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聚乙醇酸(PGA)项目可行性研究报告-
有望成为革命性可降解塑料
一、引言
随着2018年起中国禁止进口洋垃圾,欧洲国家陆续推出针对塑
料的强制政策,PLA和PBAT等可降解塑料得到大力推广。到2020年,
我国也出台政策限制不可降解一次性塑料制品的销售和使用,进一步
推动了可降解塑料对不可降解塑料的替代进程。然而,可降解塑料存
在多个痛点,导致目前需求量依然相对较低。首先是降解存在条件限
制,PLA和PBAT需要在堆肥条件下才能较快降解,集中处理条件要
求较高。其次,可降解塑料制品的性能较传统塑料差距明显,PLA耐
热性和抗冲击性都不好,PBAT开口性差且强度不足,二者的气体阻
隔能力都较弱。第三,目前可降解塑料的价格都偏高,PLA是以玉米
发酵生产的乳酸为主要原料聚合得到的,PBAT原料则为PTA,己二酸,
丁二醇等石化原料,较高的原料价格和加工成本导致这些材料的价格
居高不下。目前PLA的市场价格约2.5万元每吨,PBAT价格约2万
元每吨,对标聚乙烯和聚丙烯约8千元每吨的价格,高1.5-2倍。综
上,目前可降解塑料面临着自身竞争力不足,过度依靠政策推动的发
展困境,因此急需具备竞争力的新鲜血液。我们认为PGA作为国内新
兴的可降解塑料,具备非常强的竞争力,未来有望占据较大市场份额:
1.PGA塑料降解速度快,性能好。PGA具有目前最快的降解速度
并且不需要特殊降解条件,能够降低垃圾集中处理的难度,特别适用
于一次性塑料制品。PGA在机械强度、阻隔性和耐热性三方面表现十
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分优异,并且具有生物相容性,在油气开采、农业生产、食品包装和
医疗等领域也有很好的应用前景。
2.随着国内自主研发的煤基生产路线的突破,PGA的成本显著下
降。我们测算,按照1022元/吨煤炭市场价,PGA的生产成本约在10111
元/吨。如果由煤炭企业生产,则成本可降低到6681元/吨。这已经
基本接近目前普通聚乙烯和聚丙烯的价格水平,而且未来随着产业成
熟度提升,生产成本还有进一步降低的可能性。
3.煤制PGA的碳排放远低于煤制烯烃,实现了低碳排放下煤炭转
化为基础塑料制品的过程,规避了我国需要煤化工保障自给率但碳排
放又过大的矛盾,具有重大战略意义。在低端领域使用PGA大量替代
现有的聚乙烯和聚丙烯制品,就能够将宝贵的烯烃资源更多用于高端
材料和精细化工等无法替代的领域中去。考虑到PGA降解快、PLA降
解慢的特点,我们认为未来大概率会形成PGA用于生产一次性、周转
率高的低端塑料制品,PLA用于生产部分中端塑料制品,乙烯丙烯向
高端塑料制品和精细化工品集中的格局。。
二、PGA性能优越
PGA即聚乙醇酸,又称聚羟基乙酸,是一种具有良好生物降解性
和生物相容性的脂肪族聚酯类高分子材料。聚乙烯醇具有目前最快的
降解速度并且不需要特殊降解条件。在堆肥条件下,PGA能在一个月
内分解为水和二氧化碳,在野外或海水里也能快速降解。相比较而言,
PLA的降解条件更加苛刻,需要较高温度和湿度以及大量微生物,即
使深埋土也需要六个月才有降解迹象。
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PBAT的降解条件比PLA略低,但依然需要堆肥条件才能保证降
解速度。