小小的竹子，在國寶大熊貓口中是豐盛美味的一餐，在美食家手中是飛舞的筷子，在農(nóng)民肩上是收獲的背簍，而在葉柃手中，它搖身一變，成為了使用壽命超過50年的地下管廊新材料。
葉柃是中國林業(yè)集團的一名技術(shù)人員，一次偶然，他發(fā)現(xiàn)了竹子軸向拉伸強度高、抗形變能力強的特性，很快，一項名為“竹纏繞”的技術(shù)應(yīng)運而生。這項技術(shù)在我國“雙碳”轉(zhuǎn)型藍(lán)圖中已成為一個重要的標(biāo)記點，其產(chǎn)業(yè)化的帷幕也徐徐拉開。
政策背書，前景廣闊。面對如火如荼的新材料賽道，這根小小的竹子能否如愿分得地下管廊萬億級大市場中一塊“低碳”蛋糕?
“竹纏繞”亮相服貿(mào)會
在2022年服貿(mào)會上，一家企業(yè)展區(qū)上放置的巨大管廊吸引了眾多觀眾駐足。這是來自中國林業(yè)集團的竹纏繞管廊，它的直徑達(dá)到3.6米，一眼望去，在亮點紛呈的環(huán)境服務(wù)展區(qū)中依然足夠顯眼。
“事實上，受限于展區(qū)面積，這個產(chǎn)品并非最大規(guī)格。”中國林業(yè)集團展區(qū)負(fù)責(zé)人孔祥濤伸出手指向不遠(yuǎn)處的巨大管廊，“竹纏繞管廊最大直徑為8米，每段管廊長12米。”
管廊只是中國林業(yè)集團展出的產(chǎn)品之一?？紫闈虮本┥虉笥浾弑硎?，除竹纏繞管廊外，還有大口徑壓力管道、整體組合式房屋、高鐵車廂等產(chǎn)品，“但房屋和車廂太大，只能用照片來展示”。
諸多產(chǎn)品的共同點在于一項名為“竹纏繞”的新技術(shù)。這項技術(shù)利用了竹子軸向拉伸強度高、抗形變能力強的特性。“軸向拉伸就類似于拽一根繩子這種行為，竹子軸向拉伸強度高，就是‘拽’它的時候，不容易讓它產(chǎn)生形狀的變化。”孔祥濤解釋道。
在2007年，葉柃偶然發(fā)現(xiàn)竹子的上述特性后，便設(shè)想以竹纖維強度代替玻璃纖維來生產(chǎn)壓力管道。而后葉柃便成為了中林集團竹纏繞技術(shù)的帶頭人。
“因為玻璃纖維生產(chǎn)的采礦、拉絲過程都會產(chǎn)生大量污染，而竹子是自然生長的，不會對環(huán)境造成任何影響。”葉柃表示，“大量利用竹子還能增加農(nóng)村經(jīng)濟收入，隨后，我就帶領(lǐng)技術(shù)團隊開始研發(fā)這種生物質(zhì)材料。”
兩年后，這項生物質(zhì)材料技術(shù)開始有了少量試用，2013年，水利部組織了在新疆、浙江、黑龍江三個省的竹纏繞管道示范工程應(yīng)用，自此，這款產(chǎn)品基本上完成了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的建立。目前大口徑壓力管道、城市綜合管廊已經(jīng)過部級成果評審，技術(shù)被評為“國際領(lǐng)先水平”，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)也相繼頒布實施。
積木成林，在此類研發(fā)人員與相關(guān)政策的共同推動下，目前，我國竹材料已然形成廣闊的應(yīng)用空間。據(jù)中國科普網(wǎng)信息，目前已開發(fā)的竹產(chǎn)品種類超過1萬種，從刀叉勺、吸管、杯子和盤子等一次性餐具，到家居耐用品，再到工業(yè)領(lǐng)域如冷卻塔竹格填料、竹纏繞管廊等工業(yè)產(chǎn)品，已涉及衣、食、住、行等人們生產(chǎn)生活的各個方面。
每年或可減排4.48億噸
在節(jié)能減排方面，竹子或為“天選之材”。截至2021年10月，中國竹林面積已超過1億畝，竹材年產(chǎn)量約為4000萬噸，但這個數(shù)字只占竹林可采伐量的1/4左右，仍有大量竹類資源被閑置。此外，在全球已知的1642種竹類植物中，中國就擁有800多種，是當(dāng)之無愧的“竹子王國”。
這一天然優(yōu)勢使得竹材料的應(yīng)用更具“雙碳”前景。以竹纏繞復(fù)合材料為例，目前，我國每年有1.1億噸竹資源被閑置。“如果把這些閑置的竹子充分利用起來，做成1億噸以上的竹纏繞產(chǎn)品，每年可減少碳排放4.48億噸，”葉柃表示，“這個數(shù)字是我國每年的碳排放總量的4.5%左右。”
相應(yīng)的政策隨著低碳藍(lán)圖的展開逐步落位。今年5月，國家發(fā)改委將竹纏繞復(fù)合材料列入“國家‘十四五’生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃”中，特別指出要促進竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展，推動在城市綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中示范應(yīng)用，表明國家已開始主導(dǎo)竹纏繞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。一系列竹纏繞產(chǎn)業(yè)也逐步鋪開。目前，除中林集團外，中鐵建等央企和眾多其他企業(yè)都開始在全國各地投資建設(shè)竹纏繞產(chǎn)品制造工廠。
在產(chǎn)業(yè)內(nèi)，今年被認(rèn)為是竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化的開啟之年。但未來廣泛的市場化也未必一帆風(fēng)順。一方面，新產(chǎn)品存在與傳統(tǒng)產(chǎn)品的市場競爭;另一方面，作為一項新生事物，在產(chǎn)品推廣應(yīng)用中，人們認(rèn)識這項產(chǎn)品需要一個過程。“目前投放市場的產(chǎn)品是政府采購為主，并且應(yīng)用技術(shù)要求很高，一開始應(yīng)用時大家都會持謹(jǐn)慎態(tài)度，這些因素都會影響竹纏繞產(chǎn)業(yè)的市場化進程。”葉柃說。
據(jù)悉，目前，竹纏繞復(fù)合材料已得到國家發(fā)改委、水利部、住建部、工信部、科技部、環(huán)資部、國家林草局等相關(guān)部門從各方面的認(rèn)可，湖北、四川、貴州、江西、福建、重慶、浙江等省、市、自治區(qū)都已把竹纏繞項目列入省重點發(fā)展規(guī)劃中。
“但目前針對性的產(chǎn)業(yè)扶持政策尚未出臺，這也是我們迫切期望的。”葉柃表示，希望服貿(mào)會上有更多人發(fā)現(xiàn)并了解竹纏繞復(fù)合材料及產(chǎn)品，在國家層面形成對發(fā)展竹纏繞復(fù)合材料的共識，出臺專門產(chǎn)業(yè)扶持政策。“也期待更多人了解這種新材料，為在全國乃至全球的市場應(yīng)用起到良好的推動作用。”
新材料涌入大市場
在“雙碳”發(fā)展的大趨勢下，竹材料愈發(fā)成為一筆可堪大用的天然財富。作為一種速生植物，竹子生長3-4年便可應(yīng)用，是難得的低碳可再生材料，許多企業(yè)因此對于竹子的應(yīng)用趨之若鶩，并與竹材料的應(yīng)用市場一同“做大做強”。
其中，“北交所竹制品第一股”龍竹科技堅守“以竹代塑”等低碳研發(fā)理念，實現(xiàn)了2022年上半年營收2.04億元，同比增長43.35%。同時，重慶瑞竹公司的竹纖維餐具也于2021年突破了5000萬元的銷售額，其產(chǎn)品銷往德國、法國等10多個國家及上海、北京、廣州等多地，廣泛應(yīng)用于航空、高鐵、旅游景點等餐飲配送。
而作為基礎(chǔ)性環(huán)保材料，竹纏繞復(fù)合材料市場也將獲得充分發(fā)展。“隨著城鎮(zhèn)化的推進，我國城市規(guī)劃對于地下管廊的建設(shè)越來越重視，綜合管廊推廣應(yīng)用成為大勢所趨，尤其是在新建城區(qū)得到較快推廣應(yīng)用。”北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院教授郝學(xué)軍表示，“在此基礎(chǔ)上，環(huán)保材料的應(yīng)用在地下管廊建設(shè)方面將具有廣闊前景。”
據(jù)中研網(wǎng)發(fā)布的《2022年地下管廊行業(yè)發(fā)展前景及市場規(guī)模分析》，隨著國家多項政策的加速出臺，我國地下管廊建設(shè)將進入爆發(fā)期，超萬億元的地下管廊建設(shè)正成為下一個風(fēng)口。
數(shù)據(jù)顯示，我國城市僅供水、排水、燃?xì)?、供?類市政地下管線長度就已超過148萬公里。如果按照綜合管廊的設(shè)計模式，將這幾種管道設(shè)計為一體，建設(shè)管廊長度約為37萬公里，在不計算拆遷等成本的情況下，所需資金就將近4萬億元。
此外，地下綜合管廊建設(shè)市場空間巨大，假設(shè)地下綜合管廊每公里投資5500萬元(根據(jù)長沙市規(guī)劃)，以包頭市為例，包頭市規(guī)劃未來建設(shè)100公里的地下管廊，假設(shè)全國334個地級行政區(qū)平均地下管廊里程都能達(dá)到100公里，則總投資將達(dá)到1.8萬億元。
“巨大的管道使用量，意味著在‘雙碳’大趨勢下，竹纏繞管廊將可能應(yīng)用于萬億級大市場。”孔祥濤表示，“不積跬步，無以至千里。短期而言，我們希望先穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)?lsquo;把竹子賣出去’。具體而言，計劃在三年內(nèi)，投資建設(shè)300萬噸竹纏繞生產(chǎn)產(chǎn)能，其中20%的項目將建立在有竹子的發(fā)展中國家。”
竹纏繞復(fù)合材料只是“雙碳”轉(zhuǎn)型中的一個縮影。能源新材料、綠色建筑材料、先進化工材料都在逐步“入世”，通過創(chuàng)新技術(shù)與材料的應(yīng)用涌入大市場，助力我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
目前，相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和集群效應(yīng)已經(jīng)形成。分地區(qū)看，我國已基本形成以環(huán)渤海、長三角、珠三角為軸心，東北、中西部特色突出的產(chǎn)業(yè)集群分布。環(huán)渤海聚焦于發(fā)展稀土功能材料，長三角集中于新能源、新化工等材料，而珠三角則以電子信息材料、陶瓷等新材料為研究的重點。
而總體看來，據(jù)中國發(fā)展門戶網(wǎng)消息，截至目前，我國已經(jīng)批準(zhǔn)設(shè)立的國家級新材料產(chǎn)業(yè)基地有278個(7個高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、58個新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地、94個高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地、119個國家火炬計劃特色產(chǎn)業(yè)基地)，省級新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)或基地數(shù)量則更多。
