你或许并没有注意，全球每年汽车行驶过程中产生600万吨轮胎磨屑——它们是微纳米级的颗粒，悬浮在空气中（PM2.5的主要组成之一），且会随着呼吸或通过食物链进入人体。权威科学研究已经在大脑组织和婴儿胎盘中检出了这类微颗粒。欧盟已立法将轮胎磨屑定性为"汽车尾气"的范畴，中国也在推进针对轮胎磨屑的立法。另外，我们跑步时鞋底橡胶的损也会产生微颗粒。这些橡胶微颗粒污染无法收集或降解、年年累积，成了环境中"看不见的污染"，对当前特别是下一代人将产生严重的危害。

面对这个世界性难题，一支中国团队用20年时间，给出了一个世界首创的答案。

2026年5月22日，在#第11届生物基大会暨展览（Bio-based 2026）—— “生物基CASE论坛” 上，华南理工大学 王朝教授 以《生物基弹性体现状及未来发展》为题，分享了他和团队开发出的全球唯一一款可生物降解的合成橡胶——生物基可降解聚酯橡胶。这不是普通的橡胶，它在堆肥环境下110天相对生物降解率超过90%，降解产物只有二氧化碳和水，而在自然环境下又相对稳定，力学性能与传统橡胶性能相当。

大会同期，DT新材料对王朝教授进行了独家专访。王朝教授是华南理工大学长聘教授，担任黄埔绿色先进材料技术研究院执行院长、中国合成橡胶工业协会生物基弹性体分会秘书长兼副理事长。王朝教授自2009年一直专注于“生物基橡胶” 研究， 打破了橡胶传统聚合工艺， 首创了我国完全自主知识产权的生物基可降解橡胶新品种，并实现了成果转化，主导完成全球首条万吨级生产线建设，开创了可降解橡胶制品新质生产力，为橡胶行业的可持续绿色发展做出了重要贡献，提升了我国在国际橡胶领域的影响力。他的背后，是中国工程院院士张立群带领的北京化工大学先进弹性体材料研究中心和华南理工大学前沿弹性体研究院、超过20年"死磕"生物基橡胶的科研团队。

【下文根据演讲和专访整理，内容有删节】

01

为什么非做不可？

橡胶是三大高分子材料之一，也是重要的战略物资。没有橡胶，我们的日常生活、交通运输、国防军工均无法正常运转。

这个产业在中国年产值超过万亿，消耗量和产能均居全球第一。但繁荣的表象下，藏着两个无法回避的问题。

第一个是石油依赖。传统合成橡胶的原料全部来自石油。每吨合成橡胶的生命周期碳排放高达10.3吨，全行业每年约排放5600万吨二氧化碳。天然橡胶虽然可再生，但我国天然橡胶80%以上依赖进口，供应链风险高、且固碳在国外。

第二个是污染严重。硫化橡胶具有稳定的三维交联网络，这赋予了它优异的弹性，但也使它无法再熔融加工，不好回收。更令人忧虑的是轮胎在行驶过程中不断磨损产生的微颗粒——600万吨/年，正通过空气和食物链悄无声息地侵入生态系统。

"在制品端，全球各大轮胎品牌均对降低碳排放做出了承诺，例如米其林提出2050年实现100%可持续轮胎。此外，鞋类品牌、输送带、手套等橡胶制品，除了追求生物基来源，还努力寻求可生物降解的材料。"王朝教授在论坛上说，“当然，成本问题仍然是制约橡胶行业绿色发展的主要矛盾，但未来随着生物基和可降解材料市场销售量的增加，相关产品的价格最终会慢慢趋近于石油基材料价格，再加上政策影响，未来还是值得期待的”。

但问题是——橡胶在传统认知中就是不降解的。

02

两条路线，两种思路

面对传统橡胶产业的不可持续性，全球学术界和工业界都在寻找出路。但中外选择了截然不同的方向。

"国外主要走的是原料替代路线——用生物基的乙烯、异戊二烯替换石油基原料，但产品的化学结构、性能和应用领域都不变。丁苯橡胶还是丁苯橡胶，乙丙橡胶还是乙丙橡胶，只是原料换成了从甘蔗或玉米发酵得到的生物基单体。优势很明显——市场是现成的，只需要解决单体能否满足聚合要求、成本能不能接受两个问题。"王朝教授解释道。

但这条路也有天然的局限，没有新的性能特点但价格比传统产品贵2-3倍，依然不可降解—微颗粒污染问题并未解决。

中国团队则走了另一条路。

在张立群院士的带领下，研发团队从2003年就开始探索我国原创的生物基橡胶体系。他们利用生物基二元酸、二元醇、衣康酸等中国已经具备规模化生产能力的生物基单体，通过分子结构设计，开发出两类全新的生物基弹性体——可生物降解的聚酯橡胶和高性能的生物基衣康酸酯橡胶。

"我们不是简单地把石油基橡胶单体换成生物基，而是从分子结构开始设计。"王朝教授说，"这样不仅实现了生物基，还赋予了传统橡胶不具备的新性能——比如可生物降解。"

两种技术路线，映射出两种产业逻辑：国外在"改造"一条已有百年的赛道，中国则在"创造"一条全新的赛道。前者的优势在于确定性，后者的价值在于突破性。

03

20年，从0到1

回顾这段历程，王朝教授用了"难"这个字。

2008年，张立群院士在国际上首次提出"生物基弹性体"概念时，国内对这个方向还不够重视。石油基橡胶的供应链和工艺体系已经运转了近百年，稳定、高效、廉价，为什么要去做生物基？

"我们的定位就是要解决实际问题，不是为了发文章而做研究—实际上当时这个方向发文章很困难，就是要把它做成能够产业化和市场化的产品。"王朝教授在专访中回忆道。

但作为世界首创的方向，困难几乎是全方位的——

●    没有文献参考。一个全新的方向，能查到的相关文献几乎为零。

●    没有对标产品。团队无从知道"好的性能"应该是什么标准。

●    没有现成设备。这种新材料需要4-6种单体共聚，聚合工艺接近聚酯塑料的缩聚路线，但最终产品要具有橡

     胶弹性，对反应釜的搅拌和出料能力提出更高的要求。

"我们要用便宜的原料、简单的方法，还要做出有用的东西来，而且要匹配现有的制备工艺路线，防止实验室做出来，无法在产业界实现应用。"王朝教授时刻谨记读博时导师张立群的教导。

2008年至2009年，实验室成功合成了第一个生物基聚酯橡胶样品。2012年，团队发表了全球第一篇关于生物基聚酯橡胶的学术论文，正式向国际学术界提出了这一概念。

受限于当时生物基单体种类少，团队最初只能合成出一种生物基聚酯橡胶品种，分子量也不大，只能完成基础性能验证。但"0到1"这一步走通了。

从2012年到2021年，近十年的研究过程中，团队从实验室小试到中试，在一系列难题上反复攻坚：怎样让4-6种反应活性不同的单体在连续化生产中精准同步聚合？怎样面向不同应用领域构建新型的橡胶大分子结构？怎样改造现有设备来适配新的聚合工艺？

"我们一条一条去试，从2017、2018年开始摸索参数，催化剂效率、反应器形式，反复调整工艺参数、原料配比，花了大量时间去优化。"

2021年，时任北京化工大学先进弹性体材料研究中心的王朝教授，带领团队首次打通了生物基聚酯橡胶千吨级连续化聚合工艺，完成了"生物基可降解聚酯橡胶材料"科技成果，经中国石油和化学工业联合会组织鉴定，被评为国际领先水平。这是中国完全自主知识产权的橡胶新品种，也是全球唯一的可生物降解合成橡胶。

04

两条产线，一个逻辑

从实验室走向产业化，王朝教授和团队构建了一个结构清晰的双轨体系。

第一条是黄埔绿色先进材料技术研究院的千吨级中试线。"这条中试线是多功能、多元化的装置，我们进行了大量设计，可以用来开发验证各种新的聚酯橡胶品种和牌号，也可以兼容聚酯塑料新品种开发，可生产出批量化产品保证下游应用验证，同时进行聚合工艺参数优化与收集，为进一步工业化生产和进行新品种的成果转化提供重要的技术支撑"

第二条是江苏恒诺新材料科技有限公司的万吨级生产线。2023年7月，全球首个万吨级生物基可降解聚酯橡胶产业化项目在江苏省南通市如东县签约，由北京化工大学、华南理工大学和上市公司江苏恒辉安防股份有限公司、彤程新材料集团股份有限公司等共同成立的学科性成果转化公司，如今工厂已经建成，并进入了试生产阶段。

"聚合端生胶的技术成果已经完成了产业化，还需要跟下游制品端会和对口的制品企业合作共同推进该原创新型橡胶品种的市场化。"王朝教授说，“实现从0到1的原始创新确实很难，离不开国家自然科学基金委、科技部、工信部、发改委等国家项目的大力支持和合作企业经费、研发工程师、以及投身在本项目研究中的100余名博士和硕士研究生的支持。

05

能做什么？市场多大？

生物基可降解聚酯橡胶可以在部分领域直接替代传统石油基橡胶，制成品在使用寿命结束后可以在土壤和海水等环境下被微生物降解为二氧化碳和水，真正实现从自然中来，到自然中去的闭环。

目前，产业化最成熟的场景是鞋材。

一个简单的数字可以解释这个选择：一条轮胎需要3公斤橡胶，一双鞋只需要200克。在价格敏感度上，两者天差地别。

王朝教授团队与运动品牌李宁合作开发的全球首款全降解运动鞋已于2024年5月推向市场。

“全球首款”背后，是“三年又三年”的漫长开发历程。

从启动研发到在北京化工大学首次发布全生物降解“小白鞋”用了3年，当时CCTV10创新进行时节目对“植物巧变鞋”进行了报道，完整、生动的描述了如何从玉米、玉米芯到生物基单体、聚合成可降解橡胶、加成成型为全降解鞋、再到埋到土里变成二氧化碳和水的全生命周期。发布会后，王朝团队与李宁合作开发可商业化产品又用了近3年。

目前已有十几家国内外头部鞋类品牌和制鞋厂开展合作，涵盖运动鞋、童鞋、板鞋、皮鞋、雨鞋等多个品类。

"作为消费者最担心问题是，可降解的鞋子会不会穿着穿着就没了？可降解橡胶的耐磨性和传统橡胶一致，正常穿着过程中只有常规磨损。而降解需要特定的微生物环境，我自己亲自试穿的鞋子1年多没有出现降解问题，新鞋在鞋盒里放4年也没有出现降解发黄现象，但丢弃埋入土壤后在1-2年内就会被微生物逐步分解。"王朝教授解释说，“就像我们穿的纯绵的衣服，在穿和洗的过程中都不会降解，但如果扔到垃圾堆里或埋到土里就会消失”

另一个正在攻克的高地是轮胎。

在轮胎领域应用难度很大，成本问题、性能和安全性要求、轮胎生产工艺匹配性问题等等，导致研发周期非常长。然而，轮胎微纳米级别的磨屑污染问题已经是世界性难题，在环境和人体中逐年累积且无法被消除，虽然难但一定要坚持去做，方案是用可降解聚酯橡胶替换胎面——胎面是轮胎唯一与地面接触、产生磨损的部分。2021年，与玲珑轮胎合作研制的全球首条胎面可降解轮胎样胎，滚动阻力最高达B级，高速耐久性能接近常规轮胎标准，技术可行性已得到初步验证。

但轮胎的产业化周期远比鞋材长。整胎需要完成高速耐久、滚阻、湿滑等多环节验证，验证周期较长，还需要进一步推进。

除此之外，可降解聚酯橡胶的应用范围还包括：耐油密封圈（主链的极性酯基团赋予其良好的耐油性）、可降解口香糖、生物医用材料、可降解塑料（PBS、PLA）的增韧剂——因结构相似相容性好，增韧效果优异。

06

成本是最大的坎，但不是过不去的坎

目前，生物基可降解聚酯橡胶的价格大约是传统石油基橡胶的2-4倍。

王朝教授对这组数字并不回避。"成本高一直是制约生物基材料发展最主要因素。"他在论坛上坦言，"企业普遍对生物基弹性体看好、关注度高，但实施率低。生物基单体种类虽在增多，但基本是粮食路线，产能上不去，下游用不起。"

但他把这个问题放在一个更长的时间轴上审视——

●    市场化前期：成本偏高，但可面向高附加值、高端应用领域，持续提高销售量，尽快度过"产能上不去，价格下不来"的困难阶段。

●    市场化中期：随着各方面技术和市场成熟，生物基橡胶产能增加，上游原料端阶段下降，加工成本降低，价格比传统橡胶高50%左右，市场份额明显增加，生物基将迎来红利期。

●    市场化成熟期：生物基弹性体达到30%传统弹性体市场的占有率，仅在中国市场即可达到千亿元级别市场规模，价格与传统橡胶趋于一致。

"任何新质生产力的发展，都绕不开成本的问题。但它不是不可解决的，它具有阶段性、过渡性的特点。比如我们现在随处可见的塑料瓶聚酯材料和涤纶衣服，刚进入市场时被称为“的确良”价格也非常高。同步考虑到碳税等政策推行，生物基弹性体的未来是光明的"王朝教授在论坛上如此总结。

当11万吨产线全部投产后，团队测算的价格目标是降至3万元/吨——接近传统橡胶的价格区间。一旦成本打平，叠加环保政策驱动，"可降解"将成为一个硬性刚需，而不是品牌溢价的"故事"。

在专访的最后，王朝教授说了一句话："这个项目从零到一做了20多年，目前已经走到产业化的最后一公里。"

这"最后一公里"需要的不仅是技术突破，更是产业链上下游的协同以及行业的支持。

"我们要做针对国家重大需求的方向，围绕资源、环境、国防、生命健康解决实际问题。国家需要什么，我们团队就做什么。"——张立群院士在二十年前为团队定下的这个基调，到今天依然在延续。

采访结束时，王朝教授向我们展示了他脚上那双鞋——正是与李宁合作的、鞋底是可降解橡胶制成的全生物降解运动鞋。在不久的将来，当越来越多的消费者穿上可降解运动鞋，当道路上奔跑的轮胎开始使用可降解胎面，产生的橡胶微颗粒在环境中完全变成二氧化碳和水，橡胶行业的绿色可持续发展将由我国引领，并给出解决橡胶微颗粒污染世界难题的真正答案。

【人物介绍】

王朝，华南理工大学材料科学与工程学院长聘教授，博士生导师，黄埔绿色先进材料技术研究院执行院长。现任中国合成橡胶工业协会生物基弹性体分会秘书长兼副理事长、国家炭黑材料工程技术研究中心技术委员会委员、我国主办期刊《SusMat》 (IF=28.4)优秀青年编委等学术及社会兼职；主持国家自然科学基金项目3项、工信部重点新材料研发及应用国家科技重大专项1项、北京市重点研发项目1项、参与国家自然科学基金基础科学中心项目（现卓越研究群体）1 项；主持中石化、德国大众等企业技术研发项目15项；在Prog.Polym.Sci.和Adv.Mater.等高水平期刊上发表SCI论文70余篇，引用次数3600余次；以第一发明人申请发明专利36项，包括10项国际专利、授权专利20项。2018 年获中国化工学会橡胶专业委员会“中国橡胶科技创新奖”，2024年获美团青山科技基金“青山科技奖”，2026年获中国发明协会发明创业奖人物奖。

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