可降解行業(yè)研究:政策加速 可降解塑料成長空間廣闊
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】1、全球政策共振加速普通塑料制品淘汰
1.1 全球塑料廢棄物危害日益增長
全球塑料產(chǎn)量持續(xù)增長
從 1869 年世界第一塊塑料——賽璐珞(硝化纖維塑料)誕生至今,塑料已發(fā)展 出包含五大通用塑料在內(nèi)的 140 多種商業(yè)化的塑料品種,其中常用品種約有 30 多種。 同時(shí),塑料產(chǎn)量的增長也十分可觀,尤其是伴隨著二戰(zhàn)后石油化工工業(yè)的迅猛發(fā)展, 全球塑料產(chǎn)能從 1950 年的 170 萬噸/年已增長至 2019 年的 3.68 億噸/年,增長了 200 多倍,其增速遠(yuǎn)大于同時(shí)期內(nèi)的全球 GDP(不變價(jià))的增速。
塑料產(chǎn)量的增長來自于對(duì)其他材料如金屬、木材、紙張等的替代,根本原因是其 優(yōu)異的性能及基于新工藝不斷降低的成本。2011 年起全球塑料制造增速呈現(xiàn)穩(wěn)中有 降,近 5 年平均增速在 3.4%左右,而國內(nèi)的塑料產(chǎn)量雖然從趨勢上也呈現(xiàn)增速下降 的規(guī)律,但增速總體顯著高于全球平均水平,近 5 年平均增速在 6.6%左右,接近全 球增速的 2 倍。
塑料垃圾在環(huán)境中累積速度加快
塑料誕生 150 多年來,理論上第一批塑料制品還需要至少額外 150 年才能完全 降解。在 1950~2015 這 65 年內(nèi),全球已經(jīng)累計(jì)制造了約 83 億噸的塑料,若堆在 平地上將構(gòu)成一座 5680 米高的山峰,除了仍在最初使用狀態(tài)的 25 億噸之外,其余 58 億噸已經(jīng)進(jìn)入廢棄或循環(huán)使用:49 億噸被填埋或遺棄,8 億噸被焚燒,僅 1 億噸 被回收利用后仍處于使用狀態(tài)(3 億噸被回收利用后再次遺棄),從比例來看,其實(shí) 絕大部分使用完后的塑料都被遺棄/填埋(84.5%)與焚燒(13.8%)了。若加上 2016-2019 的產(chǎn)量及對(duì) 2020-2021 的產(chǎn)量估算,至今總產(chǎn)量已超過 100 億噸,其中 遺棄與填埋的總量約 62 億噸。
從塑料垃圾處理方式的占比來看,最初的塑料垃圾完全是用后即遺棄的處置方式, 1981 年開始用焚燒法處理一部分的塑料廢棄物,再到 1988 年才開始回收部分塑料 垃圾進(jìn)行再利用。近年塑料垃圾的焚燒與回收利用比例不斷提升,至 2015 年,上述 兩種處理方式占比分別達(dá) 25.5%與 19.5%,仍有半數(shù)以上塑料垃圾被遺棄(含填埋)。
從塑料垃圾的回收占比來看,即便是環(huán)保理念最為普及、塑料廢棄物回收利用實(shí) 施最久的歐盟,其 2015 年的塑料垃圾回收利用率也僅為 30.4%,同期全球回收利用 率更低,約為 19.5%。同時(shí),即便是歐盟,其塑料垃圾產(chǎn)生量也呈現(xiàn)逐年增長的態(tài)勢 ——2018 年歐盟的塑料垃圾產(chǎn)生量環(huán)比增長率約 3.56%,同期全球塑料垃圾產(chǎn)量的 環(huán)比增速更高,達(dá)到 9.61%。同時(shí)雖然歐盟的塑料垃圾遺棄(含填埋)量自 2008 年 起開始下降,但其實(shí)出口至其他地區(qū)的塑料垃圾未納入統(tǒng)計(jì),全球的遺棄(含填埋) 量實(shí)際上仍然處于增長階段。按陸地上的塑料自然降解周期看,目前被遺棄(含填埋) 的塑料垃圾幾乎都處于降解過程中,其在環(huán)境中的每年的累積增量與遺棄量(含填埋) 相當(dāng),并處于逐年增長趨勢,塑料廢棄物污染形勢日趨嚴(yán)峻。
塑料廢棄物的危害逐步顯現(xiàn)
塑料堅(jiān)固而穩(wěn)定的碳?xì)浞肿娱L鏈即是其優(yōu)勢也是其劣勢,大部分廢棄的塑料制品 除了極少量在特殊條件下降解外,在自然界環(huán)境中降解速度極其緩慢。陽光、熱量或 細(xì)菌都難以破壞塑料的結(jié)晶結(jié)構(gòu),需要幾百年才可能將其完全降解,其殘留及處理的 過程(如焚燒)均會(huì)給自然環(huán)境造成多種污染。
塑料廢棄后,留在陸地上的部分如塑料袋/塑料農(nóng)膜等會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),影響植 物根系生長,降低作物產(chǎn)量。根據(jù)研究,即便是破碎后形成的微塑料也會(huì)阻礙蚯蚓等土壤生物的生長,生產(chǎn)塑料時(shí)加入的有毒助劑也會(huì)釋放出來,進(jìn)一步危害土壤生態(tài)系 統(tǒng),使得土壤越來越板結(jié)、低產(chǎn),威脅糧食安全。目前更為值得關(guān)注的是進(jìn)入海洋等 水體的塑料廢棄物,其被認(rèn)為會(huì)帶來更廣泛深遠(yuǎn)的影響!犊茖W(xué)》雜志在 2020 年 7 月的一項(xiàng)研究表明,目前每年全球產(chǎn)生 3.8 億噸的塑料垃圾,每年流入海洋的塑料垃 圾約為 1100 萬噸。而到 2040 年,全球?qū)?huì)有約 7.1 億噸的塑料垃圾流入大自然, 流入海洋的數(shù)量將增長近 2 倍,達(dá)到 2900 萬噸,相當(dāng)于全球每米海岸線都有 50 公 斤塑料垃圾。
根據(jù)海外研究,每年塑料廢棄物產(chǎn)生量中約 3%會(huì)進(jìn)入海洋。2014 年一項(xiàng)研究 測算表明在當(dāng)時(shí)的地球表面水體中漂浮著約 5 萬億塊總重量達(dá) 25 萬噸的塑料碎片, 從重量占比看大部分都是 200mm 直徑以上的大塊塑料,但按照數(shù)量計(jì)數(shù)則大部分為 0.33~4.75mm 的微小個(gè)體。根據(jù)同期全球塑料廢棄量測算約 825 萬噸塑料進(jìn)入海洋, 與前述漂浮的 25 萬噸間的差距被學(xué)界稱為“消失的塑料”。除了對(duì)兩邊數(shù)據(jù)的高估/ 低估造成的測算/計(jì)數(shù)誤差外,大部分海洋塑料垃圾被認(rèn)為有三個(gè)最終去向:
1. 被海洋生物吞食,或在紫外線與海浪機(jī)械作用下分解為微塑料而進(jìn)入食物鏈;
2. 因微生物附著定殖沉入海底成為深海沉積物,或部分分解、降解;
3. 在海灘和沿岸淺水域之間循環(huán),最終積累在海岸線陸地上。
上述的三種路徑中,危害性最大的無疑是第一種中的微塑料路徑,其在整個(gè)食物 鏈中的影響會(huì)逐步累積,最終傳遞至食物鏈頂層的人類。2018 年的一份研究表明, 在英國市場上出售的青口(海虹),全部發(fā)現(xiàn)了微塑料顆粒。
據(jù)多個(gè)研究表明,這些攝入的微塑料會(huì)對(duì)生物的消化道造成不同程度的損傷,影 響某些生物的繁殖率和體內(nèi)的酶活性。更重要的是,微塑料能吸附其他污染物,例如 能致癌的多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚等以及內(nèi)分泌干擾素 BPA 和各類農(nóng)藥,被生物攝入 后再釋放到它們體內(nèi),造成更嚴(yán)重的后果。
1.2 全球政策共振催生可降解塑料行業(yè)拐點(diǎn)
國內(nèi)禁限塑政策密集出臺(tái)
引起一次性塑料吸管、餐具等行業(yè)暴風(fēng)驟雨的禁用政策其實(shí)早有征兆,我國早在 1999 年就出臺(tái)了《國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布(99)第 6 號(hào)令》,規(guī)定 2000 年底前全面禁止生產(chǎn) 和使用一次性發(fā)泡塑料餐飲具。2007 年頒布了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于限制生產(chǎn)銷售使 用塑料購物袋的通知》,以限制和減少塑料袋的使用。后續(xù),國內(nèi)又出臺(tái)了在四個(gè)領(lǐng) 域禁止、限制使用一次性塑料袋、塑料餐具、塑料包裝等的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污 染治理的意見》。最終,在 2020 年 7 月,發(fā)改委等九部委重磅聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于扎實(shí) 推進(jìn)塑料污染治理工作的通知》,明確提出自 2021 年 1 月 1 日起,將禁用不可降解 塑料袋、塑料餐具及一次性塑料吸管等,同時(shí)在具體領(lǐng)域也相繼推出了《農(nóng)用薄膜管 理辦法》、《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)商務(wù)領(lǐng)域塑料污染治理工作的通知》等細(xì)分行業(yè)的對(duì)應(yīng)辦 法。
綜合上述各法律法規(guī),2021 年以下塑料產(chǎn)品在全國范圍內(nèi)已經(jīng)被禁止生產(chǎn)、銷 售。按照相關(guān)政策要求,違規(guī)生產(chǎn)、銷售國家禁限的塑料制品,情節(jié)嚴(yán)重的甚至?xí)?吊銷營業(yè)執(zhí)照,并處以 1~10 萬元罰款:1、0.025 毫米的超薄塑料袋;2、0.01 毫米的聚乙烯農(nóng)用地膜;3、不可降解一次性吸管(牛奶、飲料等食品外包裝自帶的吸管除外);4、一次性發(fā)泡塑料餐具;5、一次性塑料棉簽;6、含塑料微珠的日化品。
除了全國性的法律、法規(guī)與相關(guān)政策內(nèi)容,各地政府根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)差 異出臺(tái)了各類地方性的法律法規(guī),比如吉林于 2015 年在全省行政區(qū)域內(nèi)禁止生產(chǎn)銷 售和提供一次性不可降解塑料薄膜袋制品和餐具,成為全國首個(gè)全面“禁塑”省份; 再比如海南針對(duì)旅游大省的特點(diǎn),從保護(hù)本地海域與旅游資源的角度,出臺(tái)了《海南 省全面禁止生產(chǎn)、銷售和使用一次性不可降解塑料制品實(shí)施方案》,全省全面禁止生 產(chǎn)、銷售和使用一次性不可降解塑料袋、塑料餐具,其限制的范圍要比全國標(biāo)準(zhǔn)更為 嚴(yán)格。
海外政策出臺(tái)更早且進(jìn)度更超前
隨著塑料廢棄物在環(huán)境中的日益積累,以及對(duì)塑料廢棄物危害的逐步認(rèn)知,以歐 盟為代表的西方發(fā)達(dá)國家/地區(qū)更早意識(shí)到對(duì)于塑料廢棄物等需要進(jìn)行有效的管理, 因此相關(guān)政策法規(guī)出臺(tái)更早:在 1975 年,歐盟就出臺(tái)對(duì)于廢棄物進(jìn)行規(guī)劃的法案, 其后于 1994 年推出了包裝法案,規(guī)定了對(duì)包括塑料在內(nèi)的各物質(zhì)的再循環(huán)率以降低 資源消耗。
最近 10 多年來,歐盟為代表的各個(gè)國家和地區(qū)進(jìn)一步出臺(tái)了更多的政策與法規(guī), 通過局部禁用、限用等措施限制不可降解塑料的使用,引導(dǎo)公眾減少對(duì)塑料制品的依 賴。這些法規(guī)大多為在消費(fèi)端禁止一次性塑料制品使用的法規(guī),而其中影響較為深遠(yuǎn) 的是歐盟于 2020 年出臺(tái)的將于 2021 年對(duì)一次性塑料包裝征稅每噸 800 歐元的法規(guī) 以及 2021 年直接禁用/限用數(shù)十種一次性塑料制品的法規(guī),兩法規(guī)分別針對(duì)中上游和下游,足以撼動(dòng)行業(yè)供需兩端的格局。此外,雖然歐盟委員會(huì)于 2021 年 5 月 31 日 頒布的《關(guān)于一次性塑料制品(SUP)的指南》未能及時(shí)更新此前對(duì)可降解塑料的歸 類定義,但考慮到該領(lǐng)域極快的更新發(fā)展速度,歐盟委員會(huì)計(jì)劃在 2022 年制定一個(gè) 明確的、適用于生物基塑料(BBP)、生物降解塑料和可堆肥塑料(BDCP)的政策 框架。
企業(yè)傾向于超前/超范圍布局
大型企業(yè),尤其是全球化運(yùn)營的連鎖企業(yè)在面臨政策變化時(shí)為避免自身經(jīng)營受到 負(fù)面影響,往往傾向于超前布局以應(yīng)對(duì)預(yù)期中將要落地的變化,并且某些企業(yè)從預(yù)留 安全邊際或提升企業(yè)聲譽(yù)與品牌價(jià)值的角度出發(fā),會(huì)超范圍地執(zhí)行政策法規(guī)所要求落 實(shí)的行動(dòng)。
國際酒業(yè)巨頭保樂力加在 2018 年即宣布在全球所有業(yè)務(wù)中將不再使用由不可降 解材料制成的塑料吸管及調(diào)酒棒。麥當(dāng)勞在 2018 年 6 月即表示要推出紙吸管,稱該 決定是為了更廣泛進(jìn)行環(huán)保而努力的一部分。星巴克在 2019 年 7 月即宣布,2020 年的時(shí)候全球范圍內(nèi)將會(huì)停止使用塑料吸管,改成紙質(zhì)的吸管,國內(nèi)超過 3600 家門 店也將會(huì)在同時(shí)期達(dá)到這一目標(biāo)。百事可樂在 2019 年表示將擺脫一次性包裝,使得 到 2025 年公司所有包裝都將可回收、可堆肥或可降解。2020 年 8 月,奈雪的茶、喜茶、蜜雪冰城等茶飲品牌相繼宣布,全國各店將全面或逐步用紙質(zhì)或可降解吸管取 代塑料吸管。
如果說茶飲品牌紛紛使用環(huán)保型的吸管代替一次性塑料吸管是政策驅(qū)動(dòng)下避免 被吊銷營業(yè)執(zhí)照或罰款而不得已為之,那么替換并不在本次禁塑令覆蓋范圍內(nèi)的一次 性塑料制品則更多體現(xiàn)了品牌的營銷與 ESG(環(huán)境、社會(huì)、公司治理)方面的考量: 提前實(shí)施規(guī)定一方面是提早推進(jìn)并確保實(shí)施進(jìn)度,以避免到期被處罰或被吊銷營業(yè)執(zhí) 照,另一方面企業(yè)在對(duì)消費(fèi)者宣傳自身的環(huán)保理念時(shí)也能借此展示企業(yè)的社會(huì)責(zé)任感, 提高在當(dāng)?shù)氐穆曌u(yù)與企業(yè)品牌價(jià)值。
從海外到國內(nèi),再到地方,近年來針對(duì)不可降解塑料制品的限制政策密集出臺(tái), 管理標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,逐步收緊了一次性塑料制品的流通環(huán)節(jié)。從海內(nèi)外政策端傳遞 到企業(yè)實(shí)施端,共振之下催生了可降解塑料行業(yè)的拐點(diǎn),企業(yè)的超前布局與擴(kuò)大化 的執(zhí)行則進(jìn)一步推動(dòng)了拐點(diǎn)的提前到來。
2、可降解塑料海內(nèi)外成長空間廣闊
政策端對(duì)普通塑料制品的限制越發(fā)收緊,隨之而來的是相關(guān)替代材料的需求迅速 井噴。早期,對(duì)于普通塑料制品尤其是一次性塑料制品的替代品有木材、紙等天然材 料,以及可降解塑料這兩大類,經(jīng)過市場上商家與消費(fèi)者使用/反饋的多輪循環(huán)驗(yàn)證, 最終可降解塑料得到了市場認(rèn)可,被認(rèn)為是對(duì)普通塑料制品的最佳替代方案。
2.1 可降解塑料與普通塑料性能已然相近
可降解塑料發(fā)展至第三代的生物降解塑料
可降解塑料是指一類其制品的各項(xiàng)性能可滿足使用要求,在保存期內(nèi)性能不變, 而使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)的塑料。這一概念最早起源于 歐洲,西方發(fā)達(dá)國家以循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思路,使用可降解一次性用具,如瑞典在 20 世紀(jì) 80 年代末就試制馬鈴薯和玉米制的一次性快餐盒。最為理想的可降解塑料應(yīng)當(dāng)在使 用過程中與不可降解塑料性能相當(dāng),而在使用之后在遺棄、填埋等各種自然條件下都 能自然分解為碎塊并一步步降解成大分子、小分子、二氧化碳和水。
最早發(fā)展可降解塑料的歐洲開發(fā)了淀粉改性塑料路線,被稱為第一代降解塑料。 這類淀粉基可降解塑料是在傳統(tǒng) PE(聚乙烯)等單體聚合過程中加入淀粉等添加劑 進(jìn)行改性,使塑料在環(huán)境中可裂解成微小的塑料碎片。但是在后來的研究中發(fā)現(xiàn),成 為碎片后的塑料無法完全降解,會(huì)形成微塑料等繼續(xù)毒害環(huán)境。因此淀粉改性塑料也 被稱為“生物破壞性塑料”(不完全降解型)。第二代降解塑料為光熱降解塑料,因?qū)?溫度、光照強(qiáng)度等降解條件要求十分嚴(yán)苛,發(fā)展也十分緩慢。
隨后,可降解塑料在美洲得到進(jìn)一步發(fā)展,依托當(dāng)?shù)刎S富的生物質(zhì)資源,誕生出 以 PLA 為代表的第三代降解塑料,即生物降解塑料,雖然降解條件仍存在部分限制, 但其可在細(xì)菌真菌、藻類等自然界中普遍存在的微生物的作用下,斷裂高分子中的長 鏈,最終完全分解至 CO2 和水,實(shí)現(xiàn)完全生物降解,并且其原材料來源于玉米等的 發(fā)酵,屬于生物基來源材料。后來,PBS、PBAT、PHA 等其他生物可降解塑料也相 繼獲得發(fā)展,從理論上能實(shí)現(xiàn)真正的綠色環(huán)保、無環(huán)境毒害。
在傳統(tǒng)的分類法“按原料來源分類”以及“按降解方式分類”之外,我們添加了 “按處理方式”的分類方法:第一代淀粉改性塑料以及第二代的光熱降解塑料均不可 堆肥,否則會(huì)產(chǎn)生微塑料等長期殘留物,導(dǎo)致堆肥產(chǎn)物被污染;主流的 PLA 等材料 更適合通過單獨(dú)的工業(yè)堆肥過程處理——其制成的可降解塑料袋一般稱為“可堆肥塑 料袋”,但在德國等堆肥設(shè)施的實(shí)踐中并不提倡將其與廚余垃圾等一起堆肥,因?yàn)樗?們需要的工業(yè)堆肥周期比廚余垃圾長,處理過程不同步;最理想的可生物降解塑料無 需堆肥,即便遺棄在自然環(huán)境中也能短時(shí)間內(nèi)完全降解。未來更新一代的可生物降解 塑料商業(yè)化品種或?qū)臒o需堆肥的 PHA 等中誕生。
可降解塑料性能提升至接近普通塑料
早期的淀粉基塑料機(jī)械性能較差,并且透明度低,在不斷改進(jìn)其配方并且摒棄其 中的不可降解組分,改為與生物降解聚酯(如 PLA/PBAT/PBS/PHA/PPC 等)共混后, 發(fā)展至今的淀粉基塑料性能已經(jīng)得到較大提升。同樣的,PLA、PBS/PBSA、PBAT 等后來發(fā)展出的可生物降解塑料起點(diǎn)比淀粉基塑料更高,其性能也經(jīng)歷了改進(jìn)提升的 過程。
從這幾種產(chǎn)品性能的角度分析,淀粉基塑料依然是綜合性能最低的;從制作塑料 硬質(zhì)產(chǎn)品的需求出發(fā),PLA 具備較高的硬度和高透明性,是理想的透明容器、管材 制造原料,但耐水解性能不佳;從制造軟質(zhì)產(chǎn)品的角度,PBAT 兼具 PBA 和 PBT 的 特性,性能接近傳統(tǒng)石油基塑料,具備較好的延展性和斷裂伸長率,成膜性能突出, PBS/PBSA 與其性能接近。PHA 具備良好的降解能力,不要求工業(yè)堆肥等苛刻條件, 但其價(jià)格過于高昂。短期來看,可降解塑料最被人們關(guān)注的三個(gè)特性呈現(xiàn)“不可能三 角”,在價(jià)格、性能與規(guī);隙唐陔y以達(dá)成完美一致。綜合來看 PBAT、PLA 的性 能與普通的日用消費(fèi)級(jí)塑料已經(jīng)比較接近。
2.2 經(jīng)過市場驗(yàn)證的可降解塑料是最佳替代方案
紙吸管等一次性塑料制品的替代品使用感較差
由于國家禁用不可降解塑料袋、塑料餐具及一次性塑料吸管等的政策即將于次年 落地,從 2020 年開始,多家品牌連鎖飲品與飲食店集中下架了一次性塑料吸管、塑 料餐勺、塑料餐叉在內(nèi)的一次性塑料餐具,轉(zhuǎn)而更換為紙吸管、木質(zhì)餐叉餐勺。在 2021 年元旦之后,下架現(xiàn)象迅速擴(kuò)散至所有的連鎖餐飲行業(yè)。
然而經(jīng)過一段時(shí)間的使用與反饋,消費(fèi)者普遍反映紙吸管在內(nèi)的替換用品使用體 驗(yàn)與此前相比差距過大。根據(jù)多家媒體對(duì)部分品牌使用的紙吸管進(jìn)行儀器測評(píng)的結(jié)果 來看,參與測試的紙吸管均在受力承載(對(duì)應(yīng)耐牙咬性能)方面表現(xiàn)令人失望,與普 通塑料或可降解塑料吸管比差距明顯;在飲料中耐浸泡性能測試環(huán)節(jié),所有紙吸管均 發(fā)生變形、發(fā)脹,體驗(yàn)更差的是,在實(shí)際使用尤其是在熱飲中使用時(shí),紙吸管除了軟 化彎折外,部分甚至發(fā)生了解體,完全喪失了吸管的作用。
除了吸管物理功能的降低,紙吸管在口感與合格率方面也存在諸多問題。收集 到的消費(fèi)者反饋表明大部分紙質(zhì)吸管口感有紙皮味,部分品牌存在明顯酸澀味。
其他替代品如木質(zhì)餐具也面臨類似的問題——消費(fèi)者集中質(zhì)疑木質(zhì)餐勺的前端 部分弧度過于扁平,根本無法有效使用,并且部分產(chǎn)品有較重的木材味道影響口感。 用于替代一次性塑料袋的紙袋則存在安全隱患——遇到水特別是高溫的水,紙袋的物 理性能將迅速降低,無法有效承載物體。某著名連鎖餐飲品牌的紙質(zhì)食品包裝袋曾經(jīng) 發(fā)生過熱飲從底部掉出造成燙傷的新聞事件。
性能更為優(yōu)異的可降解塑料得到市場認(rèn)可
商家在尋找新的吸管材料來替代不可降解塑料時(shí),早期主要權(quán)衡因素是成本。通 過當(dāng)時(shí)價(jià)格比較可知,塑料吸管單價(jià)只要 0.065 元/根左右,紙吸管的價(jià)格在 0.09~0.14 元左右,PLA(聚乳酸)吸管達(dá)到 0.18~0.25 元/根。使用 PLA 吸管,單 根成本比塑料吸管約高 0.15 元。根據(jù)奈雪的茶招股書所示,其 2018~2020Q3 的單 店平均訂單量約 608 單/日,按照每單 1 杯飲品的保守?cái)?shù)據(jù)測算,再考慮 10%的損耗 率,則用 PLA 吸管替換原有塑料吸管帶來的單店月成本提升約為 3000 元,紙吸管 則只提升約 1000 元,全國 34 萬家茶飲店的替換成本差價(jià)約合 81.6 億元/年。
隨著紙吸管的投入使用,消費(fèi)者開始不斷反饋糟糕的使用體驗(yàn)和對(duì)門店運(yùn)營方的 負(fù)面評(píng)價(jià),部分消費(fèi)者甚至因此降低了消費(fèi)頻次,同時(shí),初期紙吸管及 PLA 吸管供 應(yīng)短缺帶來的溢價(jià)在兩者產(chǎn)能的快速提升后逐步平抑,且兩者價(jià)差也隨之降低,后期 PLA 吸管與紙吸管單根價(jià)差已縮小至數(shù)分錢,最終商家考慮到對(duì)銷售量的影響和成 本差距的縮小,用 PLA 吸管替代紙吸管與一次性塑料吸管不再有此前那么大的成本 阻力。
同樣的,在其余被政策禁止的一次性塑料餐具、餐盒、包裝袋的替代材料上,可 降解塑料因?yàn)槠湫阅苁纸咏鹊钠胀ㄋ芰,所以?duì)消費(fèi)者體驗(yàn)的影響是最小的。 無論是針對(duì)弧度過小的木質(zhì)餐勺還是存在安全隱患的紙質(zhì)食品包裝袋,選用新一代的 可降解塑料來替代都是解決上述問題的最佳方案。
隨著市場在試錯(cuò)后確定了可降解塑料是對(duì)原來的一次性塑料制品的最佳替代方 案,對(duì)可降解塑料制品的需求迅速井噴——位于江蘇、浙江的幾家塑料制品公司,春節(jié)期間至今,產(chǎn)線基本都處于滿負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài),工人實(shí)行三班倒的工作制度。甚至在 春節(jié)假期期間,廠內(nèi)也會(huì)排滿發(fā)貨的卡車。下游需求的井噴對(duì)于上游的影響之一是可 降解塑料及其上游關(guān)鍵原材料均呈現(xiàn)暴漲,比較典型的是聚乳酸、PBAT 及其上游原 材料 BDO 的價(jià)格。
2.3 短期、中長期分別替代日用低端、日用中高端/工業(yè)類
目前塑料材料按用途可分為日用塑料、工業(yè)塑料與醫(yī)用塑料,其對(duì)性能、生物相 容性等指標(biāo)的要求逐級(jí)提升。在日常生活中接觸最多的是日用塑料,部分消費(fèi)品尤其 可選消費(fèi)品如家電電子產(chǎn)品等則更多使用工業(yè)塑料,醫(yī)用塑料相對(duì)小眾。
短期替代最為迫切的是日用低端類的包裝材料
目前全球每年生產(chǎn)近 4 億噸的初級(jí)塑料,用來制造 1 億噸以上的塑料袋、超過 5800 萬噸的塑料瓶。從上述主要指標(biāo)中可以看出,塑料袋和塑料瓶為主的包裝類用 途是塑料的最大用途,2018年的數(shù)據(jù)顯示包裝用途占總量的40%,其次為建筑(20%)、 汽車制造(9%)。從 IHS 所統(tǒng)計(jì)的 2018 年全球白色污染來源看,由于包裝材料的一 次性應(yīng)用特征,全球塑料垃圾中近 60%是塑料包裝,電子設(shè)備、汽車、家庭非包裝 塑料等耐用消費(fèi)品產(chǎn)生合計(jì) 17%的塑料垃圾,建筑與農(nóng)業(yè)則分別貢獻(xiàn)了 5%的占比。
塑料包裝廢棄物處理的第一目標(biāo)是將塑料作為資源再利用而進(jìn)行回收再生。美國 塑料工業(yè)協(xié)會(huì)(SPI)制定了塑料制品分類的標(biāo)志代碼:在三個(gè)箭頭組成的代表循環(huán) 的三角形中間,加上數(shù)字 1 到 7 和英文縮寫來指代該制品所使用的樹脂種類。這樣 一來,塑料品種的識(shí)別就變得十分便捷,回收成本大幅削減,F(xiàn)今世界上的多數(shù)國家 均采用這套 SPI 標(biāo)識(shí)方案。中國在 1996 年制定了與之幾乎相同的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)。從中可 以看到我們生活中接觸最廣泛的 7 類塑料材料是:PET、PE(HDPE,LDPE)、PVC、 PP、PS、其他(以 PC 為主)。這 7 類塑料的用途主要就是塑料瓶、包裝袋、食品 容器等一次性用途。
Scientific American對(duì)海洋垃圾中的微塑料殘余的分類統(tǒng)計(jì)表明海洋微塑料中出 現(xiàn)頻率最高的是聚乙烯(PE),在樣本中有近 80%的出現(xiàn)概率,其次是聚丙烯(PP), 出現(xiàn)概率超過 60%,再次是聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)以及聚酯(PET/PES)。 這前五大材料各自對(duì)應(yīng)塑料袋/飲料瓶/管材、瓶蓋/薄膜/容器、一次性餐具/泡沫制品、 繩子/漁具/紡織品、紡織品/飲料瓶這些用途。這 5 類材料中排前 3 的 PE、PP 和 PS 的用途與一次性包裝材料高度相關(guān),是短期可降解塑料替代最為迫切的目標(biāo)。
中長期需替代日用中高端塑料及工業(yè)塑料
除了排在海洋微塑料中前 3 的 PE、PP 和 PS 這些與一次性包裝材料高度相關(guān)的 品種,我們注意到以功能性為主要特點(diǎn)的聚酰胺(尼龍,PA)、聚酯(PET/PES)、 聚甲醛(POM)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)也占有相當(dāng)?shù)谋壤。這部分材料注重強(qiáng)度、 耐磨性等在內(nèi)的功能性,可降解塑料對(duì)其的替代存在難度。其中,用于紡織服裝的聚 酯纖維(PET/PES)有 PLA 等材料可替代,但尼龍類的替代目前還沒有足夠強(qiáng)度與 合理價(jià)位的可降解塑料能勝任。
由于我國是全球制造大國,有大量的塑料制品用于出口,行業(yè)對(duì)于海外進(jìn)出口政策相當(dāng)敏感。目前,歐盟方面已經(jīng)對(duì)部分進(jìn)口紡織品可降解材料占比提出了要求,一 些大型跨國公司比如耐克等也單獨(dú)提出了至 2023 年進(jìn)口的原材料紗線、化纖要達(dá)到 特定的可降解材料比率等要求。部分國家出于高昂的垃圾處理成本的考慮,提出讓供 應(yīng)商負(fù)責(zé)那些無法被可降解塑料替代的塑料制品的售后回收環(huán)節(jié),這一類需求以及未 來的政策落地將給行業(yè)帶來巨變。我國需要提前預(yù)判歐盟等國家塑料行業(yè)新政策法規(guī) 的落地時(shí)間與影響,及時(shí)根據(jù)他國環(huán)保及貿(mào)易等方面的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)能的提前布局與供 給匹配。
目前,部分國內(nèi)廠商已經(jīng)意識(shí)到這一趨勢將帶來的行業(yè)影響:特步不久前推出了 聚乳酸含量為 60%的 T 恤,同時(shí)計(jì)劃于 2022 年 Q2 上市聚乳酸成分達(dá) 67%的針織 衛(wèi)衣,于 Q3 上市 100%純聚乳酸風(fēng)衣,并提出 2023 年前,力爭實(shí)現(xiàn)聚乳酸產(chǎn)品單 季市場投放量超過百萬件?紤]到我國包含紡織服裝在內(nèi)的龐大制造業(yè)體系及對(duì)應(yīng) 的出口量,這一需求端倒逼行業(yè)升級(jí)的因素,影響范圍或遠(yuǎn)大于目前市場所考慮的 國內(nèi)一次性包裝材料領(lǐng)域。
2.4 可降解塑料的替代空間遠(yuǎn)超市場預(yù)期
政策背后的驅(qū)動(dòng)力往往是經(jīng)濟(jì)因素:使用不可降解塑料制品的全生命周期成本 正隨著人們的認(rèn)知深化而而不斷提升,這一過程給予了可降解塑料源源不斷的需求 動(dòng)力。對(duì)于政策推動(dòng)帶來的國內(nèi)可降解塑料替代空間以及海外市場環(huán)保需求倒逼國 內(nèi)制造業(yè)帶來的海外塑料替代空間分別進(jìn)行測算,至 2025 年兩者合計(jì)的可降解塑料 替代空間或超過 1400 萬噸。
環(huán)境成本是可降解塑料長期發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力
從中短期來看,國內(nèi)的直接政策驅(qū)動(dòng)決定了可降解塑料在未來數(shù)年內(nèi)的需求擴(kuò) 張空間下限。綜合前述的國內(nèi)塑料制品限制、禁止法規(guī)及政策目標(biāo),不可降解塑料制 品的限制與禁止主要集中在四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域——不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、賓 館酒店一次性用品、快遞塑料包裝,此外農(nóng)用薄膜這一專業(yè)細(xì)分領(lǐng)域也不容忽視。上 述 5 個(gè)領(lǐng)域的政策直接驅(qū)動(dòng)國內(nèi)可降解塑料制品對(duì)不可降解塑料制品的替代進(jìn)程,構(gòu) 成最基礎(chǔ)的政策驅(qū)動(dòng)型需求。
從長期來看,全球不可降解塑料使用帶來的環(huán)境成本提升打開了可降解塑料在 未來數(shù)年乃至數(shù)十年的需求擴(kuò)張空間上限。隨著中國及周邊國家“禁廢令”的落地, 原先全球發(fā)達(dá)國家出口塑料垃圾的低成本處置手段已行不通,加上塑料廢棄物的危害 性被逐步認(rèn)知,其帶來的健康與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步提高了使用過程中的隱性成本。使用 不可降解塑料帶來的便利性并不會(huì)隨時(shí)間而變化,但使用其所帶來的成本則在逐步提 升,隨著時(shí)間的推移環(huán)境成本終將驅(qū)動(dòng)可降解塑料替代不可降解塑料過程的自發(fā)進(jìn)行。 由于中國是全球塑料材料產(chǎn)量排第一的國家,同時(shí)也是歐美等全球主要消費(fèi)市場的工 業(yè)產(chǎn)品供應(yīng)國,全球可降解塑料替代進(jìn)程將給國內(nèi)企業(yè)帶來遠(yuǎn)超市場預(yù)期的成長空 間。
根據(jù) 2010 年的一項(xiàng)研究,塑料垃圾量,排在前 5 的國家分別是中國、美國、德 國、巴西、日本,然而由于美國是全球第一大廢塑料出口國,持續(xù)將塑料垃圾出口至發(fā)展中國家,影響了塑 料垃圾的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。美國 2016 年出口至中國的塑料垃圾占其總塑料垃圾出口量的 80% 以上,中國在為美國等西方國家處理這些進(jìn)口垃圾的同時(shí),廢料產(chǎn)生率(即回收塑料 中不可回收物的污染率)達(dá) 20%~25%,有些高達(dá) 40%,并留在了中國。因此,數(shù) 據(jù)矯正后相對(duì)應(yīng)的塑料垃圾源頭產(chǎn)生量排名顯示:2016 年全球塑料垃圾產(chǎn)生量國家 與地區(qū)排名第 1 的是美國,約 4202 萬噸,第 2~5 名分別為歐盟 28 國、印度、中國 與巴西;統(tǒng)計(jì)的產(chǎn)生量前 20 名國家中,人均產(chǎn)生量第 1 也是美國,約 130.09 千克/ 年,第 2~5 名分別為英國、韓國、德國、泰國。綜合產(chǎn)生總量與人均量排名,全球 塑料垃圾產(chǎn)生的主要來源(即塑料消費(fèi)主體)是西方發(fā)達(dá)國家與地區(qū)。
為改變處理洋垃圾給國內(nèi)帶來嚴(yán)重環(huán)境污染與健康危害的現(xiàn)狀,2017 年 7 月 18 日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《禁止洋垃圾入境推進(jìn)固體廢物進(jìn)口管理制度改革實(shí)施方案》。 該方案提出,2017 年年底前,禁止進(jìn)口生活來源廢塑料,2019 年(2018 年 12 月 31 日起)禁止進(jìn)口工業(yè)來源廢塑料。隨后,其他發(fā)展中國家如印度、泰國和馬來西 亞也相繼跟進(jìn)了“禁廢令”,西方發(fā)達(dá)國家轉(zhuǎn)移塑料垃圾變得越來越困難。
美籍日裔教授島津洋一警告稱,為避免塑料垃圾對(duì)人體健康產(chǎn)生的負(fù)面影響,其 妥善處理需要的技術(shù)價(jià)格高昂,這將使塑料處理的成本過高。此前西方發(fā)達(dá)國家的塑 料處理的成本僅僅是將其運(yùn)往別處,然而隨著越來越多的國家禁止進(jìn)口塑料垃圾,發(fā)達(dá)國家可能別無選擇,只能在國內(nèi)加以解決,但是從目前包括美國費(fèi)城、孟菲斯在內(nèi) 的一些城市來看,垃圾回收再利用能力不足,回收垃圾的一半甚至全部都被送去焚燒 或者填埋,對(duì)環(huán)境造成持續(xù)的毒害。
對(duì)于國內(nèi)而言,其實(shí)“禁塑令”與“禁廢令”的出臺(tái)背后有著共通的邏輯與驅(qū)動(dòng) 力。此前塑料制品的使用只涉及制造流通等成本,被廢棄后造成污染的環(huán)境治理成本 以及危害民眾健康造成的醫(yī)療保健成本并未納入考慮。居民生活中的塑料垃圾處理費(fèi) 用包含在總的垃圾處理費(fèi)中,以固定金額/(戶·月)或固定金額/噸的形式收取;非 居民生活垃圾處理費(fèi)探索實(shí)行計(jì)量收費(fèi)和差別化收費(fèi)(按是否混裝分別定價(jià)),上述 收費(fèi)方式均不區(qū)分塑料垃圾與其他垃圾。使用塑料的環(huán)境成本在被認(rèn)知與定價(jià)后或?qū)?抬高塑料制品的價(jià)格/處理費(fèi)用,或進(jìn)一步通過政策提高準(zhǔn)入難度。
嘗試對(duì)塑料垃圾造成的額外醫(yī)療支出進(jìn)行敏感性分析:2019 年,居民醫(yī); 收入 8575 億元(比上年增長 9.3%)、支出 8191 億元(比上年增長 15.1%),按照其 對(duì)健康的影響從 1%、4%到 10%,則對(duì)應(yīng)醫(yī)保支出增量為 81.91、327.64、819.1 億 元。
對(duì)于國外而言,除了加大對(duì)垃圾處理設(shè)施的投入與補(bǔ)貼,還有一個(gè)選擇是對(duì)塑料 制品供應(yīng)商提出可降解塑料材質(zhì)替代的要求,或者提出讓供應(yīng)商負(fù)責(zé)塑料制品售后的 回收,目前歐盟部分客戶已經(jīng)對(duì)國內(nèi)供應(yīng)商提出了類似需求。上述國內(nèi)外的兩條路徑 均以環(huán)境成本為核心驅(qū)動(dòng)力,推動(dòng)塑料制品價(jià)格上漲或使其獲得難度加大,由于國內(nèi) 外人工費(fèi)的提升使得包括拾荒在內(nèi)的塑料回收利用率提升困難,因此最為直接的驅(qū)動(dòng) 結(jié)果是使得可降解塑料占有率持續(xù)提升。
中短期政策驅(qū)動(dòng)帶來的國內(nèi)替代空間
根據(jù)發(fā)改委等九部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于扎實(shí)推進(jìn)塑料污染治理工作的通知》,以 及后繼推出的《農(nóng)用薄膜管理辦法》、《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)商務(wù)領(lǐng)域塑料污染治理工作的 通知》,我們認(rèn)為不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、賓館酒店一次性用品、快遞塑 料包裝以及農(nóng)膜領(lǐng)域是中短期內(nèi)政策直接驅(qū)動(dòng)帶來的替代空間。根據(jù)我們的測算,至 2025 年禁塑令完成實(shí)施后,這 5 大領(lǐng)域合計(jì)將給可降解塑料帶來近 400 萬噸替代空 間,折合近 800 億元市場規(guī)模。
根據(jù) 2020 年數(shù)據(jù),我國規(guī)模以上快遞業(yè)務(wù)總量累計(jì)達(dá)到 833.60 億件,同比增 長 31.23%,2010~2020 年快遞業(yè)務(wù)量 10 年內(nèi)增長約 35 倍,復(fù)合增速為 42.95%。 2017 年起,快遞量增速變得較為平穩(wěn),2021 年快遞量再次猛增——國家郵政局監(jiān)測 顯示 2021 年全國快遞業(yè)務(wù)量突破 500 億件(截至 7 月 4 日),接近 2018 年全年水 平。我們保守取 2018~2020 三年平均增速 27.69%作為 2021 年的增速,并進(jìn)一步 以按年遞減 2pct 的速度來預(yù)測未來快遞量。
北京、上海、江蘇、浙江、福建、廣東等重點(diǎn)省市將先行試點(diǎn)禁用一次性塑料包 裝,到 2022 年,上述全國重點(diǎn)省市快遞塑料包裝將禁用不可降解塑料,到 2025 年 全國快遞禁用不可降解塑料。按照 2019 年的數(shù)據(jù)上述省市快遞業(yè)務(wù)量占全國快遞總 業(yè)務(wù)量的 48.17%。根據(jù)現(xiàn)有快遞包裝結(jié)構(gòu)(塑料包裝占比 41%,其中的塑料薄膜占 比 63%)以及每件快遞塑料袋需要 40.87 克塑料來測算,至 2025 年,相對(duì)應(yīng)的快遞 業(yè)可降解塑料替代市場規(guī)模約 164 萬噸。
美團(tuán) 2019 年財(cái)報(bào)顯示,2019 年美團(tuán)餐飲外賣業(yè)務(wù)繼 續(xù)保持強(qiáng)勁增長勢頭,全年交易筆數(shù)同比增長 36.4%至 87 億筆,交易金額同比增長 38.9%至 3927 億元,日均交易筆數(shù)增長 36.4%至 2390 萬筆,每筆訂單的平均價(jià)值 同比增長 1.8%。截至 2019 年年底,中國外賣消費(fèi)者規(guī)模約 4.6 億人,相比 2018 年 年底增長 12.7%,在 9 億網(wǎng)民中的占比約為 50.7%。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù), 2019 年年末我國城鎮(zhèn)常住人口為 84843 萬人,按此計(jì)算,外賣消費(fèi)者占我國城鎮(zhèn)常 住人口數(shù)量的 53.9%。
根據(jù)美團(tuán)配送的數(shù)據(jù),2019 年我國即時(shí)配送訂單達(dá) 182.8 億單,其中外賣訂單 占比 70%折合約 127.96 億單,對(duì)應(yīng) 4.6 億消費(fèi)者為人均 27.8 單/年,平均 13 天以上 點(diǎn)一單,向上空間仍然十分充足。再考慮到近年外賣產(chǎn)業(yè)滲透率持續(xù)提升,交易筆數(shù) 快速增長,我們按照2019年36.4%的增速以每年增速同比降低10%的保守預(yù)計(jì)測算, 至 2025 年增速降至 19.34%,同期外賣訂單將達(dá)到 499.96 億單。
據(jù)研究測算,單個(gè)塑料碗和塑料飯盒的重量基本在 40~60g 左右,塑料餐勺或 餐叉重 2~3g。有環(huán)保組織調(diào)研顯示每份外賣平均消耗 3.27 個(gè)餐盒,我們按照每單 外賣 3 個(gè)餐盒(50g/盒)+1 個(gè)塑料袋(5g)計(jì)算,忽略餐勺等重量,則每單外賣會(huì) 產(chǎn)生 155g 廢棄塑料?紤] 2025 年地級(jí)以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料 餐具消耗強(qiáng)度下降 30%的目標(biāo),則測算出至 2025 年外賣訂單領(lǐng)域可降解塑料替代空 間為 139.49 萬噸。同時(shí)數(shù)據(jù)顯示,2019 年全國塑料制品累計(jì)產(chǎn)量 8184 萬噸,其中 塑料吸管近 3 萬噸,則外賣領(lǐng)域一次性餐具及塑料吸管的替代空間為 142 萬噸。
針對(duì)不可降解塑料袋領(lǐng)域,除了外賣中涉及的需求,其余需求主要在于商場、超 市、藥店、書店、展會(huì)、集貿(mào)市場等實(shí)體經(jīng)營性場所。2020 年底直轄市、省會(huì)城市、 計(jì)劃單列市城市建成區(qū)的上述場所禁止使用不可降解塑料袋(集貿(mào)市場為規(guī)范和限制使用),至 2022 年底,實(shí)施范圍擴(kuò)大至全部地級(jí)以上城市建成區(qū)和沿海地區(qū)縣城建 成區(qū)。到 2025 年底,上述區(qū)域的集貿(mào)市場禁止使用不可降解塑料袋。
按照區(qū)域涉及人口來測算,至 2025 年上述政策涉及人口 5 億,人均在上述區(qū)域 消費(fèi) 4 個(gè)塑料袋/周,則折合 1.04 公斤/年的消費(fèi)量,對(duì)應(yīng)塑料袋可降解需求市場需 求約 52 萬噸。按照另一種算法,據(jù)中國塑協(xié)塑料再生利用專業(yè)委員會(huì)所統(tǒng)計(jì)的,我 國每天使用塑料袋約 30 億個(gè),截至 2019 年,塑料袋年使用量超過 400 萬噸,其中 若是上述區(qū)域集貿(mào)市場及商場等的不可降解塑料袋占比僅為 10~20%。則至少也對(duì) 應(yīng) 40~80 萬噸/年的替代空間。
2019 年農(nóng)業(yè)部等聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)用地膜污染防治的意見》,要求到 2020 年基本建立塑料回收體系,農(nóng)膜回收率達(dá)到 80%以上,到 2025 年,農(nóng)膜基本 實(shí)現(xiàn)全回收。2020 年,農(nóng)業(yè)部等部委聯(lián)合印發(fā)的《農(nóng)用薄膜管理辦法》,在農(nóng)膜回收 以外,特意提出鼓勵(lì)和支持生產(chǎn)、使用全生物降解農(nóng)用薄膜。根據(jù) 2019 年全國農(nóng)用 塑料薄膜使用量 240.77 萬噸推算,由于農(nóng)膜回收價(jià)值低,其回收率后續(xù)較難提升。 2020 年未回收的農(nóng)膜比例低于 20%,這部分此后 5 年內(nèi)若有 80%轉(zhuǎn)化為可降解塑料 材質(zhì),則將給農(nóng)膜行業(yè)帶來 38.52 萬噸的替代空間。綜上各領(lǐng)域,至 2025 年合計(jì)將 給可降解塑料行業(yè)的帶來 396.52 萬噸的替代空間(忽略較小的酒店一次性用品量)。
2021 年 2 月 9 日,國管局辦公室、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳、國家發(fā)展改革委辦 公廳三部門發(fā)布《關(guān)于做好公共機(jī)構(gòu)生活垃圾分類近期重點(diǎn)工作的通知》(國管辦發(fā) 〔2021〕4 號(hào)),其中第 3 點(diǎn)要求,到 2021 年底前,公共機(jī)構(gòu)全面停止使用《公共 機(jī)構(gòu)停止使用不可降解一次性塑料制品名錄(第一批)》內(nèi)的不可降解一次性塑料制 品!豆矙C(jī)構(gòu)停止使用不可降解一次性塑料制品名錄(第一批)》特別以負(fù)面清單的 形式說明,不可降解材料是指含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚 氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等非生物 降解高分子材料,換言之,可降解材料不能含有上述的 PE、PP、PS、PVC、EVA、 PET。
中長期海外市場倒逼帶來的替代空間
除了上述的中短期政策驅(qū)動(dòng)帶來的國內(nèi)市場替代空間,由于我國是全球制造與出 口大國,有大量外貿(mào)塑料制品以及聚酯纖維紡服產(chǎn)品是用于出口的,受歐盟等地區(qū)及 國家的政策影響,這些產(chǎn)品均面臨歐美等發(fā)達(dá)國家與地區(qū)的可降解政策升級(jí)。
從 2019 年全球可降解塑料消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,與此前闡述的白色污染以及海洋垃圾 分布相呼應(yīng),主要以軟、硬質(zhì)包裝材料需求為主,排在后面的為紡織品、消費(fèi)品及農(nóng) 業(yè)用品。
1. 若按塑料類別測算,2019 年全球需求中,聚乙烯需求量最高,為 1.05 億噸, 占全部需求總量的 41.2%;聚丙烯需求量為 7630 萬噸,排名第二,占全部 需求總量的 29.9%;聚苯乙烯需求量為 1778 萬噸,占比 7%。上述三類塑 料主要用途即是制造一次性塑料袋、容器、包裝膜及餐具,也是海洋微塑料 中出現(xiàn)頻率最高的品種。在遠(yuǎn)期,這三類的絕大部分需求都將被可降解塑料所替代。三者合計(jì)近 2 億噸需求量中,按照不同階段 20~60%的真實(shí)替代 率做敏感性分析,對(duì)應(yīng)全球總量 2388~7167 萬噸/年的替換空間。若按照當(dāng) 前可降解塑料全球產(chǎn)能投放計(jì)劃來看,國內(nèi)產(chǎn)能占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一半,保守按 1/3 的未來市占率測算,則對(duì)應(yīng) 796~2389 萬噸的全球替代空間。
2. 從產(chǎn)品用途測算,全球每年制造約 1 億噸塑料袋,數(shù)千萬噸的塑料膜,若以 20、40、60%的替代率進(jìn)行敏感性分析,則僅塑料袋一項(xiàng)帶來的替代市場空 間就是 2000~6000 萬噸/年,中國每年制造全球 1/4 以上的塑料,即便按等 比例替代率測算,也能占據(jù)塑料袋這一單一品類 500~1500 萬噸的替換空 間,算上塑料膜、包裝材料等其他領(lǐng)域,替換空間也是千萬噸級(jí)市場規(guī)模。
3. 以歐盟進(jìn)口中國且已經(jīng)表示要在未來規(guī)定可降解塑料含量的紡織用化纖、塑 料及其制品為例進(jìn)行測算。根據(jù) 2019 年歐盟從中國進(jìn)口的這三類產(chǎn)品來算, 三者總量為 435.76 萬噸,按照到 2025 年進(jìn)口總量中可降解塑料占比分別為 20、50、80%進(jìn)行敏感性測算,其分別對(duì)應(yīng)三種材料或存在 87、218、349 萬噸的可降解塑料替代空間。該測算中尚未包含服裝、鞋靴、帽類、紗線以 及玩具、家具等傳統(tǒng)意義上更重要的出口類別,同時(shí)也是各類塑料的重要應(yīng) 用領(lǐng)域。國內(nèi)光滌綸長絲這一個(gè)化纖品類的年產(chǎn)能就超過了 4300 萬噸,對(duì) 應(yīng)同樣量級(jí)的紡織品,其中大量用于出口,據(jù)此來粗略測算對(duì)歐盟、美國等 重要出口地區(qū)的主要涉及領(lǐng)域,其總的替代空間或也在千萬噸級(jí)。
從更長遠(yuǎn)的視角看,按照 L.Shen 等人在文獻(xiàn)中通過行業(yè)專家訪談匯總的觀點(diǎn), 在目前幾類生物降解塑料與普通石油基塑料存在的性能差距下,31%是生物降解塑料 可推算出的最大滲透率。根據(jù)這一最大滲透率以及 2021 年的全球塑料產(chǎn)量測算,遠(yuǎn)期全球塑料中最多將有超過 1.20 億噸/年的產(chǎn)能將被生物降解塑料取代,按 1/4 比例 折算給國內(nèi)帶來超過 3000 萬噸/年的生物降解塑料需求。
3、價(jià)值環(huán)節(jié)向可降解塑料行業(yè)中上游擴(kuò)散
3.1 可降解塑料產(chǎn)能投放密集且體量擴(kuò)大
市場選擇 PBAT 與 PLA 為主要擴(kuò)產(chǎn)品種
通過前述的可降解塑料的發(fā)展以及各自性能對(duì)比,可降解塑料相關(guān)技術(shù)發(fā)展至今 已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)成熟的階段,主流品種都已經(jīng)具備大規(guī)模工業(yè)化的技術(shù)底蘊(yùn),剩下的就 是比拼成本、政策支持力度以及下游應(yīng)用的鋪開速度。從最近幾個(gè)月的市場擴(kuò)張計(jì)劃 來看,目前市場主要選擇了 PBAT 與 PLA 這兩種可降解塑料。淀粉基塑料除了早期存在性能劣勢外,其使用淀粉的特點(diǎn)決定了在中國這樣的 人口大國會(huì)面臨“與人爭口糧”的疑慮而難以大規(guī)模推廣。而 PBAT 相對(duì)于 PLA 的 擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃要多數(shù)倍,則主要是因?yàn)槠淙N原料精對(duì)苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)、 1,4-丁二醇(BDO)作為大宗化工品在國內(nèi)供應(yīng)都相對(duì)充裕且國內(nèi)供應(yīng)商數(shù)量較多, 而 PLA 上游原料丙交酯目前進(jìn)口依賴度較高且主要依賴美國供應(yīng)商。
可降解塑料現(xiàn)有及在建/規(guī)劃產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)
可降解塑料原有產(chǎn)能較少,從 2019 年的全球產(chǎn)能分布來看,2019 年全球可降 解塑料產(chǎn)能合計(jì)約為 107.7 萬噸。其中,最多的是淀粉基塑料(38%),國內(nèi)代表企 業(yè)為武漢華麗;其次是 PLA(25%),國內(nèi)代表企業(yè)為浙江海正;第三是 PBAT(25%), 國內(nèi)代表企業(yè)為金發(fā)科技。從全球與代表企業(yè)產(chǎn)能可看出,當(dāng)時(shí)市場規(guī)模較小,國內(nèi) 各企業(yè)產(chǎn)能沒有超過 10 萬噸/年的,產(chǎn)品也主要以出口歐美為主。
隨著近兩年政策的密集落地,未來市場空間豁然打開,各企業(yè)擴(kuò)張上產(chǎn)熱情高漲, 紛紛宣布擴(kuò)產(chǎn)或新建產(chǎn)能計(jì)劃。2021 年初時(shí)國內(nèi) PBAT 產(chǎn)能 68.7 萬噸,規(guī)劃產(chǎn)能 463.3 萬噸。截至目前(10 月 22 日),宣布布局 PBAT 的公司共 71 家,含遠(yuǎn)期規(guī)劃 在內(nèi)的 PBAT 現(xiàn)有+在建+規(guī)劃產(chǎn)能已暴漲至 1886.1 萬噸。從廠家的產(chǎn)能投放計(jì)劃推 算,2021~2022 年,預(yù)計(jì)將有萬華化學(xué)、金發(fā)科技、東華天業(yè)、三房巷、金丹科技、 藍(lán)山屯河、華峰環(huán)保、湖北宜化、華陽平定、道恩股份等三十余個(gè)項(xiàng)目超 200 萬噸 PBAT 產(chǎn)能落地。
2020 年,中國聚乳酸產(chǎn)業(yè)和 PBAT 一樣也實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展:6 月,豐原集團(tuán) 年產(chǎn) 5 萬噸聚乳酸生產(chǎn)線投產(chǎn);11 月,金丹生物丙交酯項(xiàng)目試車;12 月,浙江海正 一期 3 萬噸/年聚乳酸生產(chǎn)線投產(chǎn),開始沖擊原先由海外巨頭所把持的 PLA 和丙交酯 生產(chǎn)環(huán)節(jié)。目前在建的有豐原 30 萬噸/年、海正 3 萬噸/年、金發(fā) 3 萬噸/年等聚乳酸 項(xiàng)目,從產(chǎn)能建設(shè)計(jì)劃推算,2021~2022 年將新增 56 萬噸產(chǎn)能,加上遠(yuǎn)期大量的 聚乳酸產(chǎn)能規(guī)劃,截止 10 月 22 日,PLA 現(xiàn)有+在建+規(guī)劃產(chǎn)能已增至 451.6 萬噸/ 年。
3.2 上游關(guān)鍵原材料成為高價(jià)值環(huán)節(jié)
PBAT 價(jià)值鏈分析
PBAT 制備常用的三種方法包括共酯化法(直接酯化)、分酯化法和串聯(lián)酯化法。 從產(chǎn)業(yè)來看,低酸值、高分子量的巴斯夫工藝方法較優(yōu),然而經(jīng)過國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與廠 商的不斷研發(fā)突破,技術(shù)擴(kuò)散趨勢已經(jīng)形成,且國內(nèi)技術(shù)已形成多項(xiàng)工程業(yè)績。未來 產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)能瓶頸或不在聚合環(huán)節(jié)——目前 PBAT 產(chǎn)能擴(kuò)張迅速,中等產(chǎn)能聚合產(chǎn)線 的工程建設(shè)周期往往在 1 年左右。
下游需求的快速提升令 PBAT 產(chǎn)業(yè)鏈整體受益,產(chǎn)業(yè)上升期供需雖然存在波動(dòng), 但隨著政策推進(jìn)落實(shí),中短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈中游聚合端仍會(huì)存在產(chǎn)能緊缺。由于上游原料 BDO、AA 產(chǎn)能擴(kuò)張要遠(yuǎn)慢于 PBAT 聚合產(chǎn)能,未來或有相當(dāng)長時(shí)間處于緊缺狀態(tài),因此產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值環(huán)節(jié)或?qū)U(kuò)散到原料端。
目前現(xiàn)有+在建+規(guī)劃的 PBAT 產(chǎn)能已達(dá)到 1886.1 萬噸/年,對(duì)應(yīng)的新增 BDO 需 求約在 1131.7 萬噸/年,而目前國內(nèi)有效總產(chǎn)能僅 223.4 萬噸/年,未來三年內(nèi)預(yù)計(jì) 投產(chǎn)新產(chǎn)能 219.95 萬噸/年,即便加上遠(yuǎn)期規(guī)劃產(chǎn)能,未來供需缺口也超過 600 萬 噸/年;同時(shí),對(duì)應(yīng)的新增 AA 需求約在 754.4 萬噸/年,而目前國內(nèi) AA 有效總產(chǎn)能 約 275 萬噸/年,未來三年內(nèi)預(yù)計(jì)投產(chǎn)新產(chǎn)能 42 萬噸/年,即便當(dāng)前 AA 開工率不足, 未來缺口仍將超過 500 萬噸/年。PBAT 產(chǎn)能快速擴(kuò)張的背景下,參與企業(yè)需要快速 搶占市場并盡快降低生產(chǎn)成本,目前在建產(chǎn)能中配套 BDO、AA 等原材料的一體化企 業(yè)能更好地控制成本,并在后續(xù)原料可能出現(xiàn)緊缺的競爭格局中始終能處于優(yōu)勢地位。
PLA 價(jià)值鏈分析
PLA 理論合成路線主要有兩種:“一步法”即乳酸直接縮聚法,此方法的優(yōu)點(diǎn)在于 乳酸單體轉(zhuǎn)化率較高,合成路線簡單,但是過程中產(chǎn)生的水難以除去,導(dǎo)致產(chǎn)物分子 量偏低,質(zhì)量較差;“二步法”即開環(huán)聚合法,為目前主要工藝合成路線,通過乳酸生 成低聚物,隨后解聚生成中間體丙交酯,最后通過丙交酯開環(huán)縮聚制備 PLA,產(chǎn)品 質(zhì)量有保證,但是流程長且成本偏高。
目前 PLA 的生產(chǎn)壁壘仍然較高,主要因其上游關(guān)鍵原材料丙交酯技術(shù)此前一直 未能被國內(nèi)完全突破,因此即使行業(yè)需求迎來快速增長,受限于原料供應(yīng),其產(chǎn)能擴(kuò) 張速度相比 PBAT 慢了一個(gè)數(shù)量級(jí)。目前國內(nèi)在建的 PLA 擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目主要是豐原的 30 萬噸,浙江海正同時(shí)也掌握了丙交酯合成技術(shù)。而國內(nèi)上市公司金丹科技 1 萬噸丙交 酯產(chǎn)能于 2020 年 11 月試車后打通了丙交酯生產(chǎn)工藝,萬華也將聚乳酸項(xiàng)目推進(jìn)至 中試階段。我們認(rèn)為隨著多家企業(yè)在丙交酯技術(shù)上的突破,后續(xù)有望緩解國內(nèi)的原材 料瓶頸,帶來 PLA 產(chǎn)能的快速提升與成本的降低。
PLA 原料丙交酯的上游是乳酸,來源于玉米等生物質(zhì)原料的發(fā)酵。從各國發(fā)展 的資源稟賦來分析,美洲生物質(zhì)原料豐富,尤其是美國和巴西,具有得天獨(dú)厚的成本 優(yōu)勢,在生物乙醇等多個(gè)領(lǐng)域運(yùn)營得很成功。預(yù)計(jì) PLA 及丙交酯技術(shù)突破與擴(kuò)散后, 隨著產(chǎn)能的擴(kuò)張,產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值環(huán)節(jié)將從丙交酯、PLA 逐步向上游的乳酸移動(dòng),最后 比拼的將是全產(chǎn)業(yè)鏈的成本優(yōu)勢。
考慮到亞洲,尤其對(duì)于中國、印度這樣的人口大國,糧食問題是紅線,在當(dāng)前測 算下糧食發(fā)酵制乳酸的占比并不高,但在特定時(shí)間段與氣候下大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)可能推動(dòng)局 部供需不平衡。只有當(dāng)在碳排放約束下生物法獲得優(yōu)勢且作物種植面積足夠充裕,或 者糧食發(fā)酵路線升級(jí)為秸稈等生物質(zhì)發(fā)酵路線時(shí),PLA 的擴(kuò)產(chǎn)才沒有后顧之憂,當(dāng) 前可降解塑料市場仍將以多元化、擴(kuò)產(chǎn)能為主,短期依靠石化基原料與生物基原料雙 路線-多品種發(fā)展。

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