【DT新材料】获悉,12月19日,芬兰造纸巨头芬欧汇川(UPM)宣布,其位于德国Leuna的生物炼厂正式启动木基化学品的商业化生产。
这座投资13亿欧元(约107亿元人民币),年产能22万吨的工厂,是欧洲最大规模的生物化学品工业投资项目,主要产品有4个:生物基乙二醇、生物基丙二醇、木质素基功能性填料、工业糖。
UPM是全球领先的造纸巨头,2024 年营业额约 103.39 亿欧元,利润(可比 EBIT)约 12.24 亿欧元。
在欧洲化工项目陆续“关停”的背景下,为何UPM投资一笔超过年度利润的资金,给一个长期被造纸业视为"废料"的市场?
一个成长中的百亿市场
木质素,这个在造纸黑液中被大量排放或烧掉的"废料",正在成为全球生物基产业的新宠。根据市场研究机构Precedence Research数据,2024年全球木质素市场规模为11.3亿美元,预计到2032年将达到16.2亿美元,复合年增长率为4.1%。
更值得关注的是生物基乙二醇和生物基丙二醇。根据Straits Research数据,生物基乙二醇2024年市场规模为31亿美元,预计到2033年将达到92亿美元,复合年增长率高达14.2%。
造纸业的"原罪":30%的树枝+95%的木质素去哪了?
要理解UPM为何投资木质素和乙二醇、丙二醇,需要先看清造纸业的资源利用困境。
一棵树的30%去哪了?
作为传统纸浆生产企业,UPM面临的问题具有行业普遍性:一棵树的树干只占整棵树的70%左右,剩下30%的细枝因不满足纸浆原料要求,无法被高值化利用,主要处理方式是燃烧供能。
黑液里的木质素去哪了?
更大的浪费在制浆过程中。木材主要由纤维素、半纤维素、木质素组成。纸浆生产主要用前两者,木质素则在制浆过程中被脱除,形成黑液。
黑液的主要成分是木质素和氢氧化钠,传统处理方式是燃烧回收热能和碱。通过可持续的生产工艺,目前UPM已经能够回收和利用造纸过程的“废料”,实现工厂能源的自给自足。
按照传统工艺路线,最好状态也就是“自给自足”。这种"自给自足"在全球造纸业普遍存在。根据行业数据,国际先进水平的碱回收率可达90%以上,但大量木质素仍然只是被燃烧供能,区别在于效率高低,而非高值化利用。
高值化利用的"三重挑战"
从"烧掉"到"卖出",木质素的高值化利用面临三重挑战。
(1)技术与成本的双重门槛
木质素与纤维素、半纤维素紧密结合,传统碱法制浆虽能分离,但木质素结构已被破坏,难以进一步高值化利用。如何在保持木质素活性的前提下实现高效分离,并将其转化为高附加值化学品,是技术突破的关键。
更现实的问题是成本。生物基化学品的最大对手是成本低廉的化石基产品。根据行业数据,国外纤维素乙醇成本超1500美元/吨,目前国内酒精市场价约为5300元/吨,国内纤维素乙醇正在趋近盈亏平衡。生物基乙二醇和木质素基产品要实现商业化,必须在成本上具备竞争力。
(2)市场挑战:技术可行≠商业可行
过去20年,帝斯曼、杜邦、诺维信等化工巨头都曾大力发展纤维素制燃料乙醇技术,有超过100个中试和示范项目。但绝大多数已停产,难以实现盈利。
这个惨痛教训说明:木质纤维素可转化为多种产品,但哪些应用场景最具市场潜力?客户是否愿意为"绿色溢价"买单?这需要对下游市场有精准判断。
UPM的答案:13亿欧元押注"木头变塑料"
UPM给出的答案是:不做燃料乙醇,而是瞄准高附加值的化学品市场。
为什么选择乙二醇、丙二醇和功能性填料?
UPM的战略转型始于对市场的精准判断。Leuna生物炼厂将细枝和“边角料”粉碎后,预处理,先提取出工业糖,再采用酶水解技术,分离出木质素和糖类。糖类转化为可再生乙二醇、丙二醇,木质素转化为可再生功能性填料(RFF)。
来源:UPM
这两种产品的选择背后有清晰的市场逻辑:
一是下游市场成熟且快速增长——全球生物基乙二醇市场2024-2033年复合增长率达14.2%,PET、汽车冷却液、纺织品等应用场景需求旺盛;
二是可直接替代化石基产品,无需下游客户改变生产工艺;
三是碳减排优势显著,符合欧盟碳关税等政策要求。
来源:UPM
产品一:生物基乙二醇(UPM BioPura™ MEG)
100%生物基含量,可直接替代化石基乙二醇。
核心优势是负碳足迹:-0.3 kg CO 2e/kg,而化石基产品为3.0-3.7 kg CO 2e/kg。相比煤基MEG减少约90%的碳排放。
来源:UPM
应用场景覆盖PET生产(作为PET的关键成分,含量30%)、汽车冷却液(可达99%可再生原料含量)、聚酯纺织品等高价值领域。
来源:UPM
产品二:可再生功能性填料(UPM BioMotion™ RFF)
木质素的高值化产品,可替代炭黑和二氧化硅,应用于橡胶和塑料领域。核心优势是负碳足迹和轻量化,碳足迹减少48-58%,可减轻11%化合物重量。在汽车应用中,以EPDM橡胶密封条为例,RFF含量>20%,CO 2减排可达30%,减重10%。
来源:UPM
丙二醇已在产品规划中,但尚未对外供应。
商业化进展:从实验室到市场
2025年12月,Leuna生物炼厂启动商业化生产,首批产品为工业糖。根据UPM规划,2026年上半年更多商业产品将陆续上市,满负荷运营后年产能将达22万吨先进生物化学品。
来源:UPM
从"烧掉"到"卖出",中国企业已布局更多方向
中国2024年纸浆、纸及纸板和纸制品产量合计2.96亿吨(根据中国造纸协会数据),木质素资源巨大但主要利用方式是能源化(烧掉)。国内造纸企业或可参考UPM的Leuna生物炼厂,把“烧掉”的木质素,变成可以“卖掉”的化学品和材料。
更值得关注的是, 中国拥有6.74-8.05亿吨可收集秸秆资源,中国已有众多企业致力于使用农业废弃物秸秆作为木质素以及糖类原料,并找到下游细分市场。
在应用方向上, 秸秆糖、生物基二元醇、纤维素乙醇、丁二酸、稻壳基二氧化硅、硬碳负极材料、木质素基无醛胶粘剂等产品,正陆续实现产业化。当木质素从"烧掉"变成"卖出",中国企业在非粮生物质利用方面的布局,或许能在未来5-10年内形成与欧洲企业并跑甚至领跑的局面。
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