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大灣區(qū)打造綠色循環(huán)新經(jīng)濟,生物降解材料解鎖3D打印新機遇
2022-09-15
培育新動能,壯大新實業(yè)。在粵港澳大灣區(qū)的建設背景下,灣區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展正加速蝶變之路。去年12月,南都灣財社以“新實業(yè)”率先破題,啟動了灣區(qū)新實業(yè)深調(diào)研,聚焦新技術、新制造、新產(chǎn)業(yè),推出了系列新經(jīng)濟報道,助力大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路。
以下全文轉(zhuǎn)載自南方都市報系列專題報道。
8月24日,南都灣區(qū)新實業(yè)調(diào)研團走進深圳光華偉業(yè)股份有限公司(簡稱“光華偉業(yè)”),調(diào)研粵港澳大灣區(qū)生物材料和3D打印的新探索、新發(fā)展。光華偉業(yè)成立于2002年,主要從事環(huán)境友好型生物材料及其應用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,為國內(nèi)最早從事生物材料企業(yè)之一。
在2022年,光華偉業(yè)全資子公司入選工信部專精特新重點“小巨人”企業(yè),同時還是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料項目承擔單位和中國生物降解材料十強企業(yè)。20年來深耕在生物材料領域,光華偉業(yè)憑借自主創(chuàng)新的聚乳酸技術,積極探索在3D打印材料領域的新應用。
光華偉業(yè)董事會秘書羅偉在調(diào)研座談中介紹,生物降解材料其制品可滿足傳統(tǒng)塑料的性能要求和使用要求,使用后在一定條件下能降解成對環(huán)境無害的物質(zhì),是高分子材料的一場革命。聚乳酸(PLA)和聚己內(nèi)酯(PCL)為主要的兩類生物降解材料,將有望在醫(yī)用材料、工業(yè)塑料、3D打印、生態(tài)纖維等眾多領域深度應用,為國家戰(zhàn)略發(fā)展方向之一。
01.行業(yè)現(xiàn)狀
生物降解材料為國家戰(zhàn)略發(fā)展方向之一
2022年3月,175個國家代表在聯(lián)合國環(huán)境大會達成協(xié)議 ,簽訂在2024年底前結(jié)束塑料污染,該協(xié)議具有國際法律約束力。中國和歐盟已將“限塑令”升級為“禁塑令”。而我國更早在2020年1月,國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部便公布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》。
在全球“立法禁塑”的大背景下,生物降解材料市場爆發(fā)在即。根據(jù)申萬宏源研究顯示:到2025年我國可降解塑料需求量約411萬噸,其中聚乳酸市場需求達208萬噸,CAGR(22E-25E)有望達72.8%。
然而,國內(nèi)聚乳酸生產(chǎn)核心中間體“高光學純度丙交酯”被海外企業(yè)壟斷,形成國內(nèi)企業(yè)聚乳酸產(chǎn)能擴張的技術壁壘,國內(nèi)丙交酯產(chǎn)能缺口較大。根據(jù)Wind數(shù)據(jù)顯示,從2007年1145.82噸增加到2020年的25740.63噸,復合增長率達27.05%。
當前,疫情沖擊全球供應鏈安全,逆全球化思潮開始涌現(xiàn),貿(mào)易保護主義不斷抬頭,更加考驗一個國家的自主創(chuàng)新能力,國產(chǎn)替代也迎來了新機遇。近年來,我國大力發(fā)展專精特新“小巨人”企業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè),正是不斷強化我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的安全穩(wěn)定的重要舉措。
作為國家級專精特新“小巨人”企業(yè),光華偉業(yè)正是在生物降解材料領域?qū)崿F(xiàn)了自主創(chuàng)新的技術突破。羅偉介紹,丙交酯純化為國內(nèi)聚乳酸產(chǎn)業(yè)“卡脖子”環(huán)節(jié),具有較高技術壁壘,公司掌握了國產(chǎn)化工藝和裝備技術。同時,光華偉業(yè)掌握的聚乳酸(PLA)化學回收技術,解決了生物基降解材料回收和再利用的世界難題,形成了“綠色循環(huán)”經(jīng)濟。
光華偉業(yè)PLA化學回收研究及產(chǎn)業(yè)化成果:回收裝置
據(jù)介紹,光華偉業(yè)申請及授權(quán)專利79項,其中發(fā)明專利53項,已獲授權(quán)發(fā)明專利21項;是聚乳酸3D打印耗材、聚己內(nèi)酯兩個國家標準牽頭起草單位及聚乳酸、生物降解郵政快遞包裝等十多項國家、行業(yè)標準參與起草單位,目前正牽頭起草聚乳酸3D打印耗材國際標準。
羅偉表示,公司在成長為專精特新“小巨人”企業(yè)的進程中,一是堅持在生物降解材料行業(yè)從事近20年,不受外部環(huán)境的干擾,堅持是最關鍵的;二是差異化定位,持續(xù)不斷的加大研發(fā),研發(fā)投入占自主產(chǎn)品的營收超過10%,同時和相關的科研院所一起進行開放式創(chuàng)新探索。三是從一開始就打造eSUN自主品牌,目前自主品牌的營收超過總體營收的50%。
02.市場趨勢
“3D打印+千行百業(yè)”有望成為萬億級市場
在調(diào)研的過程中,羅偉回憶公司在發(fā)展的前期,也曾找不到下游的應用場景。后來在生物降解材料的基礎上,向下發(fā)展3D打印。“3D打印是支撐,能夠讓公司活下來,是很好的應用方向。”
3D打印,也稱增材制造,是基于三維模型,采用與傳統(tǒng)減材制造技術完全相反的逐層疊加材料的方式,直接制造與相應數(shù)字模型完全一致的三維物理實體模型的制造方法。
3D打印在制造業(yè)正快速興起。根據(jù)Wohlers Associates.Inc.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球增材制造專用原材料銷售金額從2012年的4.17億美元增長至2021年的25.98億美元,年復合增長率22.54%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預測,到2025年,我國3D打印市場規(guī)模將超過630億元,2021-2025年復合年均增速20%以上。
國家政策也在大力支持3D打印,鼓勵符合條件的增材制造企業(yè)通過境內(nèi)外上市等方式進行直接融資。在《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》 中,便明確開發(fā)增材制造等先進工藝技術,關鍵核心技術中也包括增材制造。
而增材制造專用材料的品類和品質(zhì)決定增材制造產(chǎn)品及服務的質(zhì)量。羅偉表示,光華偉業(yè)立足生物降解材料的合成、改性,拓展低成本及高附加值應用,而3D打印材料正是公司拓展的重點方向,以及生物醫(yī)藥、生態(tài)纖維和一次性降解制品。
在業(yè)界看來,盡管目前3D打印只有幾百億的市場規(guī)模,但是未來“3D打印+千行百業(yè)”有望成為萬億級市場。
羅偉認為,深圳以及大灣區(qū)在電子產(chǎn)業(yè)鏈上非常完善,3D打印材料離不開設備,3D打印設備在粵港澳大灣區(qū)有著天然的土壤。“我們會根據(jù)不同的應用行業(yè),去協(xié)同3D打印的設備廠家,一同去開發(fā)不同行業(yè)的解決方案。如果把3D打印和各行各業(yè)的一些應用能夠結(jié)合起來的話,也能夠解決傳統(tǒng)制造方式的一些痛點。”
03.調(diào)研團建言獻策
此次,南都灣區(qū)新實業(yè)調(diào)研團走進光華偉業(yè),由南都商業(yè)科技新聞部主任李穎帶隊,深圳市智能制造產(chǎn)業(yè)促進會副會長兼秘書長喻波、工商銀行深圳星河支行行長助理陸亮、中國(深圳)綜合開發(fā)研究院創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心經(jīng)濟學博士后張國平、深創(chuàng)投創(chuàng)新投資研究院博士后研究員陳汝頌等來自產(chǎn)學研資的各界專家代表共同參與,為企業(yè)發(fā)展、行業(yè)進步建言獻策。
● 3D打印還面臨成本較高等問題
羅偉在調(diào)研座談中指出,當前3D打印行業(yè)已經(jīng)完成導入期,公司目前有3000多家客戶,這些年邁入成長期。他表示,在牙科、珠寶、設計等行業(yè),3D打印的應用已經(jīng)非常普及。但是3D打印還面臨成本較高的問題,在消費民用領域還存在專業(yè)門檻,需要智能化、傻瓜式的3D打印機去加速普及。
深創(chuàng)投創(chuàng)新投資研究院博士后研究員陳汝頌同樣認為,當前3D打印技術還面臨成本高、打印成品性能差、生產(chǎn)效率低等問題需要在未來進一步解決。
● 關注區(qū)域化、分布式制造模式
不過,陳汝頌分析,在強調(diào)定制化與個性化的制造領域,如消費端個人手工制品行業(yè),高端裝備行業(yè),先進機器人行業(yè),航空航天等領域,傳統(tǒng)的模具成型技術無法靠大規(guī)模攤平開模費用,成本高,加工難度大,3D打印技術在這些領域表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢。“同時在當前變幻莫測的外部環(huán)境下,區(qū)域化和分布式的制造模式在未來可能會一定程度上改變當前全球分工的制造格局,這也給3D打印在制造業(yè)領域帶來了新的機會。”
● 加強對材料類上下游產(chǎn)業(yè)鏈的重視
在調(diào)研的最后,羅偉表示,當前深圳也面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、產(chǎn)業(yè)空間不足的問題,而材料研發(fā)尤其需要專業(yè)化的園區(qū),統(tǒng)一處理實驗排放,希望深圳加強對材料類上下游產(chǎn)業(yè)鏈的重視。
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