随着废弃塑料及塑料垃圾在全球尤其在海洋的富集，不可降解的传统塑料带来的危害越来越大，根据经济合作与发展组织(OECD)发布的报告显示，自2015年以来，每年超过3亿吨塑料垃圾流入环境中, 预测到2050年将达到约120亿吨。欧洲、亚洲等地区正在实行越来越严格的“禁塑令”以遏制塑料垃圾的蔓延，以聚乳酸为代表的生物质可降解塑料由于其绿色、低碳、环保、可堆肥降解、来源广泛等优点成为全球研究应用的重点。

“中国制造2025”将聚乳酸等生物降解材料列入高分子材料重点发展对象，科技部《“十三五”材料领域创新专项规划》明确提出耐高温聚乳酸等新型生物基材料的技术提升与产业升级是发展重点之一。2019年，全球及中国聚乳酸项目建设火热，规划产能已达百万吨，呈现出蓬勃之势，一起看看聚乳酸的发展方向。

聚乳酸（PLA），又称为聚丙交酯，是以乳酸为单体，脱水聚合而成的一种脂肪族聚酯，通常以玉米、甘蔗、木薯等可再生的生物质为原料，其来源充分且可再生。聚乳酸的生产过程低碳环保、污染少，其制品使用后可以堆肥降解，实现在自然界中的循环（如下图）。与其他常见的可降解生物塑料（PHA、PBAT、PBS等）相比，聚乳酸在研究基础、产业链基础（产能）、市场应用、主要性能、生产成本、加工工艺等方面占据优势，目前主要应用于一次性餐具及短保质期的食品包装，在纺织服装、卫生用品、农林环保、3D打印、医学领域、汽车工艺领域也在不断拓展。从应用形态上来看，聚乳酸主要是薄膜、片材、纤维和丝材。

PLA合成、降解与应用循环示意图

聚乳酸合成主要有两种方法，即一步法（直接缩聚法）和两步法（开环聚合法）。一步法优点在于单体转化率较高，工艺简单，不需要经过中间体的纯化，因而成本相对较低。但主要问题也很突出，产物的分子量及其分布难以控制，不易得到高分子量的聚合物，力学性能相对较差。

直接缩聚法

两步法是指乳酸先脱水生成低聚物，然后解聚生成丙交酯，再开环聚合制得聚乳酸，这是目前主流的生产方法。用该方法可以得到分子量和微观结构均可调的聚乳酸，其力学性能较好，这一方法要经过丙交酯纯化的步骤，生产流程长，成本较高，丙交酯的制备工艺也具有一定的技术门槛。

开环聚合法

根据IHS Markit出版的《化学经济学手册——乳酸及其盐和酯》（2018年9月）的数据，2018年全球乳酸的产量约为52.0万吨，表观消费量为51.8万吨，未来五年以5.6%的复合增速增长。目前全球市场需求以L-乳酸为主，纯D-乳酸全球市场需求仅约2000吨，除聚乳酸应用外主要用于生产农药杀虫剂、除草剂等。

目前在全球乳酸的下游应用中，用于食品饮料领域的乳酸占整体市场的46.40%，用于聚乳酸市场占比约为37.60%。预计未来几年，随着聚乳酸市场需求快速增长，聚乳酸将超过食品和饮料行业成为乳酸的第一大应用领域，到2023年消费占比将上升至44.30%。值得注意的是，在国内乳酸行业，用于聚乳酸市场的占比还较低，主要受限于乳酸的纯度及转化为丙交酯的技术门槛。

全球乳酸的应用情况

国内乳酸的应用情况

目前，全球乳酸生产企业主要集中在美国、中国、泰国、西欧及日本等，近70%的厂商采用微生物发酵法进行生产。代表的公司有科碧恩公司、嘉吉公司、金丹、中粮生化格拉特等，科碧恩公司作为全球乳酸领域第一大公司，在美国、泰国、西欧等都建有乳酸生产工厂，占据市场的主要份额。国内的乳酸企业以金丹为龙头，从产能上来看，基本满足国内的需求。

国内乳酸及乳酸盐企业生产情况

补充：中粮生化格拉特的产能约为4万吨/年

聚乳酸的开发及应用进入爆发期，从重点发展到几乎全面发展，后期也会从注重产量到注重质量，高性能路线是未来的毕竟之路。毋庸置疑，低成本、高质量、大规模的生产工艺是企业青睐的，物美价廉、耐用实用的商品是终端用户喜爱的，技术过硬、产业链稳定，下游认可的行业现状是业内人士共同期待的。聚乳酸在逐渐变成白菜价的同时，究竟是不是一盘好菜，值得拭目以待！