白色生物技术市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按产品（生物燃料、生物化学品、生物聚合物）、按应用（生物能源、食品和饲料添加剂、药物成分、个人护理和家居产品、其他）、按地区和竞争进行细分，2019 年至 2029 年

市场概览

2023 年全球白色生物技术市场价值为 2004.8 亿美元，预计在预测期内将保持稳定增长，到 2029 年的复合年增长率为 8.77%。白色生物技术，也称为工业生物技术或生物技术，正在利用生物过程开发可持续产品、工艺和能源，从而彻底改变各个行业。与专注于医疗保健和制药的传统生物技术不同，白色生物技术针对工业应用，为传统化学工艺提供环保替代品。在环保意识增强、监管支持和技术进步的推动下，这个新兴市场有望实现大幅增长。

白色生物技术的范围涵盖农业、食品和饮料、生物燃料、化学品、纺织品和废物管理等多个领域。在农业领域，源自天然来源的生物农药和生物刺激素可提高农作物产量，同时减少对环境的影响。在食品生产领域，酶和微生物培养物可提高加工效率和产品质量。源自可再生生物质来源的生物燃料为化石燃料提供了可持续的替代品，有助于实现能源安全和碳减排目标。

白色生物技术市场的一个关键驱动因素是其对可持续性的重视。使用可再生原料（如农业残留物和藻类）可最大限度地减少对有限资源的依赖并减少温室气体排放。与传统化学方法相比，生物技术过程通常在温和条件下运行，消耗更少的能源并产生更少的有毒副产品。这种环保方法引起了消费者、企业和政府的共鸣，他们寻求实现可持续发展目标并减轻对环境的影响。

基因工程、发酵技术和代谢途径优化方面的进步正在加速生物技术解决方案的开发和商业化。高通量筛选技术和计算建模能够快速设计和优化酶和微生物，以用于特定的工业应用。集成生物精炼厂配备了最先进的生物加工设备，有助于将生物质转化为生物燃料、生物化学品和生物聚合物等增值产品。

全球白色生物技术市场正在经历强劲增长，这得益于政府、风险投资家和大公司的投资不断增加。世界各国政府正在通过拨款、税收优惠和监管支持来激励生物技术的研究和开发。风险投资公司和私募股权投资者正在为专注于开发可扩展生物生产平台和可持续技术的初创企业和创新型生物技术公司提供资金。

尽管前景光明，但白色生物技术领域仍面临着可扩展性、成本竞争力和监管复杂性等挑战。将生物技术工艺从实验室规模扩大到工业规模需要在基础设施和工艺优化方面进行大量投资。尽管持续的技术进步和规模经济正在降低生产成本，但实现与传统化学工艺的成本平价仍然是一个障碍。

白色生物技术领域的创新和市场扩张机会比比皆是。行业利益相关者、学术界和研究机构之间的合作对于克服技术障碍、推进生物工艺工程和商业化新型生物产品至关重要。随着全球对可持续解决方案的需求不断增加，白色生物技术市场有望在塑造全球工业更绿色、更可持续的未来方面发挥关键作用。

关键市场驱动因素

食品行业的增长

白色生物技术通过使用酶、微生物培养物和生物基成分彻底改变了食品加工。来自天然来源的酶通过加速淀粉水解、蛋白质改性和脂质分解等反应来提高食品制造过程的效率。这些生物催化剂使制造商能够缩短加工时间、优化资源利用率并在不影响产品质量的情况下实现更高的产量。

生物技术创新有助于提高食品行业的产品质量。例如，微生物培养物用于乳制品发酵，以生产具有所需风味、质地和营养成分的酸奶、奶酪和益生菌饮料。天然色素、香料和防腐剂等生物基成分源自生物技术工艺，可满足消费者对清洁标签产品的偏好，同时确保安全性和可持续性。

对可持续性的重视是食品行业采用白色生物技术的重要驱动力。生物技术工艺利用可再生原料（如农业残留物和微生物生物质）来生产生物基成分和添加剂。与传统的化学成分和工艺相比，这些可持续的替代品减少了对有限资源的依赖，最大限度地减少了废物产生，并降低了碳足迹。

白色生物技术在旨在提高食品营养价值的生物强化工作中发挥着关键作用。通过基因工程和代谢工程，研究人员开发出富含必需维生素、矿物质和抗氧化剂的作物，以应对全球营养不良挑战。添加了生物活性化合物、益生菌和益生元的功能性食品除了提供基本营养之外，还提供健康益处，满足了人们对健康导向产品日益增长的需求。

全球食品行业的增长推动了白色生物技术市场的扩张。随着食品制造商寻求可持续的解决方案来满足消费者对更健康、更安全、更环保的产品的需求，对生物技术研发的投资不断增加。政府和监管机构通过资助计划、创新激励措施和促进可持续农业实践的政策来支持这些举措。

2024 年，CFTRI 已成功将使用天然成分作为抗菌和抗氧化防腐剂的保质松饼和面包技术商业化。这些进步已转移到全球市场上的两家知名公司。松饼，也称为纸杯蛋糕，通常含水量高，保质期短，但有了这项技术，它们现在可以保存 8-10 天，而无需使用传统的防腐剂。同样，面包通常可以保存 2-3 天，而天然防腐剂（如抗菌剂、抗氧化剂、螯合剂、丙酸钙或山梨酸）则对面包有益。这些成分有助于在较长时间内保持产品的颜色、味道和营养成分。

由于天然防腐剂无毒且副作用极小，因此人们越来越倾向于使用天然防腐剂。这一趋势反映了人们对更健康的食品保存方法的日益偏好。CFTRI 的保质松饼和面包采用天然防腐剂，可有效防止变质，并确保面包保持理想的体积、柔软的质地，并且不会发霉。因此，松饼在长达三周的时间内保持微生物安全，而面包在五天内不会发霉。

制药业的增长

制药行业越来越关注可持续性、效率和成本效益，这推动了整个价值链采用生物技术工艺和生物基产品。生物技术为制药公司提供了改进生产方法、减少环境影响和提高药品质量和安全性的机会。

生物技术创新彻底改变了药物开发和制造中使用的生物加工技术。酶和微生物被用于通过可持续和高效的工艺生产复杂的药物化合物。这种方法不仅减少了对传统化学合成的依赖，而且还提高了药品的产量、纯度和一致性。

在药物配方中使用生物基成分和来自可再生资源的 API 越来越受到关注。生物基原料，如植物衍生的糖和生物质，用于生产基本药物成分，包括抗生素、疫苗和生物制剂。这种向生物基成分的转变支持了该行业减少对化石燃料的依赖和减少碳足迹的目标。

日益增加的监管压力和消费者对可持续产品的需求迫使制药公司采用生物基技术。世界各国政府都在实施严格的环境法规和可持续发展目标，促使制药商在生产过程中探索更环保的替代方案。生物技术解决方案具有固有优势，例如降低能耗、减少废物产生和提高安全性，符合监管要求和可持续发展目标。

发酵、酶催化和生物加工方面的生物技术进步使大规模生产药品成为可能。上游和下游工艺效率的提高意味着制药公司的生产成本降低和利润率提高。此外，生物技术平台的可扩展性促进了新药的快速开发和商业化，加快了上市时间并增强了制药行业的竞争力。

生物技术公司、制药商和学术机构之间的合作推动了白色生物技术的创新。联合研究工作重点是开发新型生物催化剂、优化生产技术以及探索生物基产品在药物输送和配方方面的新应用。这些合作关系促进了知识交流、降低了技术风险并促进了全球生物基药物的市场扩张。

生物技术与制药的融合有望塑造药物发现、生产和个性化医疗的未来。合成生物学和基因组编辑等新兴技术有望推动生物基解决方案的发展并扩大生物制药产品的范围。持续投资研发、基础设施开发和监管支持对于充分发挥白色生物技术的潜力以应对医疗保健挑战并可持续地满足全球制药需求至关重要。

主要市场挑战

生物基产品性能和一致性

来自植物、藻类和微生物等可再生生物质的生物基产品与石油衍生产品相比具有显著优势。它们通常可生物降解，在生产过程中产生的温室气体排放量较少，并且可以根据特定的市场需求进行定制。然而，确保一致的性能和质量仍然是全球白色生物技术市场面临的关键挑战。

生物基产品制造中使用的原料的生物多样性导致成分和质量的变化。气候、土壤条件和遗传变异等因素会影响生物质的特性，从而影响产品性能。将生物质转化为有价值产品的生物技术过程可能非常复杂，并且对环境条件敏感。发酵、酶促反应和下游加工的变化会影响产品的一致性。最终用户对生物基产品的期望在性能、成本效益和可靠性方面通常与传统替代品的期望相似。满足这些要求需要严格的质量控制和生产过程的优化。

采用光谱、色谱和分子生物学等复杂的分析技术可以实时监控工艺参数和产品属性。这种主动方法有助于减轻差异并确保批次间的一致性。基因工程和代谢途径优化的不断进步使我们能够开发出适合高效生物质转化的强效微生物和酶。微调这些生物系统可提高产品产量和质量。实施严格的质量控制协议并遵守国际标准（如 ASTM、ISO）可确保生物基产品满足各种应用领域的监管要求和客户期望。

受环保意识增强、监管部门对可持续实践的支持以及消费者偏好转向环保产品的推动，全球白色生物技术市场持续扩大。生物加工技术的创新，加上学术界、工业界和政府部门之间的战略伙伴关系，有望克服当前的挑战并释放新的机遇。

主要市场趋势

生物修复和废物管理

生物修复涉及使用微生物或植物降解土壤、水和空气中的污染物和污染物。这种自然方法利用生物体的代谢能力来解毒有害物质，将其转化为危害较小的化合物或将其完全从环境中去除。与通常涉及昂贵且侵入性程序的传统修复方法不同，生物修复提供了一种经济高效且环保的替代方案。

生物修复的应用涵盖各种污染场景，包括石油泄漏、工业废物场所和农业径流。细菌、真菌和藻类等微生物在分解碳氢化合物、重金属、杀虫剂和溶剂等污染物方面发挥着至关重要的作用。生物技术的进步使得这些微生物的基因改造能够提高其有效性，并扩大其在具有挑战性的环境条件下的适用性。

与此同时，白色生物技术正在通过生物过程将有机废物转化为有价值的产品，从而彻底改变废物管理实践。有机废物，如农业残留物、食品废物和废水污泥，可作为生产生物燃料、生物塑料、生物化学品和沼气的原料。这些生物基产品为化石燃料衍生产品提供了可再生替代品，减少了温室气体排放并有助于循环经济原则。

废物管理中的生物技术创新包括厌氧消化、发酵和酶处理，可将复杂的有机物分解成更简单的化合物。这种转化不仅可以缓解废物处理的挑战，还可以通过生产具有商业价值的生物能源和生物产品产生二次经济效益。

有几个因素推动着全球白色生物技术市场采用生物修复和废物管理解决方案。旨在减少环境污染和促进可持续实践的监管压力迫使行业寻求更清洁、更高效的修复和废物处理技术。世界各国政府都在实施鼓励使用生物基解决方案的政策，从而刺激市场增长和创新。

此外，不断提高的公众意识和企业可持续发展计划正在促进各行业对环保实践的需求。消费者和企业都优先考虑能够最大程度减少环境影响并有助于节约资源的产品和技术。

总部位于意大利的著名多功能公用事业公司 HERA 是环境保护和废物最小化方面的领军企业。HERA 致力于通过智能废物管理系统提高城市清洁度，利用先进技术准确识别和分类传入的废物，以便进行可能的再利用和回收。

为了实现这一目标，HERA 实施了一项战略，以捕捉传入废物的视频片段，并使用人工智能 (AI) 自动化废物识别过程。为了加快和简化这一创新解决方案的开发，HERA 与 IBM 建立了战略合作伙伴关系。他们正携手合作开发一种人工智能系统，该系统可有效对废物进行分类和管理，从而促进可持续的废物管理实践并最大限度地减少对环境的影响。

细分洞察

产品洞察

根据产品，生物燃料已成为 2023 年全球白色生物技术市场中增长最快的细分市场。生物燃料增长的主要驱动力之一是其环境可持续性。与造成空气污染和气候变化的化石燃料不同，生物燃料来自可再生生物质来源，例如农业残留物、藻类和专用能源作物。生物燃料的生产和燃烧通常会降低净温室气体排放量，使其成为缓解气候变化和实现碳中和目标战略的关键组成部分。

生物燃料通过减少对进口化石燃料和动荡的全球石油市场的依赖来促进能源安全。各国投资国内生物燃料生产，以提高能源独立性、稳定燃料价格并减轻与石油供应中断相关的地缘政治风险。通过实现能源来源多样化，生物燃料可以加强国家能源组合，并在油价波动和地缘政治紧张局势面前增强韧性。

生物技术工艺的进步显著提高了生物燃料生产的效率和可扩展性。酶水解和微生物发酵等生物转化技术将生物质转化为生物燃料，如生物乙醇、生物柴油和生物喷气燃料。基因工程和代谢工程使研究人员能够优化微生物菌株和酶促途径，以提高产量、提高对环境条件的耐受性并提高生产效率。

应用洞察

根据应用，药物成分在预测期内已成为全球白色生物技术市场的主导部分。生物基药物成分与传统的化学基药物成分相比具有明显的优势，有助于其被广泛采用和占据市场主导地位。一个关键优势是可持续性。生物基成分来自可再生生物质来源，如植物、藻类和微生物，可减少对有限化石资源的依赖，并最大限度地减少对环境的影响。这符合全球可持续发展目标和监管举措，旨在减少碳足迹并促进制药行业的环保制造实践。

生物加工技术创新彻底改变了药物成分的生产。生物精炼厂利用酶、微生物和生物催化剂，通过可持续、高效的工艺将生物质转化为高价值的药物化合物。与传统合成方法相比，生物技术平台可以精确控制化学反应，提高生物基成分的产量、纯度和一致性。这种可扩展性和可靠性支持大规模生产 API（活性药物成分）和生物制药，满足全球对创新药物的需求。

严格的监管标准和消费者对安全、可持续产品的需求正在推动制药商采用生物基成分。世界各地的监管机构正通过激励措施、补贴和有利的审批程序，越来越多地推动使用生物基解决方案。与化学药物成分相比，生物基药物成分通常表现出良好的安全性、生物降解性和较低的毒性，从而有助于遵守法规并提高市场接受度。

区域见解

根据地区，北美已成为 2023 年全球白色生物技术市场的主导地区。北美拥有世界知名的大学和研究机构，促进生物技术创新。这些机构是突破性研发 (R&D) 计划的中心，推动新型生物基产品和工艺的发现和商业化。该地区吸引了大量对生物技术初创企业的投资，为早期企业开发和扩展创新技术提供了关键资金。风险投资公司加上政府补助和激励措施，支持白色生物技术的创业活动。

北美受益于明确的监管框架，该框架促进了生物基产品的开发和商业化。美国环境保护署 (EPA) 和加拿大卫生部等机构提供了明确的指导方针和支持举措，旨在推进可持续实践并减少对环境的影响。北美各国政府实施政策和激励措施，鼓励采用生物基技术。这些措施包括对研究活动的税收抵免、对可再生能源项目的补助以及对可持续产品的采购偏好，为市场增长营造了有利的环境。

最新发展

• 2024 年 2 月，科思创首次启动了一种新工艺，完全从植物生物质而不是石油中生产关键化学品苯胺。这家塑料制造商已在其勒沃库森工厂开始为此目的运营一个专门的试验工厂。最初，将生产大量生物基苯胺，以促进该技术的进一步发展，最终扩大到工业水平。苯胺是塑料行业各种应用不可或缺的一部分，包括生产 MDI，这对于绝缘泡沫至关重要，从而提高建筑物的能源效率并减少二氧化碳排放。科思创将这一举措视为推动循环经济的催化剂，与公司的总体可持续发展目标紧密结合。

主要市场参与者

• Novozymes A/S   
• 钟化株式会社
• AngelYeast株式会社
• KoninklijkeDSM NV
• 阿克苏诺贝尔 NV
• 巴斯夫 SE
• 汉高股份公司Co.KGaA
• 三菱公司
• 杜邦 deNemours，
• Amyris,Inc.