生物复合材料：在未来十年内有两位数的年增长

摘　要：生物复合材料在市场上已供应多年了。虽然在中期内与其他类型的复合材料相比，它们仍然可以忽略不计，但是其数量开始有了明显的提高，一般比复合材料的增长更快。生物塑料仍作为基体在使用，但它们的数量也在增加。
　　通常情况下当我们谈到复合材料时，定义对于确定一个市场特别重要。在这里，我们将用以下生物复合材料的定义：包含生物源纤维的复合材料。该纤维可以来自木材、植物(蕉麻、竹、大麻、椰壳纤维、棉花、菠萝叶、黄麻、木棉、红麻、亚麻、苎麻和剑麻)或者较为罕见的来自动物(羊毛、羊驼毛、羽毛等)。

1　市　场

　　生物复合材料市场正在增长，这是因为对二氧化碳排放量的监管，以及原材料生产商在天然纤维挑选品种、可获得的半成品、可追溯性和质量稳定性上取得的进步造成的，现在在批次上显得相当均一。
　　对于这个市场，表1把欧盟包括挪威和瑞士所消耗的数量，分解成生物复合材料技术与类型二类。
　　主要的应用领域是汽车和建筑施工。从2010年至2020年，生物复合材料的年增长率预计11％，从362000吨上升到920000吨。相比之下，一般在欧洲复合材料年增长率估计为3％(其他来源估计为5％)。相比其他生物材料领域(生物塑料占塑料总量不到1％)，这里，生物复合材料(2010年14％)在整个复合材料中的比例特别高。除了监管方面以外；这个增长的一个原因是一些生物复合材料解决方案与传统方案相比，具有越来越多的经济竞争力。另一个原因是价值链已经组合完成。但是在使用木塑复合材料(WPC)上增长特别显著，到2020年将有助于推动消费达920000吨，比2010年多383000吨。

　　美国对木塑复合材料和塑木材的需求预计每年增长13％以上，至2015年达到54亿美元，创造了一个120万吨的市场。从低迷的2010年基础建设支出的反弹将推动前进。通过增加消费者对用复合材料和塑木材替代天然木材等传统材料制成的建筑产品的需求，将进一步推动增长。虽然WPC构成大多数，但是是天然纤维而非木材用于美国。
　　亚洲的消费量落在欧洲和美国之间。仅有的热塑性部分(消耗的大部分)占40万吨的用量(图1)。

2　生物塑料

　　用于生物复合材料的主要基体：热塑性塑料是聚丙烯，热囱性塑料是不饱和聚酯树脂。聚酰胺和环氧也被使用，虽然没有那么多。
　　树脂生产商继续努力增加生物源材料的比例，但生物复合材料倡议的终目标是拥有100％的生物基体。这就是为什么详述正在蓬勃发展的生物塑料市场是令人感兴趣的。这里仔细界定什么是生物塑料也是明智的。这些都是生物塑料似乎是显而易见的，但也包括一些企业和市场研究还把化石燃料制成的生物降解塑料包括在内。另一个缺点，有时候只把可生物降解塑料视为生物塑料。
　　根据Helmut Kaiser咨询公司称，2007年65％的生物塑料用于包装和食品。到2025年，这两个行业仍占40％，但汽车和电子领域可达25％以上。
　　考虑到目前，大量的“生物”解决方案都不是100％的，对用作复合材料基体的生物树脂的量进行估计是非常困难的。然而，令人感兴趣的是要注意到生产量正在增加。这将自动对价格有影响，打破“昂贵而无市场，无市场而昂贵”的恶性循环。
　　生物塑料的生产能力预计将达到5778500吨，大部分是成为生物PET用于包装。然而，复合材料还将受益于这些规模效应(图2)，并且由于当地的原料生产，亚洲和南美将从发展中获益。

3　结　论

　　正是因为科技经济的进一步成熟，价值链的完善以及适当的监管体系，才使生物复合材料打破了“昂贵而无市场，无市场而昂贵”的恶性循环。