蓝色生物经济与可持续未来:海藻能否兑现承诺?

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前言

海藻养殖是近年快速发展的蓝色经济产业。海藻因其兼具营养价值、生态价值、社会价值等多种价值而备受公共和私营部门关注:2020年,联合国发布《海藻革命:可持续未来的宣言》,认为海藻有潜力解决一些世界上最紧迫的挑战;世界银行认为,加强海藻生产和改善价值链有助于实现联合国17个可持续发展目标中的至少9个。海藻可以在消除饥饿、改善健康、减少性别不平等、缓解和适应气候变化、在保护生物多样性的同时促进经济增长、支持水下和陆地生物、改善工作机遇等多个方面发挥作用;欧盟认为海藻养殖是其蓝色生物经济战略的关键支柱;相关数据统计显示,2022年欧洲、北美、澳大利亚和新西兰约有200家初创公司从事海藻研究......

2023年8月,世界银行发布《2023年全球海藻新兴市场》报告,报告中认定的10个全球海藻子行业市场预计到2030年增长可达118亿美元。报告也指出海藻产业无疑具有超越当前市场发展的潜力,但在新兴和潜在市场中的应用还面临供应限制、高价格、需要开发和采用新技术、监管障碍、资金等制约因素,仅仅依靠海藻本身无法解决日益严重的气候、粮食安全和生物多样性危机。

数字农业 Insights简要整理报告核心观点如下:

市场规模:2030年增长可达118亿美元

报告中认定的10个全球海藻子行业市场预计到2030年增长可达118亿美元。海藻的前四项预计短期用途是宠物食品牲畜饲料甲烷减排添加剂生物刺激剂。中期机遇包括营养保健品替代蛋白质生物塑料纺织品制药建筑业则提供长期机遇。

2030年海藻市场规模预测(百万美元)数据来源:世界银行

市场机遇 行业 市场规模(亿美元)
短期市场(2025年前) Biostimulants(生物刺激剂) 18.76
Animal Feed Additives(牲畜饲料) 11.22
Pet Food(宠物食品) 10.78
Methane-Reducing Feed Supplements(甲烷减排添加剂) 3.06
中期市场(2024-2028年) Nutraceuticals(营养保健品) 39
Alternative Proteins(替代蛋白质) 4.48
Fabrics(纺织品) 8.62
Bioplastics(生物塑料) 7.33
长期市场(2024-2028年) Pharmaceuticals(制药) N/A
Construction(建筑业) 3.96

数据来源:世界银行 制表:数字农业 Insights

四个短期市场(2025年前)

生物刺激剂、动物饲料添加剂和宠物食品市场被认为是海藻最有前途的短期新兴市场机会。在高增长市场中,它们已经提供了各种具有价值主张和价格竞争力的产品。与其他应用相比,它们的加工复杂性较低,在进一步扩大规模方面也没有严峻的挑战,因为它们有可能被整合到现有的海藻供应链中以确保原材料的可获得性。甲烷减排添加剂是一个全新的市场。尽管目前在技术和监管方面存在重大挑战,但与许多其他市场相比,人们正在加大力度克服这些挑战。

生物刺激剂

在报告评估的所有市场中,海藻类生物刺激剂在 2022 年的市场份额最高—— 30-40%。2022 年,全球生物刺激素市场的总体价值为 25-35 亿美元,其中海藻类生物刺激剂的价值约为 10 亿美元。在一个高增长的市场中(年复合增长率为 10%),海藻类生物刺激剂预计将保持其市场份额,到 2030 年市场价值将增长到 18.7 亿美元。全球农业部门正在寻找在不断变化的气候中保持土壤健康的解决方案,化肥价格也在不断上涨,而海藻类生物刺激剂可以提供坚实的价值主张和具有竞争力的价格。海藻养殖提供了显著增加供应的机会,因为目前的大部分原料来自采集的野生海藻。

此外,海藻基生物刺激剂极有可能成为其他海藻衍生产品(如宠物食品和生物材料)生产过程中易于加工的副产品。不过,生物刺激剂开发商需要提供更好的证据来证明其产品的功效,并加强对最终用户的应用教育。

宠物食品

虽然以海藻为基础的宠物食品已经上市,但目前还没有关于市场规模的全面数据。2022 年以散装饲料和添加剂为基础的全球宠物食品市场规模估计为 1155 亿美元,2023-2030 年的复合年增长率为 5.11%。

对海藻而言,具有健康益处的功能性宠物食品以及强调清洁标签、透明度和可持续性的纯素食产品的需求预计将增加。以海藻为基础的产品符合这些类别,到 2030 年可获得约 10.78 亿美元的市场价值。据受访者称,对于海藻生产商来说,这是一个比动物饲料更具吸引力的潜在市场,因为这些产品以更高的价格出售,这是由于“人格化”宠物作为核心家庭成员的趋势所驱动的。然而,生产商首先需要对海藻类宠物食品的健康声明进行更多的研究,控制碘等矿物质的含量,显著减少污染物的污染,并确保海藻类成分足够适口。

牲畜饲料

海藻已作为饲料添加剂和饲料配料用于动物饲料行业,但目前尚无有关市场规模的数据。2022 年,全球饲料添加剂市场价值为 388.6 亿美元,预计在2023年至2030年期间以3.9%的复合年增长率增长。随着动物饲料行业转向天然替代品而非合成产品,海藻衍生饲料添加剂预计将在 2023 年至 2028 年期间获得显著的市场牵引力,到 2030 年将达到 11.22 亿美元的潜在市场规模。

这些海藻产品声称能提供独特的功能性益处,如提高生产率、改善饲料转化率、减少对抗生素的潜在需求等,其价格已经很有竞争力,对养殖户来说这些都是极具吸引力的价值主张。然而,这些说法还有待大规模试验的证实。当前的一个挑战是获得足够规模的海藻量,但这个市场类别没有决定性的挑战。

甲烷减排添加剂

甲烷减排添加剂是海藻新兴市场中的一个独特案例,近年来备受关注。尽管是动物饲料市场的一个全新细分市场,但 2022 年全球甲烷减排添加剂的总价值为 4700 万美元。作为一个由企业和政府对净零政策的强烈需求推动的新市场,未来几年年均复合增长率达到 57% 的预测看起来是可行的。

以海藻为基础的产品提供了一个极好的价值主张,具有潜在的生产力增益和利用碳信用途径实现货币化的途径。到 2030 年,基于海藻的甲烷减排添加剂的市场价值可能达到约 3.06 亿美元。然而,由于种植Asparagopsis 的做法并不广泛,人们对其也不甚了解,因此面临着巨大的挑战,扩大生产规模以提供所需的产量可能需要时间。同时,在许多地区,获得监管部门的批准可能会阻碍市场发展。尽管如此,市场需求是显而易见的,而且该行业正在吸引大量投资以克服这些挑战。如果认真避免无根据的声明,这种势头很可能帮助公司快速克服挑战。

四个中期新兴市场(2024-2028年)

替代蛋白质营养保健品生物塑料纺织品是海藻的四个潜在中期市场。近年来,这些市场中已经推出了创新性的海藻基产品,尽管数量和规模仍然有限且大多局限于利基应用。

在这四个细分市场中,海藻类产品都需要进一步完善才能在市场上获得显著影响力。预计这还需要几年时间。计划在高销量市场(如替代蛋白质、生物塑料和纺织品)出售海藻基产品的企业,必须首先克服成本、产量和竞争功能相关的重大挑战,否则这些产品可能仍将局限于利基产品。

替代蛋白质

从海藻中提取的替代蛋白质正在世界各地进行商业销售。2022 年,全球替代蛋白质市场价值为 102 亿美元,预计到 2030 年复合年增长率将达到 36% 。该行业的主要驱动因素包括:人们对非动物来源食品的兴趣日益浓厚,消费者和产品开发商对海藻多功能特性的认识不断提高,以及食品供应链的可持续发展潜力。到 2030 年,该产业的市场价值可达 4.48 亿美元,但必须克服来自蛋白质含量更高、更便宜的生物质替代品的竞争。

营养保健品

虽然以海藻为基础的营养保健品已经开始商业销售,但目前还没有关于其市场规模的全面数据。据估计,2022 年全球营养保健品市场的总体规模为4500 亿美元,2022年至2030年复合年增长率为7.5%。某些传染病发病率的上升、医疗成本的增加、国家人口的老龄化以及消费者意识的提高都推动了这一行业的发展。作为一个高价值的市场,营养保健品为海藻配料提供了一个最有前景的机会,到 2030 年的潜在市场价值将达到 39 亿美元。然而,由于面临诸多挑战,更广泛的商业应用的确切时间尚不确定。

据报道,许多临床试验正在进行之中,但受访者认为,还需要开展更多的临床工作才能提供安全的产品,实现其宣称的健康和营养功效。由于临床试验需要时间,营养保健品的商业化过程比许多其他产品的商业化过程要长,因此这是一个中期市场机会。在这一领域,人们对海藻衍生产品的可用性和价格感到担忧,而要想生产出有针对性、可靠和稳定的营养保健品,提取必要化合物的复杂性和费用又加剧了这一担忧。

生物塑料

在生物塑料市场,目前只有基于生物膜的利基应用,处于市场应用的早期阶段。2022 年,全球生物塑料市场的价值为 115 亿美元,预计 2022 年至 2030 年期间将以 20% 的复合年增长率增长,其驱动力是全球减少化石燃料消耗和塑料污染的目标。到 2030 年,海藻类生物塑料的未来市场价值将达到 7.33 亿美元,但要发展超出利基应用,还必须克服重大挑战。由于海藻基生物塑料的生物降解性,以及许多消费者愿意为可持续来源的包装支付溢价,这一市场的一个重要部分--消费包装品--将为这一类别提供一个滩头阵地。

在短期内,海藻类生物塑料产品可能会满足利基应用的需要,但其价格仍比竞争性生物塑料高出许多倍。尽管研发预算很高,风险投资也在不断增加,但除非其技术性能能与现有产品相媲美,否则与现有塑料供应链的整合目前仍很复杂。有证据表明创新者正在研发可以集成到现有生产系统中的兼容海藻基树脂,但这一过程可能需要 5-10 年的研发时间,其成功与否尚不确定。第二大挑战是达到所需的生产规模,使价格降至具有竞争力的水平。

纺织品

人们对生产海藻纺织品的兴趣与日俱增,尽管其应用仍处于早期研究或试验产品阶段。以莱赛尔纤维为基础的海藻纺织品(海藻含量不超过 10%)已投入商业使用,但该行业规模仍然太小,无法进行精确的市场定位。

总体上,人们对海藻纺织品的兴趣日益浓厚,这是生物合成纺织品大趋势的一部分。生物合成纺织品通常以农作物为原料,较少使用林业残留物或农业废料,旨在取代化石合成材料。到 2022 年,全球生物合成纺织品市场价值将达到 171.8 亿美元。目前在全球纺织品市场中所占的份额还不到 1%,但预计在 2022 年至 2030 年期间将以每年 10% 的速度增长。

该市场的增长反映了人们对时尚行业气候影响的日益担忧,而海藻的环保价值主张与企业的可持续发展目标不谋而合。然而,为了在2030年达到潜在的8.62亿美元的市场规模,海藻基产品开发者将必须显著改进加工技术。虽然添加了海藻提取物的莱赛尔纤维的市场份额可能会增加,但要使海藻含量更高的产品进入市场,就需要进行性能改进,同时加大对企业采用更可持续面料的监管和市场压力。海藻基面料面临来自替代生物质的激烈竞争,但它们可能与其他生物基原料混合,以创造能够与常规选项(如棉花)竞争的产品。

两个长期新兴市场(2028年之后)

制药和建筑业被确定为海藻的潜在长期市场机会。在这两个市场中,海藻基产品还没有商业化,在进入市场之前需要克服重大挑战。

制药

海藻衍生药物领域的市场预测很难做出。目前市场上还没有获得批准的产品,而一个商业化产品就可以产生可观的收入。据估计,目前海藻衍生药物的市场规模为 25.6 亿美元,到 2030 年的年增长率为5-10%。对有效和创新疗法日益增长的需求将继续推动制药领域的长期增长,而海藻提取的化合物具有良好的功能性。由于大多数基于海藻的药物试验还处于临床前阶段,预计这些药物至少需要 5-10 年才能成为政府机构批准的药物,并且需要大量资金才能取得进展。

建筑业

海藻建筑材料前景广阔,特别是在纤维板或生物塑料内饰面板等利基应用中。2022 年,全球绿色建筑材料市场价值达 3 125 亿美元,预计到 2030 年将保持 10% 的复合年增长率。到2030年,海藻建材市场规模可能达到140亿美元,但要达到这个数字需要克服重大挑战——特别是生物质的可获得性、与传统生物基建材相比海藻基材料更高的成本以及行业对变革的抵制。尽管如此,在海藻资源丰富的地区,如马尾藻盛开的加勒比海地区,在买家需求的推动下,人们对扩大海藻建材业务规模兴趣浓厚。

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