色的化工新產(chǎn)業(yè)。4.1生物質(zhì)能源化利用的現(xiàn)狀生物質(zhì)的綜合利用和高值利用，是跨學(xué)科，跨行業(yè)的綜合科學(xué)技術(shù)，包括：農(nóng)業(yè)，林業(yè)，輕工，精細(xì)化工，煤化工和石油化工。生物質(zhì)的綜合利用的核心是木質(zhì)素的高值利用。目前中國每年所生產(chǎn)的生物質(zhì)材料大致有10億噸以上。（由于統(tǒng)計的口徑跟數(shù)據(jù)來源不同，有不同的數(shù)據(jù)）。從每年的糧食產(chǎn)量就可大致的算出麥草，玉米秸稈，稻草的年產(chǎn)量，按人均1200斤糧食的口徑，糧和秸稈的比例按1比1匡算：光糧食的所產(chǎn)生的秸稈不會少于：8.4億噸。還沒有包括經(jīng)濟作物的秸稈。生物質(zhì)經(jīng)過分離得到巨量木質(zhì)素，目前最大的產(chǎn)業(yè)是化學(xué)造紙業(yè)，據(jù)報道：每年造紙業(yè)副產(chǎn)的黑液（堿木素或木質(zhì)素磺酸鹽）大約在幾千萬噸的水平。但以物質(zhì)不滅定律，按化學(xué)制漿工藝分析，中國造紙黑液的總量應(yīng)該超過2億噸。以生物質(zhì)原料的化學(xué)造紙業(yè)現(xiàn)狀我國造紙行業(yè)一般多以木片為主要原料，使用竹子為原料占第二位，還有以蔗渣，蘆葦為原料的，麥草也有一定的應(yīng)用。造紙行業(yè)生產(chǎn)目的是獲得纖維（紙漿），黑液作為副產(chǎn)物。造紙工藝大致有三種:以燒堿為原料的堿法造紙,所產(chǎn)黑液主要成份是堿木素，大約生產(chǎn)一噸紙漿要副產(chǎn)一噸堿木素（干基），化學(xué)制漿工藝中排出的初始黑液含固平均在8%左右，（用于洗滌排出的黑液固含在1%以下）經(jīng)過濃縮后，噴入所謂的堿回收爐燃燒掉，回收熱量用于濃縮黑液！黑液濃度在60%左右時，低位熱值在2000大卡左右，所以燒黑液的碳排應(yīng)該比燒煤的碳排要高！黑液燃燒后，爐灰成分主要是碳酸鈉，再經(jīng)過苛化法制堿過程，回收燒堿液體回用于制漿工段，排出另一種副產(chǎn)物—白泥！白泥主要成份是碳酸鈣！硫酸鹽法制漿工藝，這個方法實際上還是要用一定量的燒堿，和在堿回收時加入芒硝來制備硫化鈉，黑液氣味更大，更臭（有硫化氫存在）。亞硫酸鹽法制漿工藝，這個工藝的副產(chǎn)的黑液不能用燃燒的方法來回收制漿試劑！但副產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鹽是很好的表面活性劑，最早大量用于水泥減水劑，稱第一代減水劑。也部分用于染料分散劑，市場上最典型的產(chǎn)品是：南非鮑利格公司的木質(zhì)素磺酸鈉和鈣鹽。從化學(xué)造紙行業(yè)現(xiàn)狀看，絕大部分的木質(zhì)素產(chǎn)品都被燒掉了，這些木質(zhì)素鹽并沒有得到大批量的能源化利用?；瘜W(xué)制漿造紙過程中，最大的污染源是紙漿漂洗排放的稀黑液，濃度低，色度高，水量大。所以說：化學(xué)制漿造紙業(yè)是高耗能和高污染行業(yè)。以2020年有關(guān)報道的數(shù)據(jù)：中國每年的化學(xué)造紙制漿量超過一億噸（世界第一），每年進口紙漿量超過3000萬噸（世界第一）中國的紙漿使用量也是世界第一的。秸稈制漿工藝得到改進后，中國可能變成紙漿的出口國。目前比較有規(guī)模的，產(chǎn)業(yè)化的秸稈能源化利用，是秸稈（竹子）的造粒-炭化（干餾）工藝，產(chǎn)品作為清潔燃料和活性炭出售。干餾過程副產(chǎn)醋酸和木焦油。利用秸稈直接用于鍋爐燃燒發(fā)電，也消化一定量的農(nóng)副業(yè)秸稈資源。最近，有輿論呼吁恢復(fù)秸稈的就地焚燒，來解決秸稈還田帶來的問題，我認(rèn)為這是倒退，是不可取的。從政策導(dǎo)向上應(yīng)鼓勵收集和集中燃燒。4.2生物質(zhì)能源化利用的機遇與挑戰(zhàn)生物質(zhì)的催化轉(zhuǎn)化技術(shù)近年來以魯汶大學(xué)為代表的生物質(zhì)煉制的研究引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界熱烈追捧，生物質(zhì)的煉制也是一種全質(zhì)的催化加氫，我們認(rèn)為生物質(zhì)的全質(zhì)加氫有如下的幾個問題：全質(zhì)催化加氫催化劑用量大，成本高；從整個生物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)上來看，含氧元素高，特別是纖維素含羥基高，必然降低加氫效率，或者說加氫以后產(chǎn)生水分子的量較大，經(jīng)濟上不合算。這兩項是生物質(zhì)煉制的主要問題，另外在高溫的環(huán)境下醇類（酚）物質(zhì)，容易產(chǎn)生醋酸類，羧酸類物質(zhì)，對在高溫高壓下加氫設(shè)備會提出更高的要求。生物質(zhì)精煉，可以套用石油化工和煤化工的設(shè)備，原料是木片的話，雖然有產(chǎn)品（精細(xì)化工原料，香料，）價值高的優(yōu)勢，但木片原料在大量進口的狀態(tài)下，是不是符合國情，需要進一步的探討和論證。4.3生物質(zhì)發(fā)酵制乙醇技術(shù)2012年以來以中糧生化為帶頭人，從生物質(zhì)制備乙醇做了大量的研究和實踐并在黑龍江肇東市建立了實驗裝置。岳國君院士《纖維素乙醇工程概論》這篇著作中做了詳細(xì)的闡述，但是目前國內(nèi)真正使用秸稈作為發(fā)酵原料制備乙醇還沒有成功的大型工業(yè)裝置，從以秸稈制備乙醇工藝上，裝備上，都沒有很大的問題，關(guān)鍵是經(jīng)濟性和三廢問題，秸稈乙醇以酸性預(yù)處理（預(yù)水解）為主導(dǎo)，這就奠定了后處理比較麻煩，經(jīng)濟上最大的難點是酶解劑用量大，成本高，以乙醇計的收率在15%左右，就是說7噸秸稈出一噸乙醇，工藝過程中產(chǎn)生大量的二氧化碳、廢水和廢渣，不經(jīng)濟是二代乙醇工藝做不下去的根本原因。有一種方法是在預(yù)處理時，首先剝離一部分木質(zhì)素，減少酶制劑用量，提高乙醇收率，保住部分纖維（紙漿），保住部分收益來平衡成本，實現(xiàn)二代乙醇的產(chǎn)業(yè)化運行。如果實現(xiàn)在中性預(yù)水解工序，有效分離出50%以上的纖維和木質(zhì)素，生物質(zhì)制備乙醇將成為消化玉米秸稈的最主要途徑。關(guān)于生物質(zhì)的水熱解，科研院校跟國外報道也比較多，水解熱的溫度，條件裝備也逐漸更有可行性，最近華盛頓大學(xué)報道兩段法水熱解生物質(zhì)，兩段收率相加60%以上。廢棄物比例不小。另外，水熱解法一般是在10%左右的稀料液中進行的，會產(chǎn)生大量的工藝廢水，這些廢水中含有熱解后的化學(xué)物質(zhì)，環(huán)保上存在一定問題。只要解決水解母液的處理問題，并在經(jīng)濟可行性上突破瓶頸，水熱解法就是生物質(zhì)能源化的主力軍。關(guān)于水熱解建議：在第一步水解后先嘗試用酶解方式，酶解小分子物質(zhì)，生成乙醇類物質(zhì)，釋放出二氧化碳，富集大分子及芳烴物質(zhì)后再進行第二段的水熱解。有一點必須強調(diào)：生物質(zhì)經(jīng)過水熱解法得到是：生物質(zhì)油不是木質(zhì)素油，這兩種油有很多的不同。據(jù)有關(guān)報道：國內(nèi)有造紙業(yè)對黑液進行膜濾后，來獲得純凈的木質(zhì)素，這種木質(zhì)素價格比較高，催化加氫肯定是可行的，但經(jīng)濟上不見得可行。溶劑法制漿造紙，或說是某種溶劑分離纖維和木質(zhì)素，這方面的報道比較少，資料比較匱乏，2016年我們以竹子，麥草等生物質(zhì)為原料，以乙醇做溶劑，在某種催化劑存在下，首先進行蒸煮，蒸煮溫度大約170度以下，然后噴放分離纖維和母液，分離后的纖維可以達到紙漿的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，母液經(jīng)蒸餾回收溶劑，蒸餾釜底得到一種瀝青狀物質(zhì)，可稱為：生物瀝青。生物瀝青經(jīng)催化加氫得到生物質(zhì)油，液化率大于85%，在催化加氫后，有氣體產(chǎn)生，殘渣少于10%。這種生物質(zhì)油的餾程和輕油、洗油、石腦油的餾程相近，辛烷值較高。生物瀝青可作為生產(chǎn)高模碳纖維的原材料，生物瀝青可代替石油瀝青、煤瀝青，是一種綠色的筑路材料，市場可以接受的價格在3200元/t。非化學(xué)法制紙漿，這是我們一個創(chuàng)新思路。近十幾年來對生物質(zhì)能源化的探索過程，思路是想徹底改變化學(xué)制漿造紙中所產(chǎn)生黑液的污染。以非化學(xué)法制漿，首先保住纖維（紙漿），分離得到木質(zhì)素后進行催化加氫液化。這些木質(zhì)素經(jīng)過催化加氫收率較高，一般液化率在85%以上。這種思路的最大特點是全質(zhì)利用生物質(zhì)，先分離，再分質(zhì)利用。吃干榨凈，盡量少排放三廢。方法是以水做載體，生物質(zhì)經(jīng)過水解和分離后，目前只收集到兩種產(chǎn)物，一個是纖維（紙漿），一個是木質(zhì)素。目前工藝過程中的水相，循環(huán)的次數(shù)還比較低，水相中的物質(zhì)還沒有檢測和應(yīng)用方面的數(shù)據(jù)。這種非化學(xué)制漿的方法，所得到的木質(zhì)素是一種原本木質(zhì)素，這種原本木質(zhì)素：中性，不溶于水，不含任何堿和堿土金屬元素、硫元素。工藝過程是個完全環(huán)保和無害化的，這種原本木質(zhì)素經(jīng)過催化加氫，平均液化率超過80%，最高可以達到100%。得到木質(zhì)素油，這種木質(zhì)素油的餾程相當(dāng)于輕油、洗油和石腦油的餾程。這種原本木質(zhì)素可以直接替代煤焦油和蒽油，作為催化加氫原料。市場可以接受的價格在2000元一噸（干基）。從整個生物質(zhì)綜合利用，特別是能源化利用，都離不開對化學(xué)制漿造紙業(yè)的改造和創(chuàng)新，生物質(zhì)中最重要能源化利用的是木質(zhì)素的利用。木質(zhì)素催化加氫是最可靠的，也是相對比較容易實現(xiàn)的，獲得大量木質(zhì)素油的路徑。有了大批量的，廉價的木質(zhì)素油，首先應(yīng)嘗試用于航空用油和船用內(nèi)燃機用油（重型柴油機、高原特種柴油機），生物質(zhì)油中含有多種芳烴類精細(xì)化工原料、香料原料和醫(yī)藥中間體原料。從生物質(zhì)油分離和高值的利用這些化學(xué)物質(zhì)，都是可以去深入研究的課題。5生物質(zhì)秸稈利用前景5.1植物秸稈向高值化綜合利用發(fā)展生物基行業(yè)對化石原料替代具有重要推動作用，近年來發(fā)展迅猛。生物基材料主要指利用谷物、豆科、秸稈、竹木粉等可再生生物質(zhì)為原料制造的新型材料和化學(xué)品，包括生物基化工原料、生物基塑料、生物基纖維、生物基橡膠以及生物質(zhì)熱塑性加工得到的塑料材料等。根據(jù)中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所資料，較石化路線，目前生物制造產(chǎn)品平均節(jié)能減排30％~50％，未來潛力將達到50％~70％，對化石原料替代、高能耗高物耗高排放工藝路線替代以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級具有重要推動作用。據(jù)“2019國際生物基材料技術(shù)與應(yīng)用論壇”預(yù)測，我國生物基材料行業(yè)總產(chǎn)量已超過600萬噸/年，將保持20%左右的年均增長速度。我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，秸稈資源分布廣泛，預(yù)計產(chǎn)量日益增長。我國每年有大量秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)生，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，占全國總量的59.9%。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，估算我國秸桿產(chǎn)生量約為8.29億噸，可收集資源量約為6.94億噸。近年來我國糧食產(chǎn)量總體保持1%的平穩(wěn)上漲趨勢，未來秸稈資源總量也將保持平穩(wěn)上升，預(yù)計2030年秸桿產(chǎn)生量/可收集資源量約為9.16/7.67億噸，2060年秸桿產(chǎn)生量/可收集資源量約為12.34/10億噸。圖12014-2018年中國秸稈產(chǎn)量占比圖22018年中國前20省秸稈產(chǎn)量（萬噸）“雙碳”深度推進，打開秸稈綜合利用發(fā)展空間。2020年以來黑龍江、山西、上海、廣西、河北等多省市陸續(xù)出臺秸稈綜合利用相關(guān)政策。2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》，明確提出循環(huán)經(jīng)濟助力降碳行動，要求加強大宗固廢綜合利用，加快推進秸稈高值化利用，完善收儲運體系，嚴(yán)格禁燒管控，到2025年，大宗固廢年利用量達到40億噸左右，到2030年達到45億噸左右，秸稈綜合利用具備較大發(fā)展空間。表1秸稈綜合利用技術(shù)5.2圣泉集團生物質(zhì)化工技術(shù)不斷突破圣泉集團具備100萬噸秸稈處理能力，實現(xiàn)了對植物秸稈的100%利用。開發(fā)“圣泉法”精煉工藝，利用新型生物溶劑可以將植物秸稈中的半纖維素、木質(zhì)素、纖維素三大成分提純并分別高效利用，實現(xiàn)了對植物秸稈100%利用。1噸秸稈可生產(chǎn)1噸高附加值產(chǎn)品，做到對植物秸稈“吃干榨凈”。公司不僅可以處理秸稈，還能處理其他富含植物纖維及木質(zhì)素的蘆葦、稻草、木屑等生物材料。表2圣泉集團秸稈核心技術(shù)及在研項目情況打造100萬噸/年生物質(zhì)精煉一體化（一期）項目，申報200多項專利，生物質(zhì)化工技術(shù)不斷突破。纖維素可造紙，還可做纖維用溶解漿等產(chǎn)品。半纖維素除了生產(chǎn)糠醛外，在生物質(zhì)材料領(lǐng)域中木糖和阿拉伯糖、染料分散劑、生物質(zhì)石墨烯復(fù)合材料等產(chǎn)品。高活性、低成本的木質(zhì)素，用來生產(chǎn)瀝青乳化劑、染料分散劑、可降解塑料袋/塑料薄膜、電池陰極膨脹劑、建筑材料減水劑等產(chǎn)品，實現(xiàn)了較好的經(jīng)濟效益。未來，公司計劃新建30萬噸農(nóng)業(yè)植物生物質(zhì)處理的能力，將進一步擴大公司的成長空間。6圣泉秸稈生物質(zhì)精煉技術(shù)助力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級100萬噸/年生物質(zhì)精煉一體化（一期）項目有望貢獻較為可觀的盈利增量，推動企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。根據(jù)項目環(huán)評報告，一期工程位于黑龍江省，規(guī)劃每年在當(dāng)?shù)厥召徲衩捉斩挼壬镔|(zhì)原料50萬噸，下游產(chǎn)品包括本色衛(wèi)生用紙8.8萬噸/年、本色大軸紙12萬噸/年、糠醛2.5萬噸/年、乙酸1.5萬噸/年和鉀鹽0.8萬噸/年等。產(chǎn)出的糠醛可自用于合成樹脂生產(chǎn)，同時副產(chǎn)的生物炭等可用于自供熱，預(yù)計項目投產(chǎn)后有望貢獻較為可觀的盈利增量。表3大慶秸稈綜合利用項目原材料和主要產(chǎn)品情況圣泉公司已打通“玉米芯—糠醛—糠醇—呋喃樹脂”產(chǎn)業(yè)鏈，上游主要原料已實現(xiàn)部分自供，成本優(yōu)勢顯著。大慶生產(chǎn)基地的百萬噸秸稈一體化項目一期投產(chǎn)后，將新增糠醛產(chǎn)能2.5萬噸/年，原料自給率、成本優(yōu)勢將進一步擴大。生物質(zhì)化工方面，圣泉公司實現(xiàn)了對植物秸稈的循環(huán)利用，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)精煉技術(shù)，可生產(chǎn)木糖、L-阿拉伯糖、表面活性劑等生物質(zhì)化工產(chǎn)品。形成生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)與合成樹脂產(chǎn)業(yè)一體化產(chǎn)業(yè)鏈條，利用木質(zhì)素、半纖維素制成木質(zhì)素酚、糠醛等用于生產(chǎn)呋喃和酚醛樹脂，具備顯著的產(chǎn)業(yè)協(xié)同、規(guī)模、技術(shù)及成本優(yōu)勢。依托強大的自主研發(fā)創(chuàng)新能力，合成樹脂及復(fù)合材料高端精細(xì)化發(fā)展。大慶百萬噸秸稈一體化項目于2023年5月投產(chǎn)并釋放業(yè)績，生物質(zhì)化工2021、2022、2023年分別實現(xiàn)營收3.9億元、9.1億元和19.5億元。生物質(zhì)化工盈利能力增長非常迅猛。7生物質(zhì)化工龍頭圣泉集團概況7.1發(fā)展歷程：“玉米地”走出的生物質(zhì)化工龍頭公司是合成樹脂及生物質(zhì)化工的龍頭企業(yè)。圣泉集團始建于1979年，總部位于濟南章丘。2022年公司營業(yè)收入95.98億元，歸母凈利潤7.03億元，總資產(chǎn)124.93億元，現(xiàn)有員工約3400人。公司是合成樹脂及生物質(zhì)化工的行業(yè)龍頭企業(yè)，以合成樹脂及復(fù)合材料、生物質(zhì)化工材料及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為主營業(yè)務(wù)，其中酚醛樹脂、呋喃樹脂產(chǎn)銷量規(guī)模位居國內(nèi)第一、世界前列。公司旗下?lián)碛袃杉覈壹壷圃鞓I(yè)單項冠軍示范企業(yè)、五家“專精特新”企業(yè)，是國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國家重點龍頭企業(yè)、國家知識產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)、首批國家級“綠色工廠”、中國制造業(yè)民營企業(yè)500強。公司是全球秸稈綠色節(jié)能綜合利用引領(lǐng)者，自“神舟”八號飛船起連續(xù)助力中國航天事業(yè)。公司芯片光刻膠用樹脂、5G通訊PCB用電子樹脂、圣泉輕芯鋼等多種產(chǎn)品打破國外壟斷。公司從鄉(xiāng)鎮(zhèn)糠醛廠起家，已發(fā)展成全球最大的呋喃樹脂供應(yīng)商。圣泉集團的前身是建于1979年的濟南市刁鎮(zhèn)糠醛廠。建廠之初由于工廠產(chǎn)品品種單一、技術(shù)含量較低，創(chuàng)新投入較少，五年時間一直處于虧損狀態(tài)。此后，公司花5萬元購買了玉米芯加工制糠醛的技術(shù)，生產(chǎn)新一代產(chǎn)品，并研發(fā)出86-A型呋喃樹脂，獲得濟南市科委科技進步二等獎，國家“七五”星火計劃成果博覽會金獎等榮譽。此后，糠醛廠投資3500萬元建成萬噸糠醛和呋喃樹脂生產(chǎn)線，打通了“玉米芯糠醛-糠醇-呋喃樹脂”產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了產(chǎn)品系列化。目前公司擁有呋喃樹脂產(chǎn)能12萬噸/年，是全球最大的呋喃樹脂供應(yīng)商。酚醛樹脂是繼呋喃樹脂之后公司第二個成功產(chǎn)品。1992年5月，在刁鎮(zhèn)糠醛廠基礎(chǔ)上，濟南市圣泉化工實業(yè)總公司成立。隨后兩年時間，公司進行了股份制改革，成立了濟南圣泉集團股份有限公司，唐一林任先生任董事長。1997年，圣泉集團與英國HMC礦物及化學(xué)品有限公司展開合作，以技術(shù)+資金的形式，成立了中英海沃斯化工有限公司，從事酚醛樹脂生產(chǎn)。此后，由于英國HMC公司生產(chǎn)經(jīng)營出現(xiàn)問題，圣泉集團收購了英方在海沃斯化工的50%的股份，并全面掌握了領(lǐng)先的酚醛樹脂生產(chǎn)技術(shù)。經(jīng)過十幾年發(fā)展，圣泉集團奠定了在酚醛樹脂行業(yè)的領(lǐng)先地位。其研發(fā)生產(chǎn)的酚醛空心微球還成功應(yīng)用到我國神舟系列飛船上。公司生物質(zhì)技術(shù)持續(xù)積累，首創(chuàng)生物質(zhì)高效綜合利用技術(shù)。從玉米芯制糠醛起家業(yè)務(wù)，多年以來公司持續(xù)在生物質(zhì)利用領(lǐng)域進行研發(fā)和創(chuàng)新，逐漸形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)精煉技術(shù)。公司2012年開發(fā)出第一代“生物質(zhì)綜合利用技術(shù)”。2019年“圣泉法”生物質(zhì)精煉一體化技術(shù)實現(xiàn)突破，可將玉米芯和植物秸稈中半纖維素、木質(zhì)素、纖維素三大成分提取并分別利用，形成了生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)與合成樹脂產(chǎn)業(yè)協(xié)的同產(chǎn)業(yè)鏈條，可實現(xiàn)植物秸稈的循環(huán)利用、綠色應(yīng)用。生物質(zhì)化工板塊或?qū)⒊蔀槔^酚醛樹脂、呋喃樹脂之后的第三大業(yè)務(wù)。2022年公司年報對公司業(yè)務(wù)拆分進行了較大的調(diào)整，將所有樹脂及鑄造類材料納入到化工材料板塊，主要產(chǎn)品包括酚醛樹脂、鑄造用材料以及電子化學(xué)品；將生物質(zhì)化工作為第二大重要板塊。雖然生物質(zhì)化工業(yè)務(wù)2022年營收占比只有7%左右，但隨著公司50萬噸/年秸稈綜合利用項目2023年5月在黑龍江大慶杜爾伯特經(jīng)濟開發(fā)區(qū)建成投產(chǎn)，該部分業(yè)務(wù)對公司的總體收入貢獻或?qū)⒖焖偬嵘?。生物質(zhì)化工與原樹脂材料業(yè)務(wù)也將更加深度協(xié)同，為呋喃樹脂業(yè)務(wù)提供糠醛原料、為酚醛樹脂提供木質(zhì)素酚原料。8圣泉大慶生物質(zhì)材料項目及異地項目情況8.1我國秸稈資源龐大資源化利用任重道遠秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉（穗）部分的總稱，適于綜合利用的一般指大田作物秸稈。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農(nóng)作物（通常為粗糧）在收獲籽實后的剩余部分。按照作物種類，可將秸稈分為大田作物秸稈和園藝作物秸稈。大田作物秸稈包括禾谷類作物秸稈、豆類作物秸稈和薯類作物秸稈等糧食作物秸稈，以及纖維類作物秸稈、油料類作物秸稈、糖料類作物秸稈等經(jīng)濟作物秸稈。目前在農(nóng)作物秸稈綜合利用中所指的作物秸稈僅指大田作物秸稈。就是成熟農(nóng)作物莖、葉的總稱，通常指小麥、玉米、油菜、大豆及其他農(nóng)作物在收獲果實后的剩余部分。我國秸稈資源豐富，可收集資源量每年7.37億噸。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《全國農(nóng)作物秸稈綜合利用情況報告》顯示，全國農(nóng)作物秸稈綜合利用率穩(wěn)步提升，2021年全國農(nóng)作物秸稈利用量6.47億噸，綜合利用率達88.1%；2022年全國農(nóng)作物秸稈利用量6.62億噸，綜合利用率達89.80%；近年來中國秸稈綜合利用行業(yè)處于穩(wěn)步發(fā)展期，2022年中國秸稈綜合利用市場規(guī)模為2065.4億元。預(yù)計2023年全國農(nóng)作物秸稈利用量6.88億噸，綜合利用率達90.12%?？傮w來看，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。至2022年中國秸稈理論資源量為9.77億噸，可收集資源量7.37億噸。圖32016-2022年中國秸稈綜合利用市場規(guī)模我國秸稈目前以飼料化利用為主，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，較2018年增加7747家，其中年利用量萬噸以上的有1718家，較2018年增加268家。飼料化利用主體占比最高，達到76.9%，肥料化、燃料化、基料化、原料化利用主體分別占比7.8%、8.9%、3.8%、2.6%。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，生產(chǎn)化學(xué)品和生物質(zhì)肥等領(lǐng)域成功經(jīng)驗不多。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)不足等問題需要解決。“秸稈綜合利用”自2017年中央一號文件提出“鼓勵各地加大農(nóng)作物秸稈綜合利用”以來，現(xiàn)已基本形成了秸稈能源化、原料化、肥料化、飼料化的新發(fā)展格局。但目前作物秸稈在原料化利用方面，技術(shù)和成本等問題制約了秸稈在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。8.2圣泉集團積數(shù)十年技術(shù)獨創(chuàng)三素高效分離工藝木質(zhì)纖維素是生物質(zhì)主要形式，主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。秸稈利用主要是將秸稈中的生物質(zhì)提取和利用。生物質(zhì)最主要的存在形式為木質(zhì)纖維素，地球每年通過光合作用合成約一千多億噸木質(zhì)纖維素。木質(zhì)纖維素主要的組成成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。木質(zhì)纖維素是以纖維素為主要力學(xué)結(jié)構(gòu)，半纖維素和木質(zhì)素為交聯(lián)劑和填充劑組成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。木材細(xì)胞壁是通過半纖維素將剛性的、親水性的纖維素與黏性的、疏水性的木質(zhì)素聯(lián)系在一起，從而保持木材細(xì)胞壁的整體性。纖維素是生物質(zhì)的主要骨架，約占植物干重的30%-50%。纖維素是自然界含量最豐富的天然有機高分子，含量為植物體干重的30-50%。纖維素由葡萄糖以β-1,4糖苷鍵組成的多糖結(jié)構(gòu)，其分子量可達5萬~250萬。纖維素骨架上存在大量的羥基，可以形成豐富的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。纖維素的大部分區(qū)域以結(jié)晶態(tài)的形式存在，其緊湊的結(jié)構(gòu)對化學(xué)和生物水解具有很強的抵抗力。半纖維素是多種五碳糖和六碳糖聚合而成的天然高分子，約占植物干重的25%-40%。與纖維素不同，半纖維素呈無定形狀，且有支鏈，其組成的單糖和化學(xué)結(jié)構(gòu)隨著不同植物或相同植物不同部位而變化。半纖維素中最常見的單糖是木糖，針葉木植物中半纖維素的主要的單糖存在形式為半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖等。半纖維素的非結(jié)晶形態(tài)，能使細(xì)胞壁潤脹，增加纖維彈性，在紙張制備過程中可以增加纖維間的結(jié)合力，半纖維素的存在會影響表面纖維的吸附及紙張的強度。組成半纖維素的單糖通常部分被乙?；⑺膺^程中會釋放出乙酸。木質(zhì)素是三種基本的苯丙烷單體隨機聚合而成的三維網(wǎng)狀高分子。木質(zhì)素單體結(jié)構(gòu)包括對羥苯基結(jié)構(gòu)、愈創(chuàng)木基結(jié)構(gòu)和紫丁香基結(jié)構(gòu)。在不同植物體內(nèi)，三種單體的含量有明顯的區(qū)別。相對于纖維素和半纖維素，木質(zhì)素氧含量較低，碳?xì)浔容^高，有很高的熱值，通過催化將木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)燃料很有發(fā)展前景。木質(zhì)纖維素可以轉(zhuǎn)化為各種高附加值材料、化學(xué)品和液體能源。纖維素和半纖維素的利用和轉(zhuǎn)化主要分為三類：（1）應(yīng)用于造紙業(yè)和紡織業(yè)或直接燃燒獲取熱量；（2）在酶和微生物作用下發(fā)酵得到氫氣、沼氣、化學(xué)品或者液體燃料；（3）經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化得到高附加值化學(xué)品，如生物油、有機酸、多元醇以及生物柴油等。其中由纖維素和半纖維素降解得到的六碳糖和五碳糖通過脫水制備的5-羥甲基糠醛（HMF）和糠醛（FF）都是重要的平臺化合物。HMF和FF以通過催化轉(zhuǎn)化合成諸多有機化合物和高分子材料，其中包括樹脂和液體燃料。它們是連接生物質(zhì)精煉和傳統(tǒng)石油化工的橋梁。以HMF/FF為基礎(chǔ)制備高品質(zhì)烴類燃料既可以先通過醇醛縮合增長碳鏈，再加氫得到，也可以先通過水合反應(yīng)得到乙酰丙酸，再加氫和酯化得到γ-戊內(nèi)酯，并進一步加氫得到烴類化合物。圣泉集團40余年生物質(zhì)化工技術(shù)積累，發(fā)展出獨特一體化生物質(zhì)精煉技術(shù)。公司從事生物質(zhì)化工的歷史可以追溯到刁鎮(zhèn)糠醛廠建廠之初，利用玉米芯中的半纖維素生產(chǎn)糠醛。在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了玉米芯—糠醛—糠醇—呋喃樹脂產(chǎn)業(yè)鏈。2010年開始，公司開始以玉米芯為原料，開展生物質(zhì)全組分綜合利用的研發(fā)，逐漸形成生物質(zhì)精煉一體化第一代技術(shù)。2012年，公司年處理10萬玉米芯秸稈的生物質(zhì)工業(yè)化裝置建成，并逐漸形成了第二代生物質(zhì)精煉技術(shù)，將原料適用范圍拓展至麥秸、稻草、蘆葦、竹子、玉米秸等各類植物秸稈。2019年“圣泉法”一體化秸稈精煉綠色技術(shù)開發(fā)成功。三素分離創(chuàng)新工藝助力生物質(zhì)高效利用。木質(zhì)纖維素三種組分分離和提取一直受成本和技術(shù)等多重因素制約，目前國內(nèi)外已采用蒸汽爆破、酸堿處理、有機溶劑處理、超臨界萃取等方法進行分離。但由于木質(zhì)纖維素其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，很難實現(xiàn)三大組分的高效清潔分離，在提取一種組分的時候容易造成其他組分的破壞及損失，得到的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素純度低，分離過程造成環(huán)境污染等問題。圣泉通過自主研發(fā)和技術(shù)合作實現(xiàn)徹底三素分離，用復(fù)合有機溶劑體系及生物質(zhì)有機組分分離技術(shù)分別提取生物質(zhì)中高純度纖維素、半纖維素、木質(zhì)素，該技術(shù)在降低成本和污染的前提下，分離提取的三素產(chǎn)品得率和純度更高，將三素高效分離并深加工成高經(jīng)濟價值的產(chǎn)品。纖維素部分可用于生產(chǎn)紙漿、溶解漿、納米纖維素、燃料乙醇等；半纖維素既可生產(chǎn)糠醛，又可生產(chǎn)木糖、L-阿拉伯糖；木質(zhì)素部分可生產(chǎn)道路瀝青乳化劑、染料分散劑、生物航煤、木香樹脂等；此外，該工藝得到的生物炭熱值高、灰分少，可代替煤炭作為化工原料，亦可生產(chǎn)電池負(fù)極材料。生物質(zhì)利用能生產(chǎn)上千種化合物，真正將秸稈“吃干榨凈”廣泛應(yīng)用于能源、化工、食品、高分子材料等眾多領(lǐng)域。8.3大慶項目順利投產(chǎn)異地復(fù)制值得期待圣泉集團生物質(zhì)精煉技術(shù)開發(fā)成功后，隨即開始進行產(chǎn)業(yè)化布局。2019年公司選址黑龍江省大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣實施“100萬噸/年生物質(zhì)精煉一體化（一期）項目”。公司在大慶設(shè)立子公司大慶圣泉綠色技術(shù)有限公司和大慶圣泉德力戈爾能源有限公司作為項目實施的主體。黑龍江省是全國十三個糧食主產(chǎn)區(qū)之一，農(nóng)作物秸稈的儲量非常豐富。近年來隨著高產(chǎn)創(chuàng)建綜合配套技術(shù)的推廣普及以及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整趨于合理，黑龍江省糧食產(chǎn)量連續(xù)多年位居全國首位，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)出量也隨之增加。2015年黑龍江省秸稈產(chǎn)量約為8108萬噸，其中水稻、玉米、大豆三大主要農(nóng)作物秸稈量占總秸稈量的97%。大慶的農(nóng)業(yè)資源比較豐富，全市每年秸稈可收集量465萬噸。大慶圣泉綠色技術(shù)有限公司建設(shè)大慶圣泉綠色技術(shù)有限公司100萬噸/年生物質(zhì)精煉一體化項目（一期工程）項目，年加工秸稈50萬噸，主要產(chǎn)品包括本色衛(wèi)生用紙8.8萬噸/年，本色大軸紙12萬噸/年，糠醛2.5萬噸/年，乙酸1.5萬噸/年，鉀鹽0.8萬噸/年。2022年5月，公司發(fā)布公告，“100萬噸／年生物質(zhì)精煉一體化（一期工程）項目”已完成對生產(chǎn)工藝、機器設(shè)備的安裝調(diào)試及前期試生產(chǎn)，生產(chǎn)線已正式全面投產(chǎn)。根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品和原料近期價格，測算該項目達產(chǎn)后每年可貢獻毛利約2.5億元。大慶項目完成技術(shù)驗證，后續(xù)同類項目有望陸續(xù)啟動。公司生物質(zhì)項目除了在大慶投建項目之外，同時也積極在各地進行推廣和布局。大慶項目作為生物質(zhì)精煉技術(shù)的首個驗證項目，運行穩(wěn)定后有望繼續(xù)興建類似項目，且進一步提升投資和運營效率。公司在安徽滁州市定遠縣鹽化工產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃60萬噸/年生物質(zhì)利用項目。該項目年處理生物質(zhì)原料60萬噸，一期裝置生產(chǎn)纖維素漿28萬噸/年，糠醛2.5萬噸/年，乙酸1.5萬噸/年，生物質(zhì)焦炭22萬噸/年，秸稈下腳料6萬噸/年，鉀鹽0.8萬噸/年；二期裝置生產(chǎn)生活原紙及制品8萬噸/年，可降解模塑餐盒5萬噸/年，食品級包裝紙15萬噸/年。該項目已經(jīng)完成前期報批工作。9岳陽市環(huán)洞庭湖區(qū)域蘆葦利用新嘗試2023年7月，位于岳陽臨港高新區(qū)的中南大學(xué)成果轉(zhuǎn)化試驗基地，湖南鈉能時代科技有限公司的千噸級生產(chǎn)線（鈉離子負(fù)極材料生產(chǎn)線、鈉離子正極材料生產(chǎn)線及配套鈉離子電池中試線）成功完成調(diào)試。蘆葦成為鈉電負(fù)極材料（硬炭）的演變過程中的四種狀態(tài)這標(biāo)志著全球范圍內(nèi)，以蘆葦為原料生產(chǎn)硬炭的鈉電池技術(shù)首次在岳陽實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。標(biāo)志著困擾了湖南五年的、蘆葦被棄用的歷史難題看到了解決的希望。標(biāo)志著岳陽臨港高新區(qū)加速成果轉(zhuǎn)化，在新型儲能產(chǎn)業(yè)新賽道上，有了“鈉電分庭抗鋰”的“雙向競爭”跑道。2023年上半年，鈉能時代完成產(chǎn)線調(diào)試鈉電產(chǎn)業(yè)化元年的“諸侯爭霸”2023年是中國“鈉電產(chǎn)業(yè)化元年”，鈉電行業(yè)一時成為國內(nèi)外風(fēng)險資本、新能源企業(yè)，聚焦、追逐的熱點。一組新能源電池，占新能源車輛總造價的40%以上、甚至更高，所以，各種新能源企業(yè)都有在鈉電產(chǎn)業(yè)上的戰(zhàn)略布局。鈉電新技術(shù)與鋰電成熟技術(shù)相比，鈉電能量密度較低、充放電慢，但極低高溫環(huán)境下充放電更安全有效。具有“兩高一低”（低成本、高效率、高質(zhì)量）的優(yōu)勢性價比。我國光、風(fēng)、水電等綠色能源非常發(fā)達，為鈉電的儲能技術(shù)提供了萬億級的市場。鋰電動力新能源車輛，在東北冰天雪地里免不了“趴窩”，因為鋰電適合充電溫度在0℃-45℃間，而鈉電充電溫度可在-10℃-60℃間。誰擁有鈉電全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，誰就會在未來獨占鰲頭。2023年，全球新能源電池材料企業(yè)紛紛發(fā)布鈉離子電池正極、負(fù)極材料成果。鈉能時代認(rèn)為，成果是試驗成果，中間還隔著輔材選用、工藝、市場、驗證等階段，而鈉能時代成功中試，已經(jīng)可以達到“1000噸級”的量產(chǎn)產(chǎn)能。中試是“實驗”與“產(chǎn)業(yè)化”之見的橋梁，但中試距產(chǎn)業(yè)化更近。鈉電科技正處在戰(zhàn)國時代的諸侯爭霸階段，競爭白熱、產(chǎn)業(yè)化加速。目前，鈉電科技，日本為全球領(lǐng)先，其負(fù)極材料是以椰子殼為原料，缺點是全球原料少（主產(chǎn)地包括我國海南約0.3萬噸，印度尼西亞約2萬噸），負(fù)極材料壟斷性的出口價在20萬元人民幣/噸左右，總產(chǎn)量預(yù)計1000噸。鈉能時代公司外景而鈉能時代以蘆葦為原料，資源利用可達150萬噸級別