導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

生物化工行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

文檔作者：張松臣，孫楠文檔來(lái)源：中國(guó)化工信息中心		更新日期： 2026年05月11日	點(diǎn) 擊數(shù)：
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大小： 912.67 KB 共6頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共6頁(yè)]

本文件共6頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大小：912.67 KB 共6頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

上一篇： CO(2)液化單元二級(jí)分離器開(kāi)裂失效分析與…

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

01
摘 要：生物化工行業(yè)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分，越來(lái)越多地受到政策端和產(chǎn)業(yè)端關(guān)
注。“十四五”以來(lái)，在生物經(jīng)濟(jì)相關(guān)政策的直接推動(dòng)下，我國(guó)生物基化工品產(chǎn)業(yè)快
速發(fā)展，部分產(chǎn)品已形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。文章選取布局生物基化工品的國(guó)內(nèi)外企
業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)研究，分別對(duì)產(chǎn)品型企業(yè)、平臺(tái)型企業(yè)、大型化工企業(yè)轉(zhuǎn)型及其他企業(yè)轉(zhuǎn)
型進(jìn)入生物基化工領(lǐng)域的四大類(lèi)企業(yè)產(chǎn)品布局和戰(zhàn)略發(fā)展方向進(jìn)行全面分析，為計(jì)劃
進(jìn)入生物基化工產(chǎn)業(yè)的企業(yè)提供決策參考。
關(guān)鍵詞：生物化工 合成生物學(xué) 發(fā)酵工程 生物燃料 生物材料
收稿日期：2024 –06–13。
作者簡(jiǎn)介：張松臣，碩士研究生，畢業(yè)于南開(kāi)大學(xué)
有機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè)，中國(guó)化工信息中心咨詢事業(yè)部咨詢
總監(jiān)，中國(guó)石油化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院院長(zhǎng)，擁有
12 年內(nèi)外資公司咨詢行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，領(lǐng)導(dǎo)和參與了循
環(huán)經(jīng)濟(jì)、化工、能源、制藥和機(jī)械等行業(yè) 200 多個(gè)
咨詢項(xiàng)目。
生物化工行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
張松臣，孫 楠
（中國(guó)化工信息中心，中國(guó)石油化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院，北京 100029）
2024 年，國(guó)務(wù)院總理李強(qiáng)在政府工作報(bào)告中
指出，要大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)
展新質(zhì)生產(chǎn)力；積極打造生物制造等新增長(zhǎng)引
擎。這標(biāo)志著生物制造作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組
成部分，已成為我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展方向之一。
1 生物化工行業(yè)：成為新質(zhì)生產(chǎn)力重要組成部分，
更是化工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)抓手
“十二五”期間，我國(guó)生物基產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)
展階段，但整體行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化尚未形成。
此階段，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)政策助力建立生物基產(chǎn)
業(yè)化示范基地、建設(shè)產(chǎn)業(yè)化示范工程、推動(dòng)核心
技術(shù)攻關(guān)等。政策重點(diǎn)為生物基材料和生物發(fā)酵
產(chǎn)業(yè)。“十三五”期間，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上，政
策重點(diǎn)向提升生物基產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、產(chǎn)業(yè)協(xié)同規(guī)模
化、鏈條化和打造生物基制品示范工程發(fā)展。重
點(diǎn)領(lǐng)域除繼續(xù)支持以生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)為核心的技術(shù)
體系外，還強(qiáng)調(diào)在多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展，如生
物基尼龍、生物基化學(xué)纖維和生物降解塑料等。
“十四五”期間，在“雙碳”目標(biāo)背景下，國(guó)家政
策的重點(diǎn)向促進(jìn)生物基產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展轉(zhuǎn)變，包
括聚焦生物技術(shù)創(chuàng)新、強(qiáng)化生物化工與傳統(tǒng)化工
耦合、推廣應(yīng)用生物基制品等 [1-2]。國(guó)務(wù)院在 2021
年發(fā)布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展
第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》和工
信部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部等多部門(mén)在 2023
年聯(lián)合發(fā)布的《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三
年行動(dòng)方案》中，進(jìn)一步明確了做強(qiáng)生物經(jīng)濟(jì)，
推動(dòng)生物基材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的愿景；其中，后者明
確提到，到 2025 年非糧生物基材料產(chǎn)業(yè)基本形成
自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、產(chǎn)品體系不斷豐富、綠色循環(huán)
低碳的創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)，非糧生物質(zhì)原料利用和應(yīng)
用技術(shù)基本成熟，部分非糧生物基產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力與
化石基產(chǎn)品相當(dāng)，高質(zhì)量、可持續(xù)的供給和消費(fèi)
體系初步建立。
截至 2023 年，在政策推動(dòng)下，我國(guó)部分生物
PETROLEUM &amp;amp; PETROCHEMICAL TODAY 2024 年 第 32 卷 第 6 期 Special Column 專(zhuān)家專(zhuān)欄
S 專(zhuān)家專(zhuān)欄 Special Column
02 2024 年第 6 期
基化工品已形成了一定的市場(chǎng)規(guī)模，如乙醇 [3]、
乳酸 [4]、1，3– 丙二醇 [5] 等都已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化；丙烯
酸、對(duì)二甲苯等仍處于早期研發(fā)階段，還無(wú)法與
傳統(tǒng)的化石基產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)；另外，如糠醛 [6]、木糖
醇等尚無(wú)對(duì)應(yīng)的化石基產(chǎn)品，已形成了獨(dú)特的產(chǎn)
業(yè)體系。
2 生物基化工品產(chǎn)業(yè)鏈：產(chǎn)品型企業(yè)是主流，大
量化工企業(yè)和發(fā)酵企業(yè)轉(zhuǎn)型進(jìn)入生物基化工領(lǐng)域
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，與傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)不同，
全球生物基化工品產(chǎn)業(yè)鏈上游以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)
品加工業(yè)為主，中游根據(jù)技術(shù)路線的不同出現(xiàn)了
以合成生物學(xué)及發(fā)酵工程技術(shù)為主和以傳統(tǒng)化工
工藝為主的企業(yè)，下游包括專(zhuān)業(yè)的生物基化工品
生產(chǎn)企業(yè)。根據(jù)生物基化工領(lǐng)域業(yè)務(wù)類(lèi)型的不同，
大致可分為產(chǎn)品型企業(yè)、平臺(tái)型企業(yè)以及大型化
工企業(yè)轉(zhuǎn)型和其他企業(yè)轉(zhuǎn)型布局生物基化工領(lǐng)域
四大類(lèi)企業(yè)。
2.1 產(chǎn)品型企業(yè)：圍繞核心產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈延伸
產(chǎn)品型企業(yè)主要依靠自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，圍繞
核心產(chǎn)品布局，實(shí)現(xiàn)了生物基產(chǎn)品從研發(fā)、生產(chǎn)
到銷(xiāo)售的全流程布局。
2.1.1 Gevo
國(guó)外生物基化工領(lǐng)域的產(chǎn)品型企業(yè)以美國(guó)
Gevo 為代表。Gevo 以循環(huán)經(jīng)濟(jì)商業(yè)模式為核心，
在先進(jìn)生物燃料和生物基化學(xué)品等領(lǐng)域進(jìn)行布局，
已投入市場(chǎng)的產(chǎn)品包括生物基乙醇、異辛烷、異
丁醇等；另外，在可持續(xù)航空燃料（SAF）[7]、可
再生天然氣、動(dòng)物飼料和蛋白質(zhì)以及其他生物基
化學(xué)品領(lǐng)域也進(jìn)行了布局。由于全球和歐美地區(qū)
對(duì)SAF的關(guān)注度不斷升高，Gevo 正推動(dòng)其業(yè)務(wù)由
以燃料乙醇產(chǎn)品為主向以SAF為主轉(zhuǎn)變。
Gevo的兩大核心技術(shù)為集成發(fā)酵技術(shù)（GIFT）
和SAF的醇噴合成工藝。GIFT用于高效生產(chǎn)和分
離生物基化學(xué)品的集成技術(shù)平臺(tái)。GIFT的核心首
先是生物催化劑，通過(guò)發(fā)酵將源自多種可再生原
料的糖類(lèi)轉(zhuǎn)化為生物基化學(xué)品（如乙醇和異丁醇
等）；其次是分離單元，可連續(xù)將發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生
的生物基化學(xué)品與水分離。
Gevo 采用 AtJ 模式醇噴合成工藝與美國(guó)中
西部地區(qū)的 30 多家乙醇制造商建立了合作關(guān)系，
SAF 的原料供應(yīng)更加穩(wěn)定可控。Gevo 未來(lái)將把
SAF 作為公司的核心業(yè)務(wù)大力發(fā)展，目前正投資
8.5 億美元用于建設(shè)NZ1 項(xiàng)目，規(guī)劃總產(chǎn)能為 23.5
億升 / 年，其中 20.8 億升 / 年為SAF產(chǎn)品。在SAF
應(yīng)用端，北美地區(qū)眾多航空公司與Gevo簽署了合
作協(xié)議，其中，American Airlines 和 Delta Airlines
公司與 Gevo 簽訂的SAF 訂購(gòu)量占 Gevo 總訂購(gòu)量
的55%。
除了布局SAF產(chǎn)品外，2023 年 4 月，Gevo與
LG 化學(xué)簽訂合作協(xié)議推進(jìn)生物基丙烯產(chǎn)品工業(yè)
化，目標(biāo)是在 2026 年實(shí)現(xiàn)生物基丙烯的商業(yè)化，
Gevo 負(fù)責(zé)生物基乙醇制丙烯技術(shù)研發(fā)，LG化學(xué)
主要在工程化和工廠建設(shè)方面進(jìn)行投資。
2.1.2 凱賽生物
我國(guó)生物基材料生產(chǎn)企業(yè)大多為自上而下具
有平臺(tái)性能的產(chǎn)品型企業(yè)，掌握著設(shè)計(jì)平臺(tái)和生
物制造平臺(tái)，且具備全鏈條生產(chǎn)能力，能夠打通
上游核心技術(shù)與下游市場(chǎng)應(yīng)用，代表企業(yè)如凱賽
生物。
凱賽生物擁有從基因工程—菌種培養(yǎng)—生物
發(fā)酵—分離純化—化學(xué)合成—應(yīng)用開(kāi)發(fā)的全產(chǎn)業(yè)
鏈。目前已形成了以長(zhǎng)鏈二元酸、生物基戊二胺
及下游生物基尼龍的產(chǎn)品組合。
凱賽生物的核心競(jìng)爭(zhēng)力是生物發(fā)酵技術(shù)，利
用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在相對(duì)溫和條件以及低碳排放的
情況下進(jìn)行長(zhǎng)鏈二元酸的工業(yè)化生產(chǎn)，全球市場(chǎng)
占有率達(dá)80%以上，處于領(lǐng)先地位。在此基礎(chǔ)上，
凱賽生物依靠自身的研發(fā)能力實(shí)現(xiàn)了生物基戊二
胺技術(shù)的突破，成為全球首個(gè)成功開(kāi)發(fā)生物基尼
龍PA5X系列產(chǎn)品的企業(yè)。
目前，凱賽生物擁有11.5 萬(wàn)噸 / 年長(zhǎng)鏈二元酸
產(chǎn)能（包括 4 萬(wàn)噸 / 年癸二酸產(chǎn)能），10 萬(wàn)噸 / 年生
物基戊二胺產(chǎn)能（位于新疆烏蘇）；另外，計(jì)劃在
山西建設(shè)生物產(chǎn)業(yè)生態(tài)園，一期項(xiàng)目包括 8 萬(wàn)噸 /
年的生物基長(zhǎng)鏈二元酸、240 萬(wàn)噸 / 年玉米深加工、
50萬(wàn)噸/年生物基戊二胺和90萬(wàn)噸/年生物基尼龍。
在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)端的突破后，凱賽生物在下游應(yīng)
用端進(jìn)行了拓展。2023 年 6 月，與招商局集團(tuán)簽
署了業(yè)務(wù)合作協(xié)議，即 2023 年、2024 年、2025
張松臣等 . 生物化工行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 專(zhuān)家專(zhuān)欄
2024 年第 6 期 03
年招商局集團(tuán)采購(gòu)并使用凱賽生物的生物基聚酰
胺量分別為不低于 1 萬(wàn)噸、8 萬(wàn)噸和 20 萬(wàn)噸。從
2024 年底開(kāi)始，雙方提前 1 年確定后續(xù)采購(gòu)產(chǎn)品
形式和采購(gòu)量。
2.2 平臺(tái)型企業(yè)：以技術(shù)研發(fā)為核心，以平臺(tái)服
務(wù)形式盈利
生物基化工品平臺(tái)型企業(yè)一般以合成生物學(xué)
技術(shù)和發(fā)酵工程研究為主，專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)通用的合
成生物學(xué)工具及平臺(tái)，或發(fā)酵工程的小試及中試
平臺(tái)，通過(guò)為下游客戶提供整體解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
盈利。在業(yè)務(wù)模式中側(cè)重于構(gòu)建強(qiáng)大的平臺(tái)和工
具，如基因編輯工具、合成基因組、高通量篩選
系統(tǒng)等，以支持客戶在各領(lǐng)域的研究和應(yīng)用需求。
目前這類(lèi)平臺(tái)型企業(yè)主要分布在美國(guó)，其原因是：
美國(guó)創(chuàng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資體系較健全，有利于創(chuàng)新型企
業(yè)的發(fā)展；另外，美國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律和體系相對(duì)
完善，能有效保護(hù)企業(yè)的創(chuàng)新成果，專(zhuān)注技術(shù)創(chuàng)
新的企業(yè)更容易通過(guò)專(zhuān)利帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，
實(shí)現(xiàn)輕資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
盡管目前大型平臺(tái)型企業(yè)的業(yè)務(wù)一般以高價(jià)
值的生物醫(yī)藥或營(yíng)養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域?yàn)橹鳎湎冗M(jìn)的合
成生物學(xué)技術(shù)同樣適用于生物基化工品領(lǐng)域，這
類(lèi)企業(yè)也正推動(dòng)其技術(shù)平臺(tái)在化工領(lǐng)域應(yīng)用的拓
展，通過(guò)與大型化工企業(yè)合作幫助其完成生物基
化工品的布局。
美國(guó) Ginkgo Bioworks[8] 是基于合成生物學(xué)
理念，利用細(xì)胞作為“微型工廠”進(jìn)行定制化工
程細(xì)胞開(kāi)發(fā)的公司。其生物制造技術(shù)平臺(tái)包括
代碼庫(kù)“Codebase”和生物制造廠“Foundry”。
“Codebase”負(fù)責(zé)執(zhí)行各種細(xì)胞編程即菌株的設(shè)計(jì)、
編碼和修正，可在 1 天內(nèi)設(shè)計(jì)出 5 萬(wàn)種不同的基因
改造細(xì)胞。“Foundry”則是細(xì)胞工廠，根據(jù)設(shè)計(jì)
生產(chǎn)出目標(biāo)微生物細(xì)胞，“Foundry”平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)
生物實(shí)驗(yàn)自動(dòng)化，且能通過(guò)修改細(xì)胞代謝途徑增
加非天然代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。
Ginkgo Bioworks 采取“科技研發(fā)＋投資孵
化”的發(fā)展戰(zhàn)略。一方面通過(guò)收購(gòu)其他平臺(tái)型企
業(yè)來(lái)強(qiáng)化其技術(shù)背景，保證自身在行業(yè)中的領(lǐng)先
位置；另一方面通過(guò)合作研發(fā)等服務(wù)賺取專(zhuān)利費(fèi)
用，與產(chǎn)品型企業(yè)合作獲得其產(chǎn)品收入分成。通
過(guò)這兩大戰(zhàn)略，最大限度地發(fā)揮了公司的科研優(yōu)
勢(shì)，利用自身的科研實(shí)力和科研平臺(tái)為客戶提供
微生物設(shè)計(jì)服務(wù)，不直接進(jìn)入下游的產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)
節(jié)；同時(shí)，通過(guò)資源整合及拓展合作，構(gòu)建合成
生物學(xué)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
Ginkgo Bioworks 還利用收并購(gòu)手段不斷鞏
固其在行業(yè)中的地位。從 2014 年完成了 120 萬(wàn)美
元種子輪融資之后，開(kāi)始著手圍繞生物技術(shù)平臺(tái)
技術(shù)對(duì)行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)進(jìn)行收并購(gòu)。2017 年收購(gòu)
了DNA合成與組裝先驅(qū)公司 Gen9；2019 年分別
收購(gòu) Revolution Medicines 與Warp Drive Bio 公司，
獲得了基因組搜索引擎和定制搜索查詢的相關(guān)能
力，同時(shí)還獲得了Warp Drive Bio公司超過(guò)13.5萬(wàn)
個(gè)基因組的數(shù)據(jù)庫(kù)；2020 年又收購(gòu)了 Novogy 公
司，獲得其改造的產(chǎn)脂酵母菌株相關(guān)資產(chǎn)以及將
廢紙轉(zhuǎn)化為生物燃料技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和數(shù)據(jù)庫(kù)等。
截至 2023 年底，Ginkgo Bioworks 已基本構(gòu)建了完
善的生物制造平臺(tái)。
Ginkgo Bioworks 的發(fā)展策略符合北美資本市
場(chǎng)需求，依靠自身優(yōu)勢(shì)在科研開(kāi)發(fā)和平臺(tái)技術(shù)方
面布局，不向下游延伸進(jìn)入重資產(chǎn)的產(chǎn)品生產(chǎn)和
運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)，避免了重資產(chǎn)帶來(lái)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力，
通過(guò)輕資產(chǎn)的模式實(shí)現(xiàn)了企業(yè)盈利能力的最大化；
同時(shí)可以橫向在消費(fèi)、工業(yè)、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、食品、
制藥等方面實(shí)現(xiàn)全方位布局，更好平衡下游產(chǎn)業(yè)
發(fā)展周期性波動(dòng)帶來(lái)的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)相對(duì)
穩(wěn)定可控的盈利。
2.3 大型化工企業(yè)轉(zhuǎn)型：以現(xiàn)有產(chǎn)品的生物質(zhì)原
料轉(zhuǎn)化和生產(chǎn)工藝的綠色升級(jí)為主要關(guān)注點(diǎn)
隨著碳中和的提出，國(guó)內(nèi)外的大型化工企業(yè)
紛紛在綠色低碳發(fā)展方向上進(jìn)行探索和布局。生
物基化工品作為化工行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要方式，
受到了各大龍頭企業(yè)的關(guān)注。其中，德國(guó)巴斯夫
和中國(guó)萬(wàn)華化學(xué)是其中最具代表性的兩家在生物
基化工品領(lǐng)域布局的化工企業(yè)。
2.3.1 巴斯夫
巴斯夫在生物基化工方面的布局主要包括兩
大類(lèi)，一是以生物質(zhì)為原料，以化學(xué)工藝為手段
生產(chǎn)的生物質(zhì)平衡產(chǎn)品（BMB），二是利用合成
生物學(xué)等技術(shù)制備的“超越型”產(chǎn)品 [9]。從技術(shù)
S 專(zhuān)家專(zhuān)欄 Special Column
04 2024 年第 6 期
角度看，BMB產(chǎn)品不改變?cè)泄に嚶肪€，僅使用
生物質(zhì)對(duì)原料進(jìn)行替代，整體技術(shù)成熟度高，且
下游兼容性好；“超越型”產(chǎn)品是生物技術(shù)的前
沿應(yīng)用，目前仍處于推廣和導(dǎo)入階段，對(duì)于化工
企業(yè)而言，技術(shù)難度高，但發(fā)展?jié)摿Υ螅且I(lǐng)
行業(yè)發(fā)展的標(biāo)桿產(chǎn)品。因此在技術(shù)角度，巴斯夫
更側(cè)重“超越型”產(chǎn)品，采取的策略是與相關(guān)企
業(yè)建立合作關(guān)系或以直接收購(gòu)的方式提升自身的
DNA測(cè)序、基因編輯及設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和改造生物系
統(tǒng)的能力。
從發(fā)展路徑看，BMB產(chǎn)品定位為“快速減
碳”，即以生物基原料入手，短期內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)對(duì)化
石基產(chǎn)品的替代。巴斯夫的策略核心是充分發(fā)揮
技術(shù)的支撐與引領(lǐng)作用，瞄準(zhǔn)大宗化學(xué)品的生物
技術(shù)替代，逐步向產(chǎn)業(yè)鏈下游拓展。作為最大的
丁二醇生產(chǎn)商，2013 年巴斯夫與美國(guó) Genomatica
合作建設(shè)以糖類(lèi)為原料的 3 萬(wàn)噸 / 年丁二醇裝置，
基于生物基琥珀酸和 1, 4– 丁二醇，進(jìn)一步延伸生
產(chǎn) γ– 丁內(nèi)酯、四氫呋喃等產(chǎn)品，從單點(diǎn)產(chǎn)品的突
破逐漸實(shí)現(xiàn)碳四產(chǎn)業(yè)鏈生物基產(chǎn)品的貫穿。針對(duì)
“超越型”產(chǎn)品，則是著眼中遠(yuǎn)期，通過(guò)以點(diǎn)帶面
的方式進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)劃。通過(guò)對(duì)單個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)突
破，逐漸帶動(dòng)相關(guān)系列產(chǎn)品的發(fā)展，如，基于生
物基丙烯酸 2– 辛酯，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)生物基單體丙烯
酸異辛酯和丙烯酸正丁酯等。
2.3.2 萬(wàn)華化學(xué)
萬(wàn)華化學(xué)在生物基化工領(lǐng)域的布局遵循“一
體化、相關(guān)多元化”的發(fā)展戰(zhàn)略，圍繞具有全球
競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈、新興的高性能材料等
方面推動(dòng)生物基化工品的產(chǎn)業(yè)化。上下游延伸方
面，通過(guò)布局生物基聚醚和生物基熱塑性聚氨酯
（TPU）實(shí)現(xiàn)了核心聚氨酯業(yè)務(wù)向生物基化工品的
過(guò)渡；另外，通過(guò)對(duì)標(biāo)巴斯夫，并與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)
情況相結(jié)合，在生物降解塑料和生物基涂料領(lǐng)域
進(jìn)行了布局。
生物基聚醚方面，萬(wàn)華化學(xué)結(jié)合可再生蓖麻
油和自身低碳產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，采用獨(dú)特工藝制備出
生物基聚醚產(chǎn)品WANOL®FB340/FB350/FB390。
該系列產(chǎn)品生物基含量超過(guò)50%，相較于傳統(tǒng)產(chǎn)
品可減少 30% ~50% 的碳足跡，助力下游制品通
過(guò)美國(guó)USDA生物標(biāo)簽認(rèn)證，可滿足高端家居、
汽車(chē)和鞋材等領(lǐng)域需求。
生物基TPU方面，成功開(kāi)發(fā)了以玉米秸稈為
原料的生物基戊二甲基二異氰酸酯，并于 2022 年
6 月推出100%生物基原料制造的TPU，使萬(wàn)華化
學(xué)一躍成為生物基TPU領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)。在此技
術(shù)基礎(chǔ)上，為滿足市場(chǎng)不同需求，萬(wàn)華化學(xué)對(duì)TPU
上游生物基聚酯多元醇性能進(jìn)行研發(fā)，將生物質(zhì)原
材料與聚合工藝創(chuàng)新融合，開(kāi)發(fā)了50%~100%生物
基含量的系列聚酯多元醇產(chǎn)品。
2.3.3 我國(guó)大型央企
我國(guó)大型央企也已在生物基化工領(lǐng)域進(jìn)行大
量布局，中國(guó)石化聚焦生物質(zhì)能源和材料領(lǐng)域，
在生物柴油、生物航煤和聚乳酸（PLA）等方面
進(jìn)行了布局；中糧集團(tuán)在燃料乙醇、檸檬酸和
PLA等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化；國(guó)投集團(tuán)突破了纖維
素乙醇的生產(chǎn)；招商局集團(tuán)入股凱賽生物，進(jìn)入
生物基尼龍賽道。
2.4 其他企業(yè)轉(zhuǎn)型：利用合成生物學(xué)和發(fā)酵工程
優(yōu)勢(shì)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈延伸
相比傳統(tǒng)化工企業(yè)，生物發(fā)酵企業(yè)對(duì)于工程
菌種的培育和發(fā)酵工程有較好基礎(chǔ)，能更快實(shí)現(xiàn)
發(fā)酵工程的工業(yè)化。隨著生物化工行業(yè)的發(fā)展，
未來(lái)化工企業(yè)將面對(duì)越來(lái)越多的新挑戰(zhàn)。
2.4.1 華恒生物
華恒生物擁有強(qiáng)大的合成生物學(xué)系列技術(shù)，
在氨基酸主業(yè)已取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)后，利用自身的合
成生物學(xué)技術(shù)和發(fā)酵工程等優(yōu)勢(shì)，橫向拓展進(jìn)入
生物基化工品領(lǐng)域。華恒生物基于自身技術(shù)特性
和下游市場(chǎng)需求選擇了丁二酸和丙二醇作為第一
批布局的生物基化工品。從自身技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈角
度來(lái)看，首先在原料端，生物基丁二酸和丙二醇
與華恒生物現(xiàn)有的氨基酸產(chǎn)品可以使用完全相同
的淀粉和葡萄糖等生物質(zhì)，經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵過(guò)程
進(jìn)行生產(chǎn)，能快速打通整個(gè)生產(chǎn)流程。其次，生
物發(fā)酵法生產(chǎn)丁二酸的技術(shù)與華恒生物現(xiàn)有的 L–
丙氨酸、L– 纈氨酸生產(chǎn)技術(shù)相似，華恒生物已在
工業(yè)菌種創(chuàng)制、發(fā)酵過(guò)程智能控制、高效后提取、
產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)等方面擁有深厚積累，能為丁
二酸和丙二醇的生物法工藝產(chǎn)業(yè)化提供更多支撐。
張松臣等 . 生物化工行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 專(zhuān)家專(zhuān)欄
2024 年第 6 期 05
2.4.2 金丹科技
金丹科技是我國(guó)乳酸行業(yè)龍頭企業(yè)，乳酸市
場(chǎng)占有率突破60%。在原料端，金丹科技通過(guò)現(xiàn)
代農(nóng)業(yè)技術(shù)種植高淀粉含量玉米，集中收儲(chǔ)烘干，
大幅提升了乳酸發(fā)酵的產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)降低成本、提
高質(zhì)量的目標(biāo)。在技術(shù)端，在傳統(tǒng)以糧食為原料
發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的基礎(chǔ)上，推動(dòng)非糧生物質(zhì)發(fā)酵工
藝的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；金丹科技擁有自己的種植基
地，能夠較好保障其非糧生物質(zhì)原料供應(yīng)，在這
一基礎(chǔ)上，積極探索秸稈、玉米芯等材料發(fā)酵制
備乳酸的技術(shù)路線及生產(chǎn)工藝，以減少對(duì)玉米等
原料的消耗。在生產(chǎn)端，因看好PLA行業(yè)的發(fā)展
前景，金丹科技 PLA的建設(shè)規(guī)模從最早的 1.0 萬(wàn)
噸 / 年提高至 7.5 萬(wàn)噸 / 年，最后總規(guī)劃調(diào)整為 15.0
萬(wàn)噸 / 年。“十四五”期間，金丹科技投資建設(shè)
15.0 萬(wàn)噸 / 年P(guān)LA生物降解新材料項(xiàng)目，其中一期
項(xiàng)目（產(chǎn)能 7.5 萬(wàn)噸 / 年）已于 2022 年 8 月通過(guò)股
東大會(huì)審議，目前已完成技術(shù)協(xié)議及關(guān)鍵設(shè)備采
購(gòu)合同簽訂，預(yù)計(jì)于 2024 年下半年投產(chǎn)。在應(yīng)用
端，為改善PLA材料的降解性能，同時(shí)找到性能
與成本的平衡點(diǎn)，金丹科技開(kāi)發(fā)了PLA/淀粉復(fù)合
材料體系、PLA/ 聚己二酸 / 對(duì)苯二甲酸丁二醇酯
（PBAT）復(fù)合材料等系列產(chǎn)品，為更好形成可生
物降解塑料產(chǎn)品體系，計(jì)劃新建 6.0 萬(wàn)噸/ 年P(guān)BAT
裝置，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。
3 生物基化工品行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
由于大多數(shù)生物基化工品都可找到同類(lèi)的化
石基化工產(chǎn)品，所以其應(yīng)用方式和應(yīng)用場(chǎng)景成熟
度較高。目前限制生物基化工品行業(yè)發(fā)展的主要
因素是原料和生產(chǎn)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，原料供應(yīng)、
生產(chǎn)技術(shù)的效率等問(wèn)題導(dǎo)致當(dāng)前生物基化工品行
業(yè)中各產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模均較小，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于
同類(lèi)化石基化工產(chǎn)品。因此，生物基化工未來(lái)的
發(fā)展方向首先應(yīng)聚焦在原料的大量、可持續(xù)和低
成本供應(yīng)以及生產(chǎn)技術(shù)的高效清潔優(yōu)化上。
3.1 原料供應(yīng)和利用方式亟需轉(zhuǎn)型
在傳統(tǒng)生物制造中，科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)
首先關(guān)注的是原料的易用性和高效率，所以淀
粉成為生物制造最理想的高分子糖，玉米、小麥
等淀粉含量較高的糧食作物成為優(yōu)先選擇。隨
著生物制造產(chǎn)業(yè)由高附加值的小品類(lèi)向大宗化
工品的方向下沉，原料的需求量快速增長(zhǎng)，導(dǎo)
致“與人爭(zhēng)糧”問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。目前生物基化
工品大規(guī)模生產(chǎn)利用面對(duì)的首要問(wèn)題是如何在不
“與人爭(zhēng)糧”的情況下，實(shí)現(xiàn)原料的穩(wěn)定大批量供
應(yīng)。為解決這一問(wèn)題，國(guó)家出臺(tái)了《加快非糧生
物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動(dòng)方案》，幫助推動(dòng)基于
大宗農(nóng)作物秸稈及剩余物等非糧生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)
的發(fā)展。
相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)從原料來(lái)源豐富化和利
用高效化角度開(kāi)展了大量工作，包括非糧生物質(zhì)
廢棄物和非糧作物等，部分企業(yè)還對(duì)垃圾填埋氣
和傳統(tǒng)化石原料等方向進(jìn)行探索。萬(wàn)華化學(xué)探索
了以蓖麻油等非糧油脂為原料生產(chǎn)聚醚；金丹科
技和安徽豐原等探索了以非糧的秸稈等生物質(zhì)為
原料生產(chǎn)產(chǎn)品；凱賽生物探索了以石油烷烴為原
料，通過(guò)生物制造的方式生產(chǎn)化工品。
3.2 生產(chǎn)技術(shù)高效綠色化發(fā)展
隨著合成生物學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和全球碳中
和目標(biāo)的臨近，未來(lái)采用綠色低碳技術(shù)進(jìn)行生物
基化工產(chǎn)品的生產(chǎn)已逐步成為行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)
域。目前部分生物基化工品領(lǐng)軍企業(yè)已具備了較好
的合成生物學(xué)基礎(chǔ)，形成了從合成生物學(xué)到發(fā)酵
工程和分離提純的全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)能力，且持續(xù)迭
代提升；部分大型化工企業(yè)在自建研發(fā)團(tuán)隊(duì)的同
時(shí)，通過(guò)收并購(gòu)和廣泛合作，提升生物制造能力。
目前生物基化工行業(yè)仍處于發(fā)展初期，生產(chǎn)
技術(shù)的成熟度需要持續(xù)提高。特別是合成生物學(xué)
技術(shù)相比傳統(tǒng)的化工工藝具有更高的壁壘，在基
因的設(shè)計(jì)組裝、改造篩選和發(fā)酵純化全流程都呈
現(xiàn)出與傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)完全不同的技術(shù)特點(diǎn)。同時(shí)，
合成生物制造具有較強(qiáng)的木桶效應(yīng)，前端的設(shè)計(jì)
組裝能力、中端的改造篩選能力和后端的發(fā)酵及
純化技術(shù)缺一不可，任一環(huán)節(jié)在技術(shù)、人才和經(jīng)
驗(yàn)上的不足都會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果與理想狀態(tài)有較大
的差距。
4 結(jié)語(yǔ)
目前全球生物化工相關(guān)企業(yè)中，產(chǎn)品型企業(yè)
S 專(zhuān)家專(zhuān)欄 Special Column
06 2024 年第 6 期
是當(dāng)前行業(yè)的主流，未來(lái)將成為各個(gè)細(xì)分行業(yè)中
的單項(xiàng)冠軍企業(yè)。我國(guó)平臺(tái)型企業(yè)相關(guān)支撐條件
不足，未來(lái)該類(lèi)企業(yè)仍將主要分布在美國(guó)等區(qū)域。
大型化工企業(yè)已開(kāi)始布局生物基化工行業(yè)，從研
發(fā)能力的構(gòu)建到生產(chǎn)能力的投產(chǎn)正逐步加速，同
時(shí)依靠貼近下游客戶的優(yōu)勢(shì)，將更快搶占下游市
場(chǎng)。其他轉(zhuǎn)型企業(yè)對(duì)于生物技術(shù)和發(fā)酵工程有更
深入理解，短期內(nèi)化工企業(yè)還無(wú)法在發(fā)酵工程等
工藝環(huán)節(jié)與其競(jìng)爭(zhēng)。各類(lèi)企業(yè)還表現(xiàn)出兩大共性，
一是著力快速構(gòu)建自身研發(fā)能力，二是圍繞自身
優(yōu)勢(shì)業(yè)務(wù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。
綜上，進(jìn)入生物基化工領(lǐng)域的企業(yè)應(yīng)圍繞自
身產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，發(fā)揮已有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)通過(guò)收并購(gòu)或
合作方式快速構(gòu)建自身的研發(fā)能力，抓住發(fā)展機(jī)
遇，揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)在生物化工行業(yè)的持續(xù)快速
發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn)
[ 1 ] 江洪，李曉南，高倩．合成生物學(xué)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)
與研究進(jìn)展 [J]．中國(guó)生物工程雜志，2024，44（5），
118–133.
[ 2 ] 熊燕，馬雪晴，陳大明，等．合成生物學(xué)賦能：從學(xué)
科發(fā)展到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化 [J]．中國(guó)科學(xué)院院刊，2024，39
（5）：851–861.
[ 3 ] 惠繼星，霍其雷，李偉，等．燃料乙醇混合原料的發(fā)酵
技術(shù)研究進(jìn)展 [J/OL]．化工科技，（2024–05–23）. https:
//doi.org/10.16664/j.cnki.issn1008-0511.20240522.001.
[ 4 ] 申高忠，王怡明，王芳，等．乳酸的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)
用與挑戰(zhàn) [J]．當(dāng)代化工研究，2023（9）：6–8.
[ 5 ] 張?chǎng)危瑮钇G艷，周如金，等．3 種生產(chǎn) 1, 3– 丙二醇
技術(shù)路線的研究進(jìn)展 [J]．現(xiàn)代化工，2023，43（S2）：
53 –57.
[ 6 ] 張惠銘，鄧紫怡，陳琛，等．糠醛轉(zhuǎn)化為燃料化
合物的雙功能催化劑研究進(jìn)展 [J/OL]．精細(xì)化工，
（2024 –02–27）. https://doi.org/10.13550/j.jxhg.
202309868.
[ 7 ] 張曉濛，賈志勇，陳渤，等．“雙碳”背景下可持
續(xù)航空煤油的研究現(xiàn)狀與展望 [J]．現(xiàn)代化工，2024，
44（5）：1–6.
[ 8 ] 崔金明，張炳照，馬迎飛，等．合成生物學(xué)研究的
工程化平臺(tái) [J]．中國(guó)科學(xué)院院刊，2018，33（11）：
1249 –1257.
[ 9 ] 雪晶，鮮楠瑩，付凱妹，等．國(guó)際能源化工公司
生物化工業(yè)務(wù)發(fā)展策略分析 [J]．石油科技論壇，
2024，43（2）：30 –38.
Biochemical Industry: Current Situation and Development Trends
Zhang Songchen, Sun Nan
(China National Chemical Information Center, China Petrochemical Circular Economy Research Institute, Beijing 100029, China)
Abstract: As an important part of new quality productive force, the biochemical industry has attracted more and more attention from policy and industry. Under the direct promotion of various "bio-economy" related policies since the 14th Five-Year Plan of the Chinese government, China's bio-based chemical industry has developed rapidly,
and some products have formed a certain industrial scale. In this paper, the domestic and foreign enterprises with the
layout of bio-based chemical products are selected for key research, and the product layout and strategic development
direction of product-oriented enterprises, platform-oriented enterprises, large-scale chemical enterprises and other enterprises in the field of bio-based chemical industry are comprehensively analyzed, so as to provide decision-making
reference for enterprises planning to enter the bio-based chemical industry.
Keywords: biochemical; synthetic biology; fermentation engineering; bio-fuels; bio-based material

網(wǎng)友評(píng)論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

05-11