可降解行业高速成长中上游机遇应运而生.pdf

1 Ta ble _F irst Table_First|Table_ReportType 证 券 研 究 报 告 行 业 深 度 研 究 Tabl e_First|Tabl e_Summar y 可降解行业高速成长，中上游机遇应运而生 化工行业 投资要点： 全球政策共振驱动可降解塑料需求井喷 在海内外逐步认识到塑料废弃 物产生的“微塑料”等危害后，在国内密集 的 禁塑令政策直接驱动下 ，塑料吸管等一次性塑料制品在 2020年末至 2021 年初 集中下架 ，随后纸吸管等替代品的性能短板让市场确定并接受了 可降 解塑料为最佳替代品， 叠加 国内外政策的共振 以及跨国大型企业在应对政 策时的 超前与超范围布局 ，进一步推动了 可降解塑料需求井喷 。 可降解塑料性能已接近民用级普通塑料 可降解塑料历经 三代 ，已 发展 至 生物降解塑料 ，目前的 主流品种 为 PBAT、 PLA。 可降解塑料目前的硬度、力学性能、成膜性等指标已大幅提升， 已 经接近大多数 民用级和 部分 工业级塑料 的性能 。 可降解塑料国内中短期替代空间近 400万吨 /年 强力 政策驱动使得可降解塑料中短期内以替代常见的快递、外卖、实体商 铺所用的 国内 PE、 PP、 PS等一次性塑料制品 为主要目标，测算中短期 驱 动因素带来的 国内替代空间约 400万吨 /年。 可降解塑料中长期替代空间 再增 千万吨体量 环境成本驱动使得可降解塑料拥有中长期的持续动力去替代 全球的 PE等 包装 材料 以及 出口纺织服装、耐用消费品中 PET、 PA、 POM、 PMA等中 高性能塑料 。测算 中长期驱动因素带来的以 出口塑料制品为主的替代空间， 其体量在千万吨级。 抓住上游关键原材料及掌握技术服务能力者将获益 市场选择了 PBAT与 PLA这两种可降解塑料进行高密度产能投放，竞争壁垒 所在的上游关键原料如 BDO、丙交酯成为产业链高利润环节。在后续产能 投放频率 提速 、投放规模愈发巨大之时， 持续强化自身上游原料优势、形 成上下游一体化产业协同，以及在行业高速成长时技术与服务业务能够放 量，分享到扩产期红利的企业或是本轮行业变革的最终受益者 。 投资机会 我们重点关注有望掌控上游关键原材料 产能如 AA、 BDO、丙交酯的代表性 公司 华峰化学 （ 002064.SZ）、 华鲁 恒升 （ 600426.SH） 、 中泰化学 （ 002092.SZ） 、 金丹科技 （ 300829.SZ），以及受益中游工程建设业务 放量的代表性企业 东华科技 （ 002140.SZ），我们后续将跟踪报告。 风险提示 全球宏观经济下行风险；行业政策推行不及预期的风险；技术突破及产能 建设不及预期的风险。 Tabl e_First|Tabl e_R eportD ate 2021 年 10 月 22 日 Tabl e_First|Tabl e_Rati ng 投资建议： 强于大市 上次建议： 强于大市 Tabl e_First|Tabl e_C hart 一年内行业相对大盘走势 Tabl e_First|Tabl e_Author 吴诚 分析师 执业证书编号： S0590519070001 电话： 0510-85611779 邮箱： Tabl e_First|Tabl e_Contacter Tabl e_First|Tabl e_Rel ateRepor t 相关报告 1、需求修复加政策利好，清洁能源产业链迎机 遇 化工 2021.05.06 请务必阅读 报告 末页的 重要 声明 -20% 5% 30% 55% 80% 2020-10 2021-02 2021-06 2021-10 化工 沪深 300 2 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 正文目录 1 全球政策共振加速普通塑料制品淘汰 . 4 1.1 全球塑料废弃物危害日益增长 . 4 1.2 全球政策共振催生可降解塑料行业拐点 . 8 2 可降解塑料海内外成长 空间广阔 . 11 2.1 可降解塑料与普通塑料性能已然相近 . 12 2.2 经过市场验证的可降解塑料是最佳替代方案 . 15 2.3 短期、中长期 分别替代日用低端、日用中高端 /工业类 . 17 2.4 可降解塑料的替代空间远超市场预期 . 20 3 价值环节向可降解塑料行业中上游扩散 . 28 3.1 可降解塑料产能投放密集且体量扩大 . 28 3.2 上游关键原材料成 为高价值环节 . 30 4 投资机会 . 31 5 风险提示 . 33 图表目录 图表 1：全球塑料产量增长迅速 . 4 图表 2： 2019 年全球塑料产量分布 . 4 图表 3：全球与中国塑料产量（百万吨）及环比增速（ %，右轴） . 5 图表 4： 1950 2015 年间所生产塑料的最终归宿 . 5 图表 5：全球塑料垃圾处理方式占比 . 6 图表 6：全球与欧盟塑料垃圾产生量与增长率 . 6 图表 7：塑料生产到废弃入海路径（ 2014 年） . 7 图表 8：近年对于塑料制品禁限类的全国性法律、法规与相关政策内容 . 8 图表 9：海外典型国家与地区对于塑料制品的限制、禁止类法规 . 10 图表 10：可降解塑料的降解过程 . 11 图表 11：可降解塑料不同分类方法 . 12 图表 12：堆肥厂内的堆肥条垛及翻堆机等设施 . 13 图表 13：主要可降解塑料的性能对比 . 14 图表 14：可降解塑料短期内的不可能三角 . 14 图表 15：纸吸管替代一次性塑 料吸管过程中暴露出性能短板 . 15 图表 16：木质餐具与纸袋同样存在性能短板 . 16 图表 17： 2020 年起可降解塑料及上游原料上涨明显 . 17 图表 18： 2018 年全球塑料应用领域分布 . 17 图表 19： 2018 年全球白色污染来源分布 . 17 图表 20：塑料制品分类标 志代码 . 18 图表 21：常见聚合物的应用领域 . 19 图表 22：海洋微塑料残余中不同聚合物出现频率 . 19 图表 23： 2016 年塑料废弃物源头产生量排名前 20 国 . 21 图表 24：规 模以上快递业务量及同比变化 . 22 图表 25：快递业务市场塑料包装替代空间测算 . 23 图表 26：一次性餐具市场塑料包装与吸管替代空间测算 . 24 图表 27： 2019 年全球可降解塑料消费结构 . 26 图表 28：部分欧盟进口中国塑料制品量 . 27 图表 29：不同驱动因素下对可 降解塑料替代空间的估算 . 28 3 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 图表 30：可降解塑料与 6 种主流不可降解塑料价格对比 . 28 图表 31： 2019 年全球可降解塑料产能分布 . 29 图表 32：相关公司盈利预测与估值表 . 33 4 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 1 全球政策共振加速普通塑料制品淘汰 1.1 全球塑料废弃物危害日益增长 全球塑料产量持续增长 从 1869 年世界第一块塑料 赛璐珞（硝化纤维塑料）诞生至今，塑料已发展 出包含五大通用塑料在内的 140 多种商业化的塑料品种，其中常用品种约有 30 多种。 同时，塑料产量的增长也十分可观，尤其是伴随着二战后石油化工工业的迅猛发展， 全球塑料产能从 1950 年的 170 万吨 /年已增长至 2019 年的 3.68 亿吨 /年，增长了 200 多倍，其增速远大于同时期内的全球 GDP（不变价）的增速。 塑料产量的增长来自于对其他材料如金属、木材、纸张等的替代，根本原因是其 优异的性能及基于新工艺不断降低的成本。 2011 年起全球塑料制造增速呈现稳中有 降，近 5 年平均增速在 3.4%左右，而国内的塑料产量虽然从趋势上也呈现增速下降 的规律，但增速总体显著高于全球平均水平，近 5 年平均增速在 6.6%左右，接近全 球增速的 2 倍。 图表 1：全球塑料产量增长迅速 图表 2： 2019 年全球塑料产量 分布 来源： Wind，国联证券研究所 来源： Wind，国联证券研究所 5 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 图表 3：全球与中国塑料产量（百万吨）及环比增速（ %，右轴） 来源： Wind， Our World In Data，国联证券研究所 塑料垃圾在环境中累积速度加快 塑料诞生 150 多年来，理论上第一批塑料制品还需要至少额外 150 年才能完全 降解。在 1950 2015 这 65 年内，全球已经累计制造了约 83 亿吨的塑料，若堆在 平地上将构成一座 5680 米高的山峰，除了仍在最初使用状态的 25 亿吨之外，其余 58 亿吨已经进入废弃或循环使用： 49 亿吨被填埋或遗弃， 8 亿吨被焚烧，仅 1 亿吨 被回收利用后仍处于使用状态（ 3 亿吨被回收利用后再次遗弃），从比例来看，其实 绝大部分使用完后的塑料都被遗弃 /填埋（ 84.5%）与焚烧（ 13.8%）了。若加上 2016-2019 的产量及对 2020-2021 的产量估算，至今 总产量已超过 100 亿吨，其中 遗弃与填埋的总量约 62 亿吨 。 图表 4： 1950 2015 年间所生产塑料的最终归宿 来源： Our World In Data，国联证券研究所 -10 -5 0 5 10 15 20 25 0 50 100 150 200 250 300 350 400 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 中国塑料产量 全球塑料产量 全球产量环比增速（右轴） 中国产量环比增速（右轴） 6 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 从塑料垃圾处理方式的占比来看，最初的塑料垃圾完全是用后即遗弃的处置方式， 1981 年开始用焚烧法处理一部分的塑料废弃物，再到 1988 年才开始回收部分塑料 垃圾进行再利用。近年塑料垃圾的焚烧与回收利用比例不断提升，至 2015 年，上述 两种处理方式占比分别达 25.5%与 19.5%，仍有半数以上塑料垃圾被遗弃（含填埋）。 从塑料垃圾的回收占比来看，即便是环保理念最为普及、塑料废弃物回收利用实 施最久的欧盟，其 2015 年的塑料垃圾回收利用率也仅为 30.4%，同期全球回收利用 率更低，约为 19.5%。同时，即便是欧盟，其塑料垃圾产生量也呈现逐年增长的态势 2018 年欧盟的塑料垃圾产生量环比增长率约 3.56%，同期全球塑料垃圾产量的 环比增速更高，达到 9.61%。同时虽然欧盟的塑料垃圾遗弃（含填埋）量自 2008 年 起开始下降，但其实出口至其他地区的塑料垃圾未纳入统计，全球的遗弃（含填埋） 量实际上仍然处于增长阶段。按陆地上的塑料自然降解周 期看，目前被遗弃（含填埋） 的塑料垃圾几乎都处于降解过程中，其在环境中的每年的累积增量与遗弃量（含填埋） 相当，并处于逐年增长趋势，塑料废弃物污染形势日趋严峻。 塑料 废弃物的 危害逐步显现 塑料坚固而稳定的碳氢分子长链即是其优势也是其劣势，大部分废弃的塑料制品 除了极少量在特殊条件下降解外，在自然界环境中降解速度极其缓慢。阳光、热量或 细菌都难以破坏塑料的结晶结构，需要几百年才可能将其完全降解，其残留及处理的 过程（如焚烧）均会给自然环境造成多种污染。 塑料废弃后，留在陆地上的部分如塑料袋 /塑料农膜等会破坏土壤结构，影响植 物根系生长，降低作物产量。根据研究，即便是破碎后形成的微塑料也会阻碍蚯蚓等 图表 5：全球塑料垃圾处理方式占比 图表 6：全球与欧盟塑料垃圾产生量与增长率 来源： Our World In Data，国联证券研究所 来源： Wind，国联证券研究所 7 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 土壤生物的生长，生产塑料时加入的有毒助剂也会释放出来，进一步危害 土壤生态系 统 ，使得土壤越来越板结、低产，威胁粮食安全。目前更为值得关注的是进入海洋等 水体的塑料废弃物，其被认为会带来更广泛深远的影响。科学杂志在 2020 年 7 月的一项研究表明，目前每年全球产生 3.8 亿吨的塑料垃圾，每年流入海洋的塑料垃 圾约为 1100 万吨。而到 2040 年，全球将会有约 7.1 亿吨的塑料垃圾流入大自然， 流入海洋的数量将增长近 2 倍 ，达到 2900 万吨，相当于全球每米海岸线都有 50 公 斤塑料垃圾。 图表 7：塑料生产到废弃入海路径（ 2014 年） 来源： Our World In Data，国联证券研究所 根据海外研究，每年塑料废弃物产生量中约 3%会进入海洋。 2014 年一项研究 测算表明在当时的地球表面水体中漂浮着约 5 万亿块总重量达 25 万吨的塑料碎片， 从重量占比看大部分都是 200mm 直径以上的大块塑料，但按照数量计数则大部分为 0.33 4.75mm 的微小个体。根据同期全球塑料废弃量测算约 825 万吨塑料进入海洋， 与前述漂浮的 25 万吨间的差距被学界称为“消失的塑料”。除了对两边数据的高估 / 低估造成的测算 /计数误差外，大部分海洋塑料垃圾被认为有三个最终去向： 1. 被海洋生物吞食，或在紫外线与海浪机械作用下分解为微塑料而进入食物链； 2. 因微生物附着定殖沉入海底成为深海沉积物，或部分分解、降解； 3. 在海滩和沿岸浅水域之间循环，最终积累在海岸线陆地上。 上述的三种路径中，危害性最大的无疑是第一种中的微塑料路径，其在整个食物 链中的影响会逐步累积，最终传递至食物链顶层的人类。 2018 年 的 一份研究表明， 在英国市场上出售的青口（海虹），全部发现了微塑料颗粒。 同时，发表在环境科 学和技术杂志上的研究表明，市场上销售的食盐 90%含有微塑料。 8 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 据多个研究表明，这些摄入的微塑料会对生物的消化道造成不同程度的损伤，影 响某些生物的繁殖率和体内的酶活性。更重要的是，微塑料能吸附其他污染物，例如 能致癌的多氯联苯、多溴联苯醚等以及 内分泌干扰素 BPA 和 各类 农药 ，被生物摄入 后再释放到它们体内，造成更严重的后果。有研究表明，微塑料原则上可以通过人类 的胃肠系统转移到淋巴循环系统，通过胎盘被未出生的婴儿吸收，并且可以通过肺部 被人体吸 收，最终造成免疫系统的反应，影响身体细胞健康。微塑料对生态圈的全面 影响尚在研究阶段，但上述阶段性的成果表明其危害或远大于人们现阶段的认知。 1.2 全球政策共振催生可降解塑料行业拐点 国内禁限塑政策密集出台 引起一次性塑料吸管、餐具等行业暴风骤雨的 禁用 政策其实早有征兆，我国早 在 1999 年就出台了 国家经贸委发布 (99)第 6 号令 ，规定 2000 年底前全面禁止生产 和使用一次性发泡塑料餐饮具。 2007 年颁布了国务院办公厅关于限制生产销售使 用塑料购物袋的通知，以限制和减少塑料袋的使用。 后续，国内又出台了在四个领 域 禁止、限制使用 一次性塑料袋、塑料餐具、塑料包装等的 关于进一步加强塑料污 染治理的意见 。最终，在 2020 年 7 月，发改委 等 九部委 重磅 联合印发关于扎实 推进塑料污染治理工作的通知， 明确提出自 2021 年 1 月 1 日起，将禁用不可降解 塑料袋、塑料餐具及一次性塑料吸管等 ，同时在具体领域也相继推出了 农用薄膜管 理办法 、 关于进一步加强商务领域塑料污染治理工作的通知 等细分行业的对应办 法 。 综合上述各法律法规， 2021 年以下塑料产品在全国范围内已经被禁止生产、销 售。按照相关政策要求，违规生产、销售国家禁限的塑料制品，情节严重的甚至会被 吊销营业执照，并处以 1 10 万元罚款： 1、 0.025 毫米的超薄塑料袋； 2、 0.01 毫米的聚乙烯农用地膜； 3、不可降解一次性吸管（牛奶、饮料等食品外包装自带的吸管除外）； 4、一次性发泡塑料餐具； 5、一次性塑料棉签； 6、含塑料微珠的日化品。 图表 8：近年对于塑料制品禁限类的全国性法律、法规与相关政策内容 时间 限塑和禁塑的法律、法规与相关政策内容 2017 年 4 月 “十三五”材料领域科技创新专项规划，全生物降解材料入围。 2017 年 11 月 关于协同推进快递业绿色包装工作的指导意见，提高可降解绿色包装材料的应用比例。 9 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 2017 年 11 月 农用薄膜行业规范条件（ 2017 年本），鼓励研发生产使用生物降解地膜。 2018 年 2 月 快递封装用品系列国家标准推荐快递包装袋采用生物降解塑料，并增加了对生物降解性能的要求。 2018 年 12 月 无废城市建设试点工作方案 2019 年 4 月 产业结构调整指导目录，鼓励生物降解塑料及其系列产品开发、生产与应用。 2019 年 6 月 中华人民共和国固体废物污染环境防治法（修订草案），鼓励研究、生产易回 收利用、易处理或可降解的薄膜产品。禁止生产、销售不易降解的薄膜覆盖物和商 品包装物。 2020 年 1 月 国家发展改革委、生态环境部公布关于进一步加强塑料污染治理的意见，禁止、限制使用对环境负担较大的塑料，还加快推广塑料的可替代产品 2020 年 6 月 国家邮政总局印发邮件快递绿色包装规范 2020 年 7 月 九部门联合印发关于扎实推进塑料污染治理工作的通知 2020 年 7 月 农业部、工信部、生态环境部、市场监管总局联合发布农用薄膜管理办法 2020 年 8 月 商务部发布关于进一步加强商务领域塑料污染治理工作的通知 2020 年 9 月 新修订的固体废物污染环境防治法（简称“新固废法”）正式施行 2021 年 7 月 国家发改委印发“十四五”循环经济发展规划 2021 年 9 月 国家发改委、生态环境部联合印发“十四五”塑料污染治理行动方案 来源：法律法规与政策性文件，国联证券研究所 除了全国性的法律、法规与相关政策内容，各地政府根据地方经济特点与结构差 异出台了各类地方性的法律法规，比如吉林于 2015 年在全省行政区域内禁止生产销 售和提供一次性不可降解塑料薄膜袋制品和餐具，成为全国首个全面“禁塑”省份； 再比如海南针对旅游大省的特点，从保护本地海域与旅游资源的角度，出台了海南 省全面禁止生产、销售和使用一次性不可降解塑料制品实施方案，全省全面禁止生 产、销售和使用一次性不可降解塑料袋、塑料餐具，其限制的范围要比全国标准更为 严格。 海外政策出台更早且进度更超前 随着塑料废弃物在环境中的日益积累，以及对塑料废弃物危害的逐步认知，以欧 盟为代表的西方发达国家 /地区更早意识到对于塑料废弃物等需要进行有效的管理， 因此相关政策法规出台更早：在 1975 年， 欧盟 就 出台对于废弃物进行规划的法案 ， 其后于 1994 年 推出 了 包装法案 ，规定了对包括塑料在内的各物质的 再循环率 以降低 资源消耗。 最近 10 多年来，欧盟为代表的各个国家和地区进一步出台了更多的政策与法规， 通过局部禁用、限用等措施限制不可降解塑料的使用， 引导公众减少对塑料制品的依 赖。这些法规大多为在消费端禁止一次性塑料制品使用的法规，而 其中 影响较为深远 的是 欧盟于 2020 年出台 的 将于 2021 年对一次性塑料包装征税每吨 800 欧元 的法规 以及 2021 年直接禁用 /限用数十种一次性塑料制品的法规，两法规分别针对中上游和 10 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 下游，足以撼动行业供需两端的格局 。此外， 虽然 欧盟委员会于 2021 年 5 月 31 日 颁布的 关于一次性塑料制品（ SUP）的指南 未能及时 更新此前对可降解塑料的归 类定义，但考虑到该领域极快的更新发展速度，欧盟委员会计划在 2022 年制定一个 明确的、适用于生物基塑料（ BBP）、生物降解塑料和可堆肥塑料 （ BDCP） 的政策 框架。 图表 9：海外典型国家与地区对于塑料制品的限制、禁止类法规 时间 国家 政策内容 2008 年 欧盟 要求成员国提高本国包装垃圾再利用率至 55%以上 2014 年 法国 宣布禁止使用严重污染环境的一次性塑料袋制品 2015 年 欧盟 限塑令目标发布： 2019 年底欧盟国家民众人均消耗不超过 90 个塑料袋 /年，至 2025 年减至 40 个 /年 2016 年 德国 对一次性塑料袋进行征税 2018 年 英国 2042 年前，消除所有可避免的塑料垃圾 2018 年 西班牙 全国性禁止免费提供污染型可降解塑料袋 2019 年 韩国 关于节约资源及促进资源回收利用法律修正案，全面禁止一次性塑料袋使用 2019 年 智利 超市及商场禁止向购物者提供塑料袋，对每个违法提供的塑料袋，最高罚款 370 美元 2019 年 美国 纽约市的餐饮店将不能再使用一次性的泡沫塑料餐盒 2019 年 哥斯达黎 加 “废物综合处理”法律修正案，禁止使用聚乙烯泡沫塑料，禁止使用塑料吸管，零售场所不能向消费者提供塑料袋 2019 年 新西兰 商场、超市、服装等零售行业，全面禁止使用一次性塑料购物袋，对违规情节严重最高罚款 10 万纽币 2020 年 法国 禁止使用一次性餐具 2020 年 希腊 禁止使用一次性塑料制品 2020 年 加拿大 禁用塑料吸管， 2021 年 1 月 1 日起禁用塑料袋 2020 年 欧盟 欧盟 2021 年将实施塑料税，将对一次性塑料包装征税。税率将为每公斤 0.8 欧元， 即800 欧元每吨 2021 年 欧盟 禁用或限用棉签棒、吸管等数十种一次性塑料制品 来源：各国法规文件，国联证券研究所 企业倾向于超前 /超范围布局 大型企业，尤其是全球化运营的连锁企业在面临政策变化时为避免自身经营受到 负面影响，往往倾向于超前布局以应对预期中将要落地的变化，并且某些企业从预留 安全边际或提升企业声誉与品牌价值的角度出发，会超范围地执行政策法规所要求落 实的行动。 国际酒业巨头保乐力加在 2018年即宣布在全球所有业务中将不再使用由不可降 解材料制成的塑料吸管及调酒棒。麦当劳在 2018 年 6 月即表示要推出纸吸管，称该 决定是为了更广泛进行环保而努力的一部分。星巴克在 2019 年 7 月即宣布， 2020 年的时候全球范围内将会停止使用塑料吸管，改成纸质的吸管， 国内超过 3600 家门 店也将会在同时期达到这一目标。百事可乐在 2019 年表示将摆脱一次性包装，使得 到 2025 年公司所有包装都将可回收、可堆肥或可降解。 2020 年 8 月，奈雪的茶 、 11 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 喜茶、蜜雪冰城等茶 饮 品牌相继宣布，全国各店将 全面或 逐步用纸质 或 可降解吸管取 代塑料吸管。 如果说茶饮品牌纷纷使用环保型的吸管代替一次性塑料吸管是政策驱动下避免 被吊销营业执照或罚款而不得已为之，那么替换并不在本次禁塑令覆盖范围内的一次 性塑料制品则更多体现了品牌的营销与 ESG（环境、社会、公司治理）方面的考量： 提前实施规定一方面是提早推进并确 保实施进度，以 避免 到期被处罚或 被 吊销营业执 照，另一方面企业在对消费者宣传自身的环保理念时 也能 借此展示企业的社会责任感， 提高 在当地的 声誉 与企业品牌价值。 从海外到国内，再到地方，近年来针对不可降解塑料制品的限制 政策密集出台， 管理标准日趋严格，逐步收紧了一次性塑料制品的流通环节。从海内外政策端传递 到企业实施端，共振之下催生了可降解塑料行业的拐点，企业的超前布局与扩大化 的执行则进一步推动了拐点的提前到来。 2 可降解塑料海内外成长空间广阔 政策端对普通塑料制品的限制越发收紧，随之而来的是相关替代材料的需求迅速 井喷。早期，对于普通塑料制品尤其是一次性塑料制品的替代品有木材、纸等天然材 料，以及可降解塑料这两大类， 经过市场上商家与消费者使用 /反馈的多轮循环验证， 最终可降解塑料得到了市场认可，被认为是对普通塑料制品的最佳替代方案。 图表 10：可降解塑料的降解过程 来源： Nova Institute，国联证券研究所 12 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 2.1 可降解塑料与普通塑料性能已然相近 可降解塑料发展至第三代的生物降解塑料 可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变， 而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。这一概念最早起源于 欧洲，西方发达国家以循环经济的思路，使用可降解一次性用具，如瑞典在 20 世纪 80 年代末就试制马铃薯和玉米制的一次性快餐盒。最为理想的可降解塑料应当在使 用过程中与不可降解塑料性能相当，而在使用之后在遗弃、填埋等各种自然条件下都 能自然分解为碎块并一步步降解成大分子、小分子、二氧化碳和水。 最早发展可降解塑料的欧洲开发了 淀粉改性塑料 路线，被称为第一代降解塑料。 这类淀粉基可降 解塑料是在传统 PE（聚乙烯）等单体聚合过程中加入淀粉等添加剂 进行改性，使塑料在环境中可裂解成微小的塑料碎片。但是在后来的研究中发现，成 为碎片后的塑料无法完全降解，会形成微塑料等继续毒害环境。因此淀粉改性塑料也 被称为 “生物破坏性塑料”（不完全降解型） 。第二代降解塑料为 光热降解塑料 ，因对 温度、光照强度 等降解条件要求十分严苛，发展也十分缓慢。 随后，可降解塑料在美洲得到进一步发展，依托当地丰富的生物质资源，诞生出 以 PLA 为代表的 第三代降解塑料 ，即 生物降解塑料 ，虽然降解条件仍存在 部分 限制， 但其 可在细菌真菌、藻类等自 然界中普遍存在的微生物的作用下，断裂高分子中的长 链， 最终 完全分解 至 CO2 和水，实现完全生物降解，并且其原材料来源于玉米等的 发酵，属于生物基来源材料。后来， PBS、 PBAT、 PHA 等其他 生物可降解塑料 也相 继获得发展，从理论上 能实现真正的绿色环保 、无环境毒害 。 图表 11：可降解塑料不同分类方法 来源： 化学工业 ，国联证券研究所 13 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 在传统的分类法“按原料来源分类”以及“按降解方式分类”之外，我们添加了 “按处理方式”的分类方法：第一代淀粉改性塑料以及第二代的光热降解塑料均 不可 堆肥 ，否则会产生微塑料等长期残留物，导致堆肥产物被污染；主流的 PLA 等材料 更适合通过单独的 工业堆肥 过程处理 其制成的可降解塑料袋一般称为“可堆肥塑 料袋”，但在德国等堆肥设施的实践中并不提倡将其与厨余垃圾等一起堆肥，因为它 们需要的工业堆肥周期比厨余垃圾长，处理过程不同步；最理想的可生物降解塑料 无 需堆肥 ，即便遗弃在自然环境中也能短时间内完全降解。未来更新一代的可生物降 解 塑料商业化品种或将从无需堆肥的 PHA 等中诞生。 图表 12：堆肥厂内的堆肥条垛及翻堆机等设施 来源：南京大学，国联证券研究所 可降解塑料性能提升至接近普通塑料 早期的淀粉基塑料机械性能较差，并且透明度低，在不断改进其配方并且摒弃其 中的不可降解组分，改为 与生物降解聚酯 (如 PLA/PBAT/PBS/PHA/PPC 等 )共混 后， 发展至今的淀粉基塑料性能已经得到较大提升。同样的， PLA、 PBS/PBSA、 PBAT 等后来发展出的可生物降解塑料起点比淀粉基塑料更高，其性能也经历了改进提升的 过程，目前主要的可降解塑料性能描述如下表所示。 14 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 图表 13： 主要可降解塑料的性能对比 项目 淀粉基塑料 PLA PHA PBS/PBSA PBAT 耐热性能 较低 较高 高 高 高 成膜性能 较好 差 较好 较好 良好 硬度 较低 高 低 较低 低 力学强度 适中 较高 高 高 高 耐水解性能 适中 低 高 高 高 透明性 低 高 低 低 低 价格 低 较低 高 较高 较高 来源：和晓楠降解塑料的发展现状分析，国联证券研究所 从这几种产品性能的角度分析，淀粉基塑料依然是综合性能最低的；从制作塑料 硬质产品的需求出发， PLA 具备较高的硬度和高透明性，是理想的透明容器、管材 制造原料，但 耐水解性能不佳 ；从制造软质产品的角度， PBAT 兼具 PBA 和 PBT 的 特性，性能接近传统石油基塑料，具备较好的延展性和断裂伸长率，成膜性能突出， PBS/PBSA 与其性能接近。 PHA 具备良好的降解能力，不要求工业堆肥等苛刻条件， 但其价格过于高昂。短期来看，可降解塑料最被人们关注的三个特性呈现“不可能三 角”，在价格、性能与规模化上短期难以达成完美一致。 综合来看 PBAT、 PLA 的性 能与普通的日用 消费 级塑料已经比较接近 。 图表 14：可降解塑料短期内的不可能三角 15 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 来源：国联证券研究所 2.2 经过市场验证的可降解塑料是最佳替代方案 纸吸管等一次性塑料制品的替代品使用感较差 由于国家 禁用不可降解塑料袋、塑料餐具及一次性塑料吸管 等的政策即将于次年 落地，从 2020 年开始，多家品牌连锁饮品与饮食店集中下架了一次性塑料吸管、塑 料餐勺、塑料餐叉在内的一次性塑料餐具，转而更换为纸吸管、木质餐叉餐勺。在 2021 年元旦之后，下架现象迅速扩散至所有的连锁餐饮行业。 然而经过一段时间的使用与反馈， 消费者普遍反映纸吸管在内的替换用品使用体 验与此前相比差距过大 。根据多家媒体对部分品牌使用的纸吸管进行仪器测评的结果 来看，参与测试的纸吸管均在受力承载（对应耐牙咬性能）方面表现令人失望，与普 通塑料或可降解塑料吸管比差距明显；在饮料中耐浸泡性能测试环节，所有纸吸管均 发生 变形、发胀 ， 体验 更差 的是，在实际使用尤其是在热饮中使用时，纸吸管除了软 化弯折外，部分甚至发生了解体，完全丧失了吸管的作用。 图表 15：纸吸管替代一次性塑料吸管过程中暴露出性能短板 来源：国联证券研究所 除了吸管物理功能的降低，纸吸管在口感与合格率方面也存在诸多问题 。 收集 到的消费者反馈 表明 大部分纸质吸管 口感有 纸皮味， 部分品牌存在 明显酸涩味。 更为 值得注意的是消费者报道对 10 款纸吸管检测发现其中有 5 款高锰酸钾消耗量超 标，属于不达标产品，表明 可溶出有机物质的含量 超标。测试 工程师认为： “可能是 纸张的结构比较软和松散，胶水和植物纤维迁移到了测试液中。 ” 其他替代品如木质餐具也面临类似的问题 消费者集中质疑木质餐勺的前端 部分弧度过于扁平，根本无法有效使用，并且部分产品有较重的木材味道影响口感。 用于替代一次性塑料袋的纸袋则存在安全隐患 遇到水特别是高温的水，纸袋的物 理性能将迅速降低，无法有效承载物体。某著名连锁餐饮品牌的纸质食品包装袋曾经 发生过热饮从底部掉出造成烫伤的新闻事件。 16 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 图表 16：木质餐具与纸袋同样存在性能短板 来源：国联证券研究所 性能更为优异的可降解塑料得到市场认可 商家在寻找新的吸管材料来替代不可降解塑料时，早期主要权衡因素是成本。 通 过当时价格比较可知，塑料吸管单价只要 0.065 元 /根左右，纸吸管的价格在 0.090.14 元左右， PLA（聚乳酸）吸管达到 0.180.25 元 /根。使用 PLA 吸管，单 根成本比塑料吸管约高 0.15 元。根据奈雪的茶招股书所示，其 2018 2020Q3 的单 店平均订单量约 608 单 /日，按照每单 1 杯饮品的保守数据测算，再考虑 10%的损耗 率，则用 PLA 吸管替换原有塑料吸管带来的单店月成本提升约为 3000 元，纸吸管 则只提升约 1000 元，全国 34 万家茶饮店的替换成本差价约合 81.6 亿元 /年。 随着纸吸管的投入使用，消费者开始不断反馈糟糕的使用体验和对门店运营方的 负面评价，部分消费者甚至因此降低了消费频次，同时，初期纸吸管及 PLA 吸管供 应短缺带来的溢价在两者产能的快速提升后逐步平抑，且两者价差也随之降低，后期 PLA 吸管与纸吸管单根价差已缩小至数分钱，最终商家 考虑到对销售量的影响和成 本差距的缩小 ，用 PLA 吸管替代纸吸管与一次性塑料吸管不再有此前那么大的成本 阻力 。 同样的，在其余被政策禁止的一次性塑料餐具、餐盒、包装袋的替代材料上，可 降解塑料因为其性能十分接近原先的普通塑料，所以对消费者体验的影响是最小的。 无论是针对弧度过小的木质餐勺还是存在安全隐患的纸质食品包装袋，选用新一代的 可降解塑料来替代都是解决上述问题的最 佳 方案。 随着市场在试错后确定了可降解塑料是对原来的一次性塑料制品的最佳替代方 案，对可降解塑料制品的需求迅速井喷 位于江苏、浙江的几家塑料制品公司，春 17 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 节期间至今，产线基本都处于满负荷生产 状态，工人实行三班倒的工作制度。甚至在 春节假期期间，厂内也会排满发货的卡车。下游需求的井喷对于上游的影响之一是可 降解塑料及其上游关键原材料均呈现暴涨，比较典型的是聚乳酸、 PBAT 及其上游原 材料 BDO 的价格。 图表 17： 2020 年起可降解塑料及上游原料上涨明显 来源： Wind，国联证券研究所 2.3 短期、中长期分别替代日用低端、日用中高端 /工业类 目前塑料材料按用途可分为日用塑料、工业塑料与医用塑料，其对性能、生物相 容性等指标的要求逐级提升。在日常生活中接触最多的是日用塑料，部分消费品尤其 可选消费品如家电电子产品等则更多使用工业塑料，医用塑料相对小众。 短期替代最为迫切的是日用低端类的包装材料 目前全球每年生产近 4 亿吨的初级塑料，用来制造 1 亿吨以上的塑料袋、超过 5800 万吨的塑料瓶。从上述主要指标中可以看出， 塑料袋和塑料瓶为主的包装类用 途是塑料的最大用途 ， 2018年的数据显示包装用途占总量的 40%，其次为建筑（ 20%）、 汽车制造（ 9%）。从 IHS 所统计的 2018 年全球白色污染来源看，由于包装材料的一 次性应用特征， 全球塑料垃圾中近 60%是塑料包装，电子设备、汽车、家庭非包装 塑料等耐用消费品产生合计 17%的塑料垃圾，建筑与农业则分别贡献了 5%的占比。 图表 18： 2018 年全球塑料应用领域分布 图表 19： 2018 年全球白色污染来源分布 18 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 塑料包装废弃物处理的第一目标是将塑料作为资源再利用而进行回收再生。美国 塑料工业协会（ SPI）制定了塑料制品分类的标志代码：在三个箭头组成的代表循环 的三角形中间，加上数字 1 到 7 和英文缩写来指代该制品所使用的树脂种类。这样 一来，塑料品种的识别就变得十分便捷，回收成本大幅削减。现今世界上的多数国家 均采用这套 SPI 标识方案。中国在 1996 年制定了与之几乎相同的标识标准。从中可 以看到 我们生活中接触最广泛的 7 类塑料材料是： PET、 PE（ HDPE， LDPE）、 PVC、 PP、 PS、其他（以 PC 为主）。这 7 类塑料的用途主要就 是塑料瓶、包装袋、食品 容器等一次性用途。 图表 20：塑料制品分类标志代码 来源： SPI 分类标准，国联证券研究所 来源： IHS Markit，国联证券研究所 来源： IHS Markit，国联证券研究所 19 请 务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究 Scientific American对海洋垃圾中的微塑料残余的分类统计表明海洋微塑料中出 现频率最高的是聚乙烯（ PE），在样本中有近 80%的出现概率，其次是聚丙烯（ PP）， 出现概率超过 60%，再次是聚苯乙烯（ PS）、聚酰胺（ PA）以及聚酯（ PET/PES）。 这前五大材料各自对应塑料袋 /饮料瓶 /管材、瓶盖 /薄膜 /容器、一次性餐具 /泡沫制品、 绳子 /渔具 /纺织品、纺织品 /饮料瓶这些用途。 这 5 类材料 中 排前 3 的 PE、 PP 和 PS 的用途与一次性包装材料高度相关，是短期可降解塑料替代最为迫切的目标。 中长期需替代日用中高端塑料及工业塑料 除了排在海洋微塑料中前 3 的 PE、 PP 和 PS 这些与