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大灣區(qū)打造綠色循環(huán)新經(jīng)濟(jì),生物降解材料解鎖3D打印新機(jī)遇
2022-09-15
培育新動(dòng)能,壯大新實(shí)業(yè)。在粵港澳大灣區(qū)的建設(shè)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(cái)社以“新實(shí)業(yè)”率先破題,啟動(dòng)了灣區(qū)新實(shí)業(yè)深調(diào)研,聚焦新技術(shù)、新制造、新產(chǎn)業(yè),推出了系列新經(jīng)濟(jì)報(bào)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(bào)系列專題報(bào)道。
8月24日,南都灣區(qū)新實(shí)業(yè)調(diào)研團(tuán)走進(jìn)深圳光華偉業(yè)股份有限公司(簡(jiǎn)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(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,為國(guó)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(diǎn)“小巨人”企業(yè),同時(shí)還是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料項(xiàng)目承擔(dān)單位和中國(guó)生物降解材料十強(qiáng)企業(yè)。20年來(lái)深耕在生物材料領(lǐng)域,光華偉業(yè)憑借自主創(chuàng)新的聚乳酸技術(shù),積極探索在3D打印材料領(lǐng)域的新應(yīng)用。
光華偉業(yè)董事會(huì)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(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì),是高分子材料的一場(chǎng)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(lǐng)域深度應(yīng)用,為國(guó)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(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向之一
2022年3月,175個(gè)國(guó)家代表在聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)達(dá)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(guó)際法律約束力。中國(guó)和歐盟已將“限塑令”升級(jí)為“禁塑令”。而我國(guó)更早在2020年1月,國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部便公布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》。
在全球“立法禁塑”的大背景下,生物降解材料市場(chǎng)爆發(fā)在即。根據(jù)申萬(wàn)宏源研究顯示:到2025年我國(guó)可降解塑料需求量約411萬(wàn)噸,其中聚乳酸市場(chǎng)需求達(dá)208萬(wàn)噸,CAGR(22E-25E)有望達(dá)72.8%。
然而,國(guó)內(nèi)聚乳酸生產(chǎn)核心中間體“高光學(xué)純度丙交酯”被海外企業(yè)壟斷,形成國(guó)內(nèi)企業(yè)聚乳酸產(chǎn)能擴(kuò)張的技術(shù)壁壘,國(guó)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(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)27.05%。
當(dāng)前,疫情沖擊全球供應(yīng)鏈安全,逆全球化思潮開(kāi)始涌現(xiàn),貿(mào)易保護(hù)主義不斷抬頭,更加考驗(yàn)一個(gè)國(guó)家的自主創(chuàng)新能力,國(guó)產(chǎn)替代也迎來(lái)了新機(jī)遇。近年來(lái),我國(guó)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(lái)產(chǎn)業(yè),正是不斷強(qiáng)化我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定的重要舉措。
作為國(guó)家級(jí)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(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自主創(chuàng)新的技術(shù)突破。羅偉介紹,丙交酯純化為國(guó)內(nèi)聚乳酸產(chǎn)業(yè)“卡脖子”環(huán)節(jié),具有較高技術(shù)壁壘,公司掌握了國(guó)產(chǎn)化工藝和裝備技術(shù)。同時(shí),光華偉業(yè)掌握的聚乳酸(PLA)化學(xué)回收技術(shù),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(jì)。
光華偉業(yè)PLA化學(xué)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(qǐng)及授權(quán)專利79項(xiàng),其中發(fā)明專利53項(xiàng),已獲授權(quán)發(fā)明專利21項(xiàng);是聚乳酸3D打印耗材、聚己內(nèi)酯兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)牽頭起草單位及聚乳酸、生物降解郵政快遞包裝等十多項(xiàng)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參與起草單位,目前正牽頭起草聚乳酸3D打印耗材國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
羅偉表示,公司在成長(zhǎng)為專精特新“小巨人”企業(yè)的進(jìn)程中,一是堅(jiān)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(jiān)持是最關(guān)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(yíng)收超過(guò)10%,同時(shí)和相關(guān)的科研院所一起進(jìn)行開(kāi)放式創(chuàng)新探索。三是從一開(kāi)始就打造eSUN自主品牌,目前自主品牌的營(yíng)收超過(guò)總體營(yíng)收的50%。
02.市場(chǎng)趨勢(shì)
“3D打印+千行百業(yè)”有望成為萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)
在調(diào)研的過(guò)程中,羅偉回憶公司在發(fā)展的前期,也曾找不到下游的應(yīng)用場(chǎng)景。后來(lái)在生物降解材料的基礎(chǔ)上,向下發(fā)展3D打印。“3D打印是支撐,能夠讓公司活下來(lái),是很好的應(yīng)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(shù)完全相反的逐層疊加材料的方式,直接制造與相應(yīng)數(shù)字模型完全一致的三維物理實(shí)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(jì)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(zhǎng)至2021年的25.98億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率22.54%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),到2025年,我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)630億元,2021-2025年復(fù)合年均增速20%以上。
國(guó)家政策也在大力支持3D打印,鼓勵(lì)符合條件的增材制造企業(yè)通過(guò)境內(nèi)外上市等方式進(jìn)行直接融資。在《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》 中,便明確開(kāi)發(fā)增材制造等先進(jìn)工藝技術(shù),關(guān)鍵核心技術(shù)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(wù)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(yīng)用,而3D打印材料正是公司拓展的重點(diǎn)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(lái),盡管目前3D打印只有幾百億的市場(chǎng)規(guī)模,但是未來(lái)“3D打印+千行百業(yè)”有望成為萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。
羅偉認(rèn)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(kāi)設(shè)備,3D打印設(shè)備在粵港澳大灣區(qū)有著天然的土壤。“我們會(huì)根據(jù)不同的應(yīng)用行業(yè),去協(xié)同3D打印的設(shè)備廠家,一同去開(kāi)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(yīng)用能夠結(jié)合起來(lái)的話,也能夠解決傳統(tǒng)制造方式的一些痛點(diǎn)。”
03.調(diào)研團(tuán)建言獻(xiàn)策
此次,南都灣區(qū)新實(shí)業(yè)調(diào)研團(tuán)走進(jìn)光華偉業(yè),由南都商業(yè)科技新聞部主任李穎帶隊(duì),深圳市智能制造產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)喻波、工商銀行深圳星河支行行長(zhǎng)助理陸亮、中國(guó)(深圳)綜合開(kāi)發(fā)研究院創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心經(jīng)濟(jì)學(xué)博士后張國(guó)平、深創(chuàng)投創(chuàng)新投資研究院博士后研究員陳汝頌等來(lái)自產(chǎn)學(xué)研資的各界專家代表共同參與,為企業(yè)發(fā)展、行業(yè)進(jìn)步建言獻(xiàn)策。
● 3D打印還面臨成本較高等問(wèn)題
羅偉在調(diào)研座談中指出,當(dāng)前3D打印行業(yè)已經(jīng)完成導(dǎo)入期,公司目前有3000多家客戶,這些年邁入成長(zhǎng)期。他表示,在牙科、珠寶、設(shè)計(jì)等行業(yè),3D打印的應(yīng)用已經(jīng)非常普及。但是3D打印還面臨成本較高的問(wèn)題,在消費(fèi)民用領(lǐng)域還存在專業(yè)門檻,需要智能化、傻瓜式的3D打印機(jī)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(rèn)為,當(dāng)前3D打印技術(shù)還面臨成本高、打印成品性能差、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題需要在未來(lái)進(jìn)一步解決。
● 關(guān)注區(qū)域化、分布式制造模式
不過(guò),陳汝頌分析,在強(qiáng)調(diào)定制化與個(gè)性化的制造領(lǐng)域,如消費(fèi)端個(gè)人手工制品行業(yè),高端裝備行業(yè),先進(jìn)機(jī)器人行業(yè),航空航天等領(lǐng)域,傳統(tǒng)的模具成型技術(shù)無(wú)法靠大規(guī)模攤平開(kāi)模費(fèi)用,成本高,加工難度大,3D打印技術(shù)在這些領(lǐng)域表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)。“同時(shí)在當(dāng)前變幻莫測(cè)的外部環(huán)境下,區(qū)域化和分布式的制造模式在未來(lái)可能會(huì)一定程度上改變當(dāng)前全球分工的制造格局,這也給3D打印在制造業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)。”
● 加強(qiáng)對(duì)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(dāng)前深圳也面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、產(chǎn)業(yè)空間不足的問(wèn)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(shí)驗(yàn)排放,希望深圳加強(qiáng)對(duì)材料類上下游產(chǎn)業(yè)鏈的重視。
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