根據GB/T 39514—2020 《生物基材料術語、定義和標識》，生物基材料是指利用生物質為原料或（和）經由生物製造得到的材料，包括以生物質為原料或（和）經由生物合成、生物加工、生物煉製過程製備得到的生物醇、有機酸、烷烴、烯烴等基礎生物基化學品和糖工程產品，也包括生物基聚合物、生物基塑膠、生物基化學纖維、生物基橡膠、生物基塗料、生物基材料助劑、生物基複合材料、及各類生物基材料製得的製品。生物基材料具有綠色、環境友好、資源節約等特點，是我國戰略性新興產業的主攻方向，對於搶佔新一輪科技革命和產業革命制高點，加快壯大新產業、培育新動能，具有重要的現實意義。
發展驅動
多項國家利好政策出臺，生物基材料發展步入快車道
自2001年“十五”計劃以來，我國連續20多年倡導生物製造業、生物基材料的發展。近年來國家陸續出臺多部政策，為行業的發展提供支援和引導。2021年12月，工信部印發《“十四五”原材料工業發展規劃》，提出將推進生物基材科全產業鏈製備技術的工程化列為技術創新重點方向，實施關鍵短板材料攻關行動，支援材料生產、應用企業聯合科研單位，開展生物基材料、生物醫用材料等協同攻關。2022年5月，國家發改委出臺《“十四五”生物經濟發展規劃》，將生物能源穩步發展、生物基材料替代傳統化學原料、生物工藝替代傳統化學工藝等進展明顯列入發展目標；並提出要重點圍繞生物基材料、新型發酵產品、生物質能等方向，構建生物質迴圈利用技術體系，完善生物基可降解材料評價標準和標識制度擴大市場應用空間。
此外，從發展重點來看，雖然我國生物基材料產業發展迅速，構建了較為完整的產業技術體系，但目前生物基材料主要還是基於糧食原料，如稻穀、小麥、玉米等。由於我國人均耕地、糧食保有量與部分資源豐富國家相比差異很大，即便我國糧食連年豐收、供應充裕、市場穩定，若是基於糧食原料發展生物基材料，仍然存在難以為繼的風險。因此，我國選擇將傳統意義上“非糧生物質”作為發展生物基材料的原料，如以大宗農作物秸稈及剩餘物等非糧生物質為原料來生產，意在提前防範“與民爭糧”“與畜爭飼”等矛盾。對此，2023年1月，工信部等六部門聯合釋出《加快非糧生物基材料創新發展三年行動方案》，提出發展目標：到2025年，非糧生物基材料產業基本形成自主創新能力強、產品體系不斷豐富、綠色迴圈低碳的創新發展生態，非糧生物質原料利用和應用技術基本成熟，部分非糧生物基產品競爭力與化石基產品相當，高質量、可持續的供給和消費體系初步建立。在國家政策的持續利好下，我國生物基材料行業發展步入快車道。
各行業對新材料需求迫切，生物基材料恰逢其時
以石油為原料的現代化工生產了聚合物、溶劑、表面活性劑等大量基礎材料，進一步生產出包裝材料、化學纖維、合成橡膠、粘合劑、日用化學品、潤滑劑等基礎化工品，從而支撐起現代材料需求。但長久以來，面對各行業對新材料的迫切需求，傳統化工方法所生產的材料創新基本停滯，傳統化工既無法實現產業存量的可持續轉變，也難以帶來新的產業增量，從而形成生物基材料產業發展的“推力”。生物分子比石油基分子更具化學多樣性，超過300萬種新的分子材料尚待發掘應用，是突破未來新材料創新發展瓶頸的有效途徑之一。同時，“細胞工廠”、酶催化、生物反應器等生物底層技術的成熟形成了生物基材料的產業發展“拉力”。在此背景下，發展生物基材料恰逢其時。
發展現狀
產業鏈：由上游生物質原料、中游生物基單體和下游生物基材料產品及應用構成
上游生物基原料包括木質素、纖維素、澱粉、多糖和植物油，透過生物合成、生物加工、生物煉製過程獲得乙醇、乙烯、丁二酸、乳酸等生物基單體，進一步加工得到生物基材料產品。其中，生物基塑膠、生物基纖維、生物基橡膠三大品類已經誕生了一些具有代表性的產品。包括生物基塑膠品類的聚乳酸（PLA）、二氧化碳共聚物（PPC）、聚羥基烷酸酯（PHA）、聚己內酯（PCL）、生物基聚醯胺（PA）、生物基聚氨酯（PU）等；生物基纖維品類的PLA纖維、PHBV與PLA共混纖維、PTT纖維、PBT纖維以及纖維（天絲）、竹漿纖維、麻漿纖維等生物基新型纖維素纖維；生物基橡膠品類中的聚酯型生物基合成橡膠、生物基衣康酸酯橡膠、大豆油基彈性體、生物基聚氨酯彈性體等。目前，生物基材料已經廣泛應用到包裝、餐飲、電子、汽車、農林、園藝、玩具、紡織品等多個終端細分市場。其中，包裝是生物基材料最大的應用領域。2020年，全球生物基材料總消費量211萬噸，包裝領域的消費佔比47%，餐飲與紡織領域的消費緊隨其後，分別佔比12%和11%。巴斯夫、陶氏、杜邦公司等跨國公司長期致力於生物基材料研發，推動了全球生物基材料的商業化程式。當前我國的生物基材料尚處於初步發展階段，是蓬勃發展的朝陽產業，近年來行業新進入企業數量逐漸增多，經過數年發展，出現了凱賽生物、聯泓新科、金髮科技、華恆生物、嘉澳環保、贊宇科技、卓越新能、態創生物等高成長重點企業。
市場規模：市場規模持續擴張，未來發展空間廣闊
近年來，我國生物基材料市場規模持續擴張，由2014年的96.9億元增長至2021年的199.2億元，CAGR為10.9%。市場規模增速呈波動上升趨勢，2021年同比增長16.1%。2021年，我國生物基材料產能1100萬噸（不含生物燃料），約佔全球的31%，產量700萬噸，產值超過1,500億元，佔化工行業總產值的2%左右。根據我國《“十四五”生物經濟發展規劃》預測，未來十年35%的石油化工、煤化工產品可被生物製造產品替代，生物基材料下游應用領域不斷壯大，將繼續拉動我國生物基材料市場規模持續增長，發展勢頭強勁。根據全球經濟合作與發展組織（OECD）釋出的《面向2030生物經濟施政綱領》戰略報告預測，2030年全球將有大約5％的化學品和其他工業產品來自生物製造，其中20%的石化產品（約8,000億美元）可由生物基產品替代，然而目前的替代率仍不到5%，市場提升空間近6,000億美元。
競爭格局：行業出現細分領域龍頭，未來市場集中度將進一步提升
當前我國生物基材料尚處於起步階段，在國家政策持續利好的環境下，進入企業數量逐漸增多。經過數年發展，行業出現了安琪酵母、晨光生物、梅花生物、華恆生物、金禾實業、凱賽生物等重點企業，多為細分領域龍頭。其中，安琪酵母已成長為亞洲第一、全球第三大酵母公司，產品遠銷155個國家和地區；華恆生物的丙氨酸產品生產規模位居國際前列，已成為全球範圍內規模最大的丙氨酸系列產品生產企業之一；梅花生物為全球最大的氨基酸生產企業，根據公司年報，賴氨酸、白城三期專案投產後，公司在行業內的規模優勢將愈發凸顯，龍頭地位更加穩固。隨著“限塑令”的進一步進行以及“碳達峰”、“碳中和”的理念的不斷深入人心，中國大量生產PHA（聚羥基脂肪酸酯）的公司都在不斷的發展建設當中，如中糧科技、天津國韻生物、藍晶微生物、深圳意可曼、寧波天安生物、北京微構工場等，國內的PHA產業快速發展。2023年1月，工信部等六部門聯合釋出《加快非糧生物基材料創新發展三年行動方案》，指出到2025年要形成5家左右具有核心競爭力、特色鮮明、發展優勢突出的骨幹企業，建成3-5個生物基材料產業叢集，產業發展生態不斷最佳化。在政策引導下，未來我國生物基材料行業市場集中度將進一步提升。
發展趨勢
非糧生物基材料將加快創新發展，成為行業的重點發展方向
我國生物基材料發展迅速，但目前主要還是基於糧食原料。由於我國人均耕地較少、糧食保有量低等現實情況，發展生物基材料必須樹立並貫徹“大食物觀”，實施“藏糧於技”戰略，防範化解“與民爭糧”“與畜爭飼”等矛盾。為引導基於大宗農作物秸稈及剩餘物等非糧生物質的生物基材料產業創新發展，2023年1月國家工信部等六部門聯合釋出《加快非糧生物基材料創新發展三年行動方案》，提出要重點突破非糧生物質高效利用關鍵技術，具體包括建立工業菌種與酶蛋白元件庫、突破非糧生物質糖化關鍵技術、最佳化非糧生物質糖發酵工藝及開發低濃度產物高效提純濃縮工藝。同時，要推進技術放大和應用示範，強化滲透能力，擴充應用領域。鼓勵龍頭企業牽頭組建技術創新平臺，支援地方政府結合本地實際建設分散式非糧生物質處置及糖化基地，深化生物技術、物理技術和化學工藝協同創新攻關，提高生物基材料生產效率，降低綜合能耗和生產成本，減少汙染物排放，夯實非糧生物質替代糧食生產生物基材料的技術經濟基礎。在國家政策引導、資金支援、完善行業機制等多重舉措助力下，我國非糧生物基材料將加快創新發展，成為行業的重點發展方向。