編者按：在科技浪潮的推動(dòng)下，合成生物皮革行業(yè)正成為連接生物科技與時(shí)尚產(chǎn)業(yè)的前沿領(lǐng)域。本期瑞見(jiàn)由瑞鵬資產(chǎn)程嫄婷帶您深入挖掘這一行業(yè)的技術(shù)內(nèi)核，分析其在可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保及未來(lái)市場(chǎng)潛力等方面的深層意義，以期為行業(yè)帶來(lái)更為深遠(yuǎn)的思考與啟示。
合成生物皮革行業(yè)分析
作者 程嫄婷
西安瑞鵬資產(chǎn)管理有限公司高級(jí)投資經(jīng)理
一、合成生物概況
合成生物學(xué)的本質(zhì)是讓細(xì)胞為人類(lèi)工作生產(chǎn)想要的物質(zhì)。微生物可以類(lèi)比為微小的細(xì)胞工廠，它可以進(jìn)行獨(dú)特的化學(xué)反應(yīng)，而合成生物學(xué)的目標(biāo)是在基因?qū)用嬷匦隆霸O(shè)計(jì)”這些微生物，來(lái)讓它們?nèi)ギa(chǎn)生我們感興趣的分子。合成生物學(xué)是生物學(xué)、工程學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，有望形成顛覆性生物技術(shù)創(chuàng)新，為破解人類(lèi)社會(huì)面臨的資源與環(huán)境不足的重大挑戰(zhàn)提供全新的解決方案。合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用以微生物細(xì)胞工廠為核心，建立“原料輸入—菌株培育—發(fā)酵控制—提取純化—產(chǎn)品輸出”的工藝路線，從而實(shí)現(xiàn)利用生物技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)品的技術(shù)變革，并持續(xù)推進(jìn)生物制造技術(shù)工藝的升級(jí)和迭代。
根據(jù)各研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)及當(dāng)下合成生物發(fā)展，生物制造的產(chǎn)品可以覆蓋70%的化學(xué)制造產(chǎn)品，未來(lái)生物制造的方式有望對(duì)未來(lái)醫(yī)藥、化工、食品、能源、材料、農(nóng)業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)帶來(lái)巨大影響。
二、皮革行業(yè)概況
1、皮革行業(yè)概況
皮革分為天然革和非天然革（包括合成革和人造革）兩大類(lèi)，天然革一般是指由天然動(dòng)物皮制成，又稱(chēng)真皮，行業(yè)引導(dǎo)和服務(wù)職能由中國(guó)皮革協(xié)會(huì)承擔(dān)；而非天然革，即人造革合成革，采取化學(xué)的方法由石化產(chǎn)品加工而成，屬于化工行業(yè)，歸屬于塑料制品，行業(yè)引導(dǎo)和服務(wù)職能由中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)承擔(dān)。
天然革一般是指由天然動(dòng)物皮制成，又稱(chēng)真皮；天然革按皮的來(lái)源可分為牛皮、山羊皮、綿羊皮、豬皮、馬皮、駱駝皮等動(dòng)物皮。其中用途最大最廣泛的為牛皮。非天然革，即人造革合成革，是指以人工合成的方式在以機(jī)織布、針織布或無(wú)紡布為底布，以PU（聚氨酯）、PVC（聚氯乙烯）等樹(shù)脂為涂層，外觀像天然皮革的一種多層結(jié)構(gòu)制品。
2、皮革行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
天然皮革上游主要為提供動(dòng)物皮毛的養(yǎng)殖業(yè)、提供農(nóng)作物秸稈等原料的農(nóng)業(yè)，以及相應(yīng)化學(xué)試劑等，人造革合成革上游主要為石油化工基礎(chǔ)行業(yè)，以及相關(guān)基底纖維織物。下游行業(yè)主要由制鞋業(yè)的鞋面革、汽車(chē)行業(yè)的汽車(chē)革、皮革服裝行業(yè)的服裝革、包裝行業(yè)的包裝革等。
三、傳統(tǒng)皮革行業(yè)特點(diǎn)
1、天然皮革
（1）天然皮革概況
天然皮革可以分為牛皮、豬皮、羊皮等，其中以黃牛革為主。全球豬牛羊皮革制品中以牛皮為主，約占65%，中國(guó)牛皮革約占51%。直接屠宰后扒下來(lái)的天然皮革一般稱(chēng)為毛皮，為防止毛皮腐爛、掉毛，一般用鹽腌制起來(lái)為鹽濕皮，能保存3~5個(gè)月，毛皮和鹽濕皮都統(tǒng)稱(chēng)為生皮。將生皮進(jìn)行去油、去脂、脫毛和鉻鞣處理后即為藍(lán)濕皮(熟皮)。
（2）生產(chǎn)方式
動(dòng)物皮革生產(chǎn)一般分為準(zhǔn)備、鞣制和整理三大流程，其中鞣前準(zhǔn)備階段主要流程為水洗、浸水、脫毛、浸灰等工序，主要污染物包括有機(jī)廢物、無(wú)機(jī)廢物及有機(jī)化合物等；鞣制階段鞣制是皮革加工工藝中的關(guān)鍵工序，通過(guò)加入鞣劑使生皮轉(zhuǎn)化為帶有水分的熟皮(即半成品革)，從而賦予皮革飽滿、柔軟、堅(jiān)韌等各種特性。主要流程為水洗、浸酸、鞣制，主要污染物為無(wú)機(jī)鹽、重金屬鉻等；整理階段主要流程為水洗、染色、加脂及除塵等工序，污染物包括染料、油脂、有機(jī)化合物等。
（3）環(huán)保問(wèn)題
天然皮革生產(chǎn)涉及諸多環(huán)保問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多道工序后，制革廢水具有數(shù)量大、成分復(fù)雜、污染物濃度高等特點(diǎn)，其中浸灰廢水、鞣制廢水、脫灰廢水排放量占總排放量的20%、10%~15%、10%~15%。根據(jù)使用的鞣劑不同，皮革主要分為植鞣革、鉻鞣革和其他鞣制皮革。其中鉻鞣革質(zhì)地柔軟且富有伸縮性，褪色和縮水程度都小，在全球范圍內(nèi)，80%-90%的輕革產(chǎn)品均采用鉻鞣法生產(chǎn)，但六價(jià)鉻會(huì)影響細(xì)胞的氧化、還原，能與核酸結(jié)合，對(duì)呼吸道、消化道有刺激、致癌、誘變作用，毒性強(qiáng)環(huán)境污染嚴(yán)重且對(duì)人體有害，歐美、中國(guó)對(duì)對(duì)六價(jià)鉻等相關(guān)元素都出相對(duì)應(yīng)都環(huán)保政策限制。
（4）優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì)：天然皮革特有的結(jié)構(gòu)賦予其無(wú)可比擬的生物學(xué)、力學(xué)特性和衛(wèi)生性能。真皮主要指是由動(dòng)物原皮經(jīng)過(guò)鞣制整理加工出的天然膠原纖維緊密編織的具有三維多孔結(jié)構(gòu)的柔性材料，其表面因具有一層特殊的粒面層而呈現(xiàn)出自然粒紋和光澤，手感舒適。與人造革相比，真皮具有更好的人體親合性、回彈滯后性、透氣性和透濕性等。
劣勢(shì)：環(huán)保問(wèn)題嚴(yán)重，價(jià)格昂貴、牛皮形狀不規(guī)整或傷殘缺陷較多而不能得到很好的利用。
2、非天然皮革
（1）非天然皮革概況
人造革是一種外觀、手感似皮革并可代替其使用的塑料制品。通常以織物為底基，涂覆合成樹(shù)脂及各種塑料添加制成。人造革合成革產(chǎn)業(yè)依次經(jīng)歷了 PVC 革、PU 革、超細(xì)纖維超真皮革(簡(jiǎn)稱(chēng)“超纖革”)三代產(chǎn)業(yè)升級(jí)。但從產(chǎn)品品質(zhì)上來(lái)說(shuō)，我國(guó)人造革合成革行業(yè)還處于較低水平。
（2）生產(chǎn)方式
A、PVC合成革生產(chǎn)方式：PVC人造革主要是把PVC樹(shù)脂漿料以溶液、懸浮液、增塑溶膠或薄膜等形式涂覆于織物底基上制得。其加工工藝隨著使用的原材料、產(chǎn)品性能要求和用途的不同而不同。常用的加工工藝有以下四種：直接涂覆法、轉(zhuǎn)移涂覆法、壓延貼合法及擠出貼合法。
B、PU合成革生產(chǎn)方式：目前大部分企業(yè)采用的是濕法和干法相結(jié)合的工藝技術(shù)，先經(jīng)過(guò)濕法生產(chǎn)聚氨酯合成革貝斯（半成品革），再用干法貼面成型，或再經(jīng)過(guò)壓花、印花、磨皮、噴涂、揉紋、轉(zhuǎn)移等后處理工藝，生產(chǎn)出各種類(lèi)型和花紋、效果的PU合成革。
（3）環(huán)保問(wèn)題
干法工藝生產(chǎn)過(guò)程中一般的有機(jī)溶劑污染物有：二甲基甲酰胺（DMF）、甲苯、二甲苯、丁酮等；濕法工藝生產(chǎn)過(guò)程中一般的有機(jī)污染物有二甲基甲酰胺（DMF）。二甲基甲酰胺（DMF）作為溶劑近年來(lái)使用量劇增，它的用途很廣，主要用作高分子合成的溶劑或中間原料，可經(jīng)呼吸道、皮膚和消化道侵入機(jī)體，引起中毒反應(yīng)。
（4）優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
第一代合成革PVC革價(jià)格低廉，但由于含有有毒增塑劑等元素逐漸被淘汰；第二代合成革PU革價(jià)格較高于PVC，相較PVC，PU在韌性、透氣性和耐磨性方面有所加強(qiáng)，但和真皮相比，在質(zhì)感、透氣性等方面表現(xiàn)較差；第三代合成革超纖革，價(jià)格高于PVC革，但透氣性、耐磨性等都進(jìn)一步提高，但是吸水性、質(zhì)感和真皮差距較大。
四、皮革行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模與發(fā)展趨勢(shì)
1、市場(chǎng)規(guī)模情況
皮革產(chǎn)業(yè)是我國(guó)輕工業(yè)中重要的產(chǎn)業(yè)之一，根據(jù)wind統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋企業(yè)數(shù)量為8587家，已恢復(fù)至疫情前水平。雖然皮革行業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多，但仍以中小企業(yè)為主，機(jī)械化水平較低，研發(fā)設(shè)計(jì)能力較弱，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，行業(yè)低端產(chǎn)能過(guò)剩。
根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)公布，2023年全年，國(guó)內(nèi)規(guī)模以上皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)企業(yè)營(yíng)業(yè)收入7,986.1億元。從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，制鞋行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)完成銷(xiāo)售收入5,200億元，占比65.11%；箱包行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)完成銷(xiāo)售收入1,100億元，占比13.77%；制革行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)完成銷(xiāo)售收入600億元，占比7.52%；毛皮及制品行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)完成銷(xiāo)售收入130億元，占比1.63%；皮革服裝行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)完成銷(xiāo)售收入約62億元，占比0.77%。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、共研產(chǎn)業(yè)咨詢、智研咨詢等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)合成革市場(chǎng)規(guī)模為805.44億元，2023年約為813.94億元。
2、皮革行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
整體來(lái)看皮革行業(yè)已達(dá)近萬(wàn)億市場(chǎng)規(guī)模，但近年來(lái)隨著環(huán)保趨嚴(yán)，疊加疫情影響，市場(chǎng)處于承壓前行狀態(tài)。隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)和消費(fèi)升級(jí)，消費(fèi)者對(duì)時(shí)尚和品質(zhì)的追求，行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力已轉(zhuǎn)向技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新，對(duì)生產(chǎn)工藝、材料選擇和加工技術(shù)提出了新的要求。
皮革行業(yè)已呈現(xiàn)出四大趨勢(shì)：1）環(huán)保皮革制品將漸成主流；2）皮革制品將向高端、精品化方向發(fā)展；3）定制化、個(gè)性化需求增加；4）科技與皮革制品結(jié)合會(huì)成為一大亮點(diǎn)。
五、合成生物皮革
菌絲體皮革是通過(guò)大量真菌菌株篩選，選擇合適的底盤(pán)菌，采用農(nóng)業(yè)廢棄物培養(yǎng)基料，利用基因編輯技術(shù)，控制菌絲生長(zhǎng)過(guò)程中的纖維纏繞和代謝，突破菌絲體原有生長(zhǎng)極限，研制出單位纖維直徑更粗、生長(zhǎng)周期更短、菌絲產(chǎn)量更大的高質(zhì)量氣生菌絲纖維，形成具有皮革性能的新材料。
菌絲體皮革歸屬于天然皮革，具有透氣性好、天然抗菌、可定制尺寸等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可以減少在動(dòng)物皮革生產(chǎn)過(guò)程中的化學(xué)品使用，具有絕對(duì)的環(huán)保優(yōu)勢(shì)及零殘忍優(yōu)勢(shì)，可替代天然動(dòng)物皮革和人造合成革，廣泛應(yīng)用于制鞋、汽車(chē)內(nèi)飾、室內(nèi)裝修、服飾箱包等領(lǐng)域。
同比真皮皮革、合成革，菌絲體皮革具備真皮皮革的優(yōu)異性能，但成本卻與合成革類(lèi)似（和高端合成革相比成本更低）。符合皮革行業(yè)低碳環(huán)保、高端化、精品化、定制化等發(fā)展趨勢(shì)，屬于下一代最有競(jìng)爭(zhēng)力的皮革產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)外僅有少數(shù)企業(yè)掌握相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)。
六、行業(yè)發(fā)展情況
目前國(guó)內(nèi)外有少數(shù)公司以生物技術(shù)開(kāi)展生物基皮革研制，技術(shù)路徑可分為生物發(fā)酵制備漿料和培育菌絲體纖維兩種，前者需要再基本上進(jìn)行涂布，不能一體化生產(chǎn)；后者可以控制纖維粗細(xì)與生長(zhǎng)取向，直接形成菌絲體皮質(zhì)狀。
菌絲體皮革整個(gè)行業(yè)在國(guó)內(nèi)外都處于開(kāi)始發(fā)力的階段，其中美國(guó)在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，其Mycoworks公司產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展最快，主要瞄準(zhǔn)高端市場(chǎng)，公司于2023年9月投產(chǎn)，2024年初成為全球首家成功產(chǎn)出超過(guò)一千張奢侈品皮革替代生物材料。已經(jīng)與奢侈品、時(shí)尚、家居用品和汽車(chē)行業(yè)的主要品牌建立了合作伙伴關(guān)系，包括愛(ài)馬仕、Ligne Roset和通用汽車(chē)等，核心客戶已經(jīng)承包了其未來(lái)兩年的產(chǎn)能。國(guó)內(nèi)方面，也有少數(shù)企業(yè)開(kāi)展生物基皮革的開(kāi)發(fā)，各自根據(jù)產(chǎn)品、工藝和性能的不同有各自的目標(biāo)市場(chǎng)。
皮革產(chǎn)業(yè)是我國(guó)輕工業(yè)中重要的產(chǎn)業(yè)之一，2022年我國(guó)皮革主體行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)完成銷(xiāo)售收入約1.16萬(wàn)億元，2017~2022年連續(xù)6年保持萬(wàn)億規(guī)模以上。與此同時(shí)行業(yè)正處于產(chǎn)品向低碳環(huán)保、高端化、精品化、定制化等方向轉(zhuǎn)型，存量市場(chǎng)存在巨大材料替代空間。菌絲體皮革原料主要為秸稈、落葉等可再生生物材料，來(lái)源廣泛、成本低廉，菌絲纖維來(lái)源于菌株自然生長(zhǎng)，生產(chǎn)過(guò)程能耗低、化學(xué)品用量少，極其低碳環(huán)保；產(chǎn)品不僅理化性能優(yōu)異，更具有先天的生物親膚觸感，綜合性能優(yōu)異。菌絲體皮革低成本、零殘忍、零塑的特性，使其成為下一代最有競(jìng)爭(zhēng)力的皮革產(chǎn)品。
