中国人自己创新研发的竹缠绕技术和新型竹基复合材料

每一次了不起的“中国创造”,都可能让人类文明进步迈出一大步。

中国人自己创新研发的竹缠绕技术和新型竹基复合材料(竹缠绕复合材料),虽然诞生不到3年,却已经显示出巨大的发展潜力。这一技术及其相应的复合材料在推动人类社会绿色发展中的作用到底有多大?也许目前尚无人能准确回答,但这一技术已经引起国内外的极大关注,无人敢小觑。

这不是唱高调。如果不信,请看《中国绿色时报》记者对这一创新团队主帅,浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司董事长、总工程师叶柃的采访报道。

品质高大上

竹缠绕技术和新型竹基复合材料名不虚传

竹缠绕技术和新型竹基复合材料凝结了叶柃和他的团队成员们9年的研究心血。在9年时间里,这一团队建立了完整的技术体系和产业链,第一次将传统竹产业推向自动化和工业4.0时代。

据叶柃介绍,竹基复合材料是以竹子为基材,以树脂为胶黏剂,采用缠绕工艺加工成型的新型生物基材料。这一技术充分发挥竹子轴向拉伸强度高的特性,在产品结构中形成无应力缺陷分布。竹基复合材料重量轻、综合造价低、承压能力强、保温性能突出、抗震抗沉降能力强,可替代钢材、高强度塑料等各种材料,广泛应用于管材、管廊,乃至于高铁车厢、飞机机身、船只和军工装备等。

这种替代,不是简单意义上的替换,而是绿色、环保、可再生资源对高污染、高能耗、不可再生材料的取而代之,为人类绿色发展探寻了一条充满希望的路子。

竹基复合材料的重大意义,还可以举出一大串,诸如促进实现节能减碳目标、推动传统产业绿色转型、盘活闲置竹资源、发展农村经济、精准扶贫、打造2025中国制造、可成为“一带一路”新技术输出产品,等等。

难怪这一技术会得到国家的高度重视。竹缠绕复合管道在国家林业局、水利部、住建部组织的成果鉴定中,被评为“达到国际领先水平”,获得水利部、住建部科技成果推广证书;被国家发改委列入《国家重点推广的低碳技术目录》(第二批),以6400万吨年碳减排量,占全部减排量23824万吨的26.86%,名列第一。2015年9月,水利部向各省(区、市)水利设计院推荐竹缠绕管道,颁布《竹缠绕复合管道应用指南》。2015年1月5日,时任国家林业局局长赵树丛指出,竹缠绕复合管道新材料的应用,为维护国家能源安全和资源安全开辟了新渠道。2016年1月10日,国家林业局局长张建龙强调,林业发展要“加快传统产业转型升级,着力培育竹缠绕新技术新材料等战略性新兴产业。”2016年4月,竹缠绕复合管道项目被科技部列入首批启动的“十三五国家重点研发计划”项目;5月,国家林业局正式批准组建“国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心”,这是国家林业局第一次在一家民营企业建立工程技术研究中心。

应对大考

竹缠绕技术另辟蹊径

资源危机、环境危机、气候危机……各种危机环环相扣,排山倒海般向人类压来。如何应对?这是人类面临的大考。

竹缠绕技术和新型竹基复合材料,在应对诸如此类危机方面,为人们提供了一个很好的解决方案。

中国竹资源丰富,每年竹子的可采伐量达1.5亿吨,但消耗量却仅为4000万吨,且竹子越砍伐,长得越好。可见,竹子不仅仅是绿色、环保、可再生资源,而且目前还是一种被闲置的资源。竹缠绕技术和竹基复合材料的横空出世,让这些闲置的资源有了用武之地。叶柃说,到2020年,竹缠绕复合管道及管廊产量可达1200万吨,其产值可达2300亿元,是目前竹产业产值的近1.15倍。

竹缠绕复合管道是竹基复合材料的成熟产品,与传统管材相比,节能减排优势明显。各种管道单位长度的生产全过程能耗(管径为1000毫米),按照到2020年竹缠绕复合管产量达到1000万吨计算,如果全部替代焊接焊管,可以替代3360万吨焊接钢管,由此可以替代粗钢4500万吨,可以节约7200万吨铁矿石的使用,实现二氧化碳减排8300万吨。

1公顷毛竹每年的固碳量高达5.09吨,是杉木的1.46倍、阔叶林的1.33倍。

每株竹子定期砍伐较其自生自灭可多储碳10.753千克。到2020年,1000万吨竹缠绕复合管道需要竹子2500万吨,需砍伐47.8亿株竹子,可多储碳5132万吨,形成二氧化碳封存量2352万吨。全国有1.1亿吨闲置竹资源,约210亿株,如果全部用于竹缠绕产业,可多储碳2.3亿吨,形成二氧化碳封存量1亿吨。

竹基复合材料产业的发展,可以极大地促进农村经济发展,有助于实现精准扶贫。1000万吨竹缠绕复合管道需要消耗2500万吨毛竹,总价值近200亿元。竹子种植环节可带动500万农户户均收入增加4000元左右;竹材加工环节可解决75万农村劳动力就业,是目前中国竹产业从业人数的11%,人均年收入3万元左右。管道生产环节可提供就业岗位10万个,人均年收入6万元左右。

厚积薄发

竹缠绕技术产业化发展风生水起

竹缠绕复合管道既有全方位的绿色产业元素,又有良好的性价比优势,在国家推动的绿色转型过程中,产业市场化推进速度令人瞩目。

中国每年需要管道1亿吨(不包括水泥管),竹缠绕复合管道理论上可以替代其中50%的需求量;城市综合管廊每年建设8000公里;高铁车厢、大型储罐、军工产品、电线杆等产品需求量巨大,竹基复合材料产业将会是一个产值达数千亿美元的新兴产业。

叶柃说,为推动竹基复合材料的产业化发展,国家林业局成立了“竹缠绕复合材料产业发展领导小组”,联合国家发改委等相关部委,着力推动竹缠绕复合材料产业健康快速发展。

2015年3月,首个竹缠绕复合管道项目——盈汉泰竹复合制造有限公司在湖北襄阳动工兴建,同年8月正式投产,开创了林产业转型的先河。

2016年2月,鑫竹海(山东)管道制造有限公司在山东临沂开工建设,5月正式投产,标志着传统机械加工企业转型的开端。

2016年9月,内蒙古广鑫竹基复合材料制造有限公司将正式投产,这是传统煤炭企业转型的典范。

水泥产业、房地产业、钢铁产业等,竹缠绕复合材料将为这些传统行业带来转型的机遇。特别是中铁建等央企的加入,可充分运用PPP模式,将实现传统大型企业由施工建设行业向项目管理行业转型。

随着竹缠绕复合管道应用市场的迅速拓展,竹管廊、竹高铁车厢、竹贮罐等新型竹缠绕复合材料产品将陆续投放市场。

走出国门

竹缠绕技术产品为世界献上厚礼

竹缠绕复合管道技术声誉远播海外,在“一带一路”国家战略中具有广阔的用武之地,通过输出技术和装备,利用当地的竹资源、劳动力,生产当地需要的管道产品,为“一带一路”国家战略增光添彩。

叶柃说,他们将采取多种方式输出技术和产品,如:技术输出——以技术使用权占合资制造公司17%股权;资本输出——以51%-80%的资金投资建设控股制造公司;装备输出——向制造公司提供全套竹材加工、产品加工生产线;竹林资源利用——用资本控制优质竹林盈利模式。

目前,一个雄心勃勃的蓝图正在展开。到2020年,竹缠绕复合管、竹管廊的发展目标是,实现销售总额2363亿元。其中,年竹子供应3120万吨,实现销售218亿元;年加工竹材480万吨,实现销售480亿元;年产品制造1200万吨,实现销售1320亿元;装备加工实现销售345亿元。

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