價格循環遇上疫情與病災多重打擊,天然橡膠有危機?

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 17 日 8:45 | 分類 材料、設備 , 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


1839 年,美國發明家固特異(Charles Goodyear)發明橡膠硫化製程,硫化橡膠性質穩定、耐高溫,從此成為一種具有無限可能的新興材料,很快的,橡膠就用來製造水管、束帶、橡膠片、防水橡膠鞋與橡膠鞋根,1887 年蘇格蘭發明家登祿普(John Boyd Dunlop)發明充氣輪胎,從此改變了人類交通,充氣輪胎先應用於腳踏車,很快應用於汽車,使得汽車產業興起,橡膠更從此成為影響人類歷史的戰略級材料。

在兩次世界大戰,橡膠是極為關鍵的軍事戰略原料,一次世界大戰的軍事氣球、架飛船、防毒面具、各種氣閥等軍用零件,以及在二次世界大戰中極為重要的軍車輪胎,都要用上橡膠,二次世界大戰以後,天然橡膠的大多數用途逐漸為合成橡膠所取代,至今大體上 75% 全球橡膠用量為合成橡膠,僅剩 25% 為天然橡膠。

天然橡膠至今的生產方式,仍然跟兩次世界大戰前沒兩樣,需要種植橡膠樹,用人工切割樹幹,流出樹汁,收集汁液後曬乾凝固成塊。天然橡膠的產地,大體上在東南亞與西非,產地分散在泰國、印度、中國,泰國佔四成產能,85% 天然橡膠是由小型種植園所生產,這樣的傳統生產方式,為何沒有全數遭工業生產的合成橡膠殲滅呢?

(Source:pixabay

這是因為天然橡膠與合成橡膠還是有部分物理特性不同,合成橡膠抗磨能力、彈性、耐熱力、耐用性、耐寒性、抗油性都較天然橡膠更佳,但天然橡膠的黏著性、抗切割與撕裂性、彈性疲乏耐久性等等特質仍然優於合成橡膠,這使橡膠主要應用:輪胎,還是少不了天然橡膠。

現代輪胎多半採用多層材料,以最佳運用不同材質的特性,合成橡膠利用耐磨耐熱抗油的特性,天然橡膠則利用抗切割撕裂與延展性,因此負重越重的輪胎,天然橡膠使用比例就更高,例如大卡車輪胎、飛機輪胎等。輪胎製造大國中國,於 2016 年耗用全球四成天然橡膠,八成都用於製造輪胎。由於在輪胎產業有如此重要性,因此天然橡膠每年仍有 2 千萬噸產能,並未由合成橡膠完全取代。

不過,天然橡膠產業既然是根基於種植,就會受許多病害與氣候等影響,在橡膠樹的原產地巴西,橡膠種植產業受到黴菌病害南美橡膠樹葉萎病(South American leaf blight,SALB)殘害,1914~1970 年代大規模摧毀南美洲的橡膠種植產業,導致巴西竟然成為橡膠進口國,後來經品種與種植法改良以及開拓容易控制疫情的氣候產區,才逐漸回復產能,逐步達成橡膠自給的國家戰略目標。

在亞洲與非洲,橡膠樹則受小孔硬孔菌(Rigidoporus microporus)造成的橡膠樹白根病影響,造成斯里蘭卡、印尼、象牙海岸、加彭、馬來西亞、泰國橡膠種植產業損失,光是在印尼,就有超過 8 萬公頃,相當於 5%~10% 種植面積,受白根病所害。棕櫚疫黴病害也會傳染給橡膠樹,造成馬來西亞橡膠種植損失。

隨著極端氣候造成乾旱與水災,橡膠樹種植也受打擊,泰國橡膠樹種植區 2017 年遭水災淹沒,導致減產 7.6%。水災也會造成橡膠樹更容易受到病害侵襲。極端氣候越演越烈,天然橡膠種植的風險也隨之遽增。

但對天然橡膠產業威脅最大的,終究還是經濟因素。橡膠樹種植 7 年後才能開始生產橡膠,之後可生產 25~30 年,提供農民穩定收入,但產量會逐年遞減,之後需要砍掉重新種植。7 年時間差容易造成價格波動劇烈,價格高時搶種,到 7 年後就發生供給嚴重過剩,價格低時,農民就提早砍樹,不種新的橡膠樹,轉作油棕,結果 7 年後就會產生供給缺口。

因此,與合成橡膠不同,天然橡膠的價格波動相當大,2009~2011 年先漲 3 倍,接著一路走跌到 2016 年打回原形,2017 年反彈,但之後又吐回漲幅,天然橡膠價格在 2020 年 6 月最新一波反彈上漲,2021 年初一度逼近 2017 年高點

2011 年以來的大空頭走勢,讓越來越多農民轉作,於是至 2019 年,國際三方橡膠委員會(International Tripartite Rubber Council)警告 2020 年會短缺 1 億公噸橡膠供給,相當於全球產能 7%,不過這個預告一時沒有成真,因為全球新冠疫情襲來,經濟急凍,橡膠需求也急凍,但隨後汽車產業復甦速度遠快於預期,主因是包括中國,許多疫情國家人民,因害怕搭乘大眾交通工具而大量買車。

▲ 天然橡膠。(Source:pixabay

疫情也影響天然橡膠生產本身,因天然橡膠採收是勞力相當密集的產業,當疫情妨礙全球農業外勞的流動,橡膠生產也就相對停擺。

汽車景氣提前復甦使得需求遠大於供給,而車廠橡膠庫存不足,造成橡膠價格在 2020 下半年急漲,然而新種橡膠樹需要 7 年才能開始生產,部分農民可能會選擇趁價格好的時候從既有樹上榨出更多橡膠,例如注射植物荷爾蒙 Ethephon,這會損害長期的產量,甚至造成樹木死亡。但若是價格持續高漲,農民大舉增種,也有其他隱憂,2011 年價格高峰時,大量農民砍除東南亞雨林種植橡膠樹,造成生態浩劫。

對天然橡膠市場來說,最大的變數,其實全球對森林生態保育的意識覺醒,消費者越來越要求產品的所有原物料都要是永續環保,在減碳意識下,熱帶雨林遭到砍伐的問題越來越受到重視,砍伐雨林來種植橡膠樹成了眾矢之的,於是普利司通、馬牌(Continental)、固特異三大輪胎廠,都已經簽署加入全球永續天然橡膠平台(Global Platform for Sustainable Natural Rubber),禁止購買砍伐雨林所種植的橡膠樹產品。

但要是天然橡膠需求一直提升,不砍伐雨林該怎麼滿足需求?又或是,萬一病害未能控制,一口氣少掉太多橡膠樹,該怎麼辦呢?

研究機構開始研發橡膠樹以外的替代方案。德國研究從蒲公英取得橡膠分子,並研究採用室內農業垂直農場自動化水耕的方式,來提高產量降低成本,以利最終商用化生產。

美國在二戰期間因為橡膠短缺曾經種植灰白銀膠菊取得橡膠,灰白銀膠菊橡膠有額外優點,因不含蛋白質,不會造成乳膠過敏,且種植 2 年就能生產。戰後,灰白銀膠菊在經濟成本不敵亞洲橡膠樹,如今僅 2 家企業還商業生產灰白銀膠菊橡膠,其中之一是供應服裝品牌巴塔哥尼亞雨衣材料的 Yulex,另一是輪胎大廠普利斯通(Bridgestone)維持 114 公頃的試驗農場,於 2015 年製作輪胎。此外義大利石油公司埃尼(Eni)也在西西里有試驗農場。

相對橡膠樹種在熱帶雨林,銀膠菊可種在沙漠,美國亞利桑那州廣大的沙漠地帶都成為天然橡膠生產地;蒲公英則可室內垂直農場種植。一旦天然橡膠短缺,使價格飆升,或是銀膠菊、蒲公英種植技術更成熟,降低成本,那麼,未來人類所使用的天然橡膠,可能有一大部分不再是從橡膠樹來了。

(首圖為橡樹林,來源:pixabay