综述：木质素在化石资源时代终结初期的角色：供应、经济与市场潜力全景分析

这篇综述系统梳理了木质素（Lignin）作为生物基聚合物在替代化石资源中的潜力，聚焦其全球供应现状（如2023年硫酸盐木质素KL产能达112 kt/年）、技术经济分析（TEA）及市场瓶颈（如价格策略调整与成本降低）。通过27篇文献分析，揭示了木质素在热固性材料、碳纤维、生物医学（如药物递送系统）等领域的应用前景，强调产学研合作对推动绿色转型（如COP 28减排目标）的关键作用。

　　

Abstract

木质素作为自然界最具潜力的生物聚合物之一，其替代化石资源的应用价值已获广泛研究。尽管工业界和学术界证实了其在多个领域的适用性，但经济可行性仍需深入探讨。本综述更新了木质素供应现状及技术经济分析（TEA）进展，指出2023年全球硫酸盐木质素（KL）产能已达112 kt/年。TEA研究不仅评估了技术经济性，还揭示了优化路径，如扩大产能、调整定价策略及降低木质素成本。

Introduction

芳香族化合物主要依赖化石资源，而木质素凭借其芳香结构、化学多功能性及可再生特性，成为材料科学、化学与能源领域的关键候选者。作为制浆副产物，KL的增值利用可减少化石依赖，推动生物经济发展。芬兰计划2035年将生物经济规模翻倍，KL的高附加值产品（如Stora Enso的Lignode^?
电池阳极和UPM BioPiva^TM
酚醛树脂替代品）成为典型案例。尽管Sunila工厂关闭，但Mets?集团和S?dra的新投资预示行业扩张。

Supply of technical lignins

工业木质素主要包括木质素磺酸盐（LS）、KL、碱木质素、水解木质素（HL）和有机溶剂木质素（OL）。KL储量最大（全球约70 Mt/年），但实际提取率不足1%。LignoBoost和LignoForce技术提升了KL纯度，而新兴的木质素优先策略（如木质素优先生物精炼）可能改变供应格局。

Lignin outlook in the green transition

COP 28宣言标志着化石燃料时代终结的开端，生物基产品平均减排45%。木质素应用（如碳纤维和HAVCs）可助力实现减排目标。欧盟“生物基产业联合计划”（BBI-JU）等政策支持为木质素商业化提供资金保障。

Summary

木质素的经济可行性取决于价格与产能的平衡。产学研协作与政策支持是推动其规模化应用的核心。未来需聚焦高附加值领域（如Lignode^?
电池材料），同时优化供应链以应对绿色转型需求。

Declaration of Competing Interest

作者声明无利益冲突。

Acknowledgements

本研究受芬兰科学院旗舰计划（项目号345553）资助。