證券時報記者 吳志

聚酰胺（PA）是一種日常生活中應用非常普遍的材料，它還有個十分通俗易懂的名字——尼龍。20世紀30年代，美國杜邦公司的華萊士·卡羅瑟斯在加工煤焦油的過程中，偶然發明了聚酰胺。此后，這種集耐磨性、耐化學性、無毒且容易著色等優點于一身的材料，風靡了全世界。

聚酰胺誕生后的幾十年里，工業上都是以石油、天然氣為原料，通過化學法制取聚酰胺。21世紀初，隨著合成生物學的興起，借助合成生物學技術，通過生物制造生產生物基聚酰胺等新型生物基材料成為現實。

科創板上市公司凱賽生物（688065）就是全球利用生物制造規?；a新型材料的龍頭企業之一，目前公司多項生物基材料已實現大規模商業化生產?！跋鄬τ趥鹘y石油化工來說，生物基材料具有技術、成本和性能優勢，它的發展將改變材料行業?！眲P賽生物董事長劉修才在接受證券時報記者采訪時表示。

石化材料的“綠色競品”

在凱賽生物展廳里，密密麻麻擺放著成百上千件樣品，小到衣服、提包、安全帽，大到建筑材料、儲氫罐、新能源汽車配件和光伏板組件邊框……這些都是凱賽生物的生物基聚酰胺在各個領域的應用。

單從外觀上看，生物基聚酰胺產品與傳統產品看不出差別。凱賽生物董事長劉修才告訴證券時報記者，相較于傳統石化法生產的聚酰胺，凱賽生物基聚酰胺是一個系列的產品，擁有可滿足不同應用場合的高強度、高耐熱性、阻燃、吸濕、回彈性好等特點，在紡織服飾、工程塑料等領域廣泛應用。

聚酰胺俗稱尼龍，是一種日常生活中應用極為廣泛的高分子材料。包括尼龍在內的許多傳統材料，主要是以石油、天然氣等石化能源提純制造基本化工原料，并在此基礎上進行化學合成的。其生產過程會產生大量碳排放，且由于石油天然氣不可再生，產業也面臨資源問題。

21世紀初，合成生物技術的快速發展，為材料產業帶來了新的機遇。合成生物技術借助生命體高效的代謝系統，通過基因編輯技術改造生命體以設計合成，使得在生物體內定向、高效組裝物質、材料逐步成為可能。

成立于2000年的凱賽生物，就是一家以合成生物學等學科為基礎，利用生物制造技術，從事生物基新材料研發、生產及銷售的企業。

用合成生物技術生產生物基材料，簡單來說就是以玉米等生物質為原料，利用制備的特殊菌種進行發酵，并經提取、精制流程后獲得相應的生物基材料。這其中，菌種的制備，提純的效率等都是關鍵核心技術。

雖然在理論上，大多數石化基材料都能夠通過生物合成實現，但一種材料要從實驗室走到商業化生產應用，還需要邁過很多道關口。

凱賽生物成立之初，國內乃至全球合成生物材料產業尚未起步。但劉修才卻堅定認為，這是一個極具價值的產業，并全身心投入到研發工作中。

“中國是一個缺少石油和天然氣的國家，用傳統石化能源生產材料，在原料上有劣勢。但中國又是一個農業大國，生物制造的原材料很豐富。從這個角度上看，我認為合成生物材料是比較適合中國的產業?！眲⑿薏畔蛴浾弑硎?。

劉修才回憶，凱賽生物發展的20多年里，的確遇到了大量不可預測的技術障礙和市場障礙，但都被一一克服。如今，凱賽生物已經成為全球少數掌握合成生物材料從實驗室到工業化大生產的完整技術體系的企業。

2020年8月，凱賽生物在上交所科創板上市，成為A股“合成生物學第一股”。上市4年來，凱賽生物多項生物基產品已投入商業化生產。目前公司生產銷售生物法長鏈二元酸、生物基戊二胺、生物基聚酰胺等產品，公司年產4萬噸生物法癸二酸項目也已投產。

隨著相關產品商業化的成功，公司發展穩步前進。凱賽生物披露的2024年三季報顯示，今年前三季度，公司實現營業收入22.15億元，同比大幅增長41.5%；實現扣非凈利潤3.35億元，同比增長25.5%。

做傳統化工

“做不了”的事

凱賽生物在科創板上市后，借助市場力量，公司一方面積極擴充產能，另一方面持續加大研發力度。上市以來，公司已在多項新技術、新產品上取得進展。

劉修才告訴記者，上市4年以來，凱賽生物在對生物法長鏈二元酸等核心產品的生產工藝、技術不斷改進升級的同時，在高溫聚酰胺、連續纖維增強復合材料等新的產品領域也接連取得重大突破。

高溫聚酰胺是特種聚酰胺的一種，它是一種可長期在高溫環境中使用的工程塑料，熔點可達300℃左右。由于在熱、電、物理及耐化學性方面都有良好的表現，高溫聚酰胺是汽車、機械、電子、電氣工業中耐熱制件的理想工程塑料，應用廣泛。

不過，過去該類產品市場主要被國外企業主導，由于技術和成本限制，國內在高溫聚酰胺領域的產品和應用都較少。劉修才告訴記者，經過長期研發，凱賽生物已經成功突破技術瓶頸，開發出性能更優、成本更低的高溫生物基聚酰胺產品。

“聚酰胺是通過二元酸、二元胺等單體聚合而來，單體的分子結構和聚合的過程是影響性能和成本的關鍵因素。我們把高溫聚酰胺的聚合過程，從以往的40小時左右縮短到了幾分鐘。這意味著我們的聚合成本大幅降低，與傳統工藝相比有顯著的成本優勢。”劉修才表示。

從“40小時到幾分鐘”的突破，核心關鍵還是在生物基原料上?！吧锘牧系姆肿咏Y構有別于傳統化學原料，在生物基原料的基礎上，我們才能開發新的工藝，這是使用傳統石化原料做不到的?！眲⑿薏耪f。

高溫聚酰胺取得突破后，凱賽生物又將目光投向了生物基聚酰胺連續纖維復合材料。每一種材料都有其優缺點，比如金屬材料強度高、延展性強，但往往不夠輕；而塑料等高分子材料具有耐腐蝕性強、輕量化等優勢，但強度大多不如金屬。

人類在探索新材料的進程中，一直致力于找到集更多性能于一身的復合材料。“在行業內，熱塑性連續纖維增強復合材料屬于皇冠上的明珠，公司突破高溫聚酰胺后，又在連續纖維復合材料上取得成功，這不單是對中國的材料產業，在全球材料領域也是非常重要的突破?！眲⑿薏疟硎尽?/p>

據了解，以往業內使用高端樹脂等材料制作高性能復合材料時，由于材料本身的流動性低，復合材料的聚合時間大幅延長，加工成本也會大幅上升。而凱賽生物的生物基高溫聚酰胺具有更高的流動性，這是公司得以成功開發熱塑性連續纖維增強復合材料的基礎。

劉修才告訴記者，公司開發的熱塑性連續纖維增強生物基聚酰胺復合材料具有高性能、易加工、輕量化、可回收、耐磨耐腐蝕等綜合優勢。以風力發電領域為例，傳統風機葉片以玻璃纖維增強環氧樹脂為主，環氧樹脂是一種熱固性材料，成型后就無法回收再利用。但凱賽生物的生物基聚酰胺是熱塑性的，不僅原料可再生，制作的風機葉片也可回收再利用。

目前，凱賽生物的生物基聚酰胺與連續玻璃纖維/碳纖維制成的復合材料正在多個領域進行應用開發和測試。按照規劃，公司將推廣這些材料在車輛、風電、建筑等需要輕量化的領域實施大規模應用，實現“以塑代鋼、以塑代鋁、以熱塑替代熱固”。

探索更廣闊應用空間

新技術、新材料、新產品誕生后，最終都需要走向商業應用。劉修才坦言，作為一個科研技術人員，在凱賽生物誕生之初，他并沒有考慮太多的短期收益問題，也就沒有過多的關注商業化問題。隨著公司不斷發展，商業化變得越來越關鍵，但凱賽生物在推廣其生物基產品的過程中，遇到了不少難題。

以生物基聚酰胺為例，不論從性能、生產成本還是碳排放等角度來看，生物基聚酰胺都具有傳統化學法聚酰胺無可比擬的優勢。但不可忽視的是，目前化學法仍然是聚酰胺行業主流生產方式。

劉修才告訴記者，這一方面是因為市場對一種新材料的接受的確需要一定時間；另外，使用生物基聚酰胺為原料生產材料，生產工藝與傳統化學法有所不同，意味著下游材料廠商需要在設備、工藝上有更多的投入，這一定程度上阻礙了生物基聚酰胺產品的推廣。

雖然短期內生物基產品的推廣無法一蹴而就，但合成生物技術在新材料的開發上擁有巨大潛力，已經成為業界共識。劉修才表示，接下來凱賽生物在保持高強度研發的同時，還將繼續大力推動相關產品的商業化應用。

“我們首先會在部分典型應用場景中進行突破，解決行業痛點問題，形成示范效應。在推廣比較扎實后，進行更大規模的替代?！眲⑿薏沤榻B。

“比如我們在鋼材替代上做了很多工作，現在很多大貨車車廂底板，還有集裝箱應用我們的材料后可以大幅減重；再比如窗戶等使用的鋁材，我們材料的強度遠高于鋁材，但比重卻比鋁材低30%?！眲⑿薏疟硎?，生物基材料一旦在一些大的應用場景中取得突破后，推廣速度將會大幅提升。

凱賽生物也在積極聯動產業上下游，通過多種合作形式，拓展產品應用空間。凱賽生物此前公告，擬定增募集不超過66億元，引入招商局集團作為公司間接股東。凱賽生物表示，此次合作的落地將為公司在生物新材料領域的業務開拓帶來更大機遇。公司同時透露，公司聯合招商局集團與各地合作方洽談的復材落地方案進入了實質推動階段。

今年5月，凱賽生物與合肥市政府、招商局創科集團簽訂戰略合作，三方將建立長期穩定的戰略合作伙伴關系，充分發揮各自在產業政策引導、應用場景打造、生物制造技術創新方面的優勢，構建合成生物學研究和產品應用開發平臺，打造合成生物材料產業集群。

劉修才告訴記者，相關事項落地后，凱賽生物相關生物基產品的商業化應用進程，有望大大提速。

根據麥肯錫全球研究院發布的研究報告，預計到2025年，合成生物學與生物制造的經濟影響將達到1000億美元。在聚酰胺復合材料方面，研究機構Markets and Markets的數據顯示，預計2025年全球聚酰胺復合材料市場規模將增至153億美元。

“世界是由材料構成的。我一直認為，生物制造最終還是要回到做材料上，它最大的意義就是在材料上取得突破，并實現對傳統石化、化工材料的替代，這是一件很有意義的事情。”劉修才說。