（一）生物基材料基本概念

生物基材料，是指利用生物质为原料或(和)经由生物制造得到的材料，包括以生物质为原料或(和)经由生物合成、生物加工、生物炼制过程制备得到的生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等基础生物基化学品和糖工程产品，也包括生物基聚合物、生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料、及各类生物基材料制得的制品。

目前，常见的生物基材料是以谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质通过生物转化获得生物高分子材料或单体，然后进一步聚合形成的环境友好的化工产品和绿色能源等高分子材料，如包括沼气、燃料乙醇、生物柴油和生物塑料等。此外，生物基材料还可以经由生物制造、生物合成方法等设计或改造的生物系统产生和获得。

生物基材料是我国战略性新兴产业、被纳入《中国制造2025》新材料领域，近些年，发展迅猛，关键技术不断突破，产品种类速增，产品经济性增强，正在成为产业投资的热点，显示出强劲的发展势头。标准的制定，将规范生物基材料的定义、术语和标识，是生物基材料标准体系的重要组成部分，将极大地推动生物基材料的发展。

（二）生物基材料的分类

按产品属性分类，生物基材料可分为生物基聚合物、生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料及各类生物基材料制得的制品等。

其中，生物基可降解材料具有传统石油基塑料等高分子材料不具备的绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性；生物基纤维已广泛应用于时装、家居、户外及工业领域，正逐步走向工业规模化实际应用和产业化阶段；生物基塑料产品在包装材料、一次性餐具及购物袋、婴儿纸尿裤、农地膜、纺织材料等领域获得较好地应用，并被市场普遍认可与接受。

工艺技术：经历三个代际技术迭代

生物基材料根据原材料和利用方式的区别，可以划分为三个代际技术迭代：

第一代开发技术以粮食作物、糖类为原料，是当前阶段主要的生物质开发手段。工业上广泛应用的发酵原料是淀粉，淀粉主要存在于谷物籽粒和植物根茎，基于粮食原料的生物基开发可能造成“与粮争地”。

第二代开发技术以非粮生物质为原料，主要包括木薯等淀粉类经济作物、木质纤维素（农作物秸秆、林业废弃物、薪炭林、木本油料林、灌木林）、有机生活垃圾、畜禽粪污、生活污水污泥等。中国年产农业废弃物9.6亿吨、林业废弃物3.5亿吨。

第三代开发技术以生物细胞工厂利用大气中的二氧化碳来进行生物生产，其发展落后于现有生物制造技术路线，对生物固碳过程中涉及的各个步骤需要进行深入理解和优化，当前仍处于早期阶段，距离大规模产业应用尚有距离。

产业链概览：广泛应用于工程塑料、纺织等领域

从产业链角度有来看，生物基材料源头生物质的育种及改良，上游原材料主要包括木薯等淀粉基非粮生物质原料以及秸秆等纤维素非粮生物质原料；中游为生物质的糖化、发酵以及生物基材料的合成等；下游为生物基材料应用领域，主要包括工程塑料、工程材料、纺织、涂料等产业。

市场规模：随着国家产业支持力度加大，市场规模迅猛扩张

据统计数据显示，2014-2022年期间我国生物基材料产量保持逐年稳定增长的走势，2022年全国生物基材料产量达到226.6万吨，相较2014年生物基材料产量增长了141.8万吨。从产量增速情况来看，2015-2018年我国生物基材料产量呈增速减缓走势，随着国家产业支持力度加大，生物基材料企业生产技术水平提升，2019-2022年全国生物基材料产量增速加快，预计2024年全国生物基材料产量将继续保持增长趋势，有望突破300万吨。

生物基材料由于其绿色生产、环境友好、资源节约等特点，已成为快速成长的新兴产业。

据统计，近年来我国生物基材料市场规模迅猛扩张，由2014年的96.86亿元增长至2022年的231.2亿元，期间生物基材料市场规模增长量达到134.34亿元。

从市场规模扩张速度来看，2015-2022年期间，我国生物基材料市场规模增速呈波动上升走势，由8.6%上升至16.04%。随着我国经济形势稳中向好发展，生物基材料下游应用领域中众多产业不断壮大，将继续拉动我国生物基材料市场规模增长，助推生物基材料行的高速发展。

预计2024年全国生物基材料市场规模将继续增长至310亿元。

竞争格局：国内龙头以细分领域龙头为主

当前我国的生物基材料尚处于初步发展阶段，是蓬勃发展的朝阳产业。生物基材料不仅能够缓解我国化石资源枯竭的压力，还能助力我国实现低碳目标，是国战略性新兴产业的重要内容。近年来在国家政策持续利好的环境下，进入我国生物基材料行业的企业数量逐渐增多。

从我国生物基材料国内市场来看，行业为充分市场竞争行业，具有完全的市场化程度。

目前，国内龙头以细分领域龙头为主，由此可见，我国生物基材料企业在国内市场上取得领先地位，并争取扩大出口，在国外市场上建立稳定的立足点。经过多年的市场竞争，行业主流产品品种都出现了龙头企业和主要品牌。

随着国内生物基材料产业的高速发展，行业的技术壁垒、资金壁垒、研发团队壁垒、渠道壁垒将逐渐增加，同时近年来部分重点企业不断扩大业务布局，抢占市场赛道，未来我国生物基材料行业市场集中度将进一步提升。

发展趋势：生物基材料对化石原料的替代将持续增加，非粮生物基材料成为行业重点发展方向

（一）生物基材料替代化石原料需求将持续增加

近年来传统石化、化工生产活动对化石资源持续消耗，人类活动对于化石资源依赖问题与日俱增，同时全球气候变暖、环境污染加剧日益成为社会高度关注问题。由于传统的经济发展主要依靠的是化石原料，但随着时代发展，不可再生化石资源储量逐渐减少，传统的经济发展模式已经不适应新时代发展要求。未来包括中国在内的主要经济体将以生态化、绿色化以及资源可回收为发展原则，实现绿色低碳、可持续发展目标。

基于如今低碳经济的大环境下，与化石原料相比，生物基材料能够大幅减少二氧化碳排放和环境污染，同时有效缓解化石资源枯竭压力。

在其绿色低碳、环境友好、资源节约等优势特点下，生物基材料将逐渐成为我国经济发展和科技创新的又一新兴主导产业。在国家政策利好和资金支持力度加大的驱动下，我国生物基材料生产工艺水平不断提升、产品种类更加丰富，产业化关键技术不断取得创新突破，如今生物基材料已经广泛应用于生物医用材料、包装材料、服装、家居、工业、一次性用品等行业。

未来我国生物基材料产业将迎来迅猛发展，生物基材料将在更多领域实现应用覆盖，我国生物基材料对化石原料的替代率将持续提升。

（二）非粮生物基材料成为行业重点发展方向

发展非粮生物基材料，在满足人民群众物质和能源需求的同时，既能减少对石油、煤炭等化石能源开采和消耗，还能降低二氧化碳排放，同时避免“与人争粮、与粮争地”的困局，是石化工业实现绿色转型的有效路径。

为引导基于大宗农作物秸秆及剩余物等非粮生物质的生物基材料产业创新发展，深化生物化工与传统化工耦合、工业与农业融合，促进生物基材料优性能、降成本、增品种、扩应用，提升生物基材料产业协同创新、规模生产、市场渗透能力。

2023年1月国家工信部等六部门联合发布《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》，提出重点聚焦非粮生物质糖化、非粮生物质替代粮食发酵生产、高效提纯浓缩等关键平台技术攻关，针对不同非粮生物质原料构建工业菌种培育体系与酶蛋白元件库，鼓励龙头企业牵头组建技术创新平台，支持地方政府结合本地实际建设分布式非粮生物质处置及糖化基地，深化生物技术、物理技术和化学工艺协同创新攻关，提高生物基材料生产效率，降低综合能耗和生产成本，减少污染物排放，夯实非粮生物质替代粮食生产生物基材料的技术经济基础。

《方案》要求到2025年，非粮生物基材料产业基本形成自主创新能力强、产品体系不断丰富、绿色循环低碳的创新发展生态，非粮生物质原料利用和应用技术基本成熟，部分非粮生物基产品竞争力与化石基产品相当，高质量、可持续的供给和消费体系初步建立。

国家的政策引导、财政金融支持、完善行业机制等多重举措将助力我国非粮生物基材料产业加快创新发展，非粮生物基材料成为我国生物基材料行业的重点发展方向。

河南省生物基材料面临问题：企业较少、产业规模小、生产率较低、技术待提升

建设农业强省是现代化河南建设的重要内容，提出加快生物基材料产业布局，提升农业质量效益和竞争力。作为农业大省的河南，秸秆资源丰富，发展生物基材料产业具有前瞻性和战略眼光。

河南地处中原，是我国小麦玉米的核心产区，小麦产量占全国小麦总产量的1/4强，位居全国第一；玉米产量占全国1/10，居全国前五，所产生的秸秆资源居全国前列。当前河南粮食作物秸秆中70%以上直接用于粉碎还田，其余部分用作饲料、造纸等，整体利用效率低。

所以，通过秸秆生物基资源化利用技术模式探索与产品研发，可以提升河南秸秆资源的利用效率，延长秸秆资源产业链和价值链，增加农民收益，从而促进河南农业良性、可持续发展。

目前，河南生物基材料企业在省内分布相对较少，主要集中在濮阳南乐、周口郸城等地，主要聚焦在L-乳酸、聚乳酸、聚乳酸改性材料（乳酸钙、乳酸钾、乳酸亚铁）等，与国内及国际先进地方相比，省内生物基材料还面临着产业规模小、生产率低、技术不先进等问题，需要加大力度解决原料、成本问题，并加强工程示范。同时，省内的生物基材料和产品相关标准的制定和发展显得有些滞后，缺乏规范的行业标准。

生物基材料发展建议

（一）创新农业育种技术与编辑土地改良

农业育种是提高作物产量和抗逆性的关键领域，开发育种技术和工具，如基因编辑技术、遗传标记和高通量筛选方法等，加速作物品种改良的进程。开发新的土壤改良技术，如生物肥料、微生物制剂、土壤调理剂等，从而改善边际土地环境。

（二）开发生物基材料和化学品生产的新途径

寻找更有效、更可持续的生产方式，非粮生物质成为越来越重要的原料之一。包括纺织业、化妆品、天然提取物、制药和化学品等市场，如新型塑料、纳米纤维素、蛋白质纤维等新技术仍处于早期阶段。通过挖掘适用于生物技术制造的新材料，具有新的功能和性能，将开辟全新的市场，如生物质基微纳米功能材料规模化制备，可广泛应用于以纸代塑、纸张轻量化、水性漆与涂料、新能源电池、日化用品及生物医用等各大重要市场领域。