可降解塑料(比如PLA)的成本降低可能是一个长期的过程

苕国土鱼

2021-02-15 18:27财经领域创作者
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我们都知道,奶茶等已经不让使用普通的塑料吸管了,为此还引发了网上关于纸吸管影响奶茶体验的大讨论。于是新型材料可降解材料的塑料吸管就出来了,但是成本偏高还是一个重要的问题。那么我们今天就来分析一下吧。

有些报道中指出,使用新型的可降解塑料吸管,比以前的聚丙烯塑料吸管的成本要高出很多倍,是的,仅材料价格就超出了很多倍,可食用聚丙烯塑料的成本大概一吨8千元,可降解塑料吸管中主要的材料,比如聚乳酸(PLA),一吨的进口价在3万美元以上,国产的价格略低,但也低不到哪里去。这个差异可是惊人的,也就是说,这个转换的成本,一时间之内大家都还很难承受。于是,我们就只能无奈地接受纸吸管来先用着了。

聚乳酸等新型可降解材料,不仅价格高得离谱,而且产能也很有限,也就是说,如果大面积换用这种新材料,其价格在原有高价的情况下,还要因为供求的变化价格再度暴涨。2020年国内聚丙烯(PP)一年的产能超过2500万吨,而2020年全球聚乳酸产能近40万吨。这个产能的数量级的对比也是让人难以接受的。

目前,美国Nature Works是全球最大的聚乳酸生产企业,2020年拥有聚乳酸年产能16万吨,约占全球总产能的41%;其次是荷兰Total Corbion公司,现有年产能7.5万吨,产能占比约19%。

在国内,大约在2000年才有研究院和企业起步研究该类产品,生产目前还处于起步阶段,投产的生产线少,规模很小。主要生产企业包括吉林中粮、海正生物等。当然,在限塑令的政策红利下,一群企业已经开始在投入新的项目建设之中。

就在2021年1月5日,在中国生物降解树脂“十四五”规划PLA树脂座谈会上,深圳市高分子行业协会常务副会长、秘书长王文广作了相关报告。他指出,2020年全球已建和在建聚乳酸企业产能仅33.5万吨,十四五期间中国企业PLA产能规划将超330万吨。

这是一个什么概念,也就是几年之内,我们国内就建成超过现在全球十倍的产能,这听起来怎么有点让人感觉不太现实呢。

当然,专家的说法并非空穴来风,因为从公开资料上可以看出来,2020年底我们建成的产能约为12万吨,但在建的产能却高达382万吨,具体情况如下:

看来,聚乳酸行业迎来大发展,就在眼前了,以后可能不仅吸管,连杯子都用可降解塑料的可能性都是很大的。

我们来说说聚乳酸的生产过程吧:

就是这么一张绿色的图就表示得差不多了,但这是其产品的循环全过程,具体的生产过程只是乳酸车间和生产车间这一部分,我们简单说一说。

聚乳酸生产是以乳酸为原料,传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料,目前美、法、日等国家已开发利用农副产品(比如桔杆)为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。

聚乳酸生产工艺流程大概要经过这向个阶段:

取材,将玉米等壳类作物碾碎后,从中提取淀粉,然后将淀粉制成未精化的葡萄糖。

发酵,用类似生产啤酒或酒精的方式来发酵葡萄糖,而葡萄糖发酵后变成类似于食物添加用于人体肌肉组织内中的乳酸。

中间型产物,将乳酸单体以特殊的浓缩制程,转变成中间型产物——减水乳酸,即丙交酯。

聚合,丙交酯单体经过真空净化后,再以一种不使用溶剂的溶解制程来完成开环的动作,使单体聚合。

聚合物修饰,由于聚合物的分子量与结晶度的不同,可使材料特性的变化空间很大,所以因不同应用的产品,将PLA做不同的修饰。

上面的说法多少有些枯燥,我们只需要知道,其生产一吨聚乳酸差不多要消耗2.5吨玉米,当然也可以用6吨秸秆,只是秸秆的生产工艺还有很多难题要解决。现在玉米每吨的采购价格在2800元左右,仅主要原料的成本就已经超过现在聚丙烯(PP)的价格了。可以肯定的说,不管工艺如果改进,产能如何提升,其成本永远都要远高于原有的传统石化塑料。

好在,我们计算所有近400吨产能都顺利开产后,聚乳酸生产消耗的玉米量,占我们国内玉米产量的不到4%,由于生产可降解塑料,导致粮食问题的可能性倒是不大的。

我确实没有见到过聚乳酸工厂,也不了解其具体的生产工艺细节,但作为一个从事化工生产行业多年的人,我知道财务的第一件事是计算物料平衡。2.5吨原料,只产出1吨产品,如果附产品不全是水的话,后续的麻烦就不少。虽然相关资料上说其生产过程也是绿色环保的,但并未指出其成本。我认为1.5吨,占比达60%的副产品和废物的处理,可能是聚乳酸生产过程中沉重的成本负担。

当然,如果有兴趣的朋友,可以研究这些副产品的用途和后续加工方面的问题了,把这些废物利用起来,说不定又会有新的产品和行业产生呢。

可降解塑料是个新行业,其前景广阔,但要由社会来承担的经济成本也很高,朋友们,大家做好准备了吗。

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