橡胶应用场景广泛，我国是橡胶消费大国，但天然橡胶资源不足、合成橡胶依赖化石资源，在碳中和、碳达峰战略背景下，橡胶产业结构亟需升级，生物基橡胶市场将迎来发展机遇。
01 生物基橡胶行业目前发展的热点是什么？
在“双碳”政策之下，橡胶行业的发展必须走绿色化的道路，从生物基原料中取材是其发展的重要支撑点。
天然橡胶是橡胶行业中最具有碳中和潜力的材料。然而，我国天然橡胶资源匮乏，只有云南、海南可以生产天然橡胶，产量极低，这使得我国天然橡胶的进口依存度较高。2019年我国天然橡胶的消费量约为555万吨天然橡胶，其中520万吨是进口的。
王朝指出，生物基橡胶行业的发展趋势可从三个子类别去讨论，分别是天然橡胶、生物基传统合成橡胶、新型生物基合成橡胶。这三者各有其发展热点，但都与社会发展进程、政策环境及橡胶行业自身资源特点相适应。
生物基橡胶可以分为天然橡胶和生物基合成橡胶两类，后者又可以分为生物基传统合成橡胶和新型生物基合成橡胶。
我国天然橡胶树产量很低，但是从我国特有的植物蒲公英和杜仲树中，也能提取出天然橡胶。这两种植物的含胶量没有那么高，我们可以通过基因改性的方法去提高植物的含胶量，可以改进提胶工艺提高产率。这是它的核心问题。
生物基传统橡胶是以同结构生物基原料替换石油基原料制备得到的橡胶。现在国际上逐渐出现了生物基乙烯、生物基丁二烯、生物基异物二烯等，通过生物基烯烃类单体替换石油基烯烃类单体，来实现最终产品的低碳化、绿色化。
这类橡胶的优点是不需要市场验证，可以直接取代现有的石油基橡胶。其现存主要问题是生物基烯烃原料成本过高、生产过程复杂，限制了应用。这类橡胶发展重点就在于如何通过优化生物炼制工艺来提高生物基烯烃转化率，降低成本。
新型生物基合成橡胶的发展方向是如何通过分子结构设计以开发出更多新牌号的产品。因为新品种橡胶没有参比物，因此要针对目标市场去设计相应的分子结构，这是该类橡胶的研究热点。另外，要加快这类橡胶的市场验证，尽快去实现万吨级生产规模，使其市场化。
目前，通过不同的生物发酵得到原材料化学品、设计合成新生物基弹性体的研究非常多。如果现在所有石油基原料都可以由生物基发酵获得，那么现在所有高分子材料都可以实现生物基。
02 轮胎行业价格敏感度高，鞋行业附加值高
根据Grand View Research全球可持续鞋类市场分析，包括耐克、阿迪达斯、匡威在内的许多知名鞋企品牌都在开发出更加“碳中和风格”的鞋子。
例如，2019年4月，阿迪达斯推出了完全可回收的Futurecraft Loop运动鞋系列。2022年10月，FILA斐乐推出使用多种废料回收再生环保材质打造新产品FILA鲸鱼鞋。彪马推出了Puma InCycle鞋系列，宣称100%生物降解；耐克使用再生皮革，阿迪达斯使用再生塑料，锐步推出了植物衍生的石油基跑步鞋。
目前，国内对生物基轮胎、生物基鞋的补贴政策暂未出现，请问生物基橡胶下游企业对生物基橡胶的反响如何？
就目前对橡胶行业来说，最大的下游市场分别是轮胎和鞋子，前者占了60-70%。轮胎制造商家对橡胶价格的敏感度较高；制鞋企对价格的敏感度要低一些。目前，我们生产出的生物基橡胶产品，其成本比石油基橡胶要高一些。
鞋子对橡胶的性能要求没有那么高，市场相对成熟。在环保风潮下，国内外鞋企均在寻找生物基橡胶或者是可降解橡胶。虽然目前国外的各大品牌商陆续推出了各种概念性的生基鞋环保鞋、回收鞋等，但由于缺乏可降解的橡胶材料，导致无法实现全生物降解的鞋。
在对接需求的过程，我们发现，鞋企基本都愿意去接受这样一个新的环保的橡胶材料。具体来说，鞋企需求大致可以分为两类。第一类制鞋企想走量，希望有更低成本的橡胶用料；第二类制鞋企想要有很好的环保宣传理念，这样它就能接受更高价格的橡胶。
轮胎企业在环境和社会责任方面也在努力。例如，德国大陆集团在2021年9月发布了Conti GreenConcept 绿色概念轮胎，其使用的原材料有50%以上来自于回收利用或可再生的资源。
国内轮胎企业也致力于推动环保。我们团队与山东玲珑轮胎公司有紧密的合作，他们愿意在还没有看到利润回报之前不断投入，一起开发出全球首条可生物降解轮胎。令人欣慰的是，我们合作制造的生物基可降解轮胎将在可预见的时间内开始在市场上推广。
今年8月，我们在北京化工大学举办了“全生物基可降解小白鞋”的发布会，给北化学生送出500双全生物基可降解鞋。活动后，很多制鞋企业和品牌商找到我们，希望我们去帮他们开发生物基鞋底或是可降解鞋底，进一步去做全生物基可降解的鞋子。我能感受得到，这是在当前制鞋行业一个非常紧迫的需求。
03 让中国橡胶走向世界前沿
如何做出领先的学术成果、如何造出中国人自己发明的橡胶材料、如何让中国的橡胶研究走向世界前沿、如何让中国橡胶工业受到国际尊重……
丰富的生物质原料被认为是绿色化工原料的未来出路，利用丰富的生物基化学品平台，设计制备新型生物基弹性体材料或转化为传统单体再制备传统的弹性体材料，将会是一个发展迅速和十分具有竞争力的领域。经过十余年的努力，北京化工大学在这一领域已经处于国际引领地位。
此外，可靶向断裂交联键橡胶、非硫黄绿色交联橡胶、低VOC排放高效能偶联剂、生物基偶联剂、抗迁移防老剂、生物医用橡胶制件、人工肌肉弹性体、可穿戴智能响应橡胶制件等等，张立群和团队的这些研究已经或正在学术界、产业界开花结果。
展望未来，橡胶材料及制品的高性能化、功能化和绿色化是当前世界橡胶工业的重大主题，橡胶材料科学与工程与资源、环境、能源、生命健康、体育娱乐、人工智能与机器人等诸多事关人类未来重大发展的主题都有着很高的交叉性和关联性，今后的发展仍将生机无限。
针对这些新兴领域对橡胶新材料的重大需求，张立群和团队凝练出六大研究方向：橡胶材料基因组科学与技术、橡胶纳米复合材料科学与技术、特种橡胶材料科学与技术、能源橡胶材料科学与技术、生命健康橡胶材料科学与技术、资源生态橡胶材料科学与技术，并将在这些领域继续为提升中国橡胶行业在全球的影响力孜孜以求，为中国橡胶强国梦努力奋斗，为人类命运共同体做出贡献。
文章来源： DT新材料，中国化工报，新思界网
