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推進竹纏繞產業高質量發展，助力實現可持續發展

來源：中國發展網作者：發布時間：2022-06-17

摘要：中國，是全球最主要的產竹國家，且享有“竹子王國”的美譽。當前，全國立竹數量超280億株、種植面積超700萬公頃、竹材積蓄量大約5億噸。在“雙碳”目標下，竹纏繞以“綠色、環保、生態、節能”的形象，呈現在世人面前。竹纏繞復合材料，是中國自主研發、擁有完全知識產權的生物基材料，具備重量輕、強度高、可再生、低碳節能以及綠色環保等眾多優勢，目前已在市政、交通、軍工、水利以及建筑等領域有大量應用，其產業鏈更是遍布一、二、三產業。在竹纏繞技術日益成熟的環境下，未來竹纏繞產業的產值將會超數萬億，成為推動中國經濟高質量發展的“新引擎”。與此同時，隨著竹纏繞技術的推廣普及，中國的“綠水青山”將會建設得更好，進而實現可持續發展目標。

　　1引言

　　近年來，國內生物基材料產業迅速發展，保持著年均20%以上的增幅，市場規模不斷擴大、產品類別不斷豐富，為制造業轉型升級提供“綠色”原料。在《中國制造2025》中，納米材料、生物基材料都被列為新材料前沿領域；在《“十三五”國家科技創新規劃》中，也明確提出“要推動生物基材料、生物基化學品等的規模化生產與應用”。“十四五”，不僅象征著我國已踏上邁向現代化強國的新征程，而且也使得生物基材料行業迎來了全新的發展機遇。生物基材料的“又好、又快”發展，不但可以助力實現材料強國的戰略目標，而且還可以大大提高中國制造的“綠色”含量。竹纏繞復合材料是中國首創的新型生物基材料，它是以天然竹材作為基本材料、以熱固性樹脂作為膠黏劑，采用纏繞工藝制作而成的材料，可代替塑料、鋼材、金屬、木材以及水泥等傳統材料。竹纏繞復合材料被廣泛用于制造管廊、管道、高鐵車廂、組合式房屋、軍工產品等，在推進傳統行業綠色轉型、助力中國世界材料強國建設、實現可持續發展目標等方面，其發揮著不可替代的作用。

　　2竹纏繞概述

　　竹纏繞復合材料，以水溶性氨基類樹脂為膠黏劑，采用纏繞工藝加工成型的新型生物基材料，是由國際竹藤中心研發團隊與浙江鑫宙竹基復合材料科技有限公司合作、通過10多年共同努力研制而成的，屬于新型生物基材料。竹纏繞技術，打破了數千年來人類對于竹子的應用形成的固有認識，開啟了傳統竹產業變革的新征程。竹纏繞復合材料技術可以廣泛應用于市政、水利、建筑、交通、石油化工、海洋、航天、國防建設等多個領域，對于國民經濟發展具有重要作用。

　　當前，竹纏繞技術和復合材料的主要用途有：（1）竹纏繞復合管。竹纏繞復合管就是將竹纖維的軸向拉伸強度應用至最大化，同時在管道結構內產生無應力缺陷分布，進而確保管材具備更強的承壓能力。（2）竹纏繞管廊。竹纏繞管廊是以竹材作為基本材料、以熱固性樹脂作為膠黏劑，采用纏繞技術加工而成，具備性能強、成本低、壽命長、綠色低碳、便于安裝等特點，可以代替當前常用的預制或現澆式鋼筋混凝土制成的管廊，可將其用作城市基建的材料。（3）竹纏繞高鐵車廂。竹纏繞高鐵車廂具有成本低、綠色低碳、安全性強、隔音效果好、資源可再生等特征，可滿足國家對交通行業提出的“輕量化、綠色化”發展要求。（4）竹纏繞組合式房屋。竹纏繞組合式房屋是在工廠內完成所有房間的裝修，整體運輸到目的地后，便可立即投入使用，這樣可以大幅減少現場的建筑垃圾。此種房屋具有綠色環保、便于攜帶、保溫抗震等優點，可用于方艙建設，為疫情防控做貢獻；還可以用于建設應急共生基地，從而有效應對各類應急突發狀況。特別是可以改變用磚頭瓦片、鋼筋水泥建造農村住房的傳統模式，使廣大農民能住上綠色、舒適、安全的新穎房屋。（5）竹纏繞軍工產品。竹纏繞復合材料具有強度高、重量輕、隱身性能好、抗形變能力強、不會燃燒、隔音保溫、耐海水性能好等優勢，在軍工領域有著極其廣闊的應用前景。例如：在2018年“八一”前夕，我國成功研制出攜帶式竹纏繞火箭發射筒筒體，其具有成本低、質量輕、形變小、耐高溫等優點，在軍事應用中有著巨大的潛力。

　　3我國竹產業發展現狀

　　當前，我國共有500多種竹子品種，主要分布在廣西、廣東、江西、福建、安徽、浙江等16個省份。根據“國土三調”數據可知，目前全國竹林種植面積已超過700萬公頃。

　　多年以來，我國竹產業發展成績顯著，在促進農民增收、推進地區經濟發展、保障國家生態安全等方面做出了巨大的貢獻。第一，產品類型更加豐富。當前，竹產業的產品主要包括竹建材、竹材人造板、竹纖維制品、竹漿造紙、竹工藝品、竹日用品、竹醋液、竹炭、竹葉提取物、竹筍加工品等十大類別、數萬個品種，竹產品被廣泛應用在家具、包裝、運輸、建筑、保健、醫藥、旅游、紡織、裝飾、食品、造紙等眾多領域。第二，產業規模持續擴大。近15年內，竹產業總產值的年均增幅在10%以上。2020年，我國竹材總產量超過32億根（如圖1所示），竹產業總產值超過3000億元。第三，富民效果日益突出。竹產業涉及一、二、三產業，具有較長的產業鏈、極強的吸納就業能力，在促農增收方面成效顯著。在浙江安吉、福建建甌和四川瀘州等地，竹產業已成為當地的支柱型產業。第四，創新能力大幅提高。目前，我國竹材加工利用技術已處于全球領先水平，涌現出大量的新產品和新技術，主要包括竹木復合、竹重組材、竹集成材、竹纏繞等。第五，全球影響力不斷加強。以我國為“東道主”的國際竹藤組織日益壯大，成員國已達48個，使得竹藤由“窮人的木材”轉變為全球認可的“綠色黃金”。

圖1 2016—2020年中國竹材產量（數據來源：《2021年中國統計年鑒》）

　　4竹纏繞在可持續發展中的重大作用

　　4.1竹纏繞在固碳減碳中的作用

　　為實現我國竹產業的高端化發展，國家林業和草原局竹纏繞復合材料工程技術研究中心通過145年的努力研究，在竹纏繞領域取得了明顯成效。當前，已成功授權290件專利，其中發明專利76項，國外發明專利 18 件；并且，已形成1項團體標準、2項行業標準、1項國家標準。竹纏繞復合材料，具有較強的抗腐蝕性、耐候性、安全性、抗變形能力、承壓能力、使用壽命長等特點，且壽命周期較長，是水泥、鋼鐵、磚瓦、塑料以及玻璃鋼等高能耗材料理想的代替品。竹纏繞復合材料的推廣使用，可代替高耗能和高污染的材料，可取得十分明顯的減碳效果。以年產1000萬噸竹纏繞復合管代替螺旋焊管為例，可減少二氧化碳排放5223萬噸；以年裝配1億平方米的竹纏繞材料房屋為例，可減少二氧化碳排放1780萬噸。

　　竹纏繞在固碳減碳中的作用主要體現在以下兩方面：一方面，竹材生長過程具有較強的儲碳能力。根據相關研究可知：1公頃毛竹每年可儲存5.09噸碳，是熱帶雨林的1.33倍、杉木的1.46倍。然而，當前我國每年大約有1.1億噸竹材處于閑置狀態，占比為73.3%；長時間閑置會造成竹林退化，甚至會導致竹子死亡。另一方面，竹纏繞復合材料的生產過程具有較強的減碳能力。例如：通過與五種傳統管道生產過程的對比可知，在生產竹纏繞復合管時并未產生過程性碳排放，且全過程的能耗水平也顯著低于傳統管道。目前，化石能源的消費比重仍在85%以上，用竹纏繞復合管代替傳統管道可取得明顯的減碳節能效益。以直徑為1000mm、壓力等級為0.6MPa的管道為例，竹纏繞復合管的單位長度管道生產能耗只有54.9 kgce/m，與塑料管、焊接鋼管、球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土排水管、預應力鋼筒混凝土管相比，分別節能64.2%、77.6%、77.3%、32.2%、38.3%。

　　4.2竹纏繞在鄉村振興中的作用

　　在我國，山區人口在全國總人口中的占比為56%、山區面積在國土總面積中的占比為69%，山區社會經濟發展相對落后，民生問題較為顯著。但是，竹林大都分布于山區，是地方財政、山區民眾最為關鍵的經濟來源。近幾年內，我國竹林種植面積的年均增速超過20萬公頃。積極推動竹纏繞產業發展，可加快竹資源培育生產，為山區群眾創造更多的實惠，助力實現鄉村振興目標。

　　首先，創造更多就業機會。全世界每年大約有4億噸可砍伐利用的竹資源，如果將所有竹資源用于發展竹纏繞產業，可帶動8000萬農戶就業，可實現戶均增收600美元。從竹資源培育方面來看，制造1000萬噸竹纏繞復合管道需耗費2500萬噸毛竹，市場價值約200億元，可帶動500萬農戶增收。從竹材加工方面來看，生產6000萬噸竹原材料，可帶動900萬勞動力就業。在竹纏繞復合材料生產方面，加工1.5億噸竹纏繞產品，可以創造145萬個就業崗位，人均收入可超過9000美元。

　　其次，促進竹產區經濟良好發展。竹纏繞復合管標準化生產模塊的年產能是2萬噸、年銷售額為2.5億元；如果5年時間內能夠在全國布設500個模塊，則竹纏繞產品的年產能將會達到1000萬噸、全產業鏈的年產值將超過3500億元。竹纏繞復合管，在國際基礎設施市場中前景廣闊，未來將會在軌道交通、引水管道、城市管廊、電力管道等領域逐漸普及。隨著竹纏繞技術的不斷完善及廣泛應用，可以有力促進竹產區的經濟發展。竹纏繞產業的規模化發展，可以大大提升竹資源的利用效率，顯著提高竹林的附加值。大力發展竹纏繞產業，可以為農民創造更多的就業崗位，促進農民增收，進而促進農村經濟良好發展。

　　5加速發展竹纏繞產業，助力實現可持續發展

　　5.1進一步加強竹纏繞產業頂層戰略設計

　　首先，從產業頂層設計思路方面看，緊盯竹纏繞產業戰略發展需求，圍繞關鍵問題，全面發揮好區域優勢和資源優勢等，進一步擴大產業鏈、提高價值鏈、整合供應鏈，以推進竹纏繞產業“又好、又快”發展。第一，合理利用現代化智慧技術，打造智慧竹纏繞產業，始終堅持將創新作為核心驅動力，建立健全現代化市場體系、加工體系和經營體系，以實現竹纏繞產業“高質量、多業態”發展。落實現代化農業運營理念，積極摸索以“機械化、智能化”為關鍵突破口的竹纏繞產業經營各環節的核心技術變革，以實現竹纏繞產業“集約化、機械化、規模化”發展；貫徹現代化工業理念，合理建設竹纏繞工業園區，全面發展竹纏繞精深加工產品。第二，進一步拓寬商貿視野，大力發展商貿竹纏繞產業，構建現代商貿市場體系，加快推動實現竹纏繞產品國際化貿易。第三，堅持全域開放原則，大力發展竹人文產業，實現竹纏繞文化產業的創新發展。

　　其次，從重大產業工程方面看，第一，堅持現代工業思維，開展竹纏繞產品深加工、智能化行動。做優、做強竹纏繞產業，合理布局竹纏繞產業基地。第二，助力“智慧中國”建設，積極開展智慧管理行動。建設“智慧竹纏繞產業”專家決策支持服務系統、產品質量溯源系統、精準生產管理系統等，推動搭建竹纏繞產業大數據云平臺。第三，精準對接“一帶一路”戰略，開展全球商貿行動，持續拓寬竹纏繞產品的海外市場。建設竹纏繞產業全球商貿博覽園區，打造全球竹纏繞產業金融中心、竹纏繞旅游購物中心和竹纏繞產品交易中心等。

　　5.2進一步完善竹纏繞產業標準化工作

　　第一，全面部署竹纏繞產業重要標準前期研究。科學技術，是竹纏繞產業標準的重要基礎。按照竹藤標準體系構建需求，應強化對竹纏繞產業標準的前期研究，進一步提升標準水平，以確保竹纏繞產業標準的先進性、合理性、可行性。根據國家重要戰略需求、推廣項目和科研計劃等，針對竹纏繞產業重要標準進行全方位研究。標準，是實現科技和產業無縫銜接的有效渠道。應以竹纏繞產業為中心，強化產業標準研究工作，及時吸收全新研究成果，不斷提高標準水平，將具有完全自主知識產權的技術升級為產業標準，協調推進標準研究、制定和產業化，以確保產業標準的有效性及先進性。

　　第二，動員竹纏繞企業積極參加標準化工作。企業是產業標準制定的“主力軍”，產品質量是企業管理工作的集中體現，產業標準是需要由企業來具體執行的，而企業通常是最熟悉產業情況和生產狀況的，標準制定若無企業參與則會導致其可操作性較差。在產品加工時，往往會有很多因素影響到產品質量，企業依賴若干標準來約束生產流程，進而將各因素的影響控制在最低水平，避免出現產品質量問題。對于企業“挾帶私利”現象的防范，最有效的措施便是盡可能公開標準修訂與審查的過程；在編寫竹纏繞產業標準時，相關編寫者需廣泛征求知名企業、設計單位、高等院校以及科研機構的意見，在滿足“適用、簡潔、全面”需求的前提下，高質量完成好竹纏繞產業標準的編寫工作。

　　第三，加大竹纏繞產業標準宣傳和貫徹力度。修訂標準的最終目標是為實踐服務，不僅需發揮好引導功能，而且還需發揮好規范作用。將“修訂標準是為了實踐”作為開展竹纏繞產業標準化工作的根本出發點。加大竹纏繞產業標準宣傳和貫徹力度，旨在讓標準執行者全面理解和把握產業標準的要求與參數，從而使得產業標準在企業日常生產經營過程中得以有效落實。竹纏繞產業標準唯有通過宣傳和貫徹，才可以發揮出相應的作用；如果無法有效落到實處，即使是再好的標準也僅僅是“一紙空文”而已，難以發揮其具體作用。需充分借助新媒體、論壇以及會議等方式，展開標準解讀、宣傳和培訓等相關工作，進一步強化企業和有關人員對標準的認識和理解，加速標準的落地、執行。不斷優化竹纏繞產業標準，及時對產業標準的有效性開展評價，以確保竹纏繞產業標準的合理性、規范性和可操作性。

　　5.3進一步豐富創新竹纏繞產業產品

　　為契合鄉村振興、低碳發展等重大戰略要求，“十四五”時期需著重創新開發竹材具備的競爭力、高價值和綠色環保等特征的新技術和新產品。重點研發竹纏繞技術及復合材料等，深化竹纏繞技術和材料在水利、建筑、包裝、軍事、體育以及汽車等領域中的應用。在竹纏繞產業產品創新開發過程中，應嚴格遵守以下原則：第一，產品功能化。基于竹纏繞復合材料的特征，強化其防裂、防水、防霉、阻燃、防變色、耐久性等功能的提升，重點開發能夠有效滿足人們“衣、食、住、行”需求的多功能竹纏繞產品。第二，技術特異化。可以有效挖掘竹纏繞復合材料的優勢創新技術，比如采用竹纏繞材料韌性強、強度大等特征的編織、纏繞等創新技術，從而開發出不同于木材的高價值產品。第三，加工極致化。從微納觀水平方面看，追求竹纏繞產品加工的品質極致化；從元素應用方面看，追求竹材薄壁細胞、纖維、三大素組分應用的極致化。第四，設計新穎化。基于現代美學和個性化訴求，充分結合竹材天然色澤、紋理、結構、氣味等特征，重點開發滿足人體功效學要求的竹纏繞產品，充分發揮竹材環保、柔韌性高的優勢。

　　上述關于竹纏繞產品的創新開發，需要有科學技術的支撐。因此，在發展竹纏繞產業的同時，應當理清產業思路，明確2025年重點發展方向。在科研工作上，全力建設國家工程實驗室或國家重點實驗室等，緊盯竹纏繞全球科學與應用前沿，對標全球頂尖水平，積極推進中國竹纏繞技術的“原始、顛覆”式創新，深化探索高精尖領域竹纏繞復合材料的極致化生產技術，建設竹纏繞產品綜合評價模型等。鼓勵央企、國企產業生力軍參與竹纏繞產業的建設，充分發揮國有資本平臺優勢，加快竹纏繞產業發展的步伐。

　　5.4進一步加大對竹纏繞產業的科技支撐力度

　　第一，設置專家服務小組。以各地龍頭企業、高等院校、科研機構等為關鍵對象，打造竹纏繞產業“科技創新——市場營銷——產業經濟”頂尖人才庫，設置專家服務小組。安排行業專家為竹纏繞產業前沿趨勢和“卡脖子”技術提供咨詢服務，為竹纏繞企業、科研攻關、招商引資等提供強有力的技術保障，建立健全竹纏繞產業“資源培育——產品加工——產品質量”標準體系，以“農產品地理標志產品”等為標志，引導全國主要省市建設竹纏繞產業品牌體系。第二，構建竹纏繞人才培訓機制。依賴龍頭企業和高等院校，不斷完善竹纏繞人才培養制度，為實現竹纏繞產業“又好、又快”發展培養更多的人才。第三，構建竹纏繞技術推廣機制。構建“省——市（州）——縣（市、區）——鄉（鎮）”4級推廣機制，為竹纏繞標準體系應用、科技成果推廣等提供服務。第四，成立竹纏繞產業研究中心。在竹纏繞產業重點發展地區，依托當地的龍頭企業和主管機構，聯合企業和科研機構成立竹纏繞產業研究中心，從而促進區域竹纏繞產業“又好、又快”發展。

　　6結論

　　綜上所述，竹纏繞技術有效填補了竹產業領域的空白，該技術是擁有完全自主知識產權的技術，且在全球處于領先水平。竹纏繞技術和竹纏繞復合材料，在踐行“兩山”理念、實現“雙碳”目標上具有十分重要的意義。從人類社會可持續發展領域來看，竹纏繞產業在固碳減碳以及推動鄉村振興方面發揮著極其重要的作用。在新發展理念下，應采取進一步加強竹纏繞產業頂層戰略設計、進一步完善竹纏繞產業標準化工作、進一步豐富創新竹纏繞產業、進一步加大對竹纏繞產業的科技支撐力度等措施，以促進竹纏繞產業的高質量發展，助力實現可持續發展目標。（作者：唐堅院士）

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