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1、2022年聚乳酸行业深度分析报告目录1.降塑令持续升级，PLA迎需求拐点.51.1 第一梯队：中、欧政策力度大.61.1.1 中国：国家和地方持续推进，各省进度不一.61.1.2 欧洲：政策明晰，最严法令进入执行期.81.1.3 美国等：相对滞后，力度不及欧洲.91.2 哪些可降解材料会脱颖而出？.101.3 PLA等可降解塑料替代空间广阔.122.短期丙交酯产能和技术是胜负手.132.1 政策刺激需求拐点，市场化动力不足.132.2 国内已突破丙交酯技术 卡脖子.163.长期PLA市场取决于成本，一体化是趋势.193.1 乳酸和原材料环节是远期降本和扩产抓手.193.2 产业链一体化布局有助
2、于降本增效.233.3 改性技术和降本能力打开市场空间.244.国内厂商弯道超车，行业进入高景气区间.254.1 扩产高峰将至，行业进入高景气区间.254.2 2025年降塑令下PLA大宗需求208万吨.265.推荐标的.295.1 光华伟业：3D打印材料龙头，积极布局降塑令赛道.295.2 海正生物：PLA领域 拓荒者，增资扩产动能足.325.3 金丹科技：国内乳酸龙头，PLA一体化加速布局.355.4 中粮科技：深耕玉米深加工，前瞻布局PLA产业.375.5 同杰良：任杰团队领军，掌握PLA全产业链技术.395.6 丰原生物：PLA潜在龙头，一体化产能充裕.416.风险提示.41图表目录图
3、1：全球各国发布的禁塑令或限塑令.6图2:欧盟禁塑政策实施时间和范围.9图3:2 0 1 9年一次性塑料产量及占比.1 2图4:聚乳酸碳循环产业链.1 3图5:P L A售价显著高于传统塑料.1 4图6:丙交酯生产步骤示意图.1 7图7:2 0 1 6-2 0 2 2年玉米价格（单位：元/吨，截至日期2 0 2 2年4月2 0日）2 0图8:秸秆替代玉米生产聚乳酸.2 1图9:2 0 15-2 0 2 1年玉米及秸秆产量.2 2图10:2 0 2 1年市场普遍路径计算聚乳酸生产成本（单位：万元/吨）.2 3图11:全产业链覆盖下PL A的理论成本（单位：元/吨）.2 4图12:PL A传统应用
4、领域.2 4图13:其他可开发使用领域.2 4图14:2 0 2 0年全球聚乳酸行业产能市场结构（）.2 5图15:2 0 2 1年全球聚乳酸行业产能市场结构（）.2 5图1 6:公司产品矩阵.2 9图17:公司17-2 1年营收、净利润、经营性净现金流.3 0图18:公司17-2 1年毛利率、净利率、R O E （摊薄）（）.3 0图19:X 型生产系统.3 1图2 0:公司产业布局.3 1图2 1:公司淋膜纸技术应用.3 1图2 2:公司18-2 1H 1营收、净利润、经营性净现金流.3 3图2 3:公司18-2 1H 1毛利率、净利率、R O E （摊薄）（）.3 3图2 4:公司生产过
5、程的工艺示意图.3 3图2 5:18-2 2 Q 1营收.净利润、经营性净现金流.3 5图2 6:18-2 1Q 1毛利率、净利率、R O E （摊薄）（）.3 5图2 7:金丹科技全球产能排名第三.3 6图2 8:2 0 18-2 0 2 1年公司分产品营收占比（）.3 7图29:17-22Q1营收、净利润、经营性净现金流.37图30:17-22Q1毛利率、净利率、ROE（摊薄）（%）.37图3 1:公司部分产品展示.40图3 2:公司聚乳酸&乳酸产能（单位：万吨）.41图3 3:公司未来3-5年产能占全球比例（）.41表1：禁塑限塑阶段性任务.6表2:全国部分地区限塑政策及落实情况统计.7
6、表3:美国及其他国家限塑法案.9表4:可降解塑料及传统塑料性能及对比.10表5:生物可降解塑料全球产能、价格对比.11表6:聚乳酸生产工艺.14表7:2021年全球聚乳酸产能统计（单位：万吨/年）.15表8:未来3-5年全球聚乳酸产能统计（单位：万吨/年）.15表9:全球丙交酯产能统计（单位：万吨/年）.18表10:全球现有及拟建乳酸产能统计.19表1 1:中国玉米供需平衡表.20表1 2:企业聚乳酸各环节工艺情况（截至2022年4月）.26表13:22-25年我国可降解塑料市场空间测算.28表14:2022年PLA市场需求.29表15:2025年PLA市场需求.29表16:公司挂牌后定增历史
7、.31表17:主要聚乳酸牌号.32表18:公司增资历史（截至2022年3月）.34表19:发行上市募集奥金用途.34表2 0:金丹科技原料玉米需求.36表2 1:国内企业燃料乙醇产能（截止2020年）.38表2 2:公司聚乳酸产能加速犷建.401.降塑令持续升级，PLA迎需求拐点1.1 第一梯队：中、欧政策力度大各国政府积极制定限塑禁塑法令，推进一次性塑料改革。据国际能源署（I E A）统计数据，过去五年中，有6 0多个国家实行对一次性塑料实施禁令或征税，欧盟、中国等主要经济体政策力度不断加大，已 逐 步 将 限 塑 令 升 级 成 禁 塑 令 ，并将禁塑产品范围从塑料袋扩大至一次性塑料用品。
8、2 0 2 2年3月，来 自1 7 5个国家的国家元首、环境部长和其他代表在内罗毕联合国环境大会上达成一项历史性决议，签 订 在2 0 2 4年底前结束塑料污染，该协议具有国际法律约束力。由于吸管、方便袋、地膜等需求刚性，未来替代品市场空间广阔。图1：全球各国发布的禁塑令或限塑令斐料来源：IHS、前瞻产业研究院、申万宏源研究1.1.1 中国：国家和地方持续推进，各省进度不一开展全国限塑，逐步实现一次性不可降解塑料 清零”计划。2 0 0 8年1月，我国首次颁 布 关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知，从6月1日起在全国范围内实施，禁止企业生产、销售、使用厚度小于0.0 2 5毫米的塑料购物袋，
9、且实行塑料袋有偿使用制度。2 0 1 2年国家加大政策力度，鼓励发展生物可降解塑料及其系列产品开发，为进一步实现全国限塑打下基石。到2 0 2 0年1月，国内 史上最严限塑令”一 关于进一步加强塑料污染治理的意见出台，政策明确不可降解塑料袋；一次性塑料餐具；宾道、酒店一次性塑料用品；快递塑料包装四项一次性产品的禁令实施时间和地区。严令颁布后，国家商务部、国家邮政局等部门出台相关法案，全力支持禁塑政策。表1：禁塑限塑阶段性任务实施品类具体任务实施地区完成时限一、商场、超市以及餐饮打包外卖服务和各类展会活动，禁止使用不可降解塑料袋。直辖市、省会城市、计划单列市城市建成区。2020年底不可降解塑料袋
10、、规范和限制集贸市场使用不可全部地级以上城市建成区和2022年底降解塑料袋。沿海地区县城建成区三、集贸市场禁止使用不可降解塑全部地级以上城市建成区和2025年底料袋。沿海地区县城建成区一、餐饮行业禁止使用不可降解一次性塑料吸管.全国范围2020年底一次性塑料餐具二、餐饮堂食服务，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。地级以上城市建成区2020年底二、餐饮堂食服务，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。县城建成区2025年底四、餐饮外卖领域不可降解一次性塑料餐具消耗强度下降30%.地级以上城市2025年底宾馆、酒店一次性塑料用品一、星级宾馆、酒店等场所不再主动提供一次性塑料用品.全国范围2022年底二、实施
11、范围扩大至所有宾馆、酒店、民宿。2025年底一、禁止使用不可降解的塑料包装北京、上海、江苏、浙江、袋、一次性塑料编织袋等，降低不福建、广东等省市的邮政快2022年底快递塑料包装可降解的塑料胶带使用量。递网点二、禁止使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶带、一次性塑料编织袋等。全国范围邮政快递网点2025年底烫料来源：关于进一步加强塑料污染治理的意见、关于进一步加强商务领域塑料污染治理工作的通知、申万宏源研究各地区政策落实进度不一，海南和北京执行力度较大。目前，我国已有2 0多个地区出台相关降塑法案。2015年吉林省率先提出禁塑政策，成为国内第一个全面 禁塑 的省份，规定全省商品批发和零售等行业不得使
12、用一次性不可降解塑料袋、塑料餐盒。2019-2020年，各地限/禁塑政策密集出台，且大部分地区都达成阶段式开展塑料治理的共识，分2020/2022/2025年为时间节点，分阶段完成目标限塑计划。政策实施至今，各地区进展不同，其中海南和北京执行力度大，截 至2021年海南各相关市县已淘汰关停传统塑料制品的生产企业或生产线；各市县限塑政策普及率超90%,且在全省重点行业场所生物降解塑料替代品平均占有率已达到72.85%;北京地区限塑政策实施成果显著，2021年北京市塑料袋销量同比下降37%;主要品牌快递的累计投入使用可降解塑料包装袋达3370万个。除海南和北京外，山东、浙江等其他地区禁塑进展略慢。
13、短期来看，大部分地区限塑政策受限于不可降解塑料源头治理难、大面积推广受限、政策试点还未完成试验等问题、供应商产能释放慢，禁塑推进较难。未来伴随着先行地区限塑目标达成带来的示范效应，以及可替代塑料产能释放，其他省份和地区有望逐步推进。表2:全国部分地区限塑政策及落实情况统计I地区发布时间政策名称主要内容落实情况（吉林省2015年1月 吉林省禁止销售和使用一次性不可降解塑料袋、塑料餐具规定全省商品批发和零售、住宿餐饮服务行业不得销售、使用或提供一次性不可降解塑料袋、塑料餐盒。2016年1 -5月数据显示,全省大型商超产品替换率达9 0%,并且长春市欧亚集团、沃尔玛等大型连锁超市和必胜客等餐饮集团均
14、已和可降解塑料企业建立起稳定供应联系。海南省限塑成效显著，主要落实情况包括：1）市县禁塑工作机制初步建立；2）各相关市县均已淘汰关 海南省全面禁止2020年底前，全省全面禁止生产、销售和停塑料制品的生产企业或生产线；建立了部门联合海南省2019年3月生产、销售和使用使用一次性不可降解塑料袋、塑料餐具。执法机制，行政执法案件卷宗材料齐全，结案率达一次性不可降解塑2025年底前，全省全面禁止生产、销售和94%;3）全省重点行业场所生物降解塑料替代品平料制品实施方案使用列入名单内的塑料制品。均占有率为72.85%,其中12个市县平均占有率超过70%;4个市县占有率超过60%。4）开展宣传动员。各市县
15、禁塑政策知晓率超90%。到2022年，全省一次性塑料制品消费量浙江省2020年9月 天 十 世/加5至塑料污染治理的实明显减少，替代产品得到推广；到2025年，全省塑料制品生产、流通、消费和回浙江省各市限塑落实不一，限塑状况仍需时间推进。州 惠 儿 沙收处置等环节的管理制度基本建立。2020年底，在餐饮、邮政快递等重点领域禁止和限制部分塑料制品的生产、销售和上海2020 年 10 上/用巾天lit步加强塑料污染治理的实施方案使用；到2021年，全市一次性塑料制品限塑监管、处罚加强；大型超市均不可提供一次性月消费量明显减少，替代产品有效推广；到2023年，全市塑料制品生产、回收处置等环节的管理制
16、度基本建立。不可降解塑料袋。至!I 2025年底，全省地级以上城市建成区山东省2020 年 10 山东省进一步加和沿海县城（市、区）建成区等上述区域的集贸市场禁止使用不可降解塑料袋。鼓山东省主要城市限塑普及率提高，农贸集市、小商月通生衿后木/口 理 头励有条件的地方，在城乡结合部、乡镇和超等区域仍待深入推进。农村地区集市等场所停止使用不可降解塑料袋。北京2020 年 12月 北京市塑料污染治理行动计划（2020-2025 年）到2022年，塑料污染治理政策标准体系初步建立；到2023年，全市重点场所、重点沿线塑料污染基本消除；到2025年，塑料污染治理制度全面建立。限塑政策循序开展，过去一年里
17、北京市在餐饮、外卖、快递等重点领域取得明显进展。政府为推进限塑政策进度已开始规划可循环快递包装规模化应用试点；摸索社区菜市场塑料袋使用情况；加强限塑监管力度等。河南省2022年2月 河南省城市生活垃圾分类管理办自3月1日政策实施起，依法禁止生产、政策监管力度加强，政府联合企业逐步建立降解塑料溯源体系，推出溯源码和联盟标识，追溯塑料制销售和使用不可降解的一次性塑料制品。品生产企业，减少不可降解塑料产品追查难等问题，推进禁塑进程。资料来源：各省政府官网、公开资料收集、申万宏源研究注：政策落实情况根据最新网络公开信息收集，数据收集截至日期为2022年5月。1.1.2欧洲：政策明晰，最严法令进入执行期
18、欧盟最早开始实施限塑政策在2015年，政府提出在2019年底欧盟成员国的民众年平均塑料袋消耗量必须低于90个/年，到2025年该数字将下降至40个/年。随后，欧盟委员会于2019年颁布史上最严禁塑令，从2019年7月1日开始，欧盟成员国需要逐步减少使用餐具、盘子、吸管、饮料搅拌器等10项塑料制成的产品，而至（J 2021年，上述产品必须达到全面禁止使用传统塑料生产。另外,欧盟也明确其他产品未来降塑指标，1）包装制品，欧盟计划到2025年，所有包装制品要将传统塑料的使用量降低20%,且实现可重复使用或可回收、可再生；并且将材料回收再利用成分提升至30%。2）塑料瓶领域，政策指出到2029年欧盟成
19、员国必须做到塑料瓶回收率达90%;到2030年，塑料瓶中可再生材料使用占比不低于30%。图2:欧盟禁塑政策实施时间和范围欧 涮 政 阚 续 出 台目标欧2H2O15年发布限塑2019416月，ms 员会we,IF式JTH最 产 的 p令an帛2 01 8 1 R(09R K S会了-9 m lR B S 内的EML卷至于改射品在欧SB的设计、生产、使用和回收的方式.2 0 2 0 3 .m n n i雷 集 出 公 包 括 OHMB M 8 令的审查意见等.2。21 的，金2 0 2 9 ,S H IK管、春丽花棒 K 9 M 9 O%。次性E MS,氧化降解型料，发 油 g茶乙烬食品容器耳肺
20、子.这些用品将由W2025年前，达致具体目如括：衡 1甭 柳 宛 0阿使用”少可回收19生；丽 生203西 起，92030会的含9 m l 25%,M Httim n jtfm m o B a B o%.资料来源：中国农产品质量安全网、IPIF2020、申万宏源研究注：欧盟21年全面禁止的10项一次性塑料制品包括棉签、餐具、盘子、吸管、搅拌器、气球棒，以及一些由发泡聚苯乙烯制成的产品（杯子和食品、饮料容器）和所有氧化性可分解塑料制品。1.1 3美国等：相对滞后，力度不及欧洲美国多个州颁布禁塑令”，响应全球限塑、禁塑计划。2020年美国纽约州和华盛顿州宣布禁止一次性塑料袋，正式打响禁塑战争第一枪
21、；2021年，美国纽泽西、夏威夷及檀香山等地区陆续发布下一阶段禁塑政策，其中夏威夷及檀香山地区禁塑政策最严，宣告从2022年1月1日开始，所以供应商将禁止再提供一次性容器、餐盘、聚苯乙烯容器等产品。随着各个州的禁令开始，预计禁塑政策在美国其他地区将逐渐展开。限塑逐渐成为全球焦点，各国政府已制定相应方针。从其他国家来看，塑料污染的问题已经成为各国主要关注对象，2019年韩国、新西兰等均开始对塑料袋、塑料制品实施限制和禁止的政策。2021-2023年加拿大、澳大利亚等国家开始加码禁塑政策力度，加拿大政府公告到2021年底全国将会禁止使用一次性塑料袋、餐具、吸管、搅拌棒等产品；澳大利亚宣告到2023
22、年时，将逐渐淘汰一次性塑料制品。全球对未来塑料污染清零计划已逐渐达成共识，随着传统塑料淘汰，替代品市场空间逐步打开。表3:美国及其他国家限塑法案国家/地区 政策规定美国纽约州 2020年10月19日起，实施禁塑令，禁止超市杂货店使用塑料袋。美国华盛顿州 2020年起禁止使用一次性塑料袋。美国夏威夷及 第一阶段：2021年 1 月 1 日起，包括餐厅、酒吧、外火会等视频供应商将禁止提供购塑料袋及抛弃式餐具。檀香山 第二阶段：2022年 1 月 1 日开始，所有供应商将禁止提供一次性塑料容器、餐盘、碗、聚苯乙烯容器等。自 2021年 1 1 月起不主动提供塑料吸管；2022年 5 月开始禁止面积在
23、185平方米以上的商店和餐厅提美国纽泽西州 供塑料袋、纸袋和保丽龙容器；在 2038年禁止运输包装常用的保丽龙填充物；2044年全面限用塑料饮料瓶。美国德拉瓦州 自 2021年 1 月 1 日起禁用购物用塑料袋.美国费城 自 2021年 7 月 1 日起禁用塑料袋。政府宣布在2021年底全国禁用多项一次性塑料，包括购物用塑料袋、餐具、吸管、搅拌棒、六瓶装的饮料环以及难回收的食物容器。-厂 2019年 1 月 1 日起，大卖场及超过165平方米超市全面禁用一次性塑料袋；2030年前，减 少 50%的塑韩国料垃圾。新西兰 2019年 7 月 1 日起，大小商超全面禁止一次性塑料袋。澳大利亚 202
24、3年全澳范围内逐渐淘汰一次性塑料制品.冰岛 到 2021年全面禁止使用塑料袋。印度 到 2022年消灭所有一次性塑料产品密料来源：Greenpeace,申万宏源研究1.2哪些可降解材料会脱颖而出？目前市场上可降解塑料可分为“石 油 基 和“生物基 两大类型。两者区分方式主要以生产原料划分。石油基可降解塑料是以化石能源为原料生产，主要包括PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二脂）、PCL（聚己内酯）等。而生物基可降解塑料是以玉米、秸秆等生物基材为原料，主要包括PLA（聚乳酸）、PHA（聚羟基烷酸酯）等。生物可降解材料性能各异，相较下PLA和 PBAT工艺相对成熟，具备更高
25、经济效益是当前传统塑料市场的主要替代品。1）从材料性能和力学性能来看，PLA 的强度、耐久度、模量等数据都接近传统塑料，可用作塑料的替代品，但是聚乳酸的耐热性能不好，同时由于材质较脆耐冲击性能不良，所以需要通过不同改性方式后才能使用；PHA是一种通过微生物发酵而成的材料，其弹性高，擅长用于食品容器等领域；PBS的性能一般，介于PE和PP之间，虽然可以直接作为塑料加工使用，但是由于生产PBS的聚合过程中会带有少量未反应的丁二酸，从而容易老化；PBAT材料具有良好的伸展率和韧性，易于吹膜，被广泛用于一次性包装等；PCL拥有较低的熔点，Tg通常为-60,非常柔软，具有极大的伸展性可用来制作各种薄膜产
26、品，但由于结构柔软，强度低无法作为支架材料。表 4:可降解塑料及传统塑料性能及对比部分生物土 物 其 除63劫担仁，出是RJ王牧J P年醉说”币B 生 物 呈RJ降解初科至R JP庠瞬1与凯里科对比项目H科PLA PHAPBSPBAT PCLPE PS PP PETM 耐热性 低 高 成膜性能 中等 较容易高容易低 低容易 容易周 较 局 局 较 局 容易 中等 容易 容易高低较低低低低高较高高力学强度高低较高低低低高较高高耐久性高较低中等中等较低高高高高透明度高较高较低低中等高高较高高拉升强度(Mpa)50403025654045.535.958.6断裂伸长度(%)3640062073080
27、01.43505.5拉伸模量(GPa)3.453.5-3.031313.45Izod冲击强度(J/m)16-6045-21.448.126.7弯曲模量(Mpa)382840004002000280900340014002650玻璃化温度()57-6215-32-30-60-120102-2074热变形温度()55-100-56/4782-/47110-/67熔 点()135-175160-17210011560130-165270力学性能斐料来源：海正生物公开发行说明书，丰原生物官网、生物降解塑料研究院、申万宏源研究注1:由于传统塑料的种类较多，各种塑料的性能差异较大，上表中选取应用规模较大的
28、传统塑料进行列示；注2:PBS生产原材部分来源于生物质材料，将生物基丁二酸与石油化工来源的丁二醇单体进行聚合得到。2)从生产工艺和经济效益来看，相比其他生物可降解材料，PLA和PBAT的售价最低，且生产工艺相对成熟，产能领先。PLA和PBAT的原料成本和工艺成熟度突出。PLA的原材料主要以玉米和秸秆为主，材料成本相对较低。止 匕外，其生产工艺已经逐步成熟，可实现大规模生产，2020年全球聚乳酸产能已上升至39.46万吨/年，占据生物降解材料主要产能份额。PBAT的核心原料为B D O,近来受大宗涨价和BDO产能阶段性紧缺，BDO价格浮动较大，长期看，其经济效益和工艺成熟度依旧高于其他可替代新型
29、材料，根据可降解塑料专委会数据，21年PBAT的售价在2-3.25万元之间，最高售价仍低于除PLA外的可比材料，并且2020年PBAT产能已达至1 28.49万吨/年，未来仍有望继续扩。其他生物可降解材料在生产工艺和成本控制等方面均有不足。P B S受限于核心原材料丁二酸产能紧缺，原材料售价高达2万元/吨，导致生产成本较高。PHA和PCL则是由于生产技术仍不成熟。企业在生产PHA时受限于聚合物脱挥分离环节，产物分离纯化难度大；而在生产PCL时，企业仍面临原材纯度提高难，生产过程易爆炸等难点。因此，技术匮乏限制了 PHA和PCL的产能释放，缺乏大规模替代的经济效益。表5:生物可降解塑料全球产能、
30、价格对比将碳源发酵制成的乳酸，通 原料成本较高、丙PLA 玉米、秸秆等 过脱7K酯化、环化、精制、交酯环节技术卡脖 21.7 29.3 39.5 2.S-2.9聚合、造粒干燥制成 子I2018 年 2019 年 2020 年|售价(万元/吨)材料主要原材料制作方式成本制约因素 II1BDO市场需求大PBAT石化材料-PTA（精对苯二甲酸）、己二酸、BDO（丁二醇）将石油化工来源的单体共聚制得书共给，SD口双控政策，石油、煤材使用受限等因素，导致BDO原料价格涨价15.228.328.52-3.25丁二酸、石化材料-BDO（丁二醇）将生物基丁二酸与石油化丁二酸和BDO供PBS工来源的丁二醇单体进
31、行聚合得到给紧张，丁二酸售价高达2 万/吨8.629.399.8133-4.5PHA活性污泥发酵和转基因植物（微生物发酵）将碳源直接发酵和提纯制得，只能在细胞体内合成技术在聚合物脱挥分离环节受阻，产能紧缩2.952.533.595.1-62PCL石化材料-苯酚、环己酮将石油化工来源的单体共聚制得产能紧缺，仅少数企业能够生产-4.2-4.5资料来源：海正生物公开招股说明书、百度百科、前瞻产业研究院、申万宏源研究注 1:由于PCL产能较少未公布全球产能情况；注 2:可生物降解塑料的市场价格来源于降解塑料专委会披露的2021年市场平均成交价格数据；传统塑料的市场价格来源于W ind披露的塑料出厂价格
32、；综合来看，由于传统塑料及各类生物降解塑料性能各异，且部分可降解材料应用场景差异较大，导致各类材料不能够直接替代。但是，在实际运用中，不同的可降解材料能够通过改性按照特定比例共聚来满足可降解塑料的替代需求。因此，综合考虑最优性能和最具经济效益的生物可降解材料来看，PLA和PBAT在众多可比材料中脱颖而出，被市场广泛使用，而相较两者，PLA是最具 双碳”意义的材料.1.3 PLA等可降解塑料替代空间广阔传统塑料市场庞大，PLA等可降解塑料迎广阔替代需求。以中国市场为例，中华环保联合会塑料循环普惠专委会报告显示，2019年我国初级形态塑料产量为9574.1万吨，塑料制品产量为8184.2万吨，产量
33、相当于世界总产量的1/3。若聚焦一次性塑料产品来看,塑料袋、快递塑料包装、以及农用膜占据最大的使用量：1）一次性外卖餐具：根据YOUNG财经报道，2019年外卖行业共产生90万吨垃圾，其中塑料占比为60.1%，约54万吨；2）一次性塑料袋：根据中国塑协塑料再生利用专业委员会的数据显示，我国每天使用塑料袋约30亿个。截至2019年，塑料袋年使用量已超过400万吨；3）快递包装：根据前瞻研究院，2019年全国快递业务总量达635.2件，其中塑料包装占比为33.5%,如果依据快递塑料平均单耗40.87g计算，19年快递塑料包装总消耗为87万吨；4）一次性吸管：根据新华网报道，19年我国塑料吸管使用量
34、约460亿根，每年塑料消耗量约3万吨；5）农用地膜：根据国家统计局，2016-2019年我国农膜一直在减少，2019年农用膜产量为85.2万电 综上所述，2019年合计主要一次性塑料用品消耗量约629.2万吨，占塑料制品总产量8%。我们预计未来随着政策在2022年和2025年两个时间节点开展，生物可降解材料渗透将快速提升，PLA作为市场主流替代品将迎来广阔市场需求。图3:2019年一次性塑料产量及占比资料来源：中华环保联合会塑料循环普惠专委会、中国塑协塑料再生利用专业委员会、新华网、前瞻产业研究院、国家统计局、申万宏源研究注：选 取2019年作为参照年的主要原因系2020年限塑政策已开始执行，
35、生物可降解材料已有加速渗透传统塑料市场的迹象，因此以2019年为参照更能准确分析未来生物可降解材料的市场空间。2.短期丙交酯产能和技术是胜负手2.1政策刺激需求拐点，市场化动力不足PLA是可完全生物降解的新型绿色塑料。PLA由玉米、秸秆等生物质为原料，经过微生物发酵制成乳酸，作为制造聚乳酸原料的产业环节；聚乳酸中游环节主要承担以乳酸为原料提取丙交酯，以及丙交酯聚合形成纯聚乳酸后通过复合改性形成下游所需求的复合改性聚乳酸。由于聚乳酸和传统塑料性能接近，通过改性后的聚乳酸下游可以在膜袋包装、一次性餐具、3D打印材料、医疗辅助器材等众多领域使用。另外，PLA使用后置于对堆肥条件下可快速降解为CO2和
36、 K O,随后在光合作用下又可以生成淀粉，被利用于下一次聚乳酸的生产，形成聚乳酸碳循环经济。图 4:聚乳酸碳循环产业链烫料来源：海正生物公开发行说明书.申万宏源研究目前聚乳酸生产的主流工艺是 两步法全球聚乳酸制作工艺包括三类，分别为 两步 法 、一步法、以及 回收法。1)两步法”是当前市场主流生产工艺，其原理是将乳酸单体缩聚脱水并由两分子乳酸环化得到丙交酯后，再将丙交酯开环聚合得到聚乳酸。目前该工艺在市场上使用最广泛，但由于工艺流程长、技术壁垒高，多数企业被卡在丙交酯生产环节，难以突破瓶颈。2)“一步法”又名直接缩聚法，指在脱水剂的存在下,乳酸分子相互之间的羟基和竣基发生直接缩合脱水反应产生聚
37、乳酸的一种合成加工工艺，其优点在于单体转化率高，加工工艺简易，因此生产成本较低。3)PLA的化学“回收法，该工艺可再细分为三类：热裂解法、水解法及醇解法。该方法主要是将PLA高分子解聚到其单体分子结构，再经纯化分离，后续可重新聚合成PLA;或解聚成其他小分子衍生物。面对未来怎样合理处置聚乳酸废品，回收法或是最优的解决办法。表6:聚乳酸生产工艺聚乳酸合成工艺 工艺图解 优点 缺点两步法乂”高制得，分的子聚量乳可酸以机达械到强上度百万，匕徽适用于规模性工业化生产。相比于一步法而言两步法生产加工工我文艺流程较长、生产成本较高。与丙爻开环 合二步逐 法0整、-HjO必单体转化率较高，加工工艺简易也无需
38、经过中间体游离乳酸、水、彳骤物和丙交酯相互之间存在平衡。反应产生的水等副产品在黏性熔融物中较难去除，反应难以向正4 直接稣一手法的纯化，因此生产成本较低。方向进行。一步法较难得到高分子量的聚合物，得到的聚合物分子量一般较低，仅为数万，且一般含带颜色。回收法实现回收利用小循环，是 技 术 壁 垒 高，仅光华伟业等少数企业能自然资源得到充分利用 够实现rPLA再利用ElU资料来源：科学网,材料世界网、聚合描、国家知识产权局,申万宏源研究注：光华伟业掌握回收法为 一种回收聚乳酸制备精制级丙交酯的方法国内聚乳酸产能紧缺，价格高企，限制应用场景的拓展。2021年全球聚乳酸产能大约50万吨/年，而国内产能
39、仅18.45万吨/年。另一方面，根据我们预测，2022年我国可降解塑料市场空间预计将超过120万吨。供需错配叠加原材料涨价等因素影响下，PLA价格居高不下。2021年，我国PLA平均成交价约在2.5-2.9万元/吨之间，售价大幅高于传统塑料每吨0.55-1.4万元的价格。此外，低经济效益也限制了 PLA前期大规模的推广，减缓PLA市场化替代进程。图5:PLA售价显著高于传统塑料资料来源：海正生物公开发行说明书、申万宏源研究表 7:2021年全球聚乳酸产能统计（单位：万吨/年）企业名称所属地区产能Natureworks美国15TCP荷兰10Synbra荷兰5Teijin日本Hycail芬兰0.5
40、Uhde-lnventa-Fischer德国0.05国外产能合计31.55丰原生物中国10海正生物中国3.45中粮科技中国3同杰良中国1光华伟业中国1国内产能合计18.45全球产能合计50资料来源：海正生物公开招股说明书、前瞻产业研究院、申万宏源研究注：2021年国内产能均为 两步法”工艺，约18.45万吨。政策剌激PLA需求释放,行业迎来第一波扩产。在全球限塑政策逐渐落地的大背景下，拥有聚乳酸生产能力的企业开始大规模扩产。根据市场不完全统计，在未来3-5年内，预计全球PLA新增产能将达到270万吨，其中我国聚乳酸新增产能为252万吨。预计随着限塑政策在国内不断推进，扩产迅速的丰原生物、海正生
41、物等龙头企业将率先占领市场，享受政策红利。表 8:未来3-5年全球聚乳酸产能统计（单位：万吨/年）企业名称所属地区在建产能备注Natureworks美国7.5年产7.5万吨聚乳酸项目预计于2024年投产TCP荷兰 1 0年产10万吨聚乳酸工厂预计于2024年投产国外在建产能合计 17.5-预计2022年上半年，在安徽的聚乳酸产能增加30万丰原生物7 0吨；另外在内蒙古和山东分别规划有30万吨和10万吨聚乳酸产能浙江友诚5 0以甘蔗渣为原材料年产75万吨乳酸和50万吨聚乳酸项 目（公司或采用一步法工艺生产聚乳酸）会通股份2021年4月28日，会通新材签订年产35万吨聚乳酸3 5项目投资合作协议，
42、拟建设3 5万吨聚乳酸产能，其中一 期5万吨聚乳酸产能建设周期为3年联泓新科截 至2021年底，已完成2 8万吨聚乳酸项目备案，其28中1 3万吨聚乳酸项目已进入建设阶段同杰良中国 20 30万吨乳酸+2。万聚乳酸+1。万吨聚乳酸纤维线（15万吨聚乳酸采用两步法工艺）海正生物截至21年，公司2万吨聚乳酸已处于试车阶段，1.051 8万吨产能处于产能爬坡；未来拟规划年产能15万吨聚乳酸项目，预计2024年投产扬州惠通八r扬州惠通10.5万吨聚乳酸项目环评获批一期产能3.510.5万吨金丹科技_ 按照公司42211”规划。公司拟建10万吨聚乳酸项目万华化学7.5聚乳酸项目进行到中试阶段金发科技3
43、3万吨/年聚乳酸项目在建国内在建产能合计 252-全球在建产能合计 270-资料来源：海正生物公开招股说明书、化工在线、前瞻产业研究院、申万宏源研究注：国内在建产能采用两步法工艺的产能约197吨；数据统计截至日期为2022年5月。2.2国内已突破丙交酯技术“卡脖子”丙交酯技术壁垒高，是制约产能犷张的关键环节。丙交酯是采用 两步法 工艺时，合成聚乳酸的中间体，也叫乳酸的二聚物。其主要生产方式是以乳酸为原料，乳酸需要在120-135时自酯化，在减压下除去缩聚产生的水，以打破平衡，使反应有利于缩聚。接着用氧化锌作为催化剂，在真空条件下蒸储得到丙交酯。整个制备过程涉及工艺环节繁多，且生产环境复杂。根
44、据 丙交酯产业现状及关键过程技术难点（佟毅等，2020 当代化工第9期），丙交酯生产技术难点主要体现在点：1）反应器材质要求苛刻目前用于丙交酯的生产温度为140210。（:之间，过程中会产生高浓度乳酸，其反应物腐蚀性很强，需要在缩聚、解聚反应器以及物料输送泵和管道等关键单元用上耐高温、耐腐蚀的特殊材质，且在负压环境下材质要有一定的耐久度。同时因为产业化生产要求控制成本，材质的成本不宜过高。2）反应体系黏度过大无论是缩聚反应过程中的寡聚乳酸体系，还是解聚反应中的寡聚乳酸体系，在反应过程中流量逐渐减小，黏度逐渐增大，这个过程会显著阻碍体系生成物的挥发，从而抑制反应向正向进行。而且体系会形成黏度更大
45、的釜残，釜残在温度降低之后很难采用泵连续排料的方式排出，容易堵塞管道，使整个连续化生产失败。需要采用具有特殊功能的蒸发反应器和泵装置，克服体系黏度大，反应产物无法及时挥出的障碍。3）反应条件难以控制整个反应须在负压环境下进行。由于设备较多，系统与外界的接口也多，从而导致系统密封难的特点，须要借助系统真空度较高的真空泵，但真空泵负荷过高容易造成设备老化，故需要经过改良的真空系统来维持整个体系的负压。止 矽 卜，体系的热交换方式也要经过慎重选择，高压蒸汽热交换无法达到较高的温度，而醇热油或电加热方式又成本较高，且对缸体材料有更高的要求.故该体系的反应条件需要多种设备协调配合或者巧妙设计真空系统。4
46、）催化剂难以选择目前催化剂主要面临问题包括：部分催化剜由于是粉末状固体，与乳酸难以完全互溶且很难直接加入真空系统，最终影响丙交酯收率；金属类催化剂易在丙交酯内形成残留，不利于绿色环保的理念，必须严格控制金属残留量；有机肌类催化剂不含金属元素，是未来极具发展潜力的绿色催化剂，但此类催化剂尚未在世界范围内广泛使用，其化学性能和经济性还有待于在工程放大实验中进一步验证。5）综合收率难以提高，工艺路径需优化设计如果要显著提高丙交酯综合收率，须对整个丙交酯工艺路径进行重新设计，识别每个环节的设备参数对产物综合收率的影响，从而妥善选择每个步骤的反应器和反应条件。目前，用乳酸生产丙交酯提高综合收率难点在于：
47、缩聚反应中难以控制产生5 10个乳酸的寡聚体；各个环节产生的乳酸、低聚乳酸以及高聚乳酸难以回收利用；缩聚反应和解聚反应的产物难以分离出反应体系；单一的提纯方法难以分离出所有憎分，且难以在化学纯度、光学纯度以及产物收率方面做到平衡。图6:丙交酯生产步骤示意图（嘉）催化剂残造杂质资料来源：天然高分子丛书一聚乳酸、申万宏源研究全球聚乳酸处于扩产期，对中间品丙交酯需求大增。全球丙交酯产能紧缺，2019年以前国内聚乳酸生产企业的丙交酯一直是从TCP公司购买，但随着18年12月TCP完成整条聚乳酸产业链布局后便终止向外继续销售丙交酯，转为其生产线自用。其他具备丙交酯生产能力的企业主要是NatureWork
48、s,其丙交酯产能仅能满足自身聚乳酸生产线需求。目前丙交酯产能紧缺，掌握丙交酯技术和生产工艺的企业具备更高的产业链价值。丙交酯技术和产能方面，国产化替代已实现突破。自国外企业对国内断供丙交酯后，我国聚乳酸企业开始加快研发丙交酯生产技术。到2019年底，海正生物率先打破技术瓶颈，掌握丙交酯生产技术；随后丰原生物、金丹科技、中粮科技等公司相继公布研发成果。截至2021年丰原生物公开信息显示，其10万吨聚乳酸产线已分两期建成，且实现丙交酯自供；2021年金丹科技年报显示，于22年1月已完成年产1万吨的丙交酯生产线，且具备大规模工业化扩产的条件；中粮科技在近期公告宣称，未来拟建设3万吨/年的丙交酯生产线
49、，目前产品处于中试阶段，且已有样品。伴随着丙交酯技术的逐步成熟，国内企业有望打破技术和产能瓶颈。表9:全球丙交酯产能统计（单位：万吨/年）企业名称丙交酯产能备注Natureworks15自2019年起不再对外销售TCP7.5不对外销售Futerro0.15示范装置国外产能合计22.65-丰原生物10截至2021年丰原10万吨聚乳酸产线已分两期投产（丙交酯自供）海正生物3.45截至21年6月公司实际聚乳酸产线为3.45万 吨（丙交酯自供）金丹科技12022年1月投产光华伟业3.5现有5000吨产能，拟建3万吨高光纯丙交酯产能中粮科技3拟建3万吨产能，目前中试阶段，已有样品国内产能合计21-全球产
50、能合计44-资料来源：海正生物公开招股说明书、金丹科技公司年报、中粮科技公司公告、公开资料收集、申万宏源研究注：数据统计截至日期为2022年5月。综合考虑未来聚乳酸产能规划，需匹配丙交酯交货能力至百万吨级别。截至2022年5月，国内虽然多家企业已具备丙交酯生产技术，但实际产能仍处于较低位置，仅15万吨/年（中粮科技和光华伟业丙交酯处于在建/拟建状态，因此不予计算）。另一方面，据我们统计，我国未来3-5年中，使 用“两步法 生产工艺的企业聚乳酸产能规划在216万吨左右（详见表6和表7）,结合每生产1万吨聚乳酸需要丙交酯1.05万吨来计算，预计未来3-5年聚乳酸产能将对应约227万吨丙交酯产能。因