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    全球除草劑市場總體發(fā)展情況及預(yù)測

    1.1  全球除草劑市場發(fā)展情況

    除草劑是指使雜草徹底或選擇性地發(fā)生枯死的藥劑，也指消滅或抑制植物生長的一類物質(zhì)。在過去60多年間，除草劑所占全球農(nóng)藥市場的比重呈現(xiàn)先升后穩(wěn)的態(tài)勢，1960年除草劑占全球農(nóng)藥市場比重僅為20%左右，到1970年上升到35%，1980年超過殺蟲劑躍居首位，上升到41%，并在此后的多年一直穩(wěn)占鰲頭，2000年全球除草劑銷售額達(dá)到141.1億美元，占農(nóng)藥市場比重達(dá)50.8%，穩(wěn)居半壁江山。

    2015年之前，全球除草劑市場處于增長趨勢明顯階段。轉(zhuǎn)基因作物大量推廣、種植，以及草甘膦大量使用，由于各種因素交織影響，2016—2020年全球除草劑比重約為40%略有小幅減少，但其市場規(guī)模仍超過240億美元，預(yù)測到2025年全球除草劑市場可達(dá)265億美元，這期間除草劑市場處于恢復(fù)性增長階段。

    在選擇性和滅生性除草劑呈現(xiàn)競合態(tài)勢以及草甘膦的市場競爭等多重作用下，各大公司對除草劑開發(fā)保持著謹(jǐn)慎的態(tài)度。2018—2020年，富美實、杜邦及日產(chǎn)化學(xué)等公司開發(fā)出一些新的選擇性除草劑，如beflubutamid-M、dimesulfazet、tetflupyrolimet以及L-草銨膦等，基本兼具了高效、安全、廣譜和使用低量等特性，可以說都是高活性、環(huán)境污染小、使用頻次低的植保產(chǎn)品，符合除草劑市場的主流發(fā)展趨勢。

    氨基酸類除草劑主要品種和市場展望

    2.1  氨基酸類除草劑主要品種和作用機(jī)制

    氨基酸類除草劑通常都含有氨基和磷酸基團(tuán)，故將此類除草劑稱為氨基酸類除草劑。氨基酸類主要包括草甘膦（2009年起將草硫膦作為草甘膦的鹽類，歸于草甘膦統(tǒng)計）、草銨膦和雙丙氨膦3個品種，也有將它們歸為有機(jī)磷類別。1996年以來，由于抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的崛起，使得氨基酸類除草劑市場飛速發(fā)展，成為23類除草劑之首。

    按照除草劑對靶標(biāo)酶的作用機(jī)制，除草劑可分為抑制氨基酸、脂肪酸、色素、葉酸等組分合成和代謝，以及干擾光合作用、抑制有氧代謝、抑制細(xì)胞壁的合成等類型。草甘膦屬于5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶（EPSP合酶）的抑制劑，而草銨膦和雙丙氨膦屬于谷氨酰胺合成酶（GS）的抑制劑。

    2.2  全球氨基酸類除草劑市場展望

    2020年與2000年相比，全球氨基酸類除草劑市場規(guī)模增加了2.2倍，2015—2020年市場走勢如“V”型，2020年達(dá)到67.15億美元，并超越2015年。雖然近5年氨基酸類除草劑市場出現(xiàn)小幅度的回升，2016年以后草甘膦和草銨膦市場發(fā)展出現(xiàn)了分化，雙丙氨膦和草甘膦市場基本穩(wěn)定，未來氨基酸類除草劑市場增長的主要動力來自草銨膦，草銨膦市場有望獲得成倍增長。

    全球氨基酸類除草劑主要品種供求狀況及市場影響因素分析

    3.1 草甘膦供求狀況和市場影響因素分析

    3.1.1  草甘膦的發(fā)展歷程

    根據(jù)文獻(xiàn)報道，1950年，瑞士科學(xué)家HenriMartin首次發(fā)現(xiàn)N-（膦酰基甲基）甘氨酸，但沒有確定它的除草效用。1964年Stauffer化學(xué)公司將草甘膦作為化學(xué)螯合劑并且獲得了專利，發(fā)現(xiàn)它能與鈣、鎂、錳、銅和鋅結(jié)合并能去除礦物質(zhì)。草甘膦具有的除草性能直到1971年才被人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時孟山都公司正在測試不同化合物潛在的軟化水的性能，發(fā)現(xiàn)與草甘膦密切相關(guān)的2種化合物對多年生的雜草具有一定的除草性能，科學(xué)家JohnE. Franz隨即對這2種分子的衍生物進(jìn)行了合成，發(fā)現(xiàn)草甘膦是一種具有強(qiáng)效除草性的藥劑，草甘膦逐漸出現(xiàn)在人們的視野中。1971年，總部在美國密蘇里州圣路易斯的孟山都公司成功研制出了具有跨越時代意義的草甘膦類除草劑——農(nóng)達(dá)（Roundup）。

    由于草甘膦兼具高效廣譜、低毒安全等特性，屬于高性價比的農(nóng)藥品種，被廣泛用于田間、坡地以及草坪等防除雜草。

    3.1.2  影響全球草甘膦市場發(fā)展的主要因素

    2006年之前，全球草甘膦產(chǎn)能嚴(yán)重不足，2006年受颶風(fēng)影響，孟山都公司（現(xiàn)屬德國拜耳）10萬t生產(chǎn)線停產(chǎn)，加劇了供需矛盾，2008—2009年全球草甘膦保持供應(yīng)不足態(tài)勢，價格一度推漲至10萬元/t，高利潤引發(fā)了中國草甘膦的投資熱潮，短短幾年產(chǎn)能增加近一倍，到2012年全球產(chǎn)能達(dá)到最高峰的110萬t左右，之后草甘膦高產(chǎn)能、低開工率的態(tài)勢一直維持到2016年。

    我國草甘膦生產(chǎn)企業(yè)主要分布在沿江省份，四川產(chǎn)能占比為25%，江蘇為18%、湖北為17%、浙江為15%、安徽為4.5%。無論作為農(nóng)藥企業(yè)還是沿江化工企業(yè)，近年都受到環(huán)保巡視影響，未來隨著對沿江化工企業(yè)和農(nóng)藥企業(yè)監(jiān)督檢查力度的進(jìn)一步加強(qiáng)，企業(yè)入園監(jiān)管日趨嚴(yán)格，供應(yīng)端約束將持續(xù)增強(qiáng)。

    過去6年，中國草甘膦累計退出中小產(chǎn)能達(dá)到30多萬t，退出產(chǎn)能工藝路線基本是甘氨酸法。從全球看，草甘膦產(chǎn)業(yè)扭轉(zhuǎn)了以甘氨酸法工藝路線為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，目前全球2種工藝的產(chǎn)能比較均衡，甘氨酸法和IDA法分別為47萬t和57萬t。

    照《關(guān)于開展草甘膦（雙甘膦）生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保核查工作的通知》（環(huán)辦〔2013〕57號）要求，經(jīng)歷2015年以來的4輪高壓環(huán)保核查、督察以及安全檢查，我國草甘膦產(chǎn)業(yè)開啟了高質(zhì)量發(fā)展之路。管理部門打出了一系列組合拳，包括推出氯乙酸+有機(jī)硅循環(huán)綠色工藝、鼓勵企業(yè)并購重組、化工企業(yè)退出長江一公里行動、全國化工企業(yè)退城入園和排放總量控制等多重政策和辦法，全國草甘膦產(chǎn)業(yè)集中度快速提高，政策效益明顯。

    2020年，我國草甘膦2種工藝（甘氨酸為47萬t、IDA法為20萬t）合計產(chǎn)能67萬t（表3）。過去近6年，我國草甘膦產(chǎn)能減少了30多萬t，多家環(huán)保不達(dá)標(biāo)的中小生產(chǎn)企業(yè)已關(guān)停或購并，草甘膦生產(chǎn)企業(yè)已縮減至10家左右。

    3.2  影響全球草甘膦市場發(fā)展的主要因素

    草甘膦問世近50年來，市場經(jīng)久不衰，近10多年來，草甘膦市場受禁限用、抗性、致癌等不利因素影響，同時也受草甘膦抗性作物種植推廣、百草枯替代和新的非選擇性除草劑面市緩慢等利好因素影響，整體市場表現(xiàn)相對穩(wěn)定。草甘膦市場本質(zhì)是錯綜復(fù)雜的利益關(guān)系，是高度產(chǎn)業(yè)化的農(nóng)業(yè)跟生態(tài)農(nóng)業(yè)之間的博弈，未來主要影響因素比較均衡，也存在階段性失衡，進(jìn)而影響市場，預(yù)計到2025年，全球草甘膦總體市場仍維持穩(wěn)定態(tài)勢。

    草銨膦供求狀況與工藝技術(shù)發(fā)展

    4.1  草甘膦供求狀況和市場影響因素分析

    草銨膦具有除草活性高、除草譜廣及環(huán)境相容性好的特點，非常適合發(fā)展除草劑抗性基因，草銨膦抗性基因已經(jīng)導(dǎo)入水稻、小麥、玉米、甜菜、煙草、大豆、棉花、馬鈴薯、番茄、油菜、甘蔗等20多種作物中，近年來已在美洲、亞洲、歐洲、澳洲等地區(qū)的農(nóng)業(yè)大國推廣種植這些轉(zhuǎn)基因作物。

    目前，草銨膦已成為與百草枯、草甘膦并存的非選擇性主流除草劑。草銨膦發(fā)揮除草活性的速度優(yōu)于草甘膦，而且對農(nóng)田中一年生甚至多年生的絕大多數(shù)雜草均有較好的防除效果，在雜草對草甘膦產(chǎn)生抗性的地區(qū)可作為草甘膦的替代產(chǎn)品使用。

    4.2  草銨膦及L-草銨膦工藝技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

    目前，全球草銨膦主要有3種產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)路線，分別為熱裂解-ACA工藝、鋁法-Strecker工藝、格式-Strecker工藝。這3 種工藝有相似的部分，但在成本、原料、損耗、反應(yīng)機(jī)理、環(huán)保友好性和收率方面有較大區(qū)別。格式工藝具有較大的安全風(fēng)險和環(huán)境風(fēng)險，且成本較高，是國內(nèi)主流工藝；熱裂解-ACA 工藝比較先進(jìn)，連續(xù)化程度高，“三廢”排放、合成成本最低；鋁法-Strecker工藝是從格式工藝向熱裂解-ACA工藝發(fā)展的過渡工藝，較格式工藝有很大的改善。

    綜上所述，預(yù)計2021年全球草銨膦需求量接近50,000 t，遠(yuǎn)期隨著新生代轉(zhuǎn)基因的滲透、百草枯的禁用替代、復(fù)配制劑的增加和草銨膦價格下降，將增加不少于45,000 t的需求量，屆時全球草銨膦使用量可達(dá)10萬t左右（L-草銨膦以折半計算）。