编者按：2025年初，当美国生物基材料公司Algenesis宣布其全球首款非光气法生物基异氰酸酯中试投产时，全球生物基产业的目光被迅速吸引。这家源于藻类研究、仅成立九年的公司，如何突破聚氨酯行业数十年的光气依赖？其商业化路径对中国企业有何启示？

2026年1月，【生物基能源与材料】团队独家连线Algenesis位于圣地亚哥的总部，与CEO Stephen Mayfield及CTO Ryan Simkovsky展开深度对话。这也是该公司首次接受中国媒体专访。

文 | 陈竞芬

排版 | 何玉婷

人物标签：从实验室长椅到工业货架的“跨界双人组”

加州大学圣地亚哥分校（UCSD）生物学杰出教授、前加州藻类生物技术中心主任，在绿藻分子遗传学领域深耕超30年。他是典型的科学家连续创业者：2005年创立Rincon制药，2007年联合创立生物燃料公司Sapphire Energy，2012年创立Triton健康营养公司，2016年创立Algenesis。

麻省理工学院（MIT）生物学博士，近30年科研与项目管理经验。加入Algenesis前，在UCSD担任项目科学家，领导多项美国能源部资助的藻类技术项目，擅长将基础研究转化为知识产权与工业技术。

“我们可能是世界上穿自己材料最多的人。” 屏幕那端，Mayfield教授从脚下拿起一只浅棕色休闲鞋——那是用他们自己研发的生物基PU制成的样品。这位在学界与工业界之间反复横跳的科学家，如今被问得最多的是：“你们的材料和石油基的比，成本多少？性能如何？”

2016年，当Mayfield决定再次创业时，他和Simkovsky带着在生物燃料领域的深刻教训：“制造能燃烧的东西很容易，但想与廉价石油竞争几乎不可能。” 这一次，他们彻底转向——不做“更环保的替代品”，而是做“性能更优、且可持续的高价值材料”。

2025年8月，答案揭晓：全球首套100%植物基、非光气法异氰酸酯（Bio-Iso™）中试装置投产。这不仅是一项技术突破，更是对聚氨酯——这个年产值超千亿美元、高度依赖剧毒光气的传统产业——发起的一场精准而深刻的“供给侧改革”。

凭借技术与商业化的务实结合，Algenesis快速确立行业地位：2025年10月斩获美国化学理事会聚氨酯工业中心聚氨酯创新奖，其TPU和多元醇获USDA生物基产品标签认证，并获得美国能源部约600万美元、为期三年的奖项支持。

01

为何死磕PU？

“如果你能做出一双性能更好、且可降解的鞋底，品牌方愿意为每双鞋多付0.5美元。但如果你说你能做出更便宜的汽油，市场只会问你：‘能比沙特原油便宜吗？’”

在聚氨酯之前，Mayfield和Simkovsky曾亲历生物燃料的残酷，燃料50美分/公斤已经算贵，生物基路径很难与石油基正面竞争。这段经历让他们悟出一个核心逻辑：生物基材料要生存，必须进入高附加值、性能驱动的细分市场。

聚氨酯（PU）是目前唯一在塑料、橡胶、泡沫、纤维、涂料、胶粘剂、功能高分子七大领域均有应用的合成高分子材料，应用极广。作为弹性体，其柔韧性、耐磨性、抗撕裂性远超普通塑料。“弹性体能做的事情比普通脆性塑料多得多，因此也更有价值。”

而真正的技术壁垒在于异氰酸酯——传统生产依赖剧毒光气，生物基替代难度极高。Algenesis的核心突破Bio-Iso™技术（100%植物基、非光气法异氰酸酯）源于UCSD独家授权，经多年优化后已进入中试生产。目前产能为1公斤/天，计划数月内提升至10公斤/天。

“当前小规模成本偏高，但从第一性原理看，仅原材料和转化成本就存在与石油基价格平价的路径。”Simkovsky表示，“正如商业中常说，魔鬼在细节里。整个流程包含众多步骤，每一步都需要优化。”这恰是初创企业的共同挑战：在“优化单元操作”与“并行扩产”之间找到平衡——效率低就盲目扩产，成本难降；过度优化而不扩产，又无法实现规模经济。

02

降解的“旋钮”：既稳定又可控的材料设计

“我们的材料在日常使用中完全稳定。只有当它进入富含微生物和水分的特定环境——比如堆肥堆、土壤或海洋——才会开始降解。就像棉衬衫：你可以穿很多年，但放进堆肥它就会分解。”

生物降解材料常被误解为“不耐用”。Simkovsky用棉衬衫比喻巧妙化解：棉花可降解，但衬衫能穿多年，因为降解需要特定条件——微生物+水分。Algenesis的聚酯型聚氨酯同样如此。

生物降解实验：Soleic™材料制成的鞋底在模拟海洋环境中被微生物分解的过程。图片来源：Algenesis Labs

这背后是核心技术：通过调整分子结构，精准调节生物降解速率。“我们花了大量时间研究如何转动生物降解的‘旋钮’。” Mayfield解释，一次性包装需要快速降解，汽车部件却要稳定20年——理解并控制降解速率，是材料设计的精髓。2024年3月，公司与UCSD合作在《自然·科学报告》发表论文，验证生物基TPU产生的微塑料可快速生物降解。

技术突破只是第一步，如何从实验室走向市场？Algenesis正面临更复杂的商业化闯关。

03

商业化破局：比技术更难的是“改变习惯”

高端先行，欧洲优先

2025年10月，Algenesis宣布与欧洲化工分销商Safic-Alcan合作，在欧洲分销Soleic®系列生物基聚氨酯材料。“欧洲碳政策严格，消费者愿为可持续支付溢价，品牌也可以借此宣传低碳材料。” Mayfield解释，政策与市场双重驱动，使欧洲成为生物基材料理想的“登陆点”。

在客户选择上，策略清晰：“Prada的运动鞋卖900美元，Target的鞋卖10美元。如果我们的材料使Prada的鞋成本增加25美分，他们不会在意；但对Target来说就是大问题。” 初创企业常陷入“规模小→成本高→无大单→规模更小”的死循环，破局之道就是从愿意支付溢价的品牌起步，用溢价换取产能爬坡，再逐步降低成本、渗透大众市场。

真正的挑战：人的习惯

“与我们合作测试材料的品牌发现，性能与石油基聚合物非常相似，能满足规格要求。”Mayfield说，真正的挑战在于“改变习惯”。

“如果你去越南的工厂，那里的人从未见过这种材料，他们通常会抗拒尝试新东西——不是因为它难用，而是因为他们想象它会很难用。所以我们得去现场培训，解释这是什么、怎么用。” 这种“新事物恐惧症”，让Algenesis团队不得不扮演“技术推广员”的角色。

品牌端也有类似问题。“很多公司拿到新材料后，总想搭配一个全新设计。他们希望用新材料+新设计+新颜色，让人兴奋。但每次加入新设计，总会出现意想不到的问题——比如模具角落产生气泡。每加一项新技术，制造就变得更难一点。”

尽管挑战重重，市场合作仍在稳步推进。除2025年9月启动的与Adidas、Target、Zalando等品牌的Next Stride项目外，已公开的合作品牌包括Namu（2025年12月推出产品）和自有品牌Blueview，另有约四个品牌计划于2026年春季推出产品。

短长结合的供应链布局

在原料供应上，Algenesis采取“短长期结合”策略。短期内从现有供应商采购壬二酸等生物基中间体，但现有产品主要供应生物医药市场，纯度高、价格贵。“化工行业不需要这么高纯度，也不能太贵。”

2025年11月，Algenesis宣布与P2 Science战略合作，后者利用专有技术将油脂高效转化为特种化学中间体，未来有望大幅降低成本、扩大供应。这种前瞻性布局源于大客户的现实需求：“像Adidas、Target这样的公司总是问：你们能做10吨很好，但能做1万吨吗？因为那才是我们需要的量。10吨连我们两家店都填不满。”

04

中国战略：制造、市场、技术三重考量

Algenesis对中国的定位是多维度的：

- 作为制造基地：“目前我们主要寻找能为我们生产聚合物和单体的中国制造商。”中国强大的化工制造能力，使其成为规模化生产的理想合作伙伴。

- 作为目标市场：正在与中国公司洽谈材料销售，看好中国巨大的终端消费潜力。

- 作为技术合作伙伴：“我们正在与许多大型化工企业对话，包括中国企业。”Mayfield透露，“一旦Ryan能展示这在商业规模上可行——比如达到每天几百公斤——我们很可能与大型化工公司合作，将产能提升到每天吨级、每年数千吨级。”

“有时我们自己挑不了进入哪个工厂。品牌会说：必须在我们的供应链内，你只能与这些工厂合作。”以Reef品牌为例，因其主要工厂在越南，Algenesis便进入了越南市场。“现在一些与我们洽谈的鞋类品牌说，他们的工厂在中国，你得去中国跟他们谈。”

作为初创公司，资源有限是现实约束。“我们不可能遍布全球，我们没有那么多员工。所以我们正‘慢慢’进入中国。”

产能规划四步走：

1公斤/天（已验证，2025年8月）→ 10公斤/天（未来数月，工艺稳定性验证）→ 数百公斤/天（未来1-2年，展示商业化潜力）→ 吨级/天、千吨级/年（与大企业合作后，实现商业化生产）。

Algenesis的独特路径可以概括为：高价值定位(弹性体) → 核心技术突破(非光气法Bio-Iso™) → 溢价市场冷启动(欧洲高端品牌) → 克服规模化与供应链挑战 → 逐步进军大众市场。

对中国生物基产业而言，其实践提供了三点启示：

1. 技术突破要瞄准高价值细分领域。选品逻辑决定成败：生物基材料要立足，关键不在“能做什么”，而在“做什么能卖上价”。中国企业可借鉴这一思路，在细分赛道寻找技术溢价空间。

2. 商业化节奏要匹配资源约束。初创企业面临”规模小→成本高→无法获大单→规模更小”的死循环。破局之道是：从愿意支付溢价的品牌起步，用溢价换取产能爬坡空间，再通过规模经济降低成本、逐步渗透大众市场。这意味着初创阶段不必贪大求全，找到愿意为创新付费的首批客户是关键。

3. 供应链布局要短长期结合。Algenesis与P2 Science的合作展示了一种前瞻思维：当产能还在公斤级时，就开始为吨级需求布局低成本原料渠道——这种“超前布局”能力，决定了初创企业能否从小众市场跨越到主流市场。供应链思维应前置，与上游技术伙伴的早期绑定，决定了未来能走多远。

随着非光气技术的产能爬坡和中国市场布局的展开，Algenesis的实践将为全球生物基PU产业提供重要样本。

关于Algenesis

Algenesis成立于2016年，总部位于美国加州圣地亚哥，专注于生物基、可生物降解聚氨酯材料的研发与商业化。公司核心产品Soleic®系列包括生物基PU泡沫、TPU及多元醇，不同产品的生物含量为56-100%，相比石油基PU温室气体排放减少到60%，已获USDA生物基产品标签认证。2025年，公司获得美国化学理事会聚氨酯工业中心聚氨酯创新奖、EcoVadis银牌认证（72分，全球前10%），并获得美国能源部约600万美元、为期三年的奖项支持。

专访手记

这场跨越太平洋的对话持续了近1个小时。Mayfield教授最后说了一句话让人印象深刻：“我们不是要颠覆石油化工，我们只是想证明，生物基可以做得更好。”

作为中国生物基产业的观察者与参与者，DT新材料旗下【生物基能源与材料】公众号和生物基和生物制造产业服务平台bio-basedlink将持续追踪Algenesis的产能进展、市场拓展与技术突破。如果您对生物基PU的应用、合作或技术细节有进一步兴趣，欢迎通过公众号后台与我们联系，我们将联动Algenesis团队为您对接。

本文的深度洞见，也将在我们后续的行业报告与生物基上下游行业大会 #第11届生物基大会暨展览 Bio-based 2026（5月20-22日，上海）中进一步展开。关注我们，不错过全球生物基产业每一次关键跃迁。

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▌参考信息：本文部分素材来自DT产业研究院、生物基能源与材料。由作者重新编写，系作者个人观点，本平台发布仅为了传达一种不同观点，不代表对该观点赞同或支持。如果有任何问题，请联系我们：15356747796（微信同号）。