1、乳酸的特性及應用

　　（1）乳酸的特性

　　乳酸又稱2-羥基丙酸，是自然界中最為廣泛存在的羥基酸，于1780年被瑞典科學家Scheele首次發現。乳酸是自然界最小的手性分子，以兩種立體異構體的形式存在于自然界中，即左旋型L-乳酸和右旋型D-乳酸，L-乳酸和D-乳酸等比例混合即為消旋的DL-型乳酸。

乳酸的分子式及化學結構

　　純品乳酸為無色液體，工業品為無色到淺黃色液體。無氣味，具有吸濕性。

　　相對密度1.2060（25/4℃）。L-乳酸和D-乳酸熔點均為53℃，DL-型乳酸熔點為16.8℃；沸點為122℃（2kPa）。乳酸能與水、乙醇、甘油混溶，水溶液呈酸性，酸度系數=3.85。

　　乳酸具有一般有機酸的性質，其鹽類可溶于水。乳酸能與多數醇生成酯，也可以與有機酸、酸酐、酰氯等反應生成酯。在催化劑的作用下，乳酸加熱時可發生縮聚反應生成丙交酯或線型聚酯。

　　（2）乳酸及其衍生物的用途

作為一種歷史悠久且重要的有機酸，乳酸及其鹽類等衍生物目前已廣泛應用于食品、醫藥、飼料、化工等傳統應用領域；而乳酸通過縮聚反應生成的聚乳酸作為近些年出現的一種環保綠色的新型生物基可降解材料，在紡織、塑料、包裝、農用地膜、現代醫藥、3D打印等新興應用領域具有廣闊的應用前景。乳酸及聚乳酸的主要應用領域如下圖所示：

　　2、乳酸行業發展概況

　　（1）國際乳酸市場概況

　　①全球乳酸供應及需求情況

　　根據江南大學甄光明教授發表的《乳酸及聚乳酸的工業發展及市場前景》（《生物產業技術》，2015年1月）一文，若將乳酸及其衍生物都折算成無水純乳酸，2014年除聚乳酸以外的全球乳酸市場需求量約為35萬-40萬噸，未來每年以自然增速增長。目前全球市場需求以L-乳酸為主，純D-乳酸全球市場需求僅約2,000噸，除聚乳酸應用外主要用于生產農藥殺蟲劑、除草劑等。

　　目前，全球乳酸生產企業主要集中在美國、中國、泰國、西歐、中南美及日本等，近70%的廠商采用微生物發酵法進行生產。科碧恩-普拉克公司在美國、泰國、西歐等都建有乳酸生產工廠，其生產的乳酸約占全球50%～60%的市場份額，中國生產的乳酸約占30%的市場份額，其余地區的制造商市場份額約占10%。

　　②3、全球乳酸下游應用情況

　　目前乳酸的下游應用中，用于食品飲料領域的乳酸在2015年占整體市場的46.6%，其次為應用于聚乳酸市場占比約為37.5%。預計未來幾年，隨著聚乳酸市場需求快速增長，聚乳酸將超過食品和飲料行業成為乳酸的第一大應用領域。

全球乳酸消費結構變化情況（單位：萬噸）

　　目前，乳酸作為聚合單體用于生產聚乳酸的應用占乳酸整體應用領域的占比稍高于1/3，作為環境友好型生物基可降解材料，未來隨著塑料、包裝、紡織、農用地膜及現代醫藥材料等新興應用領域需求的快速增長，預計至2020年全球乳酸需求中用于生產聚乳酸的消費占比將上升至46.3%。

2015年全球乳酸消費結構 2020年全球乳酸消費結構

　　根據IHSChemical出版的《化學經濟學手冊——乳酸及其鹽和酯》（2015年11月）的數據，2015年全球乳酸的產量約為47.2萬噸，表觀消費量為47.67萬噸。北美是世界上最大的乳酸消費市場，年乳酸消費量為22.62萬噸，占世界乳酸消費量的48%，該市場乳酸主要的用途為生產聚乳酸，其次為食品和飲料的應用。亞洲作為世界第二大乳酸消費市場，年乳酸消費量為11.95萬噸，傳統的食品和飲料應用仍是驅動乳酸消費增長的主要動力，工業和聚乳酸的生產也占據一定的消費比例。在世界的其他地區，乳酸的消費主要應用于食品和飲料領域，其中西歐乳酸年消費量為8.81萬噸。隨著聚乳酸生產線的投產建設，美國、中國和其他亞洲地區的乳酸消費將快速增長。在其他地區，由于乳酸消費量的增長主要由食品飲料行業驅動，乳酸的消費增長速度將保持自然增速。

　　③全球乳酸進出口情況

　　從進出口貿易情況來看，普拉克在西班牙和荷蘭均設有乳酸生產工廠，促使荷蘭和西班牙成為了全球乳酸進出口量較大的兩個國家。中國的乳酸生產量不斷上升，國內競爭激烈，出口價格相對偏低。近年來，亞洲已超過西歐成為全球第二大的乳酸產品消費市場，預計北美、亞洲和西歐在未來的幾年中對乳酸的需求將繼續保持較為強勁的增長速度。

2015年全球乳酸貿易情況

　　5、我國的乳酸市場概況

　　①乳酸生產情況

　　20世紀80年代，我國約有50多家小乳酸廠，數年來，隨著市場競爭逐漸淘汰至10家左右，年產能合計約20萬噸。但近兩年，隨著聚乳酸生產技術的進步及下游應用領域開拓所帶來的巨大市場空間，行業內企業及新進入者開始看好乳酸行業未來發展前景，先后投資建廠以擴大乳酸產能，目前國內乳酸產能（含在建及新投產）約在26萬噸，行業短期內面臨競爭加劇的趨勢。

　　②乳酸需求情況

　　根據市場調研機構IHSMarkit的統計，2015年我國國內乳酸市場保持持續增長，乳酸產量為9.5萬噸，進口量0.75萬噸，出口量3.61萬噸，表觀消費量為6.64萬噸。

2005-2015年我國乳酸及其鹽和酯供需情況（單位：萬噸）

　　乳酸的下游消費存在著應用范圍廣的特點。人們飲食文化和消費概念的改變對乳酸消費有一定的影響，各消費去向存在此消彼長的關系。從總體上來看，隨著人們對天然、安全、綠色、環保理念的認識加深，乳酸的需求量也在不斷穩步上升。從乳酸的消費結構上來看，目前食品飲料仍然是最大的應用領域，占70.03%。我國的聚乳酸生產及應用目前處于起步階段，消費占比僅為12.20%。預計未來乳酸消費量將隨著聚乳酸在新興應用領域需求的增加，以高于歷史增長率的速度增長。

我國乳酸消費結構變化情況（單位：萬噸）

　　③乳酸進出口情況

　　我國乳酸出口量由2005-2008年的2-3萬噸，增長至2010-2011年的5萬-6萬噸。但受國內玉米淀粉價格上漲，成本上升，競爭力下降的影響，2012-2014年出口量停滯于4萬-5萬噸之間。2015年，我國乳酸產品的出口量下降為3.73萬噸，進口量為0.84萬噸，進口主要以高端產品為主。

2005-2015年我國乳酸及其鹽和酯出口和進口量

　　就我國乳酸產品的進出口價格來看，受進出口產品品質的影響，我國乳酸的進口價格遠高于其出口價格。但就近些年的變動趨勢分析，隨著我國乳酸生產企業的技術進步及工藝水平的提升，出口價格整體呈上升趨勢，進出口價格差呈逐漸收窄的趨勢。

2005-2015年我國乳酸進出口價格