來源：獵雲精選，文 / 韓文靜
人類文明史，就是一部材料進化史。
從遠古的石器時代、青銅時代，到近代的鋼鐵時代、複合材料時代，再到我們如今可以逆向定制材料的時代，用材料代指時代體現了材料創新對于人類文明發展的重要意義。
每一次材料的創新、每一種材料的發現及産業突破，都可能對這個世界帶來巨大影響，新材料創造的奇迹不勝枚舉。小到新型聚酯啤酒飲料瓶，大到各個國家争相布局的半導體、新能源、先進制造、電子信息等高景氣賽道，都離不開新材料這個關鍵基石。
據企名片數據顯示，截至 2022 年 7 月，國内新材料賽道已披露融資事件 389 起，融資總額超人民币 500 億元。
在新材料遍地開花的大背景下，生物基材料這顆 " 遺漏的明珠 "，也逐漸開始嶄露頭角。生物基材料具有綠色環保、節能減排、原料可再生等優勢，在 " 雙碳 " 目标的催化下，成為加速 " 碳中和 " 的重要材料。
經過我國科學家及企業家的不懈努力，在生物基材料賽道，部分領域已經實現趕超國外，擁有完全自主的知識産權及工藝包，擺脫了西方原料封鎖及技術封鎖。
目前國内部分龍頭企業已打通全産業鍊技術，使得生物基材料成本大幅下降，逐步實現商業化，并開始在部分領域補充及替代石油基産品。
生物基新材料，站上 C 位
大部分人或許對 " 生物基 " 這個詞感到陌生，事實上，生物基材料早已經滲透到我們日常生活的方方面面。
樂高早在 2020 年就已經宣布，将在 2030 年之前放棄原始的石油基塑料，改用生物基材料制造兒童玩具。
奔馳、寶馬、保時捷等汽車企業，也開始采用生物基塑料制備汽車零部件，蛋殼、大豆這些看起來與汽車毫不相關的東西，被引入汽車制造業。
今年年中，特步發布 100% 聚乳酸含量環保風衣。聚乳酸是一種新型的生物基材料，需要從玉米、稭稈等含有澱粉的農作物中發酵提取。11 月，特步又推出了一款低碳概念環保跑鞋。至此，特步生物基材料從服飾滲透到了鞋履。
生物基材料這位材料領域的新晉 " 網紅 " 所帶來的影響力遠遠不止于此，在《中國制造 2025 計劃》中，其就和納米材料等被一同納入新材料前沿研究領域。
小小的生物基，到底有何魅力？
事實上，生物基是以可再生生物質為原料，包括農作物，谷物、稭稈等，通過生物、化學以及物理等方法制造的新型材料。
以科創闆上市公司凱賽生物為例，其用發酵法生産一種叫尼龍 56 的化纖便是一種生物基材料，生産 1kg 尼龍 -56 的碳排放量相比生産 1kg 尼龍 -66（石油基），可減少 4.31kg。
根據國際能源署發布的數據顯示，2020 年全球碳排放總量在 306.9 億噸左右，遠高于 2010 年以來的平均水平。中國碳排放量居于全球第一，高于北美和歐洲等國家，控制碳排放勢在必行。
如今，站在雙碳的戰略高度上，生物基逐漸站上了明星風口，成為了實現碳中和目标的不二之選。
有望替代石油基，資本紛紛入局
一直以來，石油基支撐起了現代材料的半壁江山，橡膠、塑料、化學纖維等材料的合成，都離不開石油。
由于傳統石化能源日益枯竭以及原料成本飙升，各國都在尋找可持續來源的替代品，依靠化石原料的經濟模式已經不适合當今時代的發展要求。
後石油時代，我們應該用什麼樣的材料？
随着生物法制備石油化工産品技術的突飛猛進，生物基新材料成為了顯而易見的選擇。麥肯錫曾預測 70% 的石油化學品，未來可以通過生物學手段生産。
生物技術的應用可降低工業過程能耗 15-80%，原料消耗 35%-75%，減少空氣污染 50%-90%，水污染 33%-80%。
據經合組織（OECD）預計，全球有超過 4 萬億美元的産品由化工過程而來，在未來的 10 年，至少有 20% 的石化産品、約 8000 億美元的石化産品可由生物基産品替代，目前替代率不到 5%，缺口近 6000 億美元。
目前生物基産品的生産方式主要有兩種，第一種是大家熟知的合成生物基技術，通過構建相應的細胞工廠合成相應化合物，合成生物技術更适宜生産複雜分子結構的化合物。如特色原料藥、添加劑、功能性分子等。
第二種是通過先進催化技術生産先進生物基材料，這種生産方式更加适宜大規模生産大宗基礎化學品，如聚酯、纖維、锂電池隔膜、表面活性劑、薄膜、中間體、原料藥等。
生物基新材料可以對标現有市場中應用的絕大多數石油基産品，對石油基形成了真正的 " 換代升級 "。随着生物基新材料逐漸走入聚光燈下，善于捕捉趨勢的資本也因此聞風而動。
此前還在消費、TMT 等領域大展身手的投資者，正快速适應技術領域的變化，紅杉資本、經緯中國、高瓴資本、碧桂園、美團等衆多明星機構，紛紛入局生物基相關領域。
2021 年 7 月，紅杉資本領投合成生物技術公司恩和生物。沈南鵬曾表示：" 我們應該相信科技創新的潛力，比如新能源領域、合成生物學、生物科技等領域。"
高瓴資本也在生物基賽道上積極落子。2022 年 1 月 10 日，藍晶微生物宣布完成 B3 輪融資，至此 B 系列融資總額已達 15 億人民币。其中，高瓴創投在本輪融資中繼續追加投資。
押注碳中和投資的君聯資本，也在生物基領域搶先布局。去年 2 月，君聯資本投資了從事呋喃類生物基材料設計和開發的初創企業中科國生；去年 12 月，中科國生又對外宣布完成近億元 Pre-A 輪融資，君聯資本作為老股東繼續追加投資。
為何資本紛紛選擇生物基新材料這個細分領域？
從大的層面來看，生物基是在雙碳、可持續發展背景下快速發展的大賽道；細化而言，有些産品在底層邏輯上也确實更适合生物基的方式來生産。
君聯資本投資人告訴獵雲網，" 在生産端，中國在部分生物基材料的生産方式上積累深厚，從制造、設計、到産業工人，整個産業鍊成熟度高；在應用端，中國擁有最大的終端消費市場，因此中國在部分生物基材料賽道中有很大的産業基礎優勢。"
目前，生物基賽道還處在創新發展的初期，各家企業紛紛試水，但未來如何競争格局還未定型。中科優勢董事總經理鄒濤表示，生物基材料有着廣泛的應用場景，核心技術能力的持續研發叠代及市場端運營資源的開拓在企業成長中占據着關鍵性的權重，這類科技型企業從什麼技術路線開始創業很重要，如何持續的經營好、保持整體競争優勢，最後能占據市場份額勝出更為重要。" 我們會對所投資孵化的項目進行陪跑式深度賦能，為項目長期發展保駕護航。"
萬億藍海，國内外獨角獸湧現
事實上，生物基并不是一個新鮮概念，早在 2000 年左右就被提出，在國外，早有企業搶灘登陸生物基領域。
Braskem 是來自巴西的化工巨頭，也是全球領先的生物聚合物生産商，成立于 2002 年，2010 年向市場推出綠色環保的生物基 PE，目前客戶遍及全球 100 多個國家。
殼牌的衍生公司 Avantium，其總部位于荷蘭的阿姆斯特丹，成立于 2000 年 2 月，公司主要産品是 PEF，近些年将呋喃二甲酸 ( FDCA ) 的商業化作為重點開發産品。
歐盟地平線歐洲專項計劃在 2021 至 2027 年籌備近 1000 億歐元，以加速生物基産業發展。
現代石化工藝是建立在以西方國家企業為基礎上發展而來的，如杜邦、巴斯夫、殼牌石油等，化工産業的大部分核心專利掌握在國外手中，我國所掌握的産業環節附加值低，且原材料、知識産權受到嚴格限制，阻礙了我國新材料、化工産業的發展。
美國能源部曾經從 300 多種源于生物質的化合物出發，篩選出了最具有代表性的 12 種生物基平台化合物，其中 2,5- 呋喃二甲酸（FDCA）被認為是石油衍生物對苯二甲酸的最合适的替代物，一直是産業界和資本圈追逐的熱點。
FDCA 的合成技術路線主要包括 5- 羟甲基糠醛（HMF）路線、己糖二酸路線、糠醛路線和二甘醇酸路線。其中，HMF 路線最受重視。前瞻産業研究院的報告中曾提到，HMF-FDCA-PEF 的連續化生産方式，可以減少中間運輸環節，有利于降低終端産品 PEF 的生産成本。
由于 HMF 具有唯一不可替代性，國内外衆多企業躍躍欲試。目前，AVA、巴斯夫、中科國生、合肥利夫、達高特等企業都參與布局。
過去，由于技術壁壘、原料和量産化，導緻 HMF 成本高，市場化進程的推進一直十分艱難。
相較歐美更先進的綠色環保理念，國内在生物基材料領域的研究起步較晚，不過在政策的推動下，生物基材料的發展在近兩年獲得大力推動，在 HMF 領域，行業已湧現出一批有實力參與者。
從現有相關企業的産業鍊布局來看，中科國生是唯一布局完整産業鍊的企業，已實現 HMF 連續化生産，同時突破了其他核心産品，諸如 FDCA、THFDM 等的規模化生産，并完成了下遊衍生物在市場終端的測試，打通了從 HMF 到下遊衍生物單體和終端産品的全技術鍊條。
中科國生在國内生物基材料領域領先的創新式突破得益于其團隊率先通過選擇催化劑和溶劑體系實現了連續化的 HMF 生産工藝，區别于現有其他企業的間歇釜式工藝，解決了 HMF 産業鍊最關鍵的卡脖子環節 , 并于近期又突破了 HMF 非糧原料來源的全鍊條工藝，真正可以實現 HMF、FDCA 以及其他衍生物的低成本規模化能力，也正因此，中科國生得到了君聯資本、經緯中國、五源資本和君盛投資等國内一線投資機構的認可。
當下，轉向低碳經濟已經成為全球共識，就目前來看，作為石油基材料的升級替代産品，生物基化學品及材料，将成為新的時代風口，我國生物基材料産業也逐漸朝着規模化和産業化方向發展，這片潛力巨大的新藍海，參與者們将會在未來掀起更多的浪潮。
