生物基材料的研究进展与产业化应用综述（上）

摘要

本文系统梳理了生物基材料的分类、制备技术、应用领域及产业现状，重点分析了聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）、聚己二酸 / 对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）等典型生物基材料的性能特点、成本构成及技术突破。结合国内外头部企业的产业化实践，探讨了生物基材料在包装、汽车、医疗等领域的应用潜力，并针对当前面临的成本高、回收体系不完善等挑战，提出未来发展方向。研究表明，生物基材料在实现 “双碳” 目标和循环经济中具有重要战略地位，其规模化发展依赖于原料创新、工艺优化及政策支持。

关键词：生物基材料、发泡、功能应用

1. 引言

随着全球塑料污染加剧和化石资源枯竭，生物基材料因其可再生性和环境友好性成为研究热点。生物基材料以生物质为原料，通过生物或化学合成技术制备，可替代传统石油基材料。据统计，2023 年全球生物基塑料产能达 211.1 万吨，其中可降解塑料占比 58%（欧洲生物塑料协会，2023）。目前可降解材料市场需求已基本覆盖全球，主要市场在欧美发达国家，而国内市场约占20%。随环保低碳理念的逐渐深入，以及限塑减排政策持续推进，预计国内可降解材料市场的份额将大幅增长（田方伟，2024）。本文从材料分类、技术路径、应用场景及产业竞争格局等方面，综合分析生物基材料的研究进展与发展趋势。

可生物降解聚合物的分类及市场应用分布图

(a）—聚合物分类；（b）—市场需求分布图；（c）—市场占比分布图

来源：可生物降解聚合物物理发泡研究进展. 材料研究与应用

2. 生物基材料分类与性能

生物基材料按降解性可分为可生物降解材料（如PLA、PHA、PBAT）和不可降解材料（如生物基 PE/PP/PET）。当前，市场上广泛应用的可生物降解材料以聚乳酸（PLA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、PBS及淀粉基材料为主，市场占比达到94%。以下为典型材料的性能与技术特点：

来源：欧洲生物塑料协会，国信证券

生物可降解材料的特性

来源：全生物降解发泡材料的研究进展，石油化工