3个“第一”，强强联合，又一项目启动！PHA要火
近日，全球第二大酵母公司、国家重点高新技术企业安琪酵母股份有限公司（以下简称“安琪酵母”），与北京微构工场生物技术有限公司（以下简称“微构工场”）正式签署合作协议。双方将组建合资公司湖北微琪生物科技有限公司（以下简称“微琪生物”，以工商注册为准），在湖北宜昌启动建设3万吨/年聚羟基脂肪酸酯（PHA）生产。
据悉，该产线率先实现了三个“第一”：
01、项目规模的“第一”：
该项目是国内拟建产能中规模最大的PHA产线，也是继日本Kaneka和美国Danimer Scientific之后的世界第三大PHA产线。
02、产业化水平的“第一”：
根据规划，在3万吨/年PHA生产基地建设期间，合资公司将充分结合微构工场的技术优势与安琪酵母的产能及发酵优势，利用已有设备同步进行5000吨/年PHA产线试制，年内实现量产供应市场。
03、项目产品多元化的“第一”：
生产多种PHA能力达到世界第一，该产线能够生产多种PHA产品，也将是世界上能够生产PHA类型最多的产线——基于“下一代工业生物技术”平台，率先进行量产的产线将科研生产PHB和P34HB共混出的数十种材料。包括但不限于PHB、P34HB、P34HBHV、PHBHHx、PHB5HV、P3HP3HB、P4HB、PHBV、三聚物PHA、功能性PHA等。
产品具备5大优势
作为聚羟基脂肪酸酯类材料的总称，PHA大多数单体是链长为3～14个碳原子的３-羟基脂肪酸，侧链是高度可变的饱和或不饱和、支链或直链、脂肪族或芳香族的基团，家族十分庞大。
PHA的化学通式
目前，PHA的产业化品种已有四代：
第一代产品：
典型代表为聚3-羟基丁酸酯（PHB），该材料脆性大，很难大规模应用，主要生产企业为中粮生化、Biocycle、Biomers和北京微构工场。
第二代产品：
PHB和聚羟基戊酸酯（PHV）的共聚物——聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）（PHBV），主要生产企业为宁波天安生物、Zeneca和北京微构工场。
第三代产品：
聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基己酸酯）（PHBHHx），主要生产企业为P&G、ADM、蓝晶微生物和北京微构工场。
第四代产品：
聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P34HB），主要生产企业为深圳意可曼、绿塑、麦得发和北京微构工场。
PHA的4代产业化品种 来源：微构工场
在不同生物降解材料中，PHA 碳中和得分是最高的，是唯一能在海洋和土壤中快速降解的材料，其降解产物是人类天然存在的能量分子。截至目前，人们已经开发了 9 种分别具有不同特性的 PHA 材料品类，应用场景涵盖了从高端医疗应用，到中端食品包装材料和生物基纤维，再到低端快递包装和农用地膜等领域，目标市场非常大。
PHA 的优势 来源：微构工场、DeepTech
产业化面临3大难题
据微构工场创始人、清华大学教授陈国强介绍，当前PHA产业化面临三大难题：
01、生产成本
PHA之所以比PLA和PBAT贵，主要是由于其原料到产品的转化率比较低，理论上为48%，但实际上仅为30%~35%。因此，我们希望通过提高PHA的使用性能，与PLA、PBAT进行互补以提高其价值。例如，PLA刚性高，不好加工，PHA的多种性能恰恰可以作为补充；PBAT的降解速度较慢，这时可少量添加PHA加速其降解。这样即使PHA价格偏高，也有人愿意买单。
02、加工温度不好控制
PHA加工窗口比较窄，一般只有5℃~10℃。温度太高会热降解，温度太低又不容易加工，所以需要控制好加工条件。
03、结晶速度慢
这是所有生物降解材料的共性问题，需要通过添加纳米碳酸钙、纳米碳纤维等方式实现。
陈国强表示，与安琪酵母的合作是合成生物学在产业端成功落地转化的又一重要标志。国内合成生物学产品PHA生产线进入3万吨级生产级别，将使更多产业、消费者享受到合成生物学带来的全新技术和优秀产品，为人们的生活带来更加绿色的生活方式。
多家企业“十四五”将扩产
目前，全球对可生物降解塑料材料的需求每年都在持续增长。据相关预计，生物降解塑料的需求量将从2020年的97万吨左右增长到2026年的200万吨左右，年均增长14%。
其中，PHA尽管在可生物降解的包装材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及医疗材料方面有广阔的应用前景，但由于其市场价格（5万~6万元/吨）明显高出其他主流生物降解材料价格（2万~4万元/吨），所以大规模应用受到了一定限制。
未来，随着大量资本的入局、PHA产能的进一步提升和更多项目成果的实现，其材料成本将持续下降，价格优势将逐渐显现，从而促进应用市场开拓，形成良性循环。PHA有望成为一种成本可被市场接受的多应用领域生物材料，并作为可降解材料未来的主要发展方向之一，在未来几年内迎来爆发式发展。
据统计，全球范围内PHA主要的生产企业包括德国Biomers、日本Kaneka、美国Danimer、新加坡RWDC、美国Newlight和我国的宁波天安生物材料、北京蓝晶微生物、珠海麦得发生物科技、北京微构工场等。
PHA十四五规划产能
来源：TK生物基材料
来源：TK生物基材料
今年以来PHA项目进展
6月6日
中粮生化能源（榆树）有限公司1000吨/年PHA装置建设项目一次性投料试车成功。该PHA中试装置是目前国内首条全自动化和高标准化的全流程生产装置。项目于2021年8月12日开工建设，2022年5月建设完成，开始单机调试，5月下旬顺利完成水汽联运，5月28日正式投料试车，并于近日获得合格产品。
5月4日
韩国CJ BIO宣布，旗下位于印度尼西亚Pasuruan PHA工厂已经投产，第一批产品已发出。新工厂的产能为5000吨/年，专注于“非晶态”PHA (a—PHA)生产。
2月14日
乐天化学宣布，将与中央大学尹成浩教授共同开发基于石油化学的可生物降解塑料材料PHA生产技术。
1月1日
蓝晶微生物的生物降解新材料 PHA 产业化项目正式开工。项目设计PHA产能2.5万吨/年，分两期建设。其中，项目一期设计产能5000吨/年，计划今年10月竣工投产；二期设计产能2万吨/年。
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