近年来，废塑料化学回收成为全球关注的话题，整理分析国内外科研和商业发展成果保守估计化学回收的潜在市场规模在万亿级别，预计2030年化学回收将占全球废塑料处置市场17%，同时也是环卫固废和石化行业在碳中和时代的“第二增长曲线”。
化学回收发端于上世纪60年代，其发展经历了由最初的能源替代驱动到环境保护驱动，再到国际政治共识驱动各国政策支持，使PCR塑料由过去因不经济而没有市场到现在成为跨国化工、包装和品牌企业的重要战略和KPI。如下表所示：
化学回收技术发展史
01
废塑料化学回收的“前世”
1.能源恐慌、石油危机、燃油缺乏导致世界多国寻找替代能源，但由于技术落后并未推广：
20世纪60年代，亚、非、拉石油生产国建立石油输出国组织“欧佩克”（OPEC），使发达国家意识到石油安全性问题，于是开始寻找替代能源。70年代到90年代，三次石油危机使油价暴涨，对能源市场产生长远影响，迫使主要石油进口国积极寻找替代能源。
美国、日本等国家的公司对废塑料制燃油技术进行大量研究，建立不少小规模装置，但得到的油品质量差，用途极为有限，而且装置常出现结焦等问题，不能长期连续运转，这些技术没有广泛推广和应用。
2.由于燃油供给缺乏，中国开始化学回收技术的研究和实践：
1992年后，随着改革开放和市场经济发展，中国石油消费需求急剧增长，燃油价格高涨。在市场驱动下，中国的废塑料制燃油技术开发掀起一波热潮，国内多地建有小规模的废塑料炼油工厂（土法炼油），但由于技术落后、产品质量差、环境污染重、安全隐患高，废塑料化学回收没有得到合法的大规模推广和工业级应用。
3.白色污染日益严重和循环经济理念驱使废塑料化学回收研究提速：
20世纪90年代以来，面对全球日益严重的白色污染问题，可持续发展和循环经济思想得到全球普遍认同。循环经济“资源-产品-再生资源”的发展模式是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革，具有“低能耗、低排放、高效率”的特征，是应对环境污染、促进资源循环的重要战略。
“3R原则”是循环经济的核心组成部分，包括废塑料在内的废弃物回收利用成为发展循环经济不可或缺的环节。以德国为代表的部分发达国家把垃圾定义为资源，并用法律形式确定循环经济的优先顺序。
在此情况下，出现了以资源利用最大化和污染排放最小化为主线的循环经济模式。废塑料化学回收技术发展的根本推动力开始由纯粹的能源替代向环境保护转变。
02
塑料回收技术分类
一级回收是指采用通常的加工方法把可回收的废旧塑料(边角料等)加工成与新料性能相同或相近的产品。
二级回收是指把废旧塑料(边角料等)经一种或多种加工方法加工成性能比新料稍差的产品。
三级回收是指回收废旧塑料中的化学成分，使之成为单体或燃料。
四级回收是指通过焚烧从废旧塑料中回收能量。
一级回收和二级回收通常又合称机械回收,我们通常所说的塑料回收指的就是这两类回收，其主要步骤是废旧塑料通过清洗、粉碎、熔融造粒后，通常与同类原始塑料混合，制造具有一定性能的产品。
三级和四级回收往往不是十分明确，有些焚化装置采用的是两步处理法，即先热分解废旧塑料，后焚烧热分解产物，虽然是用来回收能源，但由于这些废弃物首先被转化成了单体或化学原料，所以这种两步处理法仍被划分为三级回收。
03
废塑料化学回收的“今生”
1.国际机构、NGO进行大量研究、宣传和扶持，进一步推动技术进步和市场扩大：
国际机构和NGO在塑料污染现状、发展规律和应对策略方面进行大量技术研究、理念宣传和资金扶持。例如：世界自然基金会发布《通过问责制解决塑料污染问题》，艾伦·麦克阿瑟基金会的发起“新塑料经济全球许诺”，世界银行给予政府和解决塑料垃圾的企业绿色信贷和资金扶持，都从不同层面推动了技术进步和市场呈现。
2018年，艾伦·麦克阿瑟基金会与联合国环境规划署合作启动“新塑料经济全球许诺”，签署人包括占全球塑料应用总量20%的国际品牌巨头企业的CEO、高管，以及政府、NGO、大学、行业协会、投资者等组织。
全球许诺的签署使塑料循环经济从可做可不做的理念变成了企业可持续部门和产品部门的绩效指标，推动PCR塑料的市场需求急剧增加。如下表所示：
2. 世界政治首脑在塑料污染的重大危害性方面达成共识，多国针对塑料污染治理达成诸多国际公约。2015年9月，超过150位世界领导人出席联合国可持续发展首脑会议，193个成员国通过《2030年可持续发展议程》，提出17个可持续发展目标，其中3个目标涉及塑料污染。塑料污染已成为与气候变化、臭氧层破坏、生物多样性锐减等同样重大的全球环境问题。
这是世界政治首脑第一次在塑料污染方面达成共识。此后，塑料污染问题不断得到国际重视，在达沃斯世界经济论坛、联合国大会、G7峰会、国际重要组织和会议中，“塑料循环经济”、《海洋塑料宪章》、等理念和公约被提出，塑料污染治理已成全球共识，如下表所示：
各国在塑料污染问题上达成的共识
3.多国和地区制定应对塑料污染的政策法律，鼓励塑料回收和使用PCR塑料，推动技术进步和市场扩大。欧盟于2018年1月率先出台《循环经济中的欧洲塑料战略》，提出塑料循环经济的目标：
①到2030年，欧盟市场上的所有塑料包装都能够以具有成本效益的方式重复使用或回收；
②呼吁各利益攸关方作出自愿许诺，确保到2025年欧盟市场的新产品中含有1000万吨再生塑料；同年5月，出台《包装和包装废弃物指令》，到2025年12月31日，至少50%的塑料包装要被回收，到2030年12月31日，至少55%塑料包装的要被回收，并且规定回收不包括焚烧和填埋。
③除此之外，欧洲各国还出台有利于推动PCR塑料的税法，例如：英国塑料包装税将于2022年4月1日实施，对少于30％再生塑料的包装征收每吨200英镑税款。
4.在政策加持和包装、品牌巨头庞大的市场需求下，以化工巨头为主的跨国企业大力投资化学回收：
国际化工巨头成为PCR塑料最积极的推动者，主要原因有：
①品牌巨头为兑现塑料包装中含有一定比例PCR组分的许诺，其可持续发展部门和采购部门需在全球范围寻找PCR塑料来源，将压力传递给上游包装企业，包装企业又将压力传递给上游化工企业，若化工企业没有PCR塑料产能，则难以满足客户需求；
②以利安德巴塞尔、SABIC、BASF、壳牌、陶氏、埃克森美孚等化工巨头为主要成员的40多家跨国企业建立“终结塑料废弃物联盟（AEPW）”，许诺投入15亿美元，帮助终结环境中的塑料垃圾，同时许诺为客户提供PCR塑料。建立和扩充PCR塑料产能和产业链，成为近几年化工巨头的重要战略。
③然而化工企业较少有化学回收技术和项目的储备，为在可持续转型时期稳定服务已有客户，开拓可持续树脂新市场，化工企业正在积极投资或整合PCR塑料的技术和项目。此外，品牌和包装企业为完成其全球许诺，同时以合理价格获得PCR塑料产能，也在积极投资或与化学回收企业合作。
04
市场潜力万亿级别
1.中国废塑料体量：增量而言，住建部、塑料协会、中国工程院等相关机构数据显示，我国人均生活垃圾每日清运量平均水平为1.1千克左右，其中塑料垃圾质量占比为12.1%，由此可得，我国2021年新增塑料垃圾总量可能会达到7000万吨左右，其中约50%左右可以通过化学回收处置。
存量而言，据统计我国塑料制品产量累计超过12亿吨，其中90%以上可能最终变成垃圾。我国仅生活垃圾源的填埋场塑料垃圾体量可能在4亿吨以上。
由于质量太差，无法物理回收，焚烧处理既污染环境又浪费资源。再加上工业、农业、医疗、危废垃圾源的废塑料，我国垃圾填埋场陈腐垃圾中的废塑料可能超过4.5亿吨，化学回收是未来关键的处理技术。
2.全球废塑料体量：中国的发展在全球处于中等水平，人均垃圾产生量基本处于全球平均水平。按照人口数量计算，全球废塑料体量大约为中国的5倍，即全球每年新增塑料垃圾4亿吨左右，其中约2亿吨可通过化学回收处理。垃圾填埋场陈腐垃圾中的废塑料约有23亿吨，或许只能通过化学回收处理。
3.化学回收潜在产值：根据实际生产经验，以主流的液化工艺为例，新鲜垃圾的化学回收转化率约为75%，填埋场陈腐垃圾中废塑料的化学回收转化率约为60%。
根据近年来化学品价格估算，在不考虑环保溢价的前提下，新鲜塑料垃圾的化学回收市场规模在千亿级别，存量塑料垃圾的市场规模在万亿级别。
05
化学回收市场近年来的发展趋势
近年来，化学回收市场不断打开，但短期内技术和产能仍会稀缺，形成规模化市场尚需时日。
1.市场逐渐打开：化学回收PCR塑料与石油基塑料品质相同的特征，使化学回收技术成为食品和药品包装等高品质塑料需求者在可持续塑料时代难以绕过的技术。在需求急剧增加、刚性政策溢价加持下，化学回收PCR塑料供不应求，短期内PCR塑料价格是石油基塑料价格数倍。随着技术进步、规模效应上升、产能不断扩大，化学回收PCR塑料价格仍然存在环保溢价，但可能下降到更合理的位置。这是一个变革的时代，机遇与挑战并存。
2.技术和产能稀缺：PCR塑料的需求日趋强劲，化工企业在化学回收技术及其工业应用方面却没有做好准备充分，主要原因有：
①废塑料化学回收与传统石油化工、煤化工产业，在原料预处理、进料、加热、反应、设备和催化剂方面差异很大，有许多坑需要踩；
②数十年中虽有技术探索，但对废塑料回收和应用不是化工企业的战略重点，缺乏在时间和资源上长期且聚焦的投入，难以在经济性上实现技术突破。
③目前技术领先的化学回收企业，大多聚焦技术积累10年甚至20年，风口到来才得以崭露头角。在政策和市场驱动力提升后，虽然化学回收工厂建设已在如火如荼地开展，但大规模投产尚需时日。因此技术和产能在未来3~5年内可能仍会呈现稀缺状态。
06
碳中和时代的“第二增长曲线”
1.化学回收凭借卓越的减碳效应将成为碳中和时代的重要技术。随着《巴黎协定》设定了本世纪后半叶实现净零排放的目标，越来越多国家政府将“碳中和”转化为国家战略，碳中和时代已全面开启。经过科茂化学回收研究院估算，用化学回收处理全世界每年2亿吨左右新增低值塑料垃圾，可减碳约4亿吨；若在未来20年内，用化学回收处理全世界填埋场陈腐垃圾中的废塑料，每年可减碳约2.3亿吨，化学回收的减碳效应在每年6亿吨以上，超过全球180多个国家的年碳排放量。
2.化学回收可能是石化行业未来最大的利润增长点之一。在过去20年里，石化行业盈利能力增长主要来自于技术进步和有优势的原料。低值塑料垃圾可能会成为聚合物生产的下一个优势原料来源。预计未来10年，塑料回收作为聚合物原料有可能为石化行业贡献三分之二利润增长，化学回收独占四成。预计到2050年，近60%的塑料使用回收塑料作为原材料，化学回收对石化行业的贡献可能超过50%，成为下一时代石化行业的“第二增长曲线”。
3.废塑料化学回收将成为生活垃圾末端处置的一个核心战场。科茂化学回收研究院认为，可能的原因是：①“十四五”开始，国家原则上不再规划和新建原生垃圾填埋设施，焚烧设施建设未来数年内会趋于饱和，固废企业亟需寻找新的增长点；②随着政策开始支持垃圾分类、资源化以及塑料污染治理的推进，化学回收的重要原料（混合低值废塑料）可得性越来越强，且增量和存量巨大；③化工、包装和品牌企业的可持续战略转型，使化学回收的产物需求刚性强、需求量庞大且销路通畅；④大部分垃圾原本价值不高，回收利用能挖掘出的价值有限，塑料本身价值高（例如聚丙烯价格在8000元以上），但囿于以往技术落后，一旦混合或被污染就难以回收。在技术瓶颈突破的情况下，废塑料化学回收是垃圾处置领域为数不多的自带利润的赛道，市场化潜力巨大。废塑料化学回收可能是环卫固废领域未来5到10年为数不多的大蓝海。
07
废塑料化学回收在中国
中国有可能成为全球最大的市场，有以下几方面原因：①中国14亿人口，大城市多，人口密集度高，拥有全球最大的塑料垃圾体量和集中度；②随着中国垃圾分类、无废城市、循环经济、越来越明确的垃圾资源化目标等政策施行，过去不被分离出来的塑料垃圾逐渐可以更低成本、更高效率地从垃圾中分离出来；③如果塑料垃圾被大量分离出来，因其混合性和受污染，化学回收将成为塑料垃圾减量化、无害化、资源化的绕不开的解决方案；④中国的化学回收企业已经过10余年技术积累，拥有世界前沿的技术，虽然短期内仍受政策不完善的限制，但具备大规模快速发展的基础。
1.在中国，诸多组织也开始推动化学回收，如：中国石油和化学工业联合会（CPCIF）、中国循环经济协会（CACE）、中国合成树脂协会塑料循环利用分会（CPRRA）、中国物资再生协会再生塑料分会（CPRA）、中国塑料加工工业协会（CPPIA）、中国石化塑料循环绿色行动联盟、德国国际合作机构（GIZ）、Plug and play China、Impact Hub Shanghai等（排名不分先后）。
2.中国石油和化学工业联合会从创新技术、试点示范项目、政策法规和标准等方面加速提升塑料循环利用工作，构建应对塑料废弃物“三纵三横”体系，其中包含中国首个关注化学循环的专业工作组“化学循环课题组”，该课题组即将发布中国首部《化学循环白皮书》。
3.中国物资再生协会与石化联合会共同成立“中国绿色再生塑料供应链联合工作组”，专家组组长李景虹院士在2022年两会上建议政府单独制定政策保障废塑料化学循环健康发展；中国合成树脂协会塑料循环利用分会建立了“废塑料化学循环工作组”，推动编制《塑料可回收性设计指南》等动作。
回顾废塑料化学回收市场的发展历程，可以得到几点结论：
1.技术发展动力由最初的能源替代驱动到环境保护驱动，再到国际政治共识驱动各国政策支持，为技术研发和投资产能提供动力；
2.参与者从最初的科研人员、少数化工企业和化学回收创业者，发展到现在的主流跨国化工、包装和品牌企业以及NGO积极参与，开拓化学回收树脂产品已成为许多企业的重要战略，真实且庞大的市场需求已经形成；
3.中国已开始化学回收的实践，发展潜力巨大，但产业规模化发展尚需时日。
4.跨国化工企业通过与化学回收企业合作，产能已在快速布局，但大规模产能展开尚需时日，短期内技术和产能仍会稀缺。
