竹缠绕，一项新能源技术的革命

刘惠兰

创新，就是一种以技术为支撑的革命性突破。

最近在“2017国际竹资源高效利用论坛”上发布的一项竹缠绕工程技术，在国内外引发强烈关注，被称为新能源领域的一次革命性突破。

这种以竹子为原料，通过竹缠绕技术制成的生物基材料——竹缠绕复合材料，是由国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心、浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司历经10年研究成功的。该项技术已经通过了国家林业局和住建部的科技成果鉴定，被评价为“达到国际领先水平”，已投入应用并走向世界。

“竹缠绕复合材料，将成为继钢材和水泥之后的又一大基础性工程材料，也是继金属、塑料、各种有机类无机类纤维复合材料后的又一种新型生物基复合材料。”国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心主任叶柃在国际竹资源高效利用论坛上的发言时表示。

竹缠绕复合材料的应用，不仅可替换钢材和高强度塑料等材料，而且这种绿色、环保的可再生资源，对如钢铁、水泥、塑料等高污染、高耗能及不可再生材料的取代具有重要意义。它的推广应用，将为我国生态建设包括全球的绿色增长以及人类可持续发展作出巨大贡献。

国家林业局相关负责人在论坛发言时表示：“以竹缠绕复合材料为代表的一大批科技成果，产生了巨大的社会、经济和生态效益及国际影响力。”

竹缠绕的核心密码

据相关数据，竹缠绕复合管是目前世界上首款可工业化生产的生物基管道，也是中国唯一原创性管道，它在承压、抗形变、保温性能、使用寿命和综合造价等方面优势显著。

北京林业大学校长宋维明就这种新能源的开发利用指出，竹缠绕复合材料新技术有碳汇和节能减排、节水、保温、抗震等四大优势，对于改变传统竹材加工产业结构模式，替代石化和矿物质等不可再生资源，实现节能减排绿色发展，培育和发展战略性新兴产业，兴林（竹）富民等都具有重要意义。

“竹缠绕复合材料的核心技术密码就是：充分发挥竹子轴向拉伸强度高的这一特性，在产品结构中形成无应力缺陷分布。”叶柃说，因此竹缠绕复合材料承压、抗震抗沉降能力强，耐腐蚀、保温性能突出，综合造价低，可广泛替代钢材、水泥、塑料等高污染和高能耗材料。

竹缠绕复合材料具有极高的抗形变能力。经测试，竹缠绕复合管道形变超过30%时，抗压强度仍继续上升。竹缠绕复合管已经通过了国家化学建筑材料检测中心的10000小时长期静压试验。

成本优势更是不容忽视。“竹缠绕复合管成本仅为球墨铸铁管的80-90%，是塑料類管的60-70%。”叶柃说。

因上述诸多优势，目前，竹缠绕复合材料工程技术，已作为研究课题被列入首批“十三五”国家重点研发计划专项——“竹资源全产业链增值增效技术集成与示范”项目。

2016年12月，竹缠绕复合材料被科技部、环保部、工信部列入“节能减排与低碳技术成果转化推广清单”。

2017年5月，竹缠绕复合材料项目被国家发改委等11部门列入联合发布《林业产业发展十三五规划》中的重点战略林产项目。

根据国家林业局编制的《竹缠绕复合压力材料发展规划（2014-2020年）》，计划到2020年，在全国建成竹缠绕复合材料规模化生产单元500个，年产量达到1000万吨，总产值超过2000亿元。

中国科技产业化促进会副理事长萧薇说，竹缠绕复合材料技术是中国人自己创新研发的新材料和新技术，是全球首项可产业化的新型生物基管道技术，该技术的产业化将使我国大量闲置竹资源有用武之地。

来自竹林的畅想

作为世界上最大的竹资源生长国，目前我国闲置的竹资源有多少？

据统计显示，目前全国闲置的竹林资源有1.1亿吨。而竹子的生长特性，如果7年不收割利用就会死掉，只能当柴烧。

“如果充分利用起1.1亿吨竹资源生产竹缠绕复合材料，可创造2.2万亿至2.5万亿元的产值。”叶柃说，这是一笔非常可观的社会财富和潜力巨大的经济增长点。

叶柃，竹缠绕复合材料工程技术的发明者，一位非常具有前瞻眼光和创新思维的创业者。他更是一位工程材料的开拓者和实力派技术专家。1995年，我国第一根玻璃钢管材就是叶柃从美国引进的。

1968年下乡的知青叶柃，于1971年进入浙江一个国营工程材料企业，并在26岁时担任技术副厂长，带领企业发明了多项包括玻璃钢材料在内的新型管材产品。1988年，这位涌动着创业梦想的开拓者，辞掉平稳的“铁饭碗”，下海办企业，几十年不断地攀越技术高峰，在工程材料领域取得累累硕果。

用竹材做新能源的创想来自于10年前。

祖籍浙江的叶柃，面对着家乡满山的竹林，一遍遍地遐想：能否有一种技术，可将这循环往生的竹林开发成一种生生不息且可再生利用的资源——新型生物基材料？如果研发成功，那将是工程材料领域的一大变革。

挥之不去的奇思促使他在竹材利用的研究上苦苦钻研，开始了他竹林变能源的“哥德巴赫猜想”。

“抗压、抗变形、耐力最强的材料是什么？比钢铁、水泥、塑料玻璃钢更强韧的应该是柔韧的竹材料。”叶柃畅想，如果能够利用竹子做建材，制成管道、管廊、房屋、车厢，等等，将节省多少煤电等能源的消耗，将减少多少粉尘的排放？将为山区的农民、为全国闲置的大量的竹资源创造多少价值和收入？将为我国的基础设施建设节省多少的投资成本？叶柃越想越振奋，越觉得这是一项造福社会的善事，一项新能源技术的革命性的突破终于在历经成千上万次严苛的实验中研制成功了。

2009年，由浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司研发的第一根竹缠绕复合管道，在杭州试用成功。之后，竹缠绕复合管应用在新疆、黑龙江等地的水利工程中，经受住了严峻气候条件和恶劣自然条件的检验。

2015年，竹缠绕复合管技术通过了国家林业局和住建部的科技成果鉴定，被评价为“达到国际领先水平”。endprint

在2017年国际竹资源高效利用论坛上，与会专家一致认为，竹缠绕复合材料具有原料的可再生性、加工过程低碳节能、使用过程环保及可生物降解等优异性能，可成为钢材、水泥、塑料、玻璃钢等传统材料的替代品，并可在管道、管廊、高铁车厢、现代建筑等领域发挥效能。

在这次论坛上，叶柃充满自信地说：“竹缠绕复合管是世界第一根可工业化生产的生物基管道，是中国唯一原创性管道。目前我们已申请专利200多项，除了管道已批量生产外，竹缠绕复合车厢已研制成功并正在进行全面测试；竹缠绕复合组合式房屋样品也已经于2017年10月份落成，这是世界上第一款植物缠绕整体式房屋。”

随着竹缠绕复合材料技术的日趋成熟，应用正在不断拓展。” 葉柃说。

领跑在世界绿色发展的前沿

竹缠绕复合材料的原材料——一根根小小的竹子，更引起了国家领导人的关注。2017年11月6日，在国际竹藤组织成立20周年之际，国家主席习近平向国际竹藤组织致贺信。

竹缠绕复合材料的成功开发，引起了世界关注，作为绿色发展的解决方案，走向了国际舞台。

实际上，竹缠绕复合材料技术，已经为世界提供了可持续发展的中国智慧和中国方案，许多有竹资源的国家纷纷要求合作。

2016年12月，国家林业局竹缠绕复合材料工程技术研究中心与国际竹藤组织签订战略合作协议。

2017年9月，在菲律宾马尼拉，菲律宾众议院与国际竹缠绕复合材料联盟签署合作意向书。

2017年10月23日，2017G-STIC全球科技创新大会在比利时布鲁塞尔召开，竹缠绕复合材料技术首次在欧洲亮相，发明人叶柃进行了令世界瞠目的演讲。我国竹缠绕工程技术领跑在了世界绿色发展的应用前端。

叶柃在演讲时说道，竹缠绕复合材料可用于制造压力管道、管廊、容器、大型储罐、房屋、运输工具壳体（高铁车厢、飞机机身、船只）、军工装备等产品。可应用的领域非常广大。

竹缠绕复合材料各类管材目前主要是在水利工程和城市基础设施建设中应用。竹缠绕复合材料各类管材目前已在湖北、山东、内蒙古和中铁建的国外项目落地并正式投产。12月8日，中投金控和中国铁建两大央企联手投资竹缠绕复合材料产业，首个生产企业在著名的蜀南竹海——四川宜宾落地。

全国人大环境资源委员会法案室主任翟勇、国家发改委能源研究会评估分会主任焦健都表示，竹缠绕复合材料新技术的应用对于我国生态文明建设、农村包括山区精准扶贫助农增收、“一带一路”建设、海水淡化西输工程等，都有重要的意义。

“竹缠绕复合材料新技术是推动世界竹产业发展的关键技术之一，其应用与推广将大幅提升竹子作为新世纪材料的价值，希望竹缠绕复合技术能在世界范围内推广与应用。”国际竹藤组织副总干事竺肇华说。endprint