
强化生物基材料产业支撑体系建设实施方案.docx
11页强化生物基材料产业支撑体系建设实施方案一、 强化生物基材料产业支撑体系建设1、加强生物基材料产业服务平台建设鼓励骨干企业与科研院所等合作,建立完善微生物菌种育种技术、生物基材料技术研发、成果转化与信息交流等平台,建立功能菌种资源库,完善知识产权保护、运用体系依托国家塑料制品质量检验检测中心、先进高分子材料测试评价中心等提升生物基材料测试评价服务能力,鼓励产业基础较好地区建设区域测试评价检测中心,支持市场化、专业化第三方高端质量认证机构建设,促进上下游企业一条龙模式联合开展生物基材料及其制品性能参数数据库建设及共享,提高测试评价水平2、完善生物基材料标准标识体系建立适合我国产业特点的生物基材料产品质量、能源消耗限额、碳排放核算等标准体系,完善相关污染物排放标准推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准、标识标签体系,开展生物基材料工程技术验证、产品溯源服务或认证鼓励行业协会、研究机构、企业参与相关生物基材料国际规则、标准制定,加强国际标准评估转化二、 非粮生物基材料的指导思想以非粮生物质开发利用技术突破为基础,深化生物化工与传统化工耦合、工业与农业融合,以技术、模式创新为动力,促进生物基材料优性能、降成本、增品种、扩应用,提升生物基材料产业协同创新、规模生产、市场渗透能力,推动非粮生物基材料产业加快创新发展。
三、 生物基材料发展现状生物基材料由于其绿色生产、环境友好、资源节约等特点,已成为快速成长的新兴产业据统计,近年来我国生物基材料市场规模迅猛扩张,由2014年的96.86亿元增长至2021年的199.23亿元,期间生物基材料市场规模增长量达到102.37亿元从市场规模扩张速度来看,2015-2021年期间,我国生物基材料市场规模增速呈波动上升走势,由8.6%上升至16.1%随着我国经济形势稳中向好发展,生物基材料下游应用领域中众多产业不断壮大,将继续拉动我国生物基材料市场规模增长,助推生物基材料行的高速发展目前全球生物基材料行业仍处于发展初期,根据全球生物基研究机构NOVA数据统计,2018年全球生物基产品的总产量约为750万吨,仅占石油基产品的2%随着全球碳中和政策稳步推进,OECD预测到2030年全球生物基化工产品占比有望达到35%,生物基材料行业将迎来重大发展机遇,未来市场增长空间广阔在合成生物学技术的推动下,近年来我国生物基材料行业也保持迅猛发展的态势,已在部分产品上突破专利封锁,并在长链二元酸生物法生产技术上达到世界领先水平根据中科院宁波材料技术与工程研究所预测,我国生物基材料行业的年均增长速度保持在20%左右,年均总产量突破600万吨,未来行业发展前景广阔。
四、 生物基材料的背景生物基材料,是指利用生物质为原料和经由生物制造得到的材料,包括以生物质为原料和经由生物合成、生物加工、生物炼制过程制备得到的生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等基础生物基化学品和糖工程产品,也包括生物基聚合物、生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料、及各类生物基材料制得的制品生物基材料是我国战略性新兴产业、被纳入《中国制造2025》新材料领域,近些年,发展迅猛,关键技术不断突破,产品种类速增,产品经济性增强,正在成为产业投资的热点,显示出强劲的发展势头标准的制定,将规范生物基材料的定义、术语和标识,是生物基材料标准体系的重要组成部分,将极大地推动生物基材料的发展五、 生物基材料实施的意义一方面,标准的制定进一步完善了生物基材料标准体系,另一方面,在规范生物基材料的定义、术语和标识的推广、使用和销售及其促进资源节约等方面将发挥重要作用生物基材料由于其绿色、环境友好、资源节约等特点,正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一个新的主导产业标准的制定将促进和推动生物基材料产业从实验室研发阶段迈向工业化生产和规模应用阶段,并快速成为工业化大宗材料。
与石油基材料相比,生物基材料主要来源于植物,减少了二氧化碳的排放以及对石油的依赖,同时它的生产过程更加绿色,符合人们对环保的追求而因其环境友好、资源节约等特点,生物基材料将逐渐成为引领世界经济发展和科技创新的又一新兴主导产业生物基材料之所以可以减碳,是因为其原料为生物质(如粮食、秸秆纤维素、农林废弃物等),农作物生长过程所利用的二氧化碳和制造过程产生的二氧化碳可以相互抵消,生产的产品又可实现快速降解站在碳中和的战略高度上,生物基材料是非常有价值的生物基材料的发展有利于碳中和目标的达成,有利于缓解气候变暖、资源缺乏由于绿色生产、环境友好、资源节约等特点,生物基材料已成为快速成长的新兴产业相较于传统材料,生物基材料能有效减少生产过程中的碳排放,全球经济合作与发展组织(OECD)预计,到2030年,全球将有大约35%的化学品和其他工业产品来自生物制造,生物基材料迎来历史性发展机遇六、 提高生物基材料的方法(一)从科研开发走向产业化应用以可再生生物质为原料生产生物基材料,其本质是把空气中二氧化碳间接地通过植物光合作用和生物技术,贡献人们衣食住行用的材料和能源发展非粮生物基材料,在满足人民群众物质和能源需求的同时,既能减少对石油、煤炭等化石能源的开采和消耗,还能降低二氧化碳排放,同时避免与人争粮、与粮争地的困局,是石化工业实现绿色转型和碳中和的有效路径。
随着全球生物技术革命和产业变革加速推进,以生物催化为核心的生物化工技术生产生物基材料和化学品,因生产条件温和、过程能耗较低、能部分减少碳排放,也越来越受到世界各国的高度重视二)坚持创新发展,强化关键技术供给目前,我国生物化工的原料90%来自玉米等粮食作物,与民争粮、与畜争饲问题突出若不转向非粮生物质,发展大宗生物基化学品,原料势必受限目前,全国秸秆年产生量8.65亿吨,原料化利用率仅约1%,未能充分实现农林废弃物糖化后的高值化利用为此,《行动方案》聚焦非粮生物质原料,坚持创新驱动,强调技术创新、模式创新,提出了突破关键技术、推进技术放大和应用示范的两项任务一是围绕生物基材料的全产业链,开展非粮生物质菌种选育、糖化、发酵、分离、监测等一批关键技术攻关二是面向包装领域的可降解材料需求,推进乳酸、丁二酸、羟基脂肪酸等产品的产业化,面向生物医用材料的要求,推进聚乳酸、聚酰胺、聚氨酯、生物基弹性体等的产业化中国石油和化学工业联合会将贯彻实施创新驱动发展战略,围绕产业链部署创新链,大力推进生物基材料领域的科技创新一是突破一批关键共性技术和装备围绕生物基材料的全产业链,开展一批关键技术攻关,强化技术支撑。
二是认定一批行业创新平台在行业内选择有条件的企业及科研院所建设产业技术创新中心、重点实验室、工程实验室或工程技术中心,不断提升行业创新能力三是做好生物基材料关键技术的成果鉴定与评价对于具有创新性的生物基材料生产技术,针对所处的研发与产业化阶段,做好成果鉴定和评价服务工作四是做好技术转移工作,对拥有技术且有意开展技术转移的企业,积极为其寻找技术合作单位,推广生物基材料生产技术,逐步将生物基材料产业做大做强三)践行绿色发展理念,助力碳达峰碳中和生物基材料具有绿色环保、原料可再生等特性,相较于传统化工材料,生物基材料可有效减少生产过程中的碳排放当生物基材料废弃时,大部分可通过燃烧或堆肥等方法,转变为水和二氧化碳等无毒小分子,重新进入自然循环中,维护整个生态平衡,无须担心增加碳排放《行动方案》聚焦生物基材料全产业链的环境友好性,开展原料的绿色、低碳采集和碳排放核算的探索一是构建区域半径合理的分布式非粮生物质预处理及标准化原料生产点,推进非粮生物质糖化剩余物高值高效利用生产有机肥,推进原料的高效采集与高质化利用示范二是完善适合我国产业特点的生物基材料产品质量、能源消耗限额、碳排放核算等标准体系,推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准、标识标签等体系。
中国石油和化学工业联合会将扎实推进碳达峰碳中和行动,发挥生物基材料在碳交易中的积极作用,助力石化化工行业碳达峰碳中和一是利用生物化工与生物质能源专委会平台,在工业和信息化部等相关部委的指导下,探索建立生物基材料的行业统计制度,为碳减排工作夯实统计基础二是推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准,建立健全生物基材料标准体系三是探索建立生物基材料的碳标识标签体系,协助相关部委开展试点四)促进融合发展,拓展下游应用示范生物基材料具有部分产品可降解、可回收利用等特性,能广泛应用于下游塑料制品等领域但目前规模化的产品种类较少,上下游融合发展不足,导致生物基材料下游应用推广难度较大,对化石基产品的市场替代仍有待提升为此,《行动方案》提出大力促进产业、技术、市场融合一是积极推进原料预处理技术、发酵技术、生物合成、化学合成工艺及应用技术等集成创新,提高非粮生物基原料转化效率,提升生物基材料产品品质,增强生物基材料的市场竞争力二是积极搭建轻工与化工、生物基材料与食品、医疗、包装等上下游协作平台,高效推进生物基材料的验证与推广应用中国石油和化学工业联合会将坚持需求导向,大力推动一产二产融合、生物与化工技术融合、产品上下游融合。
一是积极探索新模式,组织生物基材料生产企业与农业、林业、市政等非粮生物质原料供应部门对接,探索具有经济规模的非粮生物质原料的供应保障机制二是将实现产业化但还未被市场推广的生物基材料纳入重点新材料首批次应用示范指导目录三是结合生物基材料碳标识制度的实施,搭建公益性生物基材料溯源平台,为生物基材料的推广应用奠定技术基础中国石油和化学工业联合会将坚持系统观念,在优性能、降成本、增品种、扩应用方面下功夫,促进生物基材料与传统化工产业体系的耦合发展,提升生物基材料的供给质量、丰富供给种类、培育创建品牌、增强市场综合竞争力,坚持不懈地发展壮大生物基材料行业,形成对现有化石基材料的部分替代和有效补充,为石化化工行业的碳达峰碳中和、高质量发展做出应有贡献七、 非粮生物基材料的基本原则(一)坚持创新驱动非粮生物,示范引领聚焦高效工业菌种和酶蛋白元件培育构建、非粮生物质转化、高效提纯浓缩等关键平台技术,开展典型技术及模式示范应用,构建自主可控、安全高效的产业链供应链二)坚持系统推进生物基材料,融合发展推动生物基材料与传统化工产业体系耦合发展,与多领域强化融合赋能,提升供给质量、丰富供给种类、培育创建品牌,增强市场综合竞争力。
三)坚持生物基材料绿色低碳,国际合作重视生物基材料全产业链的环境友好性,推动发展循环经济,降低碳排放,积极融入全球产业链供应链,鼓励优势产品积极参与国际竞争八、 非粮生物基材料的发展目标到2025年,非粮生物基材料产业基本形成自主创新能力强、产品体系不断丰富、绿色循环低碳的创新发展生态,非粮生物质原料利用和应用技术基本成熟,部分非粮生物基产品竞争力与化石基产品相当,高质量、可持续的供给和消费体系初步建立一)创新发展非粮生物基材料高效工业菌种与酶蛋白元件不断丰富,非粮生物质利用共性技术取得突破,大规模糖化(基于非粮生物质生产五碳糖或六碳糖,下同)技术基本成熟,产学研用协同创新体系更加高效完善二)非粮生物的示范引领基于非粮生物质的糖化生产线规模达到万吨(折干五碳糖或六碳糖,下同)/年,乳酸生产线规模达到十万吨级,戊二胺、聚羟基脂肪酸酯规模达到万吨级三)非粮生物的应用拓展丰富基于非粮生物质的乳酸、戊二胺、聚羟基脂肪酸酯等生物基化学品及聚合物品种,稳定提高聚合物加工性能,在塑料制品、纺织纤维等领域规模化应用四)生物基材料的生态培育形成5家左右具有核心竞争力、特色鲜明、发展优势突出的骨干企业,建成3—5个生物基材料产业集群,产业发展生态不断优化。
