
1839年,美国发明家固特异(Charles Goodyear)发明橡胶硫化制程,硫化橡胶性质稳定、耐高温,从此成为一种具有无限可能的新兴材料,很快的,橡胶就用来制造水管、束带、橡胶片、防水橡胶鞋与橡胶鞋根,1887年苏格兰发明家登禄普(John Boyd Dunlop)发明充气轮胎,从此改变了人类交通,充气轮胎先应用于脚踏车,很快应用于汽车,使得汽车产业兴起,橡胶更从此成为影响人类历史的战略级材料。
在两次世界大战,橡胶是极为关键的军事战略原料,一次世界大战的军事气球、架飞船、杀毒面具、各种气阀等军用零件,以及在二次世界大战中极为重要的军车轮胎,都要用上橡胶,二次世界大战以后,天然橡胶的大多数用途逐渐为合成橡胶所取代,至今大体上75%全球橡胶用量为合成橡胶,仅剩25%为天然橡胶。
天然橡胶至今的生产方式,仍然跟两次世界大战前没两样,需要种植橡胶树,用人工切割树干,流出树汁,收集汁液后晒干凝固成块。天然橡胶的产地,大体上在东南亚与西非,产地分散在泰国、印度、中国,泰国占四成产能,85%天然橡胶是由小型种植园所生产,这样的传统生产方式,为何没有全部遭工业生产的合成橡胶歼灭呢?
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这是因为天然橡胶与合成橡胶还是有部分物理特性不同,合成橡胶抗磨能力、弹性、耐热力、耐用性、耐寒性、抗油性都较天然橡胶更佳,但天然橡胶的黏着性、抗切割与撕裂性、弹性疲乏耐久性等等特质仍然优于合成橡胶,这使橡胶主要应用:轮胎,还是少不了天然橡胶。
现代轮胎多半采用多层材料,以最佳运用不同材质的特性,合成橡胶利用耐磨耐热抗油的特性,天然橡胶则利用抗切割撕裂与延展性,因此负重越重的轮胎,天然橡胶使用比例就更高,例如大卡车轮胎、飞机轮胎等。轮胎制造大国中国,于2016年耗用全球四成天然橡胶,八成都用于制造轮胎。由于在轮胎产业有如此重要性,因此天然橡胶每年仍有2千万吨产能,并未由合成橡胶完全取代。
不过,天然橡胶产业既然是根基于种植,就会受许多病害与气候等影响,在橡胶树的原产地巴西,橡胶种植产业受到霉菌病害南美橡胶树叶萎病(South American leaf blight,SALB)残害,1914~1970年代大规模摧毁南美洲的橡胶种植产业,导致巴西竟然成为橡胶进口国,后来经品种与种植法改良以及开拓容易控制疫情的气候产区,才逐渐回复产能,逐步完成橡胶自给的国家战略目标。
在亚洲与非洲,橡胶树则受小孔硬孔菌(Rigidoporus microporus)造成的橡胶树白根病影响,造成斯里兰卡、印尼、科特迪瓦、加蓬、马来西亚、泰国橡胶种植产业损失,光是在印尼,就有超过8万公顷,相当于5%~10%种植面积,受白根病所害。棕榈疫霉病害也会传染给橡胶树,造成马来西亚橡胶种植损失。
随着极端气候造成干旱与水灾,橡胶树种植也受打击,泰国橡胶树种植区2017年遭水灾淹没,导致减产7.6%。水灾也会造成橡胶树更容易受到病害侵袭。极端气候越演越烈,天然橡胶种植的风险也随之遽增。
但对天然橡胶产业威胁最大的,终究还是经济因素。橡胶树种植7年后才能开始生产橡胶,之后可生产25~30年,提供农民稳定收入,但产量会逐年递减,之后需要砍掉重新种植。7年时间差容易造成价格波动剧烈,价格高时抢种,到7年后就发生供给严重过剩,价格低时,农民就提早砍树,不种新的橡胶树,转作油棕,结果7年后就会产生供给缺口。
因此,与合成橡胶不同,天然橡胶的价格波动相当大,2009~2011年先涨3倍,接着一路走跌到2016年打回原形,2017年反弹,但之后又吐回涨幅,天然橡胶价格在2020年6月最新一波反弹上涨,2021年初一度逼近2017年高点。
2011年以来的大空头走势,让越来越多农民转作,于是至2019年,国际三方橡胶委员会(International Tripartite Rubber Council)警告2020年会短缺1亿吨橡胶供给,相当于全球产能7%,不过这个预告一时没有成真,因为全球新冠疫情袭来,经济急冻,橡胶需求也急冻,但随后汽车产业复苏速度远快于预期,主因是包括中国,许多疫情国家人民,因害怕搭乘大众交通工具而大量买车。
天然橡胶。 (Source:pixabay)
疫情也影响天然橡胶生产本身,因天然橡胶采收是劳力相当密集的产业,当疫情妨碍全球农业外劳的流动,橡胶生产也就相对停摆。
汽车景气提前复苏使得需求远大于供给,而车厂橡胶库存不足,造成橡胶价格在2020下半年急涨,然而新种橡胶树需要7年才能开始生产,部分农民可能会选择趁价格好的时候从既有树上榨出更多橡胶,例如注射植物荷尔蒙Ethephon,这会损害长期的产量,甚至造成树木死亡。但若是价格持续高涨,农民大举增种,也有其他隐忧,2011年价格高峰时,大量农民砍除东南亚雨林种植橡胶树,造成生态浩劫。
对天然橡胶市场来说,最大的变量,其实全球对森林生态保育的意识觉醒,消费者越来越要求产品的所有原物料都要是永续环保,在减碳意识下,热带雨林遭到砍伐的问题越来越受到重视,砍伐雨林来种植橡胶树成了众矢之的,于是普利司通、马牌(Continental)、固特异三大轮胎厂,都已经签署加入全球永续天然橡胶平台(Global Platform for Sustainable Natural Rubber),禁止购买砍伐雨林所种植的橡胶树产品。
但要是天然橡胶需求一直提升,不砍伐雨林该怎么满足需求?又或是,万一病害未能控制,一口气少掉太多橡胶树,该怎么办呢?
研究机构开始研发橡胶树以外的替代方案。德国研究从蒲公英取得橡胶分子,并研究采用室内农业垂直农场自动化水耕的方式,来提高产量降低成本,以便最终商用化生产。
美国在二战期间因为橡胶短缺曾经种植灰白银胶菊取得橡胶,灰白银胶菊橡胶有额外优点,因不含蛋白质,不会造成乳胶过敏,且种植2年就能生产。战后,灰白银胶菊在经济成本不敌亚洲橡胶树,如今仅2家企业还商业生产灰白银胶菊橡胶,其中之一是供应服装品牌巴塔哥尼亚雨衣材料的Yulex,另一是轮胎大厂普利斯通(Bridgestone)维持114公顷的试验农场,于2015年制作轮胎。此外意大利石油公司埃尼(Eni)也在西西里有试验农场。
相对橡胶树种在热带雨林,银胶菊可种在沙漠,美国亚利桑那州广大的沙漠地带都成为天然橡胶生产地;蒲公英则可室内垂直农场种植。一旦天然橡胶短缺,使价格飙升,或是银胶菊、蒲公英种植技术更成熟,降低成本,那么,未来人类所使用的天然橡胶,可能有一大部分不再是从橡胶树来了。
(首图为橡树林,来源:pixabay)