加快我国生物基材料产业发展的对策

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2025-0319

化工进展 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (5): 2385-2393.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2025-0319

• 特稿 •

加快我国生物基材料产业发展的对策

曹湘洪¹(), 周峰², 姜睿², 刘诗哲¹(), 方向晨², 亢万忠³, 乔金樑⁴, 聂红⁵

^1.中国石油化工集团有限公司，北京 100728
^2.中石化（大连）石油化工研究院有限公司，辽宁大连 116045
^3.中石化宁波工程有限公司，浙江宁波 315103
^4.中石化（北京）化工研究院有限公司，北京 100013
^5.中石化石油化工科学研究院有限公司，北京 100083

收稿日期:2025-03-03 修回日期:2025-03-21 出版日期:2025-05-25 发布日期:2025-05-20
通讯作者: 曹湘洪,刘诗哲
作者简介:曹湘洪（1945—），男，正高级工程师，中国工程院院士，研究方向为石油化工与合成材料。E-mail：liushizhe.ripp@sinopec.com。
基金资助:
中国工程科技发展战略海南研究院2023年咨询项目(23HNZX-12);中国石化集团重大科技项目(O23001)

Strategies to accelerate the development of China's bio-based materials industry

CAO Xianghong¹(), ZHOU Feng², JIANG Rui², LIU Shizhe¹(), FANG Xiangchen², KANG Wanzhong³, QIAO Jinliang⁴, NIE Hong⁵

^1.China Petroleum and Chemical Corporation, Beijing 100728, China
^2.SINOPEC (Dalian) Research Institute of Petroleum and Petrochemicals Co. , Ltd. , Dalian 116045, Liaoning, China
^3.SINOPEC Ningbo Engineering Co. , Ltd. , Ningbo 315103, Zhejiang, China
^4.SINOPEC Beijing Research Institute of Chemical Industry, Beijing 100013, China
^5.SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Co. , Ltd. , Beijing 100083, China

Received:2025-03-03 Revised:2025-03-21 Online:2025-05-25 Published:2025-05-20
Contact: CAO Xianghong, LIU Shizhe

摘要/Abstract

摘要：

对比了国内外生物基材料技术与产业发展现状及趋势，总结了国外生物基材料产业发展的启示，从政策和产业发展两个层面剖析了国内生物基材料发展存在的问题。从发展生物基材料的根本目的是推进碳达峰和碳中和出发，针对生物基材料原料、产品和技术路线的多样性，提出了我国优先发展的生物基材料产品和技术路线选择要遵循的六个原则，建议将生物基聚乙烯作为我国生物基材料发展的重要方向，并提出了三个方面的建议：一是尽快突破关键技术，构建成熟先进的技术链；二是努力打造稳定可靠的原料供应链；三是尽快完善具体明晰的政策措施。

关键词: 生物基材料, 非粮生物质, 发展趋势, 对策建议, 生物基聚乙烯

Abstract:

This paper conducts a comparative analysis of the current status and developmental trends in bio-based material technologies and industrial ecosystems between domestic and international contexts. It summarizes the enlightenment derived from the advancement of global bio-based material industries, while systematically analyzing existing challenges within China's bio-based material from both policy frameworks and industrial development perspectives. Taking the advancement of carbon peak and carbon neutrality as the fundamental objectives for developing bio-based materials, and considering the diversity in raw material sources, product portfolios, and technological pathways for bio-based materials, six guiding principles for prioritizing bio-based material products development and selecting technological routes in China are established. The study specifically proposes bio-based polyethylene as a strategic focal point for China's bio-based material industry advancement, accompanied by three key recommendations: ①Expedite breakthroughs in core technologies to establish a mature and advanced technological chain; ②Cultivate a stable and reliable raw material supply chain; ③Implement concrete and well-defined policy measures with urgency.

Key words: bio-based materials, non-grain biomass, development trend, policy recommendations, bio-based polyethylene

中图分类号:

曹湘洪, 周峰, 姜睿, 刘诗哲, 方向晨, 亢万忠, 乔金樑, 聂红. 加快我国生物基材料产业发展的对策[J]. 化工进展, 2025, 44(5): 2385-2393.

CAO Xianghong, ZHOU Feng, JIANG Rui, LIU Shizhe, FANG Xiangchen, KANG Wanzhong, QIAO Jinliang, NIE Hong. Strategies to accelerate the development of China's bio-based materials industry[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2025, 44(5): 2385-2393.

图/表 7

参考文献 9

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	Central People’s Government of the People’s Republic of China. Notice of the Ministry of Industry and Information Technology and other six departments on issuing a three-year action plan to accelerate the innovative development of non-grain bio-based materials [EB/OL]. (2023-01-09) [2025-02-25].
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6	徐雪雯, 李鹏辉, 童国林. 第二代生物乙醇制备研究进展[J]. 中国造纸, 2023, 42(2): 94-101.
	XU Xuewen, LI Penghui, TONG Guolin. Research progress of the preparation of second-generation bioethanol[J]. China Pulp & Paper, 2023, 42(2): 94-101.
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项目	国外	国内
收集模式	机械化程度较高，以收割、打捆、拖运的模式完成	机械化整体水平比较低，以人力+机械化模式为主
玉米秸秆的收集	采用玉米收割机，主要类型为玉米青饲收割机和玉米联合收割机	除了青饲收割、粉碎还田利用外，秸秆收集主要以人工为主，机械收集为辅
小麦秸秆的收集	主要采用分段式收集，即采用小麦联合收获机收割，再采用捡拾打捆的收集	直接粉碎还田，采用分段式收集，主要设备为捡拾圆捆设备和小型捡拾方捆设备
水生植物的收集	采用水生植物收割机收集，设备很成熟	机械收集设备尚处于研发阶段
储存模式	国内外差别不大，主要存储方法可以归纳为四种：开放式存储法、覆盖式存储法、仓库式存储法和厌氧式存储法
运输模式	国内外差别不大，均采用车辆运输，包括农用拖拉机、中型货运卡车或重型卡车

项目	国外	国内
收集模式	机械化程度较高，以收割、打捆、拖运的模式完成	机械化整体水平比较低，以人力+机械化模式为主
玉米秸秆的收集	采用玉米收割机，主要类型为玉米青饲收割机和玉米联合收割机	除了青饲收割、粉碎还田利用外，秸秆收集主要以人工为主，机械收集为辅
小麦秸秆的收集	主要采用分段式收集，即采用小麦联合收获机收割，再采用捡拾打捆的收集	直接粉碎还田，采用分段式收集，主要设备为捡拾圆捆设备和小型捡拾方捆设备
水生植物的收集	采用水生植物收割机收集，设备很成熟	机械收集设备尚处于研发阶段
储存模式	国内外差别不大，主要存储方法可以归纳为四种：开放式存储法、覆盖式存储法、仓库式存储法和厌氧式存储法
运输模式	国内外差别不大，均采用车辆运输，包括农用拖拉机、中型货运卡车或重型卡车

预处理方法	处理工艺	技术成熟度（TRL）
化学处理法	酸处理法	已用于产业化阶段（TRL=9）
	碱处理法	已用于产业化阶段（TRL=9）
	溶剂处理法	尚未大规模工业应用（TRL<6）
物理处理法	机械粉碎法	已用于产业化阶段（TRL=9）
	干燥处理	已用于产业化阶段（TRL=9）
	高能辐射、微波和超声波处理	较难用于大规模生产（TRL<6）
	汽爆法	已用于产业化阶段（TRL=9）
生物处理法	—	较难用于大规模生产（TRL<4）

预处理方法	处理工艺	技术成熟度（TRL）
化学处理法	酸处理法	已用于产业化阶段（TRL=9）
	碱处理法	已用于产业化阶段（TRL=9）
	溶剂处理法	尚未大规模工业应用（TRL<6）
物理处理法	机械粉碎法	已用于产业化阶段（TRL=9）
	干燥处理	已用于产业化阶段（TRL=9）
	高能辐射、微波和超声波处理	较难用于大规模生产（TRL<6）
	汽爆法	已用于产业化阶段（TRL=9）
生物处理法	—	较难用于大规模生产（TRL<4）

代表性企业	生物基材料单体	代表性生物基材料产品	生物基材料生产装置
巴斯夫	乙烯、丙烯、丙烯酸乙酯、1,4-丁二醇、呋喃二甲酸等	生物基聚酰胺及单体、生物基聚氨酯、生物基增塑剂、生物基橡胶等240种以上的产品	印度门格洛尔多元醇装置比利时安特卫普乙丙橡胶装置中国南京丙烯酰胺装置等
阿科玛	癸二酸、氨基十一酸等	长链生物基聚酰胺、热塑性弹性体等	新加坡裕廊岛尼龙11装置法国Serquigny尼龙11、尼龙12装置法国卡兰丙烯酸装置等
赢创	癸二酸等	生物基聚酰胺、生物基表面活性剂、生物基涂料等产品	德国马尔化工园区尼龙11、聚丁二烯装置等
陶氏化学	乙烯、丙烯、丙烯酸等	生物基聚烯烃弹性体、生物基聚乙烯、生物基丙二醇和生物基丙烯酸乳液等	荷兰泰尔讷曾丙烯装置 New Energy Blue在美国伊利诺伊生物基乙醇-乙烯装置产品等
LG化学	戊二胺、3-羟基丙酸、L-乳酸、丙烯、苯酚、丙酮等	生物基尼龙及单体（戊二胺）、生物基POE、EVA等	与CJ第一制糖公司合作戊二胺装置与GS加德士合作生物基丙烯酸装置与德国BluCon 合作乳酸装置等
三菱化学	四氢呋喃、1,4-丁二醇、异山梨醇等	生物基聚四氢呋喃、生物基聚氨酯弹性纤维、生物基聚酯、异山梨醇吸音面板等	日本Yokkaichi工厂PTMEG装置等
帝人集团	碳酸酯、丙烯腈、L-乳酸等	生物基聚碳酸酯、生物基丙烯腈、生物基PC/PLA合金、生物基耐热聚乳酸等	日本松山和三原生物基PC装置荷兰生物基芳纶装置等
科思创	苯、异氰酸酯、苯酚、丙酮等	生物基聚碳酸酯、可再生苯、汽车涂料、生物基聚氨酯等	德国勒沃库森生物基苯胺装置、己二酸装置等
Braskem	乙烯	生物基聚乙烯、醋酸乙烯酯及生物基聚丙烯等	巴西生物基聚乙烯装置泰国生物基聚乙烯装置
Avantium	呋喃二甲酸等	生物基呋喃二甲酸及生物基聚呋喃二甲酸乙二醇酯等	荷兰Delfzijl呋喃二甲酸装置

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Strategies to accelerate the development of China's bio-based materials industry

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图/表 7

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