生物基尼龙(Bio-PA)是指以生物质可再生资源为原料，通过生物或化学手段制造二元酸、二元胺、氨基酸等尼龙单体，再通过聚合反应合成的尼龙。
传统尼龙生产制造主要采用苯、丁二烯、环己烷、丙烯腈、石油轻蜡等石油基化学品通过化学合成法制得。当前中东冲突下，由石油运输受阻引起的全球能源危机日趋严峻，以石油原料化学合成法传统尼龙制造工艺面临石油依赖高、碳排放量高等挑战，而生物基尼龙原材料来自甘蔗、玉米、秸秆、谷物等生物质，具有原料可再生、碳排放大幅减少、环境友好等优势，且产品与石油基尼龙产品性能相当，已成为尼龙产业高质量发展的重要方向。
得益于戊二胺、长碳链二元酸等生物基单体技术不断成熟，国内生物基尼龙产业发展如火如荼，已成为生物基材料领域关注焦点。但受限于当前材料聚合及改性技术水平，生物基尼龙应用方面仍以纤维为主，在工业领域渗透率仍有待提高。
一、生物基尼龙产品情况
尼龙产品多达数十种，除消费量最大的常规尼龙PA6、PA66及其改性材料之外，还包括长碳链尼龙、耐高温尼龙、生物基尼龙、透明尼龙、尼龙弹性体五类特种尼龙。
生物基尼龙材料达十余种，其中商业化的品种主要包括PA11、PA1010、PA610、PA56、PA1012、PA10T等，此外基于戊二胺单体的PA511、PA513、PA514、PA516等生物基尼龙新品种还在研发过程中。
采用不同结构单体制得的生物基尼龙在力学性能、耐磨性、热稳定性等方面存在相似性，在吸水率、耐温性、尺寸稳定性、加工性能等方面存在差异，具体应用场景有所差别，以PA56、PA10T、PA11三类代表性生物基尼龙为例，重点介绍其性能特点及应用领域，见下表。
代表性生物基尼龙性能特点及应用领域
从表中可知，PA11、PA10T等碳数较长生物基尼龙凭借高耐热、低吸湿、尺寸稳定性等特性占据电子电器相关场景，而PA56则与PA66性能相似，在应用领域存在一定交叉，但其在高端功能性纤维领域具有较强竞争力。
二、全球生物基尼龙市场现状与发展趋势
生物基尼龙全球市场概况
生物制造产品与石化产品相比平均节能减排30%～50%，是替代化石原料和推动传统产业升级的关键材料。目前全球生物基材料产能已超过3500万吨，生物基尼龙也成为全球产业投资与技术创新的热门方向之一。
随着生物基尼龙在汽车、电子电气、气体阻隔领域渗透率逐步提高，2025年全球生物基尼龙市场规模有望达到215.91亿元。凭借绿色低碳属性，生物基尼龙吸引了全球主要尼龙供应商的广泛关注。
目前海外生物基尼生产商主要包括阿科玛（PA11、PA1010、PA610）、杜邦(PA1010、PA610)、赢创(PA1010、PA610、PA1012、PA10T)、恩骅力(PA410、PA4T)、巴斯夫（PA610、PA11、PA10T）、兰蒂奇(PA610、PA612)和索尔维(PA10)等。其中，恩骅力掌握单体丁二胺独家生产技术，垄断PA4X系列尼龙产品，阿科玛、赢创、索尔维掌握癸二胺、⑴-十一碳内酰胺、十二碳二胺等长碳链单体生产技术，在长碳链生物基尼龙方面占据绝对优势。
中国生物基尼龙快速发展
我国政府高度重视生物基材料，自2021年陆续出台《“十四五”工业绿色发展规划》《“十四五”生物经济发展规划》《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》，大力推进生物基材料研发及产业化。由于生物法戊二胺技术日趋成熟，生物基尼龙已属于生物基材料中成熟品种，具备较大范围推广发展的可能。
除了政策支持外，我国发展生物基尼龙的主要机遇来自四方面:
一是生物质资源丰富，我国是蓖麻油、甘蔗、玉米生产大国，生物质原料来源广泛，生产成本低廉;
二是应用产业快速发展，近年来，国内尼龙下游新能源汽车、航空航天、电子电气等消费市场蓬勃发展，拉动生物基尼龙材料需求不断增加;
三是国外关键单体封锁，国外奥升德、杜邦等企业垄断己二胺上游单体己二腈，长期占据PA66产业链绝对龙头地位，使得国内尼龙生产企业另辟蹊径，向生物基尼龙领域寻找解决方案;
四是关键技术取得突破，金发科技、凯赛生物、伊品生物在单体制造、聚合工艺、产品改性等关键技术和生产规模上均取得突破性进展。
综合来看，发展生物基尼龙有望成为我国在尼龙领域实现“弯道超车”的关键路径。国内主要生物基尼龙及其单体工业生产情况见下表（部分）。
其中戊二胺及PA56仍为生物基尼龙中产业规模最大的品种，PA10T产能仍然较低，除金发科技和杰事杰外，盛通聚源开发了无需添加有机溶剂的“预聚+熔融缩聚”两步法聚合工艺，并建成千吨级生产线，工艺流程短、生产效率高，未来有望在推进国内PA10T产能提升方面贡献力量。
当前，在原料成本、市场规模、工业体系等多重优势支撑下，我国形成了生物基尼龙产业链，全球竞争力不断攀升。规划项目全部建成后，我国将占据全球生物尼龙绝对龙头地位，但产能过剩问题也将日趋显现。
同时随着国内天辰齐翔、万华化学、神华集团、华峰集团、辽阳石化、浙江石化等大型石化企业攻克丁二烯-己二腈法、己二酸法、己内酰胺法制己二胺工业生产难关，PA66迎来国产化浪潮，国产PA66价格出现下探，在除民用纤维以外领域对PA56等生物基尼龙形成较大冲击。
三、全球生物基尼龙技术进展
国外生物基尼龙开发进展
全球生物基尼龙研发及产业化始于20世纪50年代，由欧美国家化工企业主导。法国阿科玛公司于1955年以蓖麻油为原料，经过高温裂解、氨化等一系列反应获得氨基十一酸，再经熔融缩聚得到PA11，全球范围内首次实现生物基聚酰胺PA11工业化生产。
生物基PA11制件 图源：阿科玛
日本紧随其后，东丽公司从2000年起开始研究生物基戊二胺和PA56，并在2002年获得第一项PA56发明专利，日本三菱集团也在生物基戊二胺的制备、精制和成盐，PA56聚合、纺丝及应用等领域取得多项专利。
近十年来，由于全球能源危机日趋强烈，同时低碳环保理念已经成为共识，海外企业重新关注生物基尼龙领域，以绿色低碳为核心卖点推出一系列新技术、新产品。
2022年1月，科思创与美国生物技术公司Genomatica合作，成功生产生物基己二胺;
2024年2月，LG化学与CJ合作开发基于戊二胺单体的生物基尼龙生产技术;
2024年11月，日本东丽计划在2030年实现通过农业废弃物生产生物基己二酸;
2024年12月，奥升德宣布从废食用油中提取原料生产丙烯腈、己二胺、己二酸和PA66，PA66产品碳足迹降低25%。
一系列技术开发和合作动态表明，海外企业正加紧生物基单体及尼龙产品布局，未来该领域市场竞争强度将持续增加。
中国生物基尼龙开发进展
我国在生物基尼龙领域技术研发起步时间基本与国外相当，上海赛璐珞公司于1958年首次实现PA1010工业化生产，以蓖麻油为原料，得到PA1010。由于单体癸二酸、癸二胺全部来源于生物基蓖麻油，而我国是蓖麻油生产大国，具备原料成本优势，打破了国外在己二胺领域施加的原料壁垒，因此PA10X系列成为我国在生物基尼龙领域的特色产品。此后该公司还陆续开发了PA1012、PA610、PA410。
2009年，金发科技采用蓖麻油为原料制备单体癸二胺用于生产PA10T产品，继续扩大PA10X系列产品规模。PA10T产品的商业化，填补了我国在半芳香型耐热尼龙新材料上自主研发的空白。
2010年起，国内高校及科研院所持续开发生物发酵法制二元酸技术，至今已取得长足进步，由中国科学院领衔，微生物研究所、长春应化学所、过程所、宁波材料所四家科研机构在菌种培育、单体及尼龙盐制备、聚合工艺以及产品应用方面形成了较强技术优势。
郑州大学、四川大学、华东理工大学、天津科技大学、南京大学也在改性、单体制备等领域陆续取得突破，国内生物基尼龙及其单体开发步入快车道。
产业化方面，凯赛生物于2014年实现全球首次以赖氨酸为原料经生物发酵制取1，5-戊二胺的工业化生产，并以生物法1，5-戊二胺与石油基己二酸为原料合成生物基PA56，解决了化学法尼龙单体污染环境、规模受限的技术瓶颈。
PA56制作的电池壳 图源：凯赛生物
2025年2月宁德时代、凯赛生物合作成立安徽凯赛时代复合材料有限责任公司，推进其合肥4.1万吨/年项目产品生物基PA56在电池壳体领域商业应用，合肥复合材料基地将在2026年全面达产，计划建设18条电池壳体产线，将形成250套生物基电池壳生产能力。此外，凯赛科技生物法癸二酸产能也在快速提升，国内现有及在建癸二酸产能已超万吨级。
2025年8月，濮阳市盛通聚源新材料有限公司通过与四川轻化工大学合作，研究出“预聚+熔融缩聚”两步法生产耐高温尼龙（PA10T），具有工艺步骤少、聚合周期短、生产效率高、生产成本低和三废极少等优点。该项目在实施过程中，成功建成1000吨/年耐高温尼龙（PA10T）生产装置，开发出不同牌号的均聚型耐高温尼龙（PA10T）产品、共聚型耐高温尼龙（PA10T/10I）产品和共聚型耐高温尼龙（PA10T/6T）产品。
盛通聚源
2025年8月，宁夏伊品生物科技股份有限公司与中国科学院微生物研究所合作，利用赖氨酸发酵，开发出生物基戊二胺全套生产技术，已建立了3700吨/年尼龙56的中试线，设计了万吨级戊二胺/尼龙56生产工艺包，正在安装调试万吨级生产设备。
2026年3月，珠海万通（金发科技）年年产4万吨生物基高温尼龙项目审查意见通过。
目前金发科技、凯赛生物、伊品生物在戊二胺、PA56、PA10T领域均已形成较为完备的技术体系，正在不断拓展生物基尼龙下游应用领域，形成“单体制备－聚合工艺-产品改性下游应用”全链条专利网络。
从应用研究角度来看，采用生物基戊二胺为原料制得的PA56结构与PA66相近，在纤维领域可实现对PA66的替代，特别是在民用纤维领域已形成较强的技术优势。
但由于PA56形成氢键的概率有所降低，因此吸水率较高，潮湿状态下力学性能下降较为明显，并且耐水解(醇解）性较差，在工程塑料领域尚不能完全替代PA66。
此外，关键单体生物基二元胺生产过程仍存在副产物多、菌株活性差、二胺产率低、分离纯化困难等问题亟待解决。未来国内企业还需在生物基尼龙单体、聚合、加工、改性四个环节加大研发投入，加快实现生物基尼龙在工业及战略性新兴领域的创新应用。
当前，国内生物基尼龙市场规模仅占尼龙总消费量的1%。建议国内企业协同开展生物基尼龙及其改性产品的产业布局，为下游新能源汽车、航空航天、智能机器人、低空经济等领域提供关键材料。具体建议包括:
1）单体方面:优化戊二胺、癸二胺等生物基聚酰胺单体生产技术，拓展生物质原料来源，开发产物分离技术，提高产品纯度;利用微生物发酵和酶催化技术，提高生物基单体生产效率和纯度，降低生产成本;探索并开发新型生物基二元酸、二元胺单体，与聚合端联动，形成PA5X、PA10X等产业链。
2）加工方面:突破生物基聚酰胺树脂、聚酰胺纤维、聚酰胺膜材料、聚酰胺复合材料生产及改性技术，优化生产工艺流程，提高工业装备自动化水平；优化产品阻燃性、耐温性、加工性，突破关键助剂制备技术，提高产品设计能力。
3）改性方面:鼓励企业与高校进行产学研合作，通过共混、共聚、接枝等方法对生物基尼龙进行改性，以提高其机械性、耐热性、耐候性，开发阻燃、抗菌、导电型生物基尼龙新材料，以满足不同领域的应用要求。
4）应用方面:深入了解市场需求，以需求为导向，开发新型生物基尼龙产品，丰富产品牌号，解决研究成果与市场脱节问题。大力拓展产品新市场、新用途，加快电子、汽车、高端运动服饰等领域传统材料升级换代。
参考资料：生物基尼龙产业现状及发展趋势分析，王晓晨