打赢生物法“第一仗”,
聚焦生物基聚酰胺产业链
2000年11月，凯赛生物在张江高科技园区注册成立总部，并落地研发中心。当时，合成生物在国内还鲜有人知。尽管用于生产生物基材料的长链二元酸、戊二胺等单体物质已在实验室中实现了生物转化，但成本控制和生产效率等技术瓶颈，始终是阻碍产业化成功的最大壁垒。
2003年，凯赛生物通过自主研发，成功实现全球首次生物法长链二元酸聚合级产品的大规模产业化，打破国际垄断。13年后，伴随着以英威达为代表的传统化学法月桂二酸退出市场，凭借产品出色的性价比，凯赛生物赢得了生物法产品替代传统化学法产品的第一场胜利。但其并未止步于此，很快将发展方向聚焦于生物基聚酰胺产业链。
凯赛生物的生物基聚酰胺由二元酸、二元胺等单体聚合而成，其核心制备技术在于单体戊二胺的合成。
凯赛生物总裁 杨晨
“我们自研生产的二元胺，即生物基1,5-戊二胺，以生物质经处理后得到的糖为起始物，通过基因编辑的工程菌在温和条件下生物转化得到。”凯赛生物总裁杨晨向记者科普。仅以2024年为例，凯赛生物在研项目中，生物基聚酰胺及其复合材料相关研发投入占当年总研发投入的37.54%，足见凯赛生物对生物基聚酰胺产品技术开发和应用开发的重视。
生物合成制造有低污染、选择性高的优势，尤其适用于生产传统化学法难以合成的化合物，但要做到产品在性能和成本上相比石化材料更有优势，才能在市场上站住脚。但目前，大多数生物基材料成本高于同类石油基产品，市场替代优势不足、推广应用难度大等问题仍然突出。
“只有控制了成本，才有商业竞争的机会。”杨晨说。公开资料显示，生物基1,5-戊二胺的市场参与者，国外包括日本东丽、韩国希杰、韩国LG化学等，国内有凯赛生物、宁夏伊品生物等。从前期的基因编辑、菌种筛选，到后期的产业化，凯赛生物始终是公认的佼佼者。目前，凯赛生物乌苏工厂生物基戊二胺产能5万吨、生物基聚酰胺产能10万吨；太原工厂的“年产50万吨生物基戊二胺及90万吨生物基聚酰胺项目”正在建设中。
同时，凯赛生物积极推动生物质废弃物如农作物秸秆的高值化利用技术项目，以解决大规模生物制造的原料来源问题，实现“不与人争粮、不与粮争地”。2006年前后，凯赛生物开始了秸秆项目的研发，包括生物质纤维预处理、纤维素糖化等产业化和三素综合利用技术的开发。
2021年，凯赛生物太原工厂的万吨秸秆乳酸示范线开始建设，经过一系列实验室研究、中试和小规模产业化验证，到2024年已建成并调试出合格产品，通过了专家委员会验收。
从部分典型应用到大规模替代，
场景驱动加速产业化
在产业化应用上，生物基材料面临着市场认知度不足、推广难的痛点。有业内人士表示，下游客户（如汽车、电子行业企业）对生物基材料的认证周期长达2—3年，且替换传统材料的决策成本高，这使得生物基聚酰胺在市场推广过程中面临较大阻力。
早期凯赛生物的纺织材料品牌泰纶®在下游的应用开发故事充满了艰辛：
在实现了产业化后，凯赛生物才发现，国内纺丝企业对开发基于生物基原料的新纺丝工艺的积极性并不高，很多企业只有生产线并无实验设施，这倒逼凯赛生物自主开发配套工艺。经过多年的市场开拓，才逐渐有企业愿意使用泰纶®材料来进行服装生产。现在，泰纶®民用丝产品已应用于内衣、校服、瑜伽服等国内知名品牌服装；工业丝帘子线已在多家国内知名轮胎企业进行了验证和使用。
生物基材料的应用范围其实非常广泛，但每一个应用领域的开拓都可能面临着类似泰纶®的情况。当前，凯赛生物的生物基聚酰胺及其复合材料正在电子电器、航空、建筑、新能源、汽车轻量化等多个领域进行应用开发和验证，积极推动“以塑代钢、以塑代铝、以热塑代热固”的大场景应用进程。
生物基聚酰胺热塑性复合材料基材样品展示
“在推广中会受到现有行业标准的制约，几十年来形成的行业标准，往往规定了某些应用场景和制品必须使用特定材料（如铝材、不锈钢、PA66等）。我们希望标准中是定义具体的性能需求，而不是限制材料。尽管有关部门已开始重视新产品标准的制定和修订，但这种现状想要改变也需要花费时间。”杨晨说，凯赛生物愿意把从研发到产业化再到市场应用这条路先蹚一遍，把这个过程中包括在产业化设施配套、设备加工能力提升、行业认知度和产品接受度等各方面需要补的课都先补一遍。
在摔过几次跟头后，凯赛生物找到了正确的途径——先在部分典型应用场景中进行突破，解决行业痛点问题，形成示范效应；在推广比较扎实后，再进行更大规模的替代。这是凯赛生物推进生物基材料商业化、实现新材料替代的基本逻辑。
“我们有专门的市场团队去挖掘各个领域的潜在需求，去深度了解各领域潜在用户当前使用传统材料的痛点。”杨晨解释，“以热塑性材料替代热固性材料相对简单，但以塑代钢、以塑代铝则复杂得多，因为行业语言不一样。
RAP-AT1主动航空温控集装箱样品
一个典型案例是为海尔生物医疗旗下青岛鸿鹄自研的主动航空温控集装箱提供冷箱蒙皮解决方案。主动航空温控集装箱是生物医药跨境运输的核心装备，能在极短时间内应对气压骤变、精准控温等严苛条件，确保飞机运输的高价值抗癌药物或疫苗等不会因温度、气压的骤变而效力受损。过去30多年来，这一集装箱界的“爱马仕”一直被欧美企业所垄断。冷箱蒙皮作为其关键外层结构，欧美企业多采用高强度的铝合金来做，而蒙皮和芯材之间必须要用一些胶来粘接。
“经过与企业沟通发现，如果用我们自主研发的生物基聚酰胺连续纤维复合材料来做冷藏集装箱蒙皮，可应用于箱体内顶板、内侧板等关键部件，可以简化工艺和减少材料，实现更好的综合效益。”杨晨解释，该材料有着低碳高性能的核心优势，兼具轻量化、高强耐磨、耐腐蚀等特性，“密度仅为钢材的1/4、铝材的2/3，却能实现与金属材料相当甚至更优的力学性能。”
凯赛生物根据客户要求开发的这套蒙皮，最终成功应用于主动航空温控集装箱，并延伸至冷藏集装箱领域。随着青岛鸿鹄的主动航空温控集装箱逐步覆盖中-欧、中-美、中-亚太等30多个国家的航空温控物流，凯赛生物也将走进全球航空冷链产业。与此同时，随着30台全球首款生物基复合材料冷藏集装箱于2025年交付，凯赛生物的这一复合材料的规模化应用也在走向更广阔的专业应用领域。
“在早期阶段，凯赛生物做得比较辛苦，什么都得自己开发；以后希望可以和产业链的合作伙伴一起开拓新用途。凯赛做好自己主业的同时，先把有需求、易替代、产品开发较为容易的下游市场做起来，如果做成了，可以复制、推广。”杨晨介绍，凯赛生物还与海澜之家、江苏太极、宁德时代，以及招商局体系各公司合作，开发生物基材料在民用纺织、工业丝、交运物流、新能源、建筑等多个领域的应用场景，并已在部分应用场景中完成产品验证，取得了实质进展。
共同托举，
竞逐万亿“新蓝海”
复杂漫长的生物基材料赛道需要耐心培育。以凯赛生物的二元酸业务为例，尽管生物法的经济性及绿色环保方面优势突出，但也经历了十数年发展才形成如今的主导地位。不同于二元酸，全新的生物基聚酰胺需要完成“实验室-产业化-商业化”的全过程，它为下游带来的是一种从原料到加工再到产品的绿色变革。它的爆发同样需要积累和时间。
地方政府、行业巨头齐发力，有助于加速生物新材料商业化落地与放量。2024年5月，凯赛生物与合肥市政府、招商创科签署三方战略合作协议，在合肥打造产业示范项目，打通“单体-树脂-复材基材-应用制品”的生物基材料产业链条，推动产业集群和生态的建设。2025年4月，凯赛生物完成对招商局集团的定增，募集资金59.14亿元。定增落地后，凯赛生物与招商局集团基于生物基新材料的合作全面展开。
与此同时，凯赛生物亦通过与多领域合作伙伴的深度协同，正不断完善和扩展产业链生态。2025年2月，凯赛生物与宁德时代旗下产投平台溥泉资本、卡涞科技成立合资公司“凯酰时代”，聚焦新能源领域生物基材料应用。新能源车、储能等领域对电池壳体、轻量化结构件等方面的需求，也有望为凯赛生物打开新的增量空间。
凯赛生物上海研发中心
在国家“双碳”战略纵深推进与战略性新兴产业培育全面实施的双重驱动下，生物制造产业已成为我国战略性新兴产业布局中具有全局牵引力的关键支柱。这些合作项目并非是简单的企业间合作，而是国家战略与新兴产业、未来产业龙头企业的同频共振。
业内专家认为，招商局的“托底”与宁德时代的“助攻”，将加速生物基聚酰胺材料产业生态构建及商业化进程，为凯赛生物创造新的增长点，但生物基聚酰胺的产业化进程仍面临诸多不确定性，实际效果仍取决于需求端热度、下游应用场景开拓速度以及企业自身实力等综合因素。
“未来，凯赛生物还将不断把产品往各个领域的下游延伸，并尝试在现有的长链二元酸、二元胺、生物基聚酰胺等产品之外布局新的产品和应用方向。” 凯赛生物副董事长臧慧卿表示。
有话说
美编丨小H
