着眼两大环境议题，我们从减塑政策起笔，审视生物基材料，透视可降解材料新视角。本文将深入洞察可降解材料特性与趋势，为企业提供可持续发展的新出口，希望给关注可降解材料的公司提供一种新的思路和启发。
本文是系列文章第一篇，我们将为大家介绍目前的政策背景、行业趋势，详细展开可降解材料的优势与弊端；在第二篇文章中我们将结合商业和可持续，从美妆、食品、酒店和宠物四个行业入手分析，为关注可降解材料的公司提供解决第一增长曲线的新思路，从行业需求与实际效益分析可降解材料能给企业带来什么。*本洞察来源于 MSC 与国内某知名可降解材料供应商企业的合作项目。
近年来，随着人们消费方式的变化、新兴领域的快速发展、新冠疫情对一次性医疗及防护用品需求的增加，一次性塑料制品年废弃量超过 2000 万吨，是造成塑料污染的主要来源。2020 年，我国塑料用量为 9087.7 万吨，废弃量约为 6000 万吨。其中，40% 是一次性塑料制品，如塑料包装袋、农业塑料薄膜、快餐盒、饮料瓶等。
当前影响人类可持续发展和健康的两大公敌：一是碳排放，造成全球气候异常变化；二是塑料污染，微塑料在自然界中可存在数百年，通过生物循环对人类的健康造成损害。塑料污染问题绝不可忽视，从国内到国际，各国纷纷采取相应措施。
政策背景与行业趋势
我国重视塑料垃圾的环境影响，也是较早发布「限塑令」的国家之一。早在 2008 年 6 月，我国就开始施行「限塑令」，通过价格杠杆，提高塑料袋的成本，以此来减少公民日常生活中塑料的使用。
然而随着经济社会发展，居民收入水平不断提升，逐渐习惯塑料袋付费制度，价格杠杆作用有限，电商、快递、外卖等新业态也在蓬勃发展，众多因素都导致塑料制品消费量快速上升，造成新的资源环境压力，新政策由势而出。
从「限塑令」至「禁塑令」，政策在三个阶段呈现出宏观向微观、由指导性政策向强制性政策发展的特点，可降解塑料产业迎来发展蓝海。2022 年以来全球首个「限塑令」发布叠加两会最强音，可降解材料产业迎风起势。
国内限塑政策相继出台
2007 年国务院办公厅出台首个「限塑令」，在全国范围内禁止生产、销售和使用超薄塑料袋，实行塑料袋有偿使用制度。但随着互联网的普及，电商和外卖行业快速兴起，对应的快递包装与一次性餐饮具需求猛增，为限塑带来了新压力。
2017 年，全生物降解材料入围国家「十三五」材料计划。
2019 年，国家发改委鼓励生物可降解塑料及其系列产品的开发、生产与应用。
2020 年，国家发改委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，提出了到 2020，到 2022，以及到 2025 年的分阶段实施目标，限制部分塑料制品的生产销售和使用，推广应用替代产品，加强塑料废弃物的回收和清运。
2021 年，各省市及其下属部门针对「十四五」对资源节约及环境保护方面的要求，不断完善地方限塑政策。2022 年 3 月，第五届联合国环境大会上，175 个国家和地区的代表通过了《终止塑料污染决议（草案）》，将在 2024 年底前完成首个全球「限塑令」。
*政策推进
国际携手限塑行动
2015 年 12 月，欧盟启动循环经济行动计划，主张构建可持续产品，确定了塑料作为七个关键产品领域之一，并明确推动废弃物减量增值，减少对境外废弃物处理的过度依赖。
2015 年时，有 55 个国家和地区对一次性塑料的使用进行了限制，到 2022 年，这一数字已经达到 123 家，增幅达 124%。
2018 年 1 月，欧盟通过《欧盟塑料战略》，旨在改变欧盟塑料产品的设计、生产、使用和回收方式。
2019 年 2 月，荷兰、法国等国家联合欧洲 80 多个组织（政府、公司、非政府组织和商业协会等）发布《欧盟塑料公约》，并试图组织构建全球塑料公约网络。
到 2021 年，全球塑料公约网络已有 10 个国家公约，2 个地区公约。
2022 年 3 月，第五届联合国环境大会上，175 个国家和地区的代表通过了《终止塑料污染决议（草案）》，将在 2024 年底前完成首个全球「限塑令」。
为解决塑料污染问题，各界皆在寻找可持续方案替代传统塑料。如何找到与发展最契合的材料？我们审视市面上的各类替代材料，发现可降解材料是最理想的选择。
可降解材料
目前，传统塑料的替代方案有传统非石化材料（如玻璃、陶器、金属、纸等）和生物可降解材料，而在生物可降解材料中，生物基可降解材料具有类似塑料的物理和机械性能，结合了传统塑料的优点，同时又兼备白色污染难降解，增排温室气体这两个传统塑料最容易被诟病之处的解决方案——可降解，当之无愧成为传统塑料最重要的替代方案。
而伴随着可降解材料的出现，各界对「伪降解」概念有更严苛的审视。如 PLA（聚乳酸）作为如今广泛被使用的塑料的替代品，对降解环境的要求较为严苛，且最终无法达到 100% 的完全降解，因此尽管 PLA 存在许多材料优势，但逐渐在降解程度上受到了一定的质疑。
可降解材料发展中存在的阻碍
- 在生产制造环节存在困境：成本过高。众所周知可降解材料符合绿色环保标准，其量产的重要条件除了需要技术成熟外，原材料的成本也需要在合理范围内。现阶段主要可降解材料成本过高，替代进程阻碍大，导致应用范围有限，成为其发展的「瓶颈」。
- 在材料使用环节存在困境：伪降解以假乱真。目前可降解塑料在餐饮的应用最高，但由于可降解塑料的成本高、技术难度大，同时目前相关标准对可降解塑料的概念不明确，部分制造商偷梁换柱，导致产品无法真正实现完全降解，无法贯彻落实绿色环保。
- 在处理回收环节存在困境：不具备成熟的可降解条件。目前我国可降解塑料无法实现单独的 100% 降解处理，不具备或不完善降解条件、降解速率、降解环境，此时其与不可降解塑料并无区别，无法解决「白色污染」问题，可降解材料全周期体系无法实现真正的闭环，阻碍其广泛应用。
PHA 的可持续特性
PHA 是一种天然的生物基材料，由微生物利用油脂或者淀粉生成。该材料不仅具有优异的气体阻隔性、耐热性等材料物理性能，还能够在自然与多种人工条件下实现生物降解，尤其是能够在海洋环境下实现生物降解。PHA 在降解性及应用面上均更优，且碳中和得分最高，为实现「碳中和」并减少塑料污染提供独特的解决方案。
降解性
- PHA 是唯一能真正在海洋和土壤中实现 100% 降解的材料，其降解产物是人类天然存在的能量分子，具备环境友好属性。
- PHA 具有良好的生物性能。如生物可降解性、热塑性、非线性光学性能、生物相容性、气密性和压电性能；被广泛应用于化工、包装、医疗、农业、日用、军工等领域，得益于其良好的生物相容性，PHA 在高附加值的医疗领域的应用相对于其他材料更为商业化，可以作为医学和治疗应用的生物植入材料。
- PHA 可以与其他材料共混实现更好的物理性能。由于 PHA 在各种自然及人工环境下均具有良好的降解性，生产其他各类可降解材料的企业正积极尝试将材料与 PHA 共混，以达到在较高降解性的同时拥有更好的物理性能的目的。
- 其他可降解材料如 PLA，需要工业条件的堆肥与厌氧发酵将其水解为低聚物，才能实现生物降解。我国在发展堆肥与厌氧发酵设施方面却是任重道远，困难重重。在这样的背景下，无需专门的堆肥或厌氧发酵处理即可降解的 PHA 无疑能大幅降低塑料处理的压力。
*降解性与堆肥性
应用面
PHA 物性指标区间广泛，是微生物合成的一系列天然聚酯，目前已经发现其具有150多种不同的结构单元或单体。
相较改性淀粉、PBAT、PLA 等可降解材料，PHA 综合性能更好。
PHA 系列分子不同的属性指标意味着它们不仅可以用于不同的应用场景，如一次性制品、软质包装、纸塑复合等，还可以通过与不同结构的 PHA（对应不同物理机械性能）及其他可降解材料的共混实现更好的物理机械性能 如与 PLA 共混提升其韧性、与 PBAT 共混提升其强度等。
*可应用场景
市场潜力
得益于 PHA 在材料性能、生物可降解性、减碳上的卓越表现，市场对 PHA 的潜在需求有很大的增长空间。当前 PHA 和相关技术正在形成一个从生物基原材料、PHA 材料生产、材料中间商、包装到终端应用的工业价值链。
未来，随着成本的进一步降低以及高附加值应用的开发，PHA 将成为一种成本可被市场接受的多应用领域生物材料，成为可降解材料未来的主要发展方向之一。
然而，技术壁垒和产品价格问题作为 PHA 材料实际存在的障碍，始终是 PHA 目前尚未占据市场位置的重要原因。
出于成本考虑，PHA 材料在成本上与 PLA 或 PP 等相比不具备优势，目前通过规模化量产实现降本增效的前景不明确，而在供应链效率上又有加工时的稳定性不如 PLA 的缺陷等。PHA 的下游商业化应用场景正处于探索期，行业内的落地实践以技术储备项目为主，缺乏稳定的供需关系。
总结
综上所述，在国内外限塑禁塑政策严格背景下，可持续行业与可降解材料下沉趋势愈发显著，部分企业对新兴材料产生好奇心，而在可降解材料中，我们审视发现 PHA 材料的可降解性能卓越，可成为各行业替代 PLA 的选择。那么究竟有哪些行业存在着对 PHA 的潜在需求？
在下一篇文章中，我们将以酒店、美妆、食品和宠物四个行业为案例，重点介绍下游行业目前需求与以 PHA 材料为代表的可降解材料应对这些需求的具体路径，助力行业可持续发展。如果大家有任何疑问或是观点，欢迎在评论区留言。