早在2010年达沃斯世界经济论坛技术先锋奖评选中，美国Metabolix公司开发的聚羟基脂肪酸酯（PHA）就与Twitter一起入围代表全球最具创新力的技术。PHA作为一种全生物可降解塑料，在当前全球环保浪潮下，一旦解决商业化问题，前景不可限量。

　　然而由于PHA始终难以实现商业化，今年8月，Metabolix因亏损不得不将其生物塑料业务以1000万美元价格出售给韩国CJ CheilJedang。这引发了业界对PHA商业化前景的担忧。

　　那么，PHA到底有没有希望商业化？我国的PHA企业目前状况如何，对前景预判咋样？上周，中国化工报记者对此进行了采访。

　　性能优异可惜成本太高

　　PHA是近20多年迅速发展起来的生物高分子材料。某些微生物在一定的生长条件下，会在消耗底物（例如葡萄糖）的同时在体内产生并积累大量的PHA作为能量储存，这一过程类似于人体在营养丰富的饮食条件下容易在体内积累脂肪，底物就是微生物的“食物”，而PHA就是微生物的“脂肪”。

　　相较于传统化工和生物材料，PHA具有其独特的优势：一是良好的生物相容性、生物可降解性；二是具有良好的气体阻隔性，在食品保鲜袋上有广泛的运用，和PET、PP、XPE等相比有很好的防水性能；三是具有很好的紫外稳定性；四是PHA加入10%的碳纤维之后，热传导率非常低，能有很好的保温效果；五是生产过程低能耗、低排放。这些优异性能使PHA应用广泛。

　　蓝晶生物科技公司CEO李腾表示，尽管PHA有着一些传统材料无可比拟的优点，但居高不下的生产成本阻碍了其二十多年来的工业化生产及商业化进程。PHA生产的高成本主要源自三个方面：原料成本较高；设备运行成本较高（生物反应的时间较长，需要密闭环境并严格控制温度、pH值等，还需要防止杂菌生长）；产物纯化成本较高。

　　产业化路上少人陪跑

　　“Metabolix的PHA生产工艺能耗大，并且最大只能在250升发酵罐中生产，导致其PHA生产成本高，可以在实验室中生产，注定无法实现大规模工业生产。Metabolix退出PHA生产，可以说，让我们企业在PHA发展道路上没人陪跑了。目前，我们的工业生产水平不论国际、还是国内都处于第一位。”国韵生物材料公司总经理张业刚对记者说。

　　据了解，国韵生物是中国起步最早的PHA生产工厂。该公司于2005年通过小试和中试，走通PHA制备工艺并取得了合格样品；2006年生产出各项理化性质和生物分解性能良好的PHA样品；2008年获得帝斯曼风险基金、崇德投资、中国环境基金、KPCB、北极光创投等七家共计2000万美元的投资，并成立万吨PHA的生产平台——国韵生物材料公司；2009年10月万吨PHA工厂开工投产，然而2012年上市受阻后一度陷入困境。2015年，国韵生物接到绿塑投来的橄榄枝，重组结构调整目标，截至目前PHA生产不但完全恢复，并且通过新型工艺技术的引入，产量不断提升。

　　在生产现场，记者看到了单体容量250升、5吨、150吨的发酵罐。张业刚介绍道：“公司生产的原料是玉米糖。先将玉米糖与大肠杆菌放在250升的发酵罐中，控制条件使大肠杆菌增殖分裂；分裂一定时间后，将250升罐中物质打入到5吨罐中，控制条件使大肠杆菌增长外壳；增长一定时间后，将5吨罐中的物质全部打到150吨罐中发酵，控制pH和化学物质等条件刺激大肠杆菌在体内产生PHA。之后再进行灭活、破壁、分离、提纯等操作，生产出PHA。”

　　他介绍：“公司共有12条生产线，可交替进行生产。单批次4条生产线生产。PHA已经在其母公司的冷链运输食品包装膜和华汽的轮胎包装膜中进行使用。”

　　国内PHA企业除了国韵生物外，蓝晶（Bluepha）生物科技有限责任公司于2015年4月正式成立。该公司CEO李腾所在实验室的研究人员2010年从新疆艾丁湖边的盐碱地分离出了一株能够在高盐、高pH值极端环境下生长并积累PHA的细菌。

　　据了解，蓝晶PHA技术还处于工程放大阶段，目前还未能工业化生产。

　　拓展下游还得价格亲民

　　李腾表示，针对PHA的商业化应用领域主要是农用地膜、医用植入材料和可降解包装材料。

　　“PHA产品必须降低成本才能在下游应用中推广开，才能成为老百姓用得起的材料。”张业刚表示。

　　他表示，大规模下游应用必须要有产量保证。因此，国韵生物规划在吉林省拟建设年产能10万吨的PHA生产装置，预计于2018年投产，届时产量将可以满足下游制品的规模化应用需求。新产能释放可使PHA生产成本降低，另外选址东北不仅离原料产地近可降低原料运输费用，也可以利用较低气温来降低公用制冷工程的能耗。

　　目前，“三废”处理也是国韵生物降本增效的亮点之处。

　　“发酵残留物是细胞壁，烘干就是肥料，一天能产生30立方米。我们把这些废渣作为有机肥卖给下游市场，收益见效快。另外，经过环保装置初步改造，废水处理成本已经大幅下降。”他说，“经过一年多技术、生产装置和环保设备改造，公司PHA的生产成本已经降低了40%~50%。公司要继续加大改造投入，争取改造结束后，实现废物创新利用的收益与环保花费的成本相当。”

　　张业刚表示，国韵生物未来要将PHA吨生产成本降到3万元以内。他认为，与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等石油基产品不存在太大价差时，PHA由于其生物制备且可生物降解，对石油基下游制品有巨大替代潜力。

　　对于蓝晶技术优势，李腾表示，首先，对极端环境的适应性使得这株细菌能够使用一些含糖的食品加工废料作为底物，降低了底物的成本；其次，对高盐环境的适应使得生物反应过程不需要在一个精密的密闭设备中进行，海水就能够成为一个很好的反应环境，省去了运行及维护设备的成本；最后，当把这株细菌转移至常规环境（正常的盐浓度及正常pH值）中，细菌就会死亡并释放出其体内积累的PHA，无需施加外力破碎细胞壁，从而节省了纯化的成本。

　　记者了解到，为进一步促进PHA材料发展，国韵生物已和蓝晶有了初步的接触。