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國內生物制造的發展動態及趨勢

【導讀】
近年來，隨著國際原油價格的持續攀升和資源的日漸趨緊，石油供給壓力增大，生物能源產業、生物制造產業正逐步成為引領當代世界科技創新和經濟發展的又一個新的主導產業。
什么是生物制造？

生物制造指以生物體機能進行大規模物質加工與物質轉化，為社會發展提供工業商品的新行業，是以微生物細胞或以酶蛋白為催化劑進行化學品合成、或以生物質為原料轉化合成能源化學品與材料，如生物發酵工程、生物煉制、生物能源開發等，具有低碳循環、綠色清潔等特征。



 
一、生物發酵產品總量第一，進入深度調整階段

我國傳統工業生物發酵產品包括氨基酸、有機酸、淀粉糖、多元醇、酶制劑、酵母、功能發酵制品等。“十二五”時期數據顯示，我國生物發酵產業規模繼續擴大，總體保持平穩發展態勢，主要生物發酵產品產量從2010年的1800萬噸增加到2015年的2426萬噸，年總產值從2000億元增至近2900億元。目前我國生物發酵產業產品總量居世界第一位，成為名副其實的發酵大國。

近幾年在國內外大經濟環境持續影響下，多年積累的各種深層次矛盾逐漸浮出水面，十二五時期產業出現發展轉折點，增速降幅明顯，產業進入了深度調整新常態階段。目前存在四大突出問題：一是市場需求和產能矛盾突出，產業大而不強，產能結構性過剩未得到有效緩解；二是原材料、環保等生產要素成本增加，加大企業發展壓力；三是核心技術、裝備開發能力不足，多數依賴進口，水平亟待提高；四是產品審批、標準滯后在一定程度上制約了行業發展。


二、生物基化學品技術具備國際競爭力，產業潛力無限

由于擺脫了對化石原料的依賴，同時避免了石油基產品制備過程的高能耗和高污染，基于資源和環境可持續發展的雙重考量，以可再生的生物質資源替代不可再生的化石資源制備化學品是未來發展的主要趨勢。據世界經濟合作與發展組織預計，到2025 年，生物基化學品的產值將超過5000億美元/年，占全部化學品的25%左右，目前全球生物經濟處于起步向快速發展的躍升期，生物制造產業勢頭強勁，已成為現代生物經濟和生物產業發展的重點。

經過“十二五”期間的發展，中國完成了乙烯、化工醇等傳統石油化工產品的生物質合成路線的開發，實現了生物法DL-丙氨酸、L-氨基丁酸、琥珀酸、戊二胺/尼龍5X鹽等產品的中試或小規模商業化，針對一批化學原料藥與中間體生產開發了清潔高效的生物工藝，在提高產品品質的同時，取得了顯著的節能減排效果。在產學研合作的推動下，具備了生物法生產精細化學品的技術能力，在國際市場上有競爭力。


 
三、生物基材料技術發展迅猛，成為產業投資熱點

近年來，隨著國際原油價格的持續攀升和資源的日漸趨緊，石油供給壓力增大，生物能源產業、生物制造產業已成為全世界的發展熱點。生物基材料由于其綠色、環境友好、資源節約等特點，正逐步成為引領當代世界科技創新和經濟發展的又一個新的主導產業。2014 年，全球生物基材料產能已達3 000 萬噸以上，生物基塑料表現尤其突出。

我國的生物基材料產業發展迅猛，關鍵技術不斷突破，產品種類速增，產品經濟性增強，生物基材料正在成為產業投資的熱點，顯示出了強勁的發展勢頭。2014 年，我國生物基材料總產量約580 萬噸，其中再生生物質制造生物基纖維產品約360 萬噸，有機酸、化工醇、氨基酸等化工原料生物基化學品約140萬噸，生物基塑料約80萬噸，同比2013年增長約20%。其中以竹漿粕為原料的竹漿纖維是我國生物基纖維行業的一項重大創新成果，總產能約12 萬噸/年，技術和產品國際領先。主要產地為河北、河南、四川、上海等。

四、生物能源開發受重視，科研機構和企業共同推進產業化

中國是世界上第三大生物燃料乙醇生產國和應用國，僅次于美國和巴西，2014年產量約216萬噸。2014年，中糧集團、中國石化集團等單位開發了適用于玉米秸稈等多種原料的全套纖維素制乙醇的生產技術，形成5萬噸/年纖維素制乙醇生產工藝包，可為萬噸級示范裝置的建設提供技術支撐；山東龍力生物科技股份有限公司投資建設40萬噸秸稈綜合利用項目，規劃年產纖維素乙醇3萬噸；黑龍江建業燃料有限責任公司與丹麥生物燃料技術控股公司合作投建大型秸稈綜合利用加工基地，設計年產30萬噸秸稈纖維素乙醇，預期建成全球最大的生物乙醇燃料轉化加工基地。

中國生物柴油產業發展處于成長期，生物柴油總產能約300~350萬噸，但由于受到原料供應的限制，生產裝置開工率不足，2014年產量約為121萬噸，尚無法滿足巨大的市場需求。為此，生物柴油企業正在積極尋求替代原料，開發和推廣生物柴油新技術，加快建設工業裝置。生物航油研發近年取得突破性應用進展。2014年，中國科學院廣州能源研究所攻克了以高粱稈、玉米稈等秸稈原料轉化為航空燃油的關鍵技術及轉化設備，在遼寧營口建立了150噸/年生物航空燃油的中試系統，產品達到國際生物航空燃油標準，具備了應用于航空飛行的質量可行性；2015年3月，利用中國石化集團開發的廢棄油脂生物燃料，中國首次使用混合生物航油完成了載客商業飛行并取得成功。同時，中國科學院多個研究所、華東理工大學、中國海洋大學，以及中國石化集團等多家科研機構和企業正在積極合作開展微藻培養和生物柴油轉化技術研發，新奧集團股份有限公司正在內蒙古開展國家級微藻生物能源產業化示范項目，逐步推進微藻生物柴油的產業化道路。


  • 2022-07-19 17:08
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