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人類文明史，就是一部材料進(jìn)化史。

從遠(yuǎn)古的石器時(shí)代、青銅時(shí)代，到近代的鋼鐵時(shí)代、復(fù)合材料時(shí)代，再到我們?nèi)缃窨梢阅嫦蚨ㄖ撇牧系臅r(shí)代，用材料代指時(shí)代體現(xiàn)了材料創(chuàng)新對(duì)于人類文明發(fā)展的重要意義。

每一次材料的創(chuàng)新、每一種材料的發(fā)現(xiàn)及產(chǎn)業(yè)突破，都可能對(duì)這個(gè)世界帶來巨大影響，新材料創(chuàng)造的奇跡不勝枚舉。小到新型聚酯啤酒飲料瓶，大到各個(gè)國(guó)家爭(zhēng)相布局的半導(dǎo)體、新能源、先進(jìn)制造、電子信息等高景氣賽道，都離不開新材料這個(gè)關(guān)鍵基石。

據(jù)企名片數(shù)據(jù)顯示，截至2022年7月，國(guó)內(nèi)新材料賽道已披露融資事件389起，融資總額超人民幣500億元。

在新材料遍地開花的大背景下，生物基材料這顆“遺漏的明珠”，也逐漸開始嶄露頭角。生物基材料具有綠色環(huán)保、節(jié)能減排、原料可再生等優(yōu)勢(shì)，在“雙碳”目標(biāo)的催化下，成為加速“碳中和”的重要材料。

經(jīng)過我國(guó)科學(xué)家及企業(yè)家的不懈努力，在生物基材料賽道，部分領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)趕超國(guó)外，擁有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)及工藝包，擺脫了西方原料封鎖及技術(shù)封鎖。

目前國(guó)內(nèi)部分龍頭企業(yè)已打通全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，使得生物基材料成本大幅下降，逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，并開始在部分領(lǐng)域補(bǔ)充及替代石油基產(chǎn)品。

生物基新材料，站上C位

大部分人或許對(duì)“生物基”這個(gè)詞感到陌生，事實(shí)上，生物基材料早已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗?/P>

樂高早在2020年就已經(jīng)宣布，將在2030年之前放棄原始的石油基塑料，改用生物基材料制造兒童玩具。

奔馳、寶馬、保時(shí)捷等汽車企業(yè)，也開始采用生物基塑料制備汽車零部件，蛋殼、大豆這些看起來與汽車毫不相關(guān)的東西，被引入汽車制造業(yè)。

今年年中，特步發(fā)布100%聚乳酸含量環(huán)保風(fēng)衣。聚乳酸是一種新型的生物基材料，需要從玉米、秸稈等含有淀粉的農(nóng)作物中發(fā)酵提取。11月，特步又推出了一款低碳概念環(huán)保跑鞋。至此，特步生物基材料從服飾滲透到了鞋履。

生物基材料這位材料領(lǐng)域的新晉“網(wǎng)紅”所帶來的影響力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此，在《中國(guó)制造2025計(jì)劃》中，其就和納米材料等被一同納入新材料前沿研究領(lǐng)域。

小小的生物基，到底有何魅力？

事實(shí)上，生物基是以可再生生物質(zhì)為原料，包括農(nóng)作物，谷物、秸稈等，通過生物、化學(xué)以及物理等方法制造的新型材料。

以科創(chuàng)板上市公司凱賽生物(行情688065,診股)為例，其用發(fā)酵法生產(chǎn)一種叫尼龍56的化纖便是一種生物基材料，生產(chǎn)1kg尼龍-56的碳排放量相比生產(chǎn)1kg尼龍-66（石油基），可減少4.31kg。

根據(jù)國(guó)際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球碳排放總量在306.9億噸左右，遠(yuǎn)高于2010年以來的平均水平。中國(guó)碳排放量居于全球第一，高于北美和歐洲等國(guó)家，控制碳排放勢(shì)在必行。

如今，站在雙碳的戰(zhàn)略高度上，生物基逐漸站上了明星風(fēng)口，成為了實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的不二之選。

有望替代石油基，資本紛紛入局

一直以來，石油基支撐起了現(xiàn)代材料的半壁江山，橡膠、塑料、化學(xué)纖維等材料的合成，都離不開石油。

由于傳統(tǒng)石化能源日益枯竭以及原料成本飆升，各國(guó)都在尋找可持續(xù)來源的替代品，依靠化石原料的經(jīng)濟(jì)模式已經(jīng)不適合當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展要求。

后石油時(shí)代，我們應(yīng)該用什么樣的材料？

隨著生物法制備石油化工產(chǎn)品技術(shù)的突飛猛進(jìn)，生物基新材料成為了顯而易見的選擇。麥肯錫曾預(yù)測(cè)70%的石油化學(xué)品，未來可以通過生物學(xué)手段生產(chǎn)。

生物技術(shù)的應(yīng)用可降低工業(yè)過程能耗15-80%，原料消耗35%-75%，減少空氣污染50%-90%，水污染33%-80%。

據(jù)經(jīng)合組織（OECD）預(yù)計(jì)，全球有超過4萬億美元的產(chǎn)品由化工過程而來，在未來的10年，至少有20%的石化產(chǎn)品、約8000億美元的石化產(chǎn)品可由生物基產(chǎn)品替代，目前替代率不到5%，缺口近6000億美元。

目前生物基產(chǎn)品的生產(chǎn)方式主要有兩種，第一種是大家熟知的合成生物基技術(shù)，通過構(gòu)建相應(yīng)的細(xì)胞工廠合成相應(yīng)化合物，合成生物技術(shù)更適宜生產(chǎn)復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的化合物。如特色原料藥、添加劑、功能性分子等。

第二種是通過先進(jìn)催化技術(shù)生產(chǎn)先進(jìn)生物基材料，這種生產(chǎn)方式更加適宜大規(guī)模生產(chǎn)大宗基礎(chǔ)化學(xué)品，如聚酯、纖維、鋰電池隔膜、表面活性劑、薄膜、中間體、原料藥等。

生物基新材料可以對(duì)標(biāo)現(xiàn)有市場(chǎng)中應(yīng)用的絕大多數(shù)石油基產(chǎn)品，對(duì)石油基形成了真正的“換代升級(jí)”。隨著生物基新材料逐漸走入聚光燈下，善于捕捉趨勢(shì)的資本也因此聞風(fēng)而動(dòng)。

此前還在消費(fèi)、TMT等領(lǐng)域大展身手的投資者，正快速適應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域的變化，紅杉資本、經(jīng)緯中國(guó)、高瓴資本、碧桂園、美團(tuán)等眾多明星機(jī)構(gòu)，紛紛入局生物基相關(guān)領(lǐng)域。

2021年7月，紅杉資本領(lǐng)投合成生物技術(shù)公司恩和生物。沈南鵬曾表示：“我們應(yīng)該相信科技創(chuàng)新的潛力，比如新能源領(lǐng)域、合成生物學(xué)、生物科技等領(lǐng)域。”

高瓴資本也在生物基賽道上積極落子。2022年1月10日，藍(lán)晶微生物宣布完成B3輪融資，至此B系列融資總額已達(dá)15億人民幣。其中，高瓴創(chuàng)投在本輪融資中繼續(xù)追加投資。

押注碳中和投資的君聯(lián)資本，也在生物基領(lǐng)域搶先布局。去年2月，君聯(lián)資本投資了從事呋喃類生物基材料設(shè)計(jì)和開發(fā)的初創(chuàng)企業(yè)中科國(guó)生；去年12月，中科國(guó)生又對(duì)外宣布完成近億元Pre-A輪融資，君聯(lián)資本作為老股東繼續(xù)追加投資。

為何資本紛紛選擇生物基新材料這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域？

從大的層面來看，生物基是在雙碳、可持續(xù)發(fā)展背景下快速發(fā)展的大賽道；細(xì)化而言，有些產(chǎn)品在底層邏輯上也確實(shí)更適合生物基的方式來生產(chǎn)。

君聯(lián)資本投資人告訴獵云網(wǎng)，“在生產(chǎn)端，中國(guó)在部分生物基材料的生產(chǎn)方式上積累深厚，從制造、設(shè)計(jì)、到產(chǎn)業(yè)工人，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈成熟度高；在應(yīng)用端，中國(guó)擁有最大的終端消費(fèi)市場(chǎng)，因此中國(guó)在部分生物基材料賽道中有很大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)?！?/P>

目前，生物基賽道還處在創(chuàng)新發(fā)展的初期，各家企業(yè)紛紛試水，但未來如何競(jìng)爭(zhēng)格局還未定型。中科優(yōu)勢(shì)董事總經(jīng)理鄒濤表示，生物基材料有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，核心技術(shù)能力的持續(xù)研發(fā)迭代及市場(chǎng)端運(yùn)營(yíng)資源的開拓在企業(yè)成長(zhǎng)中占據(jù)著關(guān)鍵性的權(quán)重，這類科技型企業(yè)從什么技術(shù)路線開始創(chuàng)業(yè)很重要，如何持續(xù)的經(jīng)營(yíng)好、保持整體競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，最后能占據(jù)市場(chǎng)份額勝出更為重要?！拔覀儠?huì)對(duì)所投資孵化的項(xiàng)目進(jìn)行陪跑式深度賦能，為項(xiàng)目長(zhǎng)期發(fā)展保駕護(hù)航?！?/P>

萬億藍(lán)海，國(guó)內(nèi)外獨(dú)角獸涌現(xiàn)

事實(shí)上，生物基并不是一個(gè)新鮮概念，早在2000年左右就被提出，在國(guó)外，早有企業(yè)搶灘登陸生物基領(lǐng)域。

Braskem是來自巴西的化工巨頭，也是全球領(lǐng)先的生物聚合物生產(chǎn)商，成立于2002年，2010 年向市場(chǎng)推出綠色環(huán)保的生物基PE，目前客戶遍及全球100多個(gè)國(guó)家。

殼牌的衍生公司Avantium，其總部位于荷蘭的阿姆斯特丹，成立于2000年2月，公司主要產(chǎn)品是PEF，近些年將呋喃二甲酸（FDCA） 的商業(yè)化作為重點(diǎn)開發(fā)產(chǎn)品。

歐盟地平線歐洲專項(xiàng)計(jì)劃在2021至2027年籌備近1000億歐元，以加速生物基產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

現(xiàn)代石化工藝是建立在以西方國(guó)家企業(yè)為基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，如杜邦、巴斯夫、殼牌石油等，化工產(chǎn)業(yè)的大部分核心專利掌握在國(guó)外手中，我國(guó)所掌握的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)附加值低，且原材料、知識(shí)產(chǎn)權(quán)受到嚴(yán)格限制，阻礙了我國(guó)新材料、化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

美國(guó)能源部曾經(jīng)從300多種源于生物質(zhì)的化合物出發(fā)，篩選出了最具有代表性的12種生物基平臺(tái)化合物，其中2,5-呋喃二甲酸（FDCA）被認(rèn)為是石油衍生物對(duì)苯二甲酸的最合適的替代物，一直是產(chǎn)業(yè)界和資本圈追逐的熱點(diǎn)。

FDCA 的合成技術(shù)路線主要包括5-羥甲基糠醛（HMF）路線、己糖二酸路線、糠醛路線和二甘醇酸路線。其中，HMF路線最受重視。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告中曾提到，HMF-FDCA-PEF的連續(xù)化生產(chǎn)方式，可以減少中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)，有利于降低終端產(chǎn)品PEF的生產(chǎn)成本。

由于HMF具有唯一不可替代性，國(guó)內(nèi)外眾多企業(yè)躍躍欲試。目前，AVA、巴斯夫、中科國(guó)生、合肥利夫、達(dá)高特等企業(yè)都參與布局。

過去，由于技術(shù)壁壘、原料和量產(chǎn)化，導(dǎo)致HMF成本高，市場(chǎng)化進(jìn)程的推進(jìn)一直十分艱難。

相較歐美更先進(jìn)的綠色環(huán)保理念，國(guó)內(nèi)在生物基材料領(lǐng)域的研究起步較晚，不過在政策的推動(dòng)下，生物基材料的發(fā)展在近兩年獲得大力推動(dòng)，在HMF領(lǐng)域，行業(yè)已涌現(xiàn)出一批有實(shí)力參與者。

從現(xiàn)有相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈布局來看，中科國(guó)生是唯一布局完整產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)，已實(shí)現(xiàn)HMF連續(xù)化生產(chǎn)，同時(shí)突破了其他核心產(chǎn)品，諸如FDCA、THFDM等的規(guī)?；a(chǎn)，并完成了下游衍生物在市場(chǎng)終端的測(cè)試，打通了從HMF到下游衍生物單體和終端產(chǎn)品的全技術(shù)鏈條。

中科國(guó)生在國(guó)內(nèi)生物基材料領(lǐng)域領(lǐng)先的創(chuàng)新式突破得益于其團(tuán)隊(duì)率先通過選擇催化劑和溶劑體系實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化的HMF生產(chǎn)工藝，區(qū)別于現(xiàn)有其他企業(yè)的間歇釜式工藝，解決了HMF產(chǎn)業(yè)鏈最關(guān)鍵的卡脖子環(huán)節(jié)，并于近期又突破了HMF非糧原料來源的全鏈條工藝，真正可以實(shí)現(xiàn)HMF、FDCA以及其他衍生物的低成本規(guī)模化能力，也正因此，中科國(guó)生得到了君聯(lián)資本、經(jīng)緯中國(guó)、五源資本和君盛投資等國(guó)內(nèi)一線投資機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。

當(dāng)下，轉(zhuǎn)向低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球共識(shí)，就目前來看，作為石油基材料的升級(jí)替代產(chǎn)品，生物基化學(xué)品及材料，將成為新的時(shí)代風(fēng)口，我國(guó)生物基材料產(chǎn)業(yè)也逐漸朝著規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，這片潛力巨大的新藍(lán)海，參與者們將會(huì)在未來掀起更多的浪潮。

關(guān)鍵詞： 生物技術(shù) 生產(chǎn)方式