石化资源的不可再生性与传统塑料产业的全球性污染，成为制约人类社会可持续发展的核心挑战，全球塑料年产量达4.31亿吨，生产过程消耗大量石化资源并排放温室气体，废弃后更是造成土壤、海洋等生态环境的持续性污染。当前，全球生物降解材料产业处于从成长期向成熟期过渡的关键阶段，既展现出强劲发展潜力，也面临技术壁垒突出、产能结构失衡、成本高、应用场景有限等问题。

　　我国是全球最大的塑料生产国与消费国，同时也是生物质资源丰富的国家，当前，生物降解材料产业正迎来政策支持与市场需求双重利好，产能规模快速扩张，但生产成本高、产业链协同性不足等问题显著制约产业发展。在此背景下，生物降解材料凭借原料可再生、环境负荷低、可循环利用等优势，成为全球新材料产业发展的重要方向，也是各国落实碳减排目标、治理塑料污染的关键抓手。

从“石油基替代”转向“功能驱动型材料”

　　生物降解材料是以可再生生物质为原料，通过生物转化、化学合成或物理加工制得的材料品类，其中生物基塑料是产业化程度最高、应用最广泛的细分领域。生物降解材料以聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 等为代表，是治理塑料污染的核心方向，兼具原料可再生性与特定环境下的降解能力，可在微生物作用下完全降解为二氧化碳和水，从根本上解决塑料废弃污染问题。但其降解效率受温度、湿度、微生物群落等环境因子调控，存在场景依赖性，部分材料需工业堆肥条件下才能高效降解。

　　2025年全球生物降解材料总产能约为316万吨/年，虽仅占全球塑料总产量的0.5%，市场规模突破4500亿美元，但相较于传统塑料产业近乎停滞的增长，生物降解材料保持高速扩张，这得益于全球绿色发展理念普及、塑料污染治理政策收紧与技术不断成熟；产业结构发生标志性转型，兼具生物降解特性的材料占比达51.5%，首次超越非降解材料，产业发展逻辑从“原料替代”转向“环境友好型解决方案”，其中PLA以30%的市场份额成为降解型材料的主导品种。

　　从发展范式上看，全球生物降解材料正经历从“石油基替代”向“功能驱动型材料”的关键跃迁。早期研究聚焦于生物质原料对石化原料的等效替代，当前则转向挖掘生物基结构单元的独特性能，如生物活性、可控降解、免疫调节、生物相容性等，推动材料从通用型替代向高端功能型升级，应用场景从传统一次性包装、餐具，延伸至3D打印、医疗、纺织、农业、汽车等高端领域。

成本控制与性能优化是核心痛点

　　PLA、PBAT、PHA、PBS因技术成熟度高、应用场景广，成为生物降解材料的主流品种，也是降解膜材料的核心组成体系，四类材料的分子结构与制备工艺差异造就了各具优劣的技术特性，产业发展呈现差异化格局，当前行业核心痛点集中于成本控制与性能优化两大维度，也是生物降解材料产业化推广的关键突破点。

　　1. PLA：技术壁垒突出，应用结构深度调整

　　PLA以玉米、木薯等淀粉类生物质为原料，经乳酸发酵、丙交酯合成纯化、聚合制成，是全球产业化程度最高的生物降解材料。其核心优势为高透明度、高光泽度，刚性模量与聚苯乙烯相当，熔融加工性能良好，可适配挤出、注塑等传统塑料成型工艺，产业化基础扎实。但PLA存在脆性大、热稳定性差、水解敏感性强等固有缺陷，限制了其在耐热、高强韧场景的直接应用，需通过共混改性、复合改性拓展应用边界。

　　PLA产业的核心技术壁垒在于丙交酯的合成与纯化，该技术直接决定产品质量与成本；2025年全球PLA产业步入“量增价跌”调整期，中国产能达36.5万吨/年，全球市场规模约34亿美元，但供需失衡导致价格承压，2025年9月均价17200元/吨，较2021年高点累计下跌42.7%，行业盈利空间大幅压缩。

　　应用结构发生根本性转变，3D打印材料异军突起，占比接近40%，取代传统吸管、餐具成为最大应用领域，推动PLA从低附加值一次性制品向高附加值工业应用升级。全球市场呈寡头竞争格局，美国NatureWorks（22.5万吨/年）、荷兰TotalEnergies Corbion（7.5万吨/年）为头部企业；国内企业加速全产业链自主化，浙江海正生物现有产能6万吨/年，15万吨/年规划项目一期进入设备调试阶段。目前国内高端PLA产能存在缺口，依赖进口，主要来源为泰国和美国。

　　2. PBAT：工艺成熟但产能过剩，向市场驱动艰难转型

　　PBAT由1,4-丁二醇、己二酸和对苯二甲酸经酯交换反应共聚而成，分子结构兼具柔韧性与刚性，核心优势是延展性与成膜性极佳，断裂伸长率超500%，加工性能与低密度聚乙烯相似，是生物降解薄膜领域应用最广泛的材料。同时，PBAT与PLA相容性良好，可有效改善PLA脆性，是其改性的核心配套材料，二者共混复合材料成为可降解购物袋、农用地膜的核心原料。

　　PBAT生产工艺成熟、技术门槛低，推动产能快速扩张，也导致行业陷入严重供大于求。2025年中国PBAT产能超过170万吨，2021—2024年复合年增长率53%，但下游需求增长远不及产能扩张，2025年行业平均开工率仅15.8%，大量产能闲置。价格维持在9850元/吨的历史底部，原材料价格波动进一步挤压盈利，多数企业负利润运营，降成本、优化生物降解薄膜专用PBAT性能成为行业核心发展方向。PBAT全球核心生产企业包括德国BASF SE、意大利Novamont S.p.A.；国内龙头为金发科技（18万吨/年）、新疆蓝山屯河（综合产能46.8万吨/年，含PBAT/PBS）。

　　产业链层面，PBAT正从“政策驱动”向“市场驱动”艰难转型，早期产能扩张主要依托“限塑令”等政策红利，如今供需失衡下，出口成为消化过剩产能的关键途径，部分企业已转向生物降解薄膜专用PBAT的性能定制化研发或转产PETG，PETG作为一种透明、坚韧、环保的非结晶性共聚酯，在包装、医疗、片材等领域需求旺盛，且曾长期依赖进口，市场前景被看好。

　　3. PHA：性能优势显著，高成本制约规模化、产业化

　　PHA是微生物发酵合成的天然脂肪族聚酯统称，分为PHB、PHBV、P34HB等类型，核心优势体现在极致的生物相容性与广谱生物降解性，可与人体组织良好融合，且在土壤、淡水、海洋等自然环境中完全降解，降解条件远较PLA、PBAT温和，是解决海洋塑料污染与医用生物材料的优质选择，其物理性能还可通过单体共聚灵活调控，应用前景广阔。

　　PHA生产依赖微生物发酵工艺，相较于化学合成的PLA、PBAT，发酵技术及成本成为规模化产业化的核心制约，目前全球产能集中在千吨至万吨级区间，行业正从实验室研究向商业化应用过渡。近年来，合成生物学技术进步推动菌种改良与发酵工艺优化，PHA生产成本逐步下降，产能稳步提升。

　　全球PHA市场产能分散，新兴企业成为布局主力，尚未形成寡头格局。国际参与者包括美国Danimer Scientific（0.9万吨/年）、日本Kaneka Corporation（2万吨/年）；国内企业实现技术研发到产业化的跨越，蓝晶微生物首个商业工厂产能2.5万吨/年，珠海麦得发建成2000吨级以上工业级产能并获医疗器械质量管理体系认证，宁波天安生物是国内较早实现产业化的企业（2000吨/年），微构工厂通过与安琪酵母合资，正在建设全球规模最大的“下一代工业生物技术”产业化项目，该产线设计能力达3万吨/年，建成后将进一步拉低PHA成本。

　　4. PBS：性能均衡，市场保持稳定增长

　　PBS以1,4-丁二酸和1,4-丁二醇为原料经缩聚反应制得，分石油基与生物基两类，是技术特性最均衡的生物降解材料。其分子链结构规整，耐热性优异，玻璃化转变温度低，室温下呈橡胶态，韧性与抗冲击性能良好，加工性能接近聚丙烯，可适配传统加工设备，产业化难度低。

　　相较于PLA、PBAT，全球PBS市场规模较小，但保持稳定增长，未出现明显产能过剩。2025年全球市场规模约2.90亿美元，预计2034年增至4.80亿美元，2025—2034年年复合增长率5.7%，市场需求主要由食品饮料包装、医疗、农业领域驱动。

　　PBS的推广面临两大核心挑战：一是生产成本较高，相较于传统石油基塑料缺乏价格优势；二是降解存在场景依赖性，需工业堆肥设施才能高效降解。全球市场集中度较高，日本三菱化学、昭和高分子（10万吨/年）为传统领导者；国内企业在产能扩张与成本控制方面表现突出，核心企业包括新疆蓝山屯河（综合产能46.8万吨/年，含 PBS/PBAT）、安庆和兴化工（1万吨/年）、金发科技（18万吨/年PBAT/PBS合成能力）。

我国生物降解材料产业链实践

　　近年来，生物降解材料领域吸引了众多企业进入。经过20余年发展，国内玉米深加工行业龙头山东寿光巨能金玉米开发有限公司（以下简称“巨能金玉米”）形成了以玉米深加工为核心的多元化产品体系，年加工玉米400万吨，年产玉米淀粉280万吨、赖氨酸60万吨、淀粉基热塑复合材料3万吨、乳酸（丙交酯及聚乳酸）2万吨等，形成“玉米原料-生物基中间体-生物降解材料”的产业链布局，是我国生物质资源转化的典型案例。其中，D-乳酸市场份额全国第一，淀粉、赖氨酸产能位居全国前列。

　　在生物降解材料领域，巨能金玉米依托玉米淀粉原料优势，构建“乳酸-丙交酯-聚乳酸”全产业链一体化布局，建成了国内首条年产2万吨级非钙盐法乳酸绿色生产线及5000吨丙交酯、聚乳酸生产线。L/D-乳酸光学纯度达99.6%以上，是制备高光纯聚L/D-乳酸的关键前体原料。其中，高光纯D-乳酸、D-丙交酯、聚D-乳酸打破国外技术垄断，高光纯D-乳酸除可作为聚乳酸原料外，还可用于制药、高效低毒农药及除草剂、香料、合成树脂涂料等领域；聚D-乳酸的成功产业化，为聚乳酸材料的改性应用提供了新的可选配方支持，可与聚L-乳酸形成立体复合聚合物，显著提升材料结晶速率，稳定晶体结构，大幅改善聚乳酸的脆性、热稳定性等核心缺陷。目前公司已成为国内重要的高光纯L/D-乳酸、D-丙交酯、聚D-乳酸生产商，实现乳酸-丙交酯-聚乳酸全链条自主稳定生产。

　　同时，公司构建了“淀粉-改性淀粉-淀粉基热塑母粒”完整技术链条，将低附加值淀粉升级转化为高性价比淀粉基热塑母粒。该材料以天然淀粉为原料，经化学改性制得热塑性淀粉，再与可降解聚合物(如PLA等）共混复合，通过增塑改性、相容调控与填料增强，显著提升力学强度、耐热性与耐水性，可实现注塑、挤出、吹膜等常规热塑加工。作为共混降解材料的核心配比原料，淀粉基热塑母粒可有效降低降解膜材料的整体生产成本，同时可通过配方调控实现降解膜降解速度的精准控制。因其兼具可再生、低成本、完全降解等优势，是替代石油基塑料、用于包装及一次性制品的理想环保材料。目前巨能金玉米已建成年产3万吨淀粉基热塑复合材料生产线，形成生物降解材料产业“原料自给、技术自主、应用多元”的核心发展优势。

生物降解材料产业展望

　　在全球气候治理、石化资源耗竭与塑料污染治理的三重背景下，生物降解材料作为绿色新材料的重要方向，已成为重构产业可持续发展格局的战略性议题。全球绿色发展理念普及与相关政策出台，为生物降解材料产业提供重要政策支撑，传统石油基材料的资源与环境短板进一步凸显生物降解材料的替代价值，生物降解材料产业迎来规模化发展的重要机遇期。

　　预计未来几年，生物降解材料产业将进入快速发展期，逐步实现从“替代材料”向“主导材料”的转型，应用场景将持续向3D打印、医疗、汽车、航空航天等高端领域延伸，并在农业、包装、医疗、海洋防护等领域实现全面渗透，市场需求进一步释放。同时，随着政策、市场、技术三位一体协同发力，生物降解材料产业的增长带动农业、林业、制造业等相关产业协同发展，形成“生物质种植-原料加工-材料制备-产品应用-末端降解/回收”的闭环产业链，为全球碳减排和白色污染治理提供中国方案，成为推动绿色经济发展的重要力量。

　　1山东寿光巨能金玉米开发有限公司总经理，山东省淀粉生物基材料与绿色制造重点实验室主任，山东 寿光 262700

　　2山东寿光巨能金玉米开发有限公司研发部主任，山东省淀粉生物基材料与绿色制造重点实验室副主任，山东 寿光 262700