1、生物基行业未来市场 广阔。美国农业部于 2016 年发布报告称 ，到 2025 年，生物基化学 品将占据全球化学品 22%的市场份额，其年度产值将超过 5,000 亿美元。我国生物基材料行业近年来发展迅猛，据“2019 国际生物基材料技术与应用论坛”预测，我国生物基材料行业保持 20%左右的年均增长速度，总产量已超过 600万吨/年，正值发展的上升期。随着碳中和的深度推进，在政策的持续引导下，我国生物基材料和生物质行业将有较快发展。我国人均耕地面积偏低，粮食安全限制生物质来源。我国粮食安全主要面临着供给和需求端的三大问题：1)需求端，受人口数量、居民消费水平提升、城市化进程加快等因素影响，我国

2、粮食刚性需求大，且保持快速增长;2)供给端，我国存在可利用耕地面积较少，耕地质量总体偏低，农业基础设施投资长期不足，自然病虫灾害频发，水资源时空分布不均衡等问题;3)国内涉农企业国际竞争力弱，全球近 8 成粮源长期被四大跨国公司把持。因此粮食安全长期是我国治国安邦的头等大事，在优化供给端的同时，政府也在限制粮食的浪费，以及警惕生物质能源的“挤出效应”。根据中央政府 2008 年发布的国家粮食安全中长期规划纲要(20082020 年)， 国家要在保障粮食安全 的前提下，发展粮食深加 工业。生物质燃料生产 要坚持走非粮道路， 把握“不与粮争地，不与人争粮”的基本原则，严格控制以粮食为原料的深加工业

3、发展。时至今日，尽管我国农业行业逐步迈向自动化，效率大幅提升，但耕地面积紧张的问题始终没有得到解决。根据世界银行统计，2018 年世界人均耕地面 积为 0.18 公顷，而我 国人均耕地面积仅为世 界平均水平的 50%，我 国的基本国情决定着我国 的粮食安全将持续面临巨大挑战。2021 年两会颁布十四五规划(纲要)，强调“强化国家经济安全保障”，其中包括粮食安全、能源安全与金融安全，粮食安全视为国家安全的重要组成部分，其重要性进一步凸显。在粮食安全的大环境下，相比于粮食作物，农林废弃物作为生物质来源更为政策所倡导。循环经济之风吹起，植物秸秆向高值化综合利用发展。据国家发展改革委、农业部的评估显示

4、，2015 年全 国主要农作物秸秆理论 资源量为 10.4 亿吨， 可收集资源量为 9.0 亿 吨，利用量为 7.2 亿吨， 秸秆“五化”综合利用率为 80.1%。虽然秸秆综合利用技术水平明显提高，但还是有将近 20%的秸秆没有被适当的处理和利用，每年被露天焚烧或随意丢弃的秸秆高达 1.8 亿吨。而焚烧秸秆不仅造成了大量生物质资源浪费，还带来严重的 环境污染。当下，绿色低 碳循环发展已成为全 球共识，世界主要经济 体普遍把发展循环经 济作为破解资源环境约束、应对气候变化、培育经济新增长点的基本路径。迈入“十四五时期”，对我国来说，大力发展循环经济，推进资源节约集约利用，构建资源循环型产业体系和

5、废旧物资循环利用体系，对保障国家资源安全，推动实现碳达峰、碳中和具有重大意义。21 年 7 月，国家发改委印发“十四五”循环经济发展规划，据其统计，2020年农作物秸秆的综合利用率达 86%以上，相比 2015 年提升 5.9%，但仍有 14%被浪费。规划提出，要推动农作物秸秆、畜禽粪污、林业废弃物、农产品加工副产物等农林废弃物高效利用。加强农作物秸秆综合利用，鼓励秸秆离田产业化利用，开发新材料新产品，提高秸秆饲料、燃料、原料等附加值。尽管我国农作物秸秆的资 源化利用目前还存在技术 、成本等问题，但基 于节能减排和可持续发 展的环境背景，农作 物秸秆综合利用已为大势所趋，由秸秆“资源化”向“高

6、值化”发展，向功能性材料(生物塑料、纳米纤维素、发泡缓冲材料)、高值化学品(木糖醇、生物丁醇等)和高效肥料(缓释肥料)等经济价值高、市场潜力大的利用方向转变是秸秆 未来综合利用的发展方 向。利用秸秆制备高值化工品，化学法与生物法并行。当前，秸秆的转化方法主要包括化学法与生物法两种： 化学法是指通过热化学或 者催化方法将秸秆转 化为目标产物，其效率 高，时间短，但反应 条件需要高温高压，对设备要求较高;生物法是指依靠微生物或酶的作用将秸秆转化为生物基产品，其生产周期较长，但无需高温高压，且工艺比较绿色，能合成化学方法所不能合成的特殊化工品。一般而言，基于不同目标产品以及不同秸秆原料而采用不同转化

7、工艺。但在实际应用中，为了实现秸秆的高值化综合利用，以及不同目标产物的高效制备，秸秆的化学与生物转化方法通常不可分离，需要把两种手段有机整合起来才能发挥各技术的优势。目前秸秆的高值化利用主要面临工业化的困难，投资规模大风险高这两个问题。以秸秆水解为例，尽管在实验室工艺上已实现了秸秆半纤维素、纤维素超过 90%的转化，但在实际产业化过程中往往难以实现那么高的转化效率， 会存在物料传质传热困难 ，操作复杂且强度大 、难以实现连续稳定运 行等问题，其原因是 缺乏适合的规模化水解装备。在投资方面，当前秸秆转化制备的产品以大宗化工品为主，附加值较低，如生物乙醇、生物丁醇、生物燃气等，这些产品往往强调规模化效应，投资十分巨大，市场风险较高。随着石油资源的日益减少，以秸秆转化为代表的生物质化工可望成为传统石油化工的重要补充，未来秸秆的高值化利用方向是结合化学与生物手段，实现对秸秆的多级综合利用。