生物復合材料：在未來十年內有兩位數的年增長

摘　要：生物復合材料在市場上已供應多年了。雖然在中期內與其他類型的復合材料相比，它們仍然可以忽略不計，但是其數量開始有了明顯的提高，一般比復合材料的增長更快。生物塑料仍作為基體在使用，但它們的數量也在增加。
　　通常情況下當我們談到復合材料時，定義對于確定一個市場特別重要。在這里，我們將用以下生物復合材料的定義：包含生物源纖維的復合材料。該纖維可以來自木材、植物(蕉麻、竹、大麻、椰殼纖維、棉花、菠蘿葉、黃麻、木棉、紅麻、亞麻、苧麻和劍麻)或者較為罕見的來自動物(羊毛、羊駝毛、羽毛等)。

1　市　場

　　生物復合材料市場正在增長，這是因為對二氧化碳排放量的監管，以及原材料生產商在天然纖維挑選品種、可獲得的半成品、可追溯性和質量穩定性上取得的進步造成的，現在在批次上顯得相當均一。
　　對于這個市場，表1把歐盟包括挪威和瑞士所消耗的數量，分解成生物復合材料技術與類型二類。
　　主要的應用領域是汽車和建筑施工。從2010年至2020年，生物復合材料的年增長率預計11％，從362000噸上升到920000噸。相比之下，一般在歐洲復合材料年增長率估計為3％(其他來源估計為5％)。相比其他生物材料領域(生物塑料占塑料總量不到1％)，這里，生物復合材料(2010年14％)在整個復合材料中的比例特別高。除了監管方面以外；這個增長的一個原因是一些生物復合材料解決方案與傳統方案相比，具有越來越多的經濟競爭力。另一個原因是價值鏈已經組合完成。但是在使用木塑復合材料(WPC)上增長特別顯著，到2020年將有助于推動消費達920000噸，比2010年多383000噸。

　　美國對木塑復合材料和塑木材的需求預計每年增長13％以上，至2015年達到54億美元，創造了一個120萬噸的市場。從低迷的2010年基礎建設支出的反彈將推動前進。通過增加消費者對用復合材料和塑木材替代天然木材等傳統材料制成的建筑產品的需求，將進一步推動增長。雖然WPC構成大多數，但是是天然纖維而非木材用于美國。
　　亞洲的消費量落在歐洲和美國之間。僅有的熱塑性部分(消耗的大部分)占40萬噸的用量(圖1)。

2　生物塑料

　　用于生物復合材料的主要基體：熱塑性塑料是聚丙烯，熱囪性塑料是不飽和聚酯樹脂。聚酰胺和環氧也被使用，雖然沒有那么多。
　　樹脂生產商繼續努力增加生物源材料的比例，但生物復合材料倡議的終目標是擁有100％的生物基體。這就是為什么詳述正在蓬勃發展的生物塑料市場是令人感興趣的。這里仔細界定什么是生物塑料也是明智的。這些都是生物塑料似乎是顯而易見的，但也包括一些企業和市場研究還把化石燃料制成的生物降解塑料包括在內。另一個缺點，有時候只把可生物降解塑料視為生物塑料。
　　根據Helmut Kaiser咨詢公司稱，2007年65％的生物塑料用于包裝和食品。到2025年，這兩個行業仍占40％，但汽車和電子領域可達25％以上。
　　考慮到目前，大量的“生物”解決方案都不是100％的，對用作復合材料基體的生物樹脂的量進行估計是非常困難的。然而，令人感興趣的是要注意到生產量正在增加。這將自動對價格有影響，打破“昂貴而無市場，無市場而昂貴”的惡性循環。
　　生物塑料的生產能力預計將達到5778500噸，大部分是成為生物PET用于包裝。然而，復合材料還將受益于這些規模效應(圖2)，并且由于當地的原料生產，亞洲和南美將從發展中獲益。

3　結　論

　　正是因為科技經濟的進一步成熟，價值鏈的完善以及適當的監管體系，才使生物復合材料打破了“昂貴而無市場，無市場而昂貴”的惡性循環。