呋喃类生物基材料面临质的飞跃，多家公司已建成千吨级中试装置
- 来源：生物降解材料研究院
- 2023/10/17 9:15:27
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【塑料机械网 塑说各地】双碳目标下，生物基材料受到前所未有的关注。生物基材料产业具有独特的全生命周期减碳优势，发展生物基材料产业对于减少碳排放、促进可持续发展具有重要意义。
欧美已出台一系列政策推动减碳行动
德国推出了可再生能源法，鼓励绿色能源的开发和利用，规定年用电量超过10亿千瓦时的大型企业需要建立能源管理体系，并获取相关证书后才能够享受税收减免政策。
欧盟批准了6个全流程CCS项目，并投入2100万欧元推动LEILAC项目来发展直接分离煅烧技术，以减少水泥和石灰生产过程中60%的碳排放。
荷兰自2012年开始设立了SDE(SDE+)资助计划，以鼓励可再生能源生产、减排技术发展。
美国的气候能源政策也有了重大调整。拜登总统通过行政命令推出了一系列气候能源新政，包括《美国清洁能源法案》、《重建美好未来法案》、《基础设施投资和就业法》以及氢能源计划等。特别是《通胀削减法案》，这是一项价值3680亿美元的一揽子计划，旨在将美国经济从化石燃料密集型生产转向充满绿色技术、低排放的混合电网，通过税收补贴政策，在美国本土培育新能源产业，削弱其他国家的产业优势。
这些政策反映了欧美国家对减碳行动的势在必行，并已经对全球减碳起到了一定的推动作用。
国内资本布局生物基材料市场
目前，我国在减碳行动中实施了多项方案，在安徽、河南、浙江、江苏等地已经形成了以生物基材料产业为核心的产业集群。同时，国内资本也纷纷布局生物基市场，这个市场的潜力正在逐渐显现。
据报道，2021年7月，红杉资本领投合成生物技术公司恩和生物，沈南鹏曾表示：“我们应该相信科技创新的潜力，比如新能源领域、合成生物学、生物科技等领域。” 高瓴资本也在生物基赛道上积极落子，2022年1月10日，蓝晶微生物宣布完成B3轮融资，至此B系列融资总额已达15亿人民币。其中，高瓴创投在本轮融资中继续追加投资。此外，押注碳中和投资的君联资本也在生物基领域抢先布局，去年2月，君联资本投资了从事呋喃类生物基材料设计和开发的初创企业中科国生，去年12月，中科国生又对外宣布完成近亿元Pre-A轮融资，君联资本作为老股东继续追加投资。
资本布局生物基市场不仅因为双碳、可持续发展等背景，更是因为生物基材料具有广泛的应用前景。一些产品在底层逻辑上更适合通过生物基方式生产。同时，随着人们环保意识的提高和政府对环保政策的推动，生物基材料市场的前景更加光明。
呋喃生物基材料尤为火热，相关企业获得大额融资
在生物基材料大的赛道中，呋喃生物基材料近期尤为火热。呋喃具有广泛的应用前景。它可以作为有机合成工业的重要原料，用于制造多种化工原料和药物，如吡咯、噻吩、四氢呋喃及苯并呋喃等，与其他生物基材料相比，呋喃生物基材料具有更高的热稳定性和其特殊结构和化学性质使其在有机合成和高分子材料等领域具有广泛的应用前景。
呋喃生物基材料5-羟甲基糠醛(HMF)唯一带有芳香环的平台化合物，具备良好的化学反应活性，可以制备出FDCA、THFDM、BAMF等上千种衍生物，而这些衍生物又可以继续合成上万种的终端产品。这些终端产品被广泛应用于聚酯、塑料、表面活性剂、胶黏剂、芳纶、纤维等领域。其中FDCA作为目前呋喃生物基材料应用前景最明确的单体，其与乙二醇的聚合物PEF，因其在化学上非常类似于PET，成为国际品牌以及资本追捧的热点，国内外众多头部企业纷纷加入这种呋喃类生物基材料赛道。
目前国外布局呋喃赛道的企业有，荷兰Avantium、美国杜邦、瑞士AVA Biochem、德国巴斯夫等。虽然国外企业对呋喃材料的研究起步较早，但国内企业奋起直追，当前技术水平与国际巨头已处在同一水平线。
国内的代表企业有：合肥利夫生物(2014年7月成立)、浙江糖能(2017年12月成立)、江苏赛瑞克(2020年10月成立)、中科国生(2021年7月成立)、杭州云上新材(2022年12月成立)等。
近年来，随着中试突破，这些企业也相继获得了大额融资：合肥利夫2023年6月完成近2亿元B轮融资，杭州云上新材2023年6月获得深圳担保集团和晓池资本等的战略投资；予君生物2023年1月宣布完成数亿元B轮融资；中科国生2022年12月完成近亿元Pre-A轮融资；浙江糖能2022年11月获得通商集团和长石投资的战略投资；江苏赛瑞克2022年8月完成数千万元的天使轮融资。
多家呋喃材料公司已建成千吨级的中试装置
通过10多年的研究，FDCA已经不再局限于实验室的小试产品，多家公司已经建成千吨级的中试装置：
中科国生专注HMF生物基平台化合物及下游衍生物的全产业链开发，2022年9月已形成千吨级HMF的连续化产线以及百吨级衍生物产线。
合肥利夫侧重于FDCA的研发与产业化生产及其下游应用，2022年在蚌埠建成世界首条千吨级FDCA生产线，并计划于2023年底开始建设万吨级产线，2025年正式投产。
杭州云上新材(子公司拜奥迈斯)专注FDCA及其下游衍生类生物基化学品，在2022年完成年产50吨的FDCA中试装置。云上新材在业内率先提出粗品氧化的概念和思路，推动了生物基材料的产业化进程。
中国科学院宁波材料所2023年8月FDCA装置中试成功，产率接近工业化水平。
浙江糖能侧重产业中游的FDCA产品开发，2023年9月已完成HMF千吨产线的连续稳定运行。
江苏赛瑞克在2022年开始设计和建造25吨/年FDCA的中试装置。预计在2025年5000吨/年的示范工厂将会投产，到2028年产能为50万吨的FDCA商业化装置预计会投入运行。
可以断定，FDCA距离工业化量产已经指日可待。这个时间节点，对某个企业而言是一个质的飞跃，对整个行业而言则具有划时代意义。
应用探索：聚酯、纤维、薄膜、表活、芳纶……
世界第四大酿酒集团的丹麦嘉士伯公司，早在2022年就在欧洲推进生物基PEF啤酒瓶的应用测试，日本三井公司在2015年就开始研发PEF薄膜和包装瓶，世界500强企业江苏苏美达集团最近也计划采购20万个PEF聚酯包装瓶。
合肥利夫在产品下游应用方面已取得多项突破，与国内锂电池隔膜涂覆龙头合作研发的涂覆材料已经开始出货。自主研发的PEF聚酯瓶片在性能方面受到客户高度认可，与多个战略合作伙伴在生物基聚酯纤维、特种尼龙、电解液添加剂等方向的应用开发推进顺利，有望在小批量试用后实现大规模订单交付。
中科国生取得中试应用验证，在纤维和多层膜应用于2023年5月开始与瓶片龙头万凯新材合作开发PEF应用测试，于2023年9月与桐昆新材料研究院合作项目生物基呋喃聚酯纤维中试成功。
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