面對日益嚴重的塑料污染,尤其是一次性塑料垃圾的劇增,一些行業,如快遞、外賣,及相關政策開始提出了用可降解塑料替代傳統塑料來作為解決方案。可降解塑料作為高科技產品和環保產品正成為當今世界矚目的研發熱點,其發展不僅擴大了塑料的功能,而且一定程度上緩解了環境矛盾。在限塑禁塑成為全球共識的背景下,它在國內的發展如何呢?
1.塑料污染亟待解決,可降解塑料蓄勢待發
1.1.輕量化推動塑料用量持續增加,塑料污染問題亟待解決
塑料制品主要應用領域在塑料薄膜,農用薄膜,泡沫塑料,塑料人造革、合成革以及日用塑料制品等方面,塑料薄膜應用大。由于國內環保因素嚴格控制再生料用量,再生料使用萎縮,中美貿易戰大背景下,代加工減少,以上因素導致塑料制品產量下降。
目前,人們所用的塑料大部分是由石油化工產品生產的,其中約75%的塑料都是石油基塑料,約20%的再生塑料也基本是由石油基塑料再生制得的。石油基塑料類似PVC、PP、PE等擁有良好的物理化學性質,隨著塑料性能的逐漸提升以及輕量化需求的增加,塑料的用量持續提升,我國塑料/生鐵的比例從2006年的8%提升至2018年的14%。
塑料用量用途的增加,帶來了人們生活的便利,也帶來了廢舊塑料處理的困擾,如一些農用土地因廢棄地膜的影響而開始減產,不腐爛不分解的餐盒無法有效回收,“白色垃圾”影響環境,生活用塑料垃圾無從下手處理等問題。
塑料在自然條件下很難分解,如聚乙烯在自然條件下的降解周期一般為200年以上。隨著時間的推移,自然界中廢舊塑料的含量越來越高,塑料污染也將越來越嚴重,已經影響到生態環境和人身健康。
目前塑料廢棄物的處理方法主要有高溫焚燒、填埋和回收利用三種。廢棄物焚燒處理會釋放出大量有害氣體,產生二次污染。填埋需大量占用可耕地面積,會加劇土地資源的匱乏危機,同時,將大量廢棄物臵于地下,斷絕了與陽光和空氣的接觸,降解更困難;回收利用對于分離困難的一次性塑料制品、地膜等,無論是從經濟或實踐上講都很困難。
以歐盟為例,廢棄塑料填埋處理比例從2006年以來就逐漸下降,從50%降低至2018年的25%;而循環利用率(20%—33%)和能源回收率(30%—43%)則不斷提升,反應了人民對廢舊塑料處理態度的變化,越來越向循環再利用方向發展。但是不是所有的廢舊塑料都能通過能源回收或者循環利用方式處理,2018年歐洲仍有720萬噸廢舊塑料通過填埋方式處理。
1.2.全球可降解塑料尚處于發展初期階段
降解塑料是指一類其制品的各項性能可滿足使用要求,在保存期內性能不變,而使用后在自然環境條件下能降解成對環境無害的物質的塑料。可降解塑料在土壤中3-6個月內就能降解,同時其他微生物吃掉這種生物塑料以后還能繁殖得更快,使土地更加肥沃。
降解塑料主要分為光降解塑料、生物降解塑料、光生物降解塑料。光降解塑料需要充足的光照才能降解,帶來了很大局限性,所以光降解塑料的推廣并不好。生物降解塑料成為目前主流的降解塑料種類。
生物降解塑料根據原材料來源不同又可分為生物基生物降解塑料和石油基生物降解塑料。生物基可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羥基二甲酯(PHA)等,以生物質資源制得的可降解塑料,能夠減少傳統能源消耗,但存在與人爭糧的問題;石油基生物降解塑料包括聚己內酯(PCL)、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)等,主要原材料包括PTA、乙二酸、丁二醇等油基或煤基化工產品。
根據歐洲生物塑料協會數據,全球生物降解塑料產能合計約為107.7萬噸,以淀粉基降解塑料為主,2019年淀粉基降解塑料產能為44.94萬噸,占全球生物降解塑料產能的38.4%,PLA、PBAT分別占25.0%和24.1%,位居二、三位。
目前歐洲是全球可降解塑料需求大的地區,主要是歐洲國家已經建立了對可降解塑料的推廣使用的政策支持。發達的經濟基礎使得歐洲較早形成進步的環保理念,通過立法和政策的強制執行,使得可降解塑料逐步替換傳統的不可降解塑料,可降解塑料的需求不斷提升。
近年來國內企業積極布局生物降解塑料,但推廣較緩,產能利用率仍較低。2018年國內可降解塑料產能達到45萬噸,產量為13.5萬噸,產能利用率僅為30%。相對于國內塑料產量1.08億噸,國內生物降解塑料占比僅為0.13%,若推廣存在巨大的提升空間。
根據IHS Markit數據,2014年全球生物降解塑料需求規模為29.7萬噸,2018年全球生物降解塑料需求量為36萬噸,對應市場規模為11億美元,整體全球可降解塑料市場仍處于發展的初期階段。
可降解塑料無論從環境保護、開發利用可再生資源,還是合成特殊性能的高分子材料出發,均符合可持續發展戰略的要求。受高成本以及技術壁壘較高的影響,可降解塑料仍讓處于推廣階段,未來隨著人們環保意識的逐漸加強,以及相關政策引導,我們預計可降解塑料發展前景廣闊。
2.政策驅動打開需求空間,“禁塑”已成燎原之勢
2.1.“禁塑”已成全球環保共識
環保意識的不足以及可降解塑料較高的單價,限制了可降解塑料的推廣應用。傳統塑料經歷了長期的發展,擁有龐大的產能和產業鏈條,攤薄了生產成本,可降解塑料較高的成本難以在市場競爭中勝出。在目前塑料污染越來越嚴重的情況下,就需要政府機構從社會的可循環發展角度出發,推動環保法規的不斷完善,減少廢舊塑料帶來的污染。
歐美地區經濟發達,環保意識較強,目前已經是全球可降解塑料主要的消費地區。以歐盟的政策衍變為例,早在2016年,歐盟有機垃圾填埋指令要求成員國在2016年減少有機垃圾填埋量到1995年的35%;2018年,歐盟大部分國家實施“增加塑料袋價格或稅收”的方式控制塑料袋的使用,例如丹麥、英格蘭。
2019年3月27日,歐洲議會通過的一項“禁塑令”,到2021年,歐盟成員國將禁止使用包括一次性塑料餐具、塑料制棉簽、塑料吸管、塑料攪拌棒在內的10種一次性塑料制品,并由更環保的材料加以替代,包括使用可氧化降解類的由發泡聚苯乙烯制成的包裝餐具。2025年前,各成員國所使用塑料瓶的可再生成分至少要達到25%,到2030年這一比例要擴大到30%。
可以看到歐洲對于廢舊塑料的處理方式從最初的減少填埋,到限制塑料袋的使用,再到禁止使用多種一次性塑料制品,雖然不是所有即棄式塑膠制品都被禁止使用,但歐盟希望用此法案鼓勵生產商使用可循環材料制造產品。
在歐盟推出“禁塑令”的帶動下,2018年以來全球各地紛紛出臺“禁塑”政策,已成星火燎原之勢,禁止使用一次性塑料制品、提倡使用可降解塑料已成為全球范圍逐漸形成的共識。全球環保共識不僅推動政策的制定實施,更規范了人們的生活方式,在“禁塑”全球化的潮流下,可再生塑料市場仍將保持快速的發展態勢。
2.2.新政策呼之欲出,中國“禁塑”越來越近
2020年1月19日,國家發展改革委、生態環境部公布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》,提出了主要目標:到2020年,率先在部分地區、部分領域禁止、限制部分塑料制品的生產、銷售和使用。到2022年,一次性塑料制品消費量明顯減少,替代產品得到推廣,塑料廢棄物資源化能源化利用比例大幅提升;在塑料污染問題突出領域和電商、快遞、外賣等新興領域,形成一批可復制、可推廣的塑料減量和綠色物流模式。到2025年,塑料制品生產、流通、消費和回收處臵等環節的管理制度基本建立,多元共治體系基本形成,替代產品開發應用水平進一步提升,重點城市塑料垃圾填埋量大幅降低,塑料污染得到有效控制。
意見明確提出,推廣應用替代產品。在商場、超市、藥店、書店等場所,推廣使用環保布袋、紙袋等非塑制品和可降解購物袋,鼓勵設臵自助式、智慧化投放裝臵,方便群眾生活。推廣使用生鮮產品可降解包裝膜(袋)。建立集貿市場購物袋集中購銷制。在餐飲外賣領域推廣使用符合性能和食品安全要求的秸稈覆膜餐盒等生物基產品、可降解塑料袋等替代產品。在重點覆膜區域,結合農藝措施規模化推廣可降解地膜。我們認為,該意見的推出,對推廣生物降解塑料具有里程碑的意義,未來各省市區有望陸續出臺相關政策細節,積極推廣替代產品,規范塑料廢棄物回收利用,建立健全塑料制品生產、流通、使用、回收處臵等環節的管理制度,有力有序有效治理塑料污染,努力建設美麗中國。
……
我們認為“限塑令”已經難以應對互聯網時代外賣和網購帶來一次性塑料制品用量暴增的沖擊。而隨著我國經濟實力的提升、環保意識的覺醒,綠水青山就是金山銀山,對環境污染問題的容忍度越來越低,有望像歐盟一樣走從“限塑”到“禁塑”的環保升級道路。海南“禁塑令”已經開始實施,有望為中國建立“禁塑”省份的示范區,推動中國完成從“限塑”到“禁塑”的轉變。
3.傳統塑料替代可創造國內可降解塑料百萬噸市場
對于汽車、家電等單體塑料用量較大,分離容易的應用領域,廢舊塑料往往選擇回收利用。但是對于廢舊的塑料袋、餐盒、地膜等來講,塑料單體重量較低,且容易污染、破碎,難以高效的進行塑料分離,例如濕垃圾袋的破袋,這些就是可降解塑料未來發展的主要替代場景。
目前全球可降解塑料產能主要集中于包裝領域,軟包裝和硬包裝合計達到53%的產能占比。我國塑料薄膜下游41%應用于包裝領域,31%在農業領域,有相當一份都是一次性的薄膜,未來3D打印、醫藥領域都是可降解塑料的發展方向。
3.1.垃圾分類:干濕垃圾分離困難,催生可降解塑料需求
上海在2019年7月正式施行了《上海市生活垃圾管理條例》,將日常垃圾分為可回收物、有害垃圾、濕垃圾和干垃圾。對于上海的居民來說,濕垃圾的處理是麻煩的,往往需要用垃圾袋或者垃圾桶將濕垃圾倒入濕垃圾箱,再將垃圾袋扔進干垃圾箱或者用水清洗垃圾桶,經常帶來不便。若使用完全可降解塑料袋承裝濕垃圾,可直接將塑料袋扔進濕垃圾箱,避免干濕垃圾分離帶來的不便。
事實上2019年6月,住建部等部門發布關于在全國地級及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知,將包括上海在內的全國46個城市帶上了強制垃圾分類的“快車道”。自2019年起,在全國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作。到2020年,46個重點城市要基本建成生活垃圾分類處理系統。其他地級城市實現公共機構生活垃圾分類全覆蓋,至少有1個街道基本建成生活垃圾分類示范片區。
在經濟不斷發展、人們環保意識逐漸增強的趨勢下,在上海作示范效應為及其他45城的推廣下,垃圾分類或將逐步在全國范圍內推行。完全可降解塑料或將受益垃圾分類的推廣,成為承裝濕垃圾的容器選擇。根據歐洲情況對標和分析,僅北上廣深四大城市,垃圾分類將為完全降解袋產生10-30萬噸級的潛在市場規模。
3.2.外賣:外賣規模快速提升,一次性餐具替代空間巨大
網絡外賣以其實惠、便利等特點深受上班族與學生族的青睞,“懶人經濟”和“快節奏生活”促進了互聯網餐飲外賣的迅猛發展。我國網上外賣用戶規模在2019年6月已經達到4.21億人,較2015年12月1.14億人增幅達到270.89%。而網民的網上外賣使用率也快速提升,從2015年12月的16.5%提升至2019年6月的49.3%。
在我國龐大網民基礎的上,外賣行業得到快速的發展,根據美團研究院和中國飯店協會聯合發布的《中國外賣產業調查研究報告》顯示,2018年我國外賣交易額4613億元,2019年外賣規模預計將達6035億元,增幅將高達30.8%。外賣訂單量達到109.6億單,同比增幅97%,對外賣餐盒的需求量也高速增長。
根據“餓了么”、“美團外賣”以及“百度外賣”這三大外賣平臺的統計數據,指出全國外賣每日訂單總量約2000萬單,每天可產生廢棄餐具約6000萬個,一年下來數量之龐大,而且這些廢棄餐具并不是都采用可降解餐具,也有不可降解餐具。
以一次性餐盒為例,目前市場上的外賣餐盒主要有四種,分別是PS材質打包盒、PP材質打包盒、紙質打包盒和可降解餐盒。PS和PP材質餐盒屬于可回收物,但由于我國垃圾分類體系正處于推廣的初期,更重要的是餐盒和食物殘渣分離困難,導致這些塑料餐盒都被當做干垃圾進行焚燒處理。
從降解效果來看紙質和可降解塑料餐盒是環保的,但是紙質餐盒的缺點也很明顯,一是價格高,二是無法包裝湯水,三是紙質餐盒雖然可以回收,但2-3次后就無法使用了。我們認為可降解塑料餐具,未來將在外賣行業的滲透率逐漸提升。
美團于2017年8月實行“青山計劃”,從源頭減量、包裝升級、回收分類以及循環利用四個環節著手,探索外賣垃圾從產生到處理的科學閉環,促進行業綠色發展。在包裝升級環節,青山計劃參與首 個外賣餐盒團體標準制定,并在全國投放900萬份環境友好型包裝。
餓了么在2017年12月宣布啟動“安心計劃”,聯合一次性餐盒生產企業、餐飲企業、中國包裝聯合會共同對一次性餐盒進行審核篩選。經過層層篩選,首批共有24家環保餐盒生產企業入選“安心計劃”,包括1家紙餐盒生產企業、3家生物基塑料餐盒生產企業、20家聚丙烯塑料餐盒生產企業。
2018年我國外賣109.6億單,假設對應廢棄餐盒約109.6億個,單餐盒重量約20 g,合計將產生廢棄餐盒重量約22萬噸,以餓了么“安心企業”占比來看,生物基塑料餐盒生產企業約占到了“安心計劃”的11%,假設可降解塑料以11%滲透率對應替代空間將達到2.4噸。若考慮到除餐盒以外的一次性筷子、叉子、勺子以及包裝,則可降解塑料的替代空間更大。
3.3.快遞:快遞行業強勁增長,巨頭推動可降解塑料包裝替代
在中國龐大的人口的支撐下,互聯網移動終端的普及帶來快遞行業的快速發展,自2014年以來,我國快遞行業務量已連續5年穩居世界首位。2018年全球快遞業務量接近1000億件,同比增長超過20%,其中我國快遞服務企業業務量累計完成507.1億件,同比增長26.6%,增量106.5億件,業務量超過美、日、歐等發達國家經濟體總和,約占全球的一半。
據國家郵政局統計,2018年中國快遞業共消耗編織袋約53億條、塑料袋約245億個、封套約57億個、包裝箱約143億個、膠帶約430億米,國內使用的包裝膠帶一年可以纏繞地球1077圈。
以LDPE材料的快遞塑料袋為例計算,塑料袋厚度約為0.07mm,假設單塑料袋面積0.4平米,則單個包裝塑料袋重量約為25.8 g,對應2018年我國消耗245億個塑料袋重量約為63萬噸。2018年我國快遞507.1億件業務量對應245億個塑料袋,平均每2個快遞就會使用1個塑料袋,每增加100億件快遞將新增12.9萬噸塑料需求。
而在2016全球智慧物流峰會上,菜鳥網絡宣布聯合32家中國及全球合作伙伴啟動菜鳥綠色聯盟——“綠動計劃”,承諾到2020年替換50%的包裝材料,填充物為可降解綠色包材。
2017年6月,京東聯合九大品牌商(寶潔、聯合利華、屈臣氏、雀巢、惠氏、樂高、金伯利、農夫山泉、伊利)啟動“青流計劃”,致力于整個供應鏈的綠色環保。“青流計劃”計劃在2020年前完成以下的目標:在B2C方面:50%以上的塑料包裝使用生物降解包裝;物流包裝使用可再生或可回收材料,在B2B方面,實現80%的產品包裝可回收。
2018年我國整體可降解塑料需求量僅為4.2萬噸,快遞行業包裝材料可降解化進展明顯低于此前的預期。2019年前11月,我國規模以上快遞業務量已經達到567.9億件,同比增速達到25.4%,同比增加115億件,假設完全替代,當前快遞市場初步估算存在70-80萬噸的可降解塑料替代容量。
3.4.地膜:回收難度較大,可降解地膜有望獲得突破
20世紀70年代,地膜覆蓋技術自日本傳入中國,在中國得到大規模的使用。地膜覆蓋是指對地表或生長早期的植物直接覆蓋,其主要目的是提高作物生產率、促進作物提早成熟。塑料地膜通過改變土壤能量平衡以改善作物生長小氣候,提高土壤養分的有效性、促進根部養分吸收、增加土壤微生物數量及其活性,并進而縮短種子萌發和作物成熟所需的時間,積極影響作物生長與產量。塑料地膜還能夠保護作物免受不利生長條件,如惡劣天氣、害蟲和鳥類等的影響。
地膜在各個種植領域都有比較廣泛使用,應用于花卉的儲藏、蔬菜、園藝、水果、糧食作物等。中國的地膜使用主要是新疆、山東、河北、甘肅等大省,隨著地膜的推廣以及普及,近年來各地的地膜使用量都在不斷增加。2018年,我國農用塑料薄膜使用量達到246.5萬噸,雖然同比下降2.5%,但是使用量連續多年在240萬噸以上。
中國的地膜厚度國家標準在上世紀的90年代制定,地膜厚度的國家標準是0.008mm,這種厚度的地膜可以在增溫保墑的同時,大限度的降低制造成本,有利于農作物增產增收。但是地膜厚度國家標準原本就比較薄,再允許地膜厚度在正負0.003mm的范圍浮動,這為日后超薄膜的泛濫和“白色污染”留下了深深的隱患。
地膜的銷售是按照重量來的,在同等覆蓋面積條件下,地膜的厚度越薄,購買的成本就越低,在經濟利益的驅使下,農民基本上都會選擇超薄的地膜。據中國農用塑料應用技術協會估算,在中國地膜覆蓋栽培面積中,一大半都是使用超薄地膜。塑料地膜的成分主要是PE,因厚度薄而在田間極易破碎,難以回收利用。破碎的PE在自然條件下的極難降解,降解周期一般為200年以上,從而造成土地和糧食污染,威脅人體健康。
國內外緩解農膜污染問題主要有3種策略:一是使用易于回收的厚地膜,在使用完成后通過回收機進行回收再加工;二是降低農膜的覆蓋率,或一膜多用,從源頭上減少地膜的用量;三是使用降解地膜。使用降解地膜的使用成本提高210-705元/hm2,但降解膜后茬可直接翻耕,節省揭膜人工費用360-900元/hm2,綜合成本來看使用回收厚地膜和降解地膜基本相當。
2015年,農業部《關于打好農業面源污染防治攻堅戰的實施意見》中指出:加快地膜標準修訂,嚴格規定地膜厚度和拉伸強度,嚴禁生產和使用厚度0.008mm以下地膜,從源頭保證農田殘膜可回收。GB13735—2017《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》明確提出普通地膜厚度不低于10μm,而生物降解地膜則不受限制。
2017年農業部提出了農膜回收行動,印發《農膜回收行動方案》,加強農膜污染治理,提高廢舊農膜資源化利用水平,并制定了到2020年全國農膜回收利用率達到80%以上的工作目標。2018年頒布的《中華人民共和國土壤污染防治法》以法律的形式明確規定了地膜的回收工作。
2019年初國家有關部門召開了地膜覆蓋及殘留污染防控研討會,認為治理地膜殘留污染,要完善頂層設計,針對不同區域不同作物提出地膜污染治理的策略,建議加大對合理使用地膜和有效回收殘膜的政策支持力度,加強地膜殘留污染綜合治理科技研發及創新平臺建設,重點在殘膜機械化撿拾和全生物降解地膜應用技術上取得突破。
生物降解膜可從源頭上治理農膜污染,我們認為是今后的主導發展方向,可降解塑料在地膜領域也有望迎來突破性的進展。2018年國內農用塑料薄膜重量達到246萬噸,以《農膜回收行動方案》制定的80%的回收率為指引,假設可降解塑料的滲透率為20%,則對應市場需求量約為49.3萬噸。若可降解塑料可以完全替代傳統塑料,則地膜領域對應市場需求量將超過200萬噸。
目前,全球宣布投資建設生物可降解材料的企業很多,但是真正能夠大批量供貨的企業卻很少。這也意味著,在政策的助力下,中國相關企業將迎來發展黃金期。
全降解塑料袋公司---中達航