生物基材料这颗“遗漏的明珠”，逐渐开始崭露头角。
来源：猎云精选，文/韩文静
人类文明史，就是一部材料进化史。
从远古的石器时代、青铜时代，到近代的钢铁时代、复合材料时代，再到我们如今可以逆向定制材料的时代，用材料代指时代体现了材料创新对于人类文明发展的重要意义。
每一次材料的创新、每一种材料的发现及产业突破，都可能对这个世界带来巨大影响，新材料创造的奇迹不胜枚举。小到新型聚酯啤酒饮料瓶，大到各个国家争相布局的半导体、新能源、先进制造、电子信息等高景气赛道，都离不开新材料这个关键基石。
据企名片数据显示，截至2022年7月，国内新材料赛道已披露融资事件389起，融资总额超人民币500亿元。
在新材料遍地开花的大背景下，生物基材料这颗“遗漏的明珠”，也逐渐开始崭露头角。生物基材料具有绿色环保、节能减排、原料可再生等优势，在“双碳”目标的催化下，成为加速“碳中和”的重要材料。
经过我国科学家及企业家的不懈努力，在生物基材料赛道，部分领域已经实现赶超国外，拥有完全自主的知识产权及工艺包，摆脱了西方原料封锁及技术封锁。
目前国内部分龙头企业已打通全产业链技术，使得生物基材料成本大幅下降，逐步实现商业化，并开始在部分领域补充及替代石油基产品。
大部分人或许对“生物基”这个词感到陌生，事实上，生物基材料早已经渗透到我们日常生活的方方面面。
乐高早在2020年就已经宣布，将在2030年之前放弃原始的石油基塑料，改用生物基材料制造儿童玩具。
奔驰、宝马、保时捷等汽车企业，也开始采用生物基塑料制备汽车零部件，蛋壳、大豆这些看起来与汽车毫不相关的东西，被引入汽车制造业。
今年年中，特步发布100%聚乳酸含量环保风衣。聚乳酸是一种新型的生物基材料，需要从玉米、秸秆等含有淀粉的农作物中发酵提取。11月，特步又推出了一款低碳概念环保跑鞋。至此，特步生物基材料从服饰渗透到了鞋履。
生物基材料这位材料领域的新晋“网红”所带来的影响力远远不止于此，在《中国制造2025计划》中，其就和纳米材料等被一同纳入新材料前沿研究领域。
小小的生物基，到底有何魅力？
事实上，生物基是以可再生生物质为原料，包括农作物，谷物、秸秆等，通过生物、化学以及物理等方法制造的新型材料。
以科创板上市公司凯赛生物为例，其用发酵法生产一种叫尼龙56的化纤便是一种生物基材料，生产1kg尼龙-56的碳排放量相比生产1kg尼龙-66（石油基），可减少4.31kg。
根据国际能源署发布的数据显示，2020年全球碳排放总量在306.9亿吨左右，远高于2010年以来的平均水平。中国碳排放量居于全球第一，高于北美和欧洲等国家，控制碳排放势在必行。
如今，站在双碳的战略高度上，生物基逐渐站上了明星风口，成为了实现碳中和目标的不二之选。
一直以来，石油基支撑起了现代材料的半壁江山，橡胶、塑料、化学纤维等材料的合成，都离不开石油。
由于传统石化能源日益枯竭以及原料成本飙升，各国都在寻找可持续来源的替代品，依靠化石原料的经济模式已经不适合当今时代的发展要求。
后石油时代，我们应该用什么样的材料？
随着生物法制备石油化工产品技术的突飞猛进，生物基新材料成为了显而易见的选择。麦肯锡曾预测70%的石油化学品，未来可以通过生物学手段生产。
生物技术的应用可降低工业过程能耗15-80%，原料消耗35%-75%，减少空气污染50%-90%，水污染33%-80%。
据经合组织（OECD）预计，全球有超过4万亿美元的产品由化工过程而来，在未来的10年，至少有20%的石化产品、约8000亿美元的石化产品可由生物基产品替代，目前替代率不到5%，缺口近6000亿美元。
目前生物基产品的生产方式主要有两种，第一种是大家熟知的合成生物基技术，通过构建相应的细胞工厂合成相应化合物，合成生物技术更适宜生产复杂分子结构的化合物。如特色原料药、添加剂、功能性分子等。
第二种是通过先进催化技术生产先进生物基材料，这种生产方式更加适宜大规模生产大宗基础化学品，如聚酯、纤维、锂电池隔膜、表面活性剂、薄膜、中间体、原料药等。
生物基新材料可以对标现有市场中应用的绝大多数石油基产品，对石油基形成了真正的“换代升级”。随着生物基新材料逐渐走入聚光灯下，善于捕捉趋势的资本也因此闻风而动。
此前还在消费、TMT等领域大展身手的投资者，正快速适应技术领域的变化，红杉资本、经纬中国、高瓴资本、碧桂园、美团等众多明星机构，纷纷入局生物基相关领域。
2021年7月，红杉资本领投合成生物技术公司恩和生物。沈南鹏曾表示：“我们应该相信科技创新的潜力，比如新能源领域、合成生物学、生物科技等领域。”
高瓴资本也在生物基赛道上积极落子。2022年1月10日，蓝晶微生物宣布完成B3轮融资，至此B系列融资总额已达15亿人民币。其中，高瓴创投在本轮融资中继续追加投资。
押注碳中和投资的君联资本，也在生物基领域抢先布局。去年2月，君联资本投资了从事呋喃类生物基材料设计和开发的初创企业中科国生；去年12月，中科国生又对外宣布完成近亿元Pre-A轮融资，君联资本作为老股东继续追加投资。
为何资本纷纷选择生物基新材料这个细分领域？
从大的层面来看，生物基是在双碳、可持续发展背景下快速发展的大赛道；细化而言，有些产品在底层逻辑上也确实更适合生物基的方式来生产。
君联资本投资人告诉猎云网，“在生产端，中国在部分生物基材料的生产方式上积累深厚，从制造、设计、到产业工人，整个产业链成熟度高；在应用端，中国拥有最大的终端消费市场，因此中国在部分生物基材料赛道中有很大的产业基础优势。”
目前，生物基赛道还处在创新发展的初期，各家企业纷纷试水，但未来如何竞争格局还未定型。中科优势董事总经理邹涛表示，生物基材料有着广泛的应用场景，核心技术能力的持续研发迭代及市场端运营资源的开拓在企业成长中占据着关键性的权重，这类科技型企业从什么技术路线开始创业很重要，如何持续的经营好、保持整体竞争优势，最后能占据市场份额胜出更为重要。“我们会对所投资孵化的项目进行陪跑式深度赋能，为项目长期发展保驾护航。”
事实上，生物基并不是一个新鲜概念，早在2000年左右就被提出，在国外，早有企业抢滩登陆生物基领域。
Braskem是来自巴西的化工巨头，也是全球领先的生物聚合物生产商，成立于2002年，2010 年向市场推出绿色环保的生物基PE，目前客户遍及全球100多个国家。
壳牌的衍生公司Avantium，其总部位于荷兰的阿姆斯特丹，成立于2000年2月，公司主要产品是PEF，近些年将呋喃二甲酸(FDCA) 的商业化作为重点开发产品。
欧盟地平线欧洲专项计划在2021至2027年筹备近1000亿欧元，以加速生物基产业发展。
现代石化工艺是建立在以西方国家企业为基础上发展而来的，如杜邦、巴斯夫、壳牌石油等，化工产业的大部分核心专利掌握在国外手中，我国所掌握的产业环节附加值低，且原材料、知识产权受到严格限制，阻碍了我国新材料、化工产业的发展。
美国能源部曾经从300多种源于生物质的化合物出发，筛选出了最具有代表性的12种生物基平台化合物，其中2,5-呋喃二甲酸（FDCA）被认为是石油衍生物对苯二甲酸的最合适的替代物，一直是产业界和资本圈追逐的热点。
FDCA 的合成技术路线主要包括5-羟甲基糠醛（HMF）路线、己糖二酸路线、糠醛路线和二甘醇酸路线。其中，HMF路线最受重视。前瞻产业研究院的报告中曾提到，HMF-FDCA-PEF的连续化生产方式，可以减少中间运输环节，有利于降低终端产品PEF的生产成本。
由于HMF具有唯一不可替代性，国内外众多企业跃跃欲试。目前，AVA、巴斯夫、中科国生、合肥利夫、达高特等企业都参与布局。
过去，由于技术壁垒、原料和量产化，导致HMF成本高，市场化进程的推进一直十分艰难。
相较欧美更先进的绿色环保理念，国内在生物基材料领域的研究起步较晚，不过在政策的推动下，生物基材料的发展在近两年获得大力推动，在HMF领域，行业已涌现出一批有实力参与者。
从现有相关企业的产业链布局来看，中科国生是唯一布局完整产业链的企业，已实现HMF连续化生产，同时突破了其他核心产品，诸如FDCA、THFDM等的规模化生产，并完成了下游衍生物在市场终端的测试，打通了从HMF到下游衍生物单体和终端产品的全技术链条。
中科国生在国内生物基材料领域领先的创新式突破得益于其团队率先通过选择催化剂和溶剂体系实现了连续化的HMF生产工艺，区别于现有其他企业的间歇釜式工艺，解决了HMF产业链最关键的卡脖子环节,并于近期又突破了HMF非粮原料来源的全链条工艺，真正可以实现HMF、FDCA以及其他衍生物的低成本规模化能力，也正因此，中科国生得到了君联资本、经纬中国、五源资本和君盛投资等国内一线投资机构的认可。
当下，转向低碳经济已经成为全球共识，就目前来看，作为石油基材料的升级替代产品，生物基化学品及材料，将成为新的时代风口，我国生物基材料产业也逐渐朝着规模化和产业化方向发展，这片潜力巨大的新蓝海，参与者们将会在未来掀起更多的浪潮。
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