生物基纖維:戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)須謀勢
2013-7-2
目前,我國生物基化學纖維生產(chǎn)幾乎覆蓋了所有品種領域,是不落后于國外的新纖維品種,而且在追求環(huán)?沙掷m(xù)的現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展潮流中,擁有巨大的發(fā)展空間和廣闊的發(fā)展前景。
作為我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的新材料領域的重要組成部分,我國生物基化學纖維通過“十一五”期間的高速發(fā)展,已經(jīng)取得了一定的成績:纖維素纖維已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化,技術水平、工程化居于世界領先;聚乳酸及纖維正在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;1,3-丙二醇、1,4-丁二醇等生物法二元醇等單體原料、聚合物及纖維深加工進步迅速;竹漿、麻漿等新型再生纖維素原料多樣化、千噸級Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術等已取得重大突破,為我國發(fā)展萬噸級Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。然而,由于產(chǎn)業(yè)起步較晚、基礎研究薄弱、創(chuàng)新能力不足、下游應用偏窄等原因,我國生物基化學纖維產(chǎn)業(yè)規(guī)模還不大、生產(chǎn)成本比較高、生產(chǎn)原料一頭在外、工程化水平較低等問題還須解決和突破。
當前,國家發(fā)改委、財政部、工信部、科技部、中科院等部門正在聯(lián)合推動“國家生物基材料重大工程實施方案”——“生物基化學纖維及其原料專項實施方案”。行業(yè)深入理解發(fā)展意義、探討發(fā)展模式、增加資金投入,尤其是抓住“十二五”時期國家把高新技術材料列入七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的契機加速發(fā)展,顯得更加重要和迫切。
深入理解發(fā)展意義
近年來,隨著全球石油資源的日益匱乏、生態(tài)環(huán)境的日益惡化,傳統(tǒng)石油化工技術及產(chǎn)品的副作用和不可持續(xù)性日趨顯著。工信部消費品工業(yè)司副司長王偉說,發(fā)展生物基化學纖維及其原料是順應發(fā)展形勢的需要。用生物基原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品來替代石化產(chǎn)品已成為當前發(fā)展的必然趨勢。
目前,我國化纖工業(yè)90%以上的產(chǎn)品基于石油,原料成本占生產(chǎn)成本的80%以上,且進口量約占化纖原料總需求量的2/3,對外依存度實際上已經(jīng)超過了行業(yè)平穩(wěn)發(fā)展的安全警戒線,對整個產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展帶來了投資風險和不穩(wěn)定性。作為世界上最大的化纖生產(chǎn)國,我國化纖的發(fā)展將會受到越來越多的制約。中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平說,積極發(fā)展生物基化學纖維及其原料產(chǎn)業(yè),不僅是實現(xiàn)化纖行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,而且還承載著化纖強國的重任。
豐富的生物質資源是綠色化工原料的未來出路,越來越多的化工產(chǎn)品可通過生物質資源得到。目前,世界化工巨頭如杜邦化工、DOW化學、帝斯曼、巴斯夫等企業(yè)已經(jīng)從上個世紀開始從傳統(tǒng)化纖和化工產(chǎn)業(yè)轉向生物基化學纖維及原料的研究和產(chǎn)業(yè)化,現(xiàn)已將其作為最優(yōu)先發(fā)展的業(yè)務。對生物基化學纖維有著深入研究的中國化學纖維工業(yè)協(xié)會名譽會長鄭植藝說,化學纖維從生物基途徑取得原料的趨勢在全球日益明顯,世界各國特別是發(fā)達國家在世界金融危機后,均把發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)作為走出困境、爭奪高新技術制高點、重新走向繁榮的國家戰(zhàn)略。
據(jù)了解,《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《化纖工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》都把發(fā)展生物基化學纖維及其原料作為重要專項內容。端小平指出,我國要從維護國家安全,培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度,認真落實生物基化學纖維及其原料的發(fā)展規(guī)劃。
積極創(chuàng)新發(fā)展模式
有關規(guī)劃表明,到2015年,我國生物基化學纖維及其原料產(chǎn)量將由2012年300萬噸(包括傳統(tǒng)生物基再生纖維)提高到510萬噸,年均增長17%。生物基化學纖維及其原料的總產(chǎn)值將達到1050億元,增加值達440億元。
業(yè)內專家指出,加快行業(yè)發(fā)展,既要充分發(fā)揮市場優(yōu)化配置資源的基礎性作用,使企業(yè)真正成為技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主體,也要充分發(fā)揮政府對戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的推動作用,在政策法規(guī)、體制機制等方面營造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境,處理好產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)競爭的關系,為生物技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展建立良好的支撐平臺。上海凱賽生物產(chǎn)業(yè)有限公司董事長劉修才就企業(yè)在市場中的主體地位表示,企業(yè)在市場前沿,會自主選擇有潛力的產(chǎn)品,國家應做好知識產(chǎn)權保護方面的工作。在純殼聚糖纖維及產(chǎn)業(yè)化項目中擁有自主知識產(chǎn)權的海斯摩爾生物科技有限公,目前已經(jīng)申報國際、國家專利120多項。副部經(jīng)理張明勇強調了行業(yè)知識產(chǎn)權保護的重要地位。他說,要通過專利保護知識產(chǎn)權。國內企業(yè)要有專利申請的意識。
在發(fā)展步驟上,產(chǎn)業(yè)發(fā)展正著眼于國家經(jīng)濟社會發(fā)展的緊迫需求,選擇一批基礎條件較好、技術條件成熟、成長潛力大、產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度高的現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)重點領域和重大產(chǎn)品。生物基化學纖維及其原料專業(yè)委員會秘書長李增俊說,產(chǎn)業(yè)發(fā)展會著力于突破一批具有重大支撐和引領作用的前沿生物技術,形成自主知識產(chǎn)權,搶占國際競爭的制高點,加快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
在生物基化學纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式上,可以總結常規(guī)纖維的發(fā)展經(jīng)驗。端小平說,這樣可以避免走彎路?偤筌娦柩b備研究所漢麻研究中心總工程師說,借這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展契機,不能再走常規(guī)纖維的發(fā)展老路。在培養(yǎng)人才,保護知識產(chǎn)權、挖掘產(chǎn)業(yè)文化、注重環(huán)保技術工藝等方面要有所突破與創(chuàng)新。廣東百合醫(yī)療代表也認為,行業(yè)發(fā)展不能再像傳統(tǒng)纖維那樣,一窩蜂進入。非良性競爭對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會產(chǎn)生不利影響。
著力提升產(chǎn)業(yè)技術
生物基化學纖維及其原料是戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè),各國的技術封鎖比較普遍,國際合作空間不大,行業(yè)內普遍認為,應當樹立依靠自主開發(fā)的戰(zhàn)略思維。
開拓生物基化學纖維的原料資源和開發(fā)新的生產(chǎn)技術成為行業(yè)目前技術領域關注的重點。東華大學副校長朱美芳說,在技術拓展方面,目前主要有以下幾點:一是采用離子液體、低溫堿/尿素溶液等無毒安全、可回收利用的溶劑,熔融紡絲等新工藝制備纖維素纖維;二是利用甲殼素、海藻等海洋生物質和各種蛋白為原料生產(chǎn)生物基化學纖維;三是研究利用農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)作物廢棄物等資源,采用生物合成技術制備聚乳酸類(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等生物基化學纖維新品種。
多學科交叉融合是行業(yè)發(fā)展的技術特點。對常規(guī)材料再設計是發(fā)展生物基化學纖維技術的重要思路。從傳統(tǒng)的生物學科及其相關的物理、化學學科滲透到材料學科、能源學科、復合材料學等領域。生物質纖維材料研究與相關學科不斷交叉、滲透,新的學科增長點將會不斷出現(xiàn),北京化工大學生命科學與技術學院院長袁其朋就認為,交叉學科成果對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到事半功倍的效果。中國紡織科學研究院顧問趙慶章也表示,生物基化學纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要吸收非紡織領域的專業(yè)人才參加。
在技術攻關方面,與國外大型企業(yè)“財大氣粗”相比,國內相關企業(yè)顯得勢單力薄。鄭植藝說,對于國內相關企業(yè)來說,單打獨斗實力有限,借助平臺力量會加快技術研發(fā)的突破。據(jù)中國化學纖維工業(yè)協(xié)會秘書長王玉萍介紹,“海洋生物基化學纖維及應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”、“PLA/PHA纖維及應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”、“新溶劑法纖維素纖維及應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”等技術創(chuàng)新聯(lián)盟都將在隨后的工作中逐步建立。新鄉(xiāng)白鷺化纖的有關負責人也認為,在行業(yè)面臨的共性的關鍵技術問題上,協(xié)同作戰(zhàn)會加快產(chǎn)業(yè)化的步伐。
技術發(fā)展靠人才。為行業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)綜合性人才是各大專業(yè)院校的重任。對于人才培養(yǎng),端小平指出,一本貼近行業(yè)發(fā)展的生物基化學纖維教材不可或缺。他建議各大專業(yè)院?梢跃幹槐具@方面的教材,為行業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)各多了解前沿技術的人才。
作為我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的新材料領域的重要組成部分,我國生物基化學纖維通過“十一五”期間的高速發(fā)展,已經(jīng)取得了一定的成績:纖維素纖維已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化,技術水平、工程化居于世界領先;聚乳酸及纖維正在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;1,3-丙二醇、1,4-丁二醇等生物法二元醇等單體原料、聚合物及纖維深加工進步迅速;竹漿、麻漿等新型再生纖維素原料多樣化、千噸級Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術等已取得重大突破,為我國發(fā)展萬噸級Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。然而,由于產(chǎn)業(yè)起步較晚、基礎研究薄弱、創(chuàng)新能力不足、下游應用偏窄等原因,我國生物基化學纖維產(chǎn)業(yè)規(guī)模還不大、生產(chǎn)成本比較高、生產(chǎn)原料一頭在外、工程化水平較低等問題還須解決和突破。
當前,國家發(fā)改委、財政部、工信部、科技部、中科院等部門正在聯(lián)合推動“國家生物基材料重大工程實施方案”——“生物基化學纖維及其原料專項實施方案”。行業(yè)深入理解發(fā)展意義、探討發(fā)展模式、增加資金投入,尤其是抓住“十二五”時期國家把高新技術材料列入七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的契機加速發(fā)展,顯得更加重要和迫切。
深入理解發(fā)展意義
近年來,隨著全球石油資源的日益匱乏、生態(tài)環(huán)境的日益惡化,傳統(tǒng)石油化工技術及產(chǎn)品的副作用和不可持續(xù)性日趨顯著。工信部消費品工業(yè)司副司長王偉說,發(fā)展生物基化學纖維及其原料是順應發(fā)展形勢的需要。用生物基原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品來替代石化產(chǎn)品已成為當前發(fā)展的必然趨勢。
目前,我國化纖工業(yè)90%以上的產(chǎn)品基于石油,原料成本占生產(chǎn)成本的80%以上,且進口量約占化纖原料總需求量的2/3,對外依存度實際上已經(jīng)超過了行業(yè)平穩(wěn)發(fā)展的安全警戒線,對整個產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展帶來了投資風險和不穩(wěn)定性。作為世界上最大的化纖生產(chǎn)國,我國化纖的發(fā)展將會受到越來越多的制約。中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平說,積極發(fā)展生物基化學纖維及其原料產(chǎn)業(yè),不僅是實現(xiàn)化纖行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,而且還承載著化纖強國的重任。
豐富的生物質資源是綠色化工原料的未來出路,越來越多的化工產(chǎn)品可通過生物質資源得到。目前,世界化工巨頭如杜邦化工、DOW化學、帝斯曼、巴斯夫等企業(yè)已經(jīng)從上個世紀開始從傳統(tǒng)化纖和化工產(chǎn)業(yè)轉向生物基化學纖維及原料的研究和產(chǎn)業(yè)化,現(xiàn)已將其作為最優(yōu)先發(fā)展的業(yè)務。對生物基化學纖維有著深入研究的中國化學纖維工業(yè)協(xié)會名譽會長鄭植藝說,化學纖維從生物基途徑取得原料的趨勢在全球日益明顯,世界各國特別是發(fā)達國家在世界金融危機后,均把發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)作為走出困境、爭奪高新技術制高點、重新走向繁榮的國家戰(zhàn)略。
據(jù)了解,《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《化纖工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》都把發(fā)展生物基化學纖維及其原料作為重要專項內容。端小平指出,我國要從維護國家安全,培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度,認真落實生物基化學纖維及其原料的發(fā)展規(guī)劃。
積極創(chuàng)新發(fā)展模式
有關規(guī)劃表明,到2015年,我國生物基化學纖維及其原料產(chǎn)量將由2012年300萬噸(包括傳統(tǒng)生物基再生纖維)提高到510萬噸,年均增長17%。生物基化學纖維及其原料的總產(chǎn)值將達到1050億元,增加值達440億元。
業(yè)內專家指出,加快行業(yè)發(fā)展,既要充分發(fā)揮市場優(yōu)化配置資源的基礎性作用,使企業(yè)真正成為技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主體,也要充分發(fā)揮政府對戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的推動作用,在政策法規(guī)、體制機制等方面營造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境,處理好產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)競爭的關系,為生物技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展建立良好的支撐平臺。上海凱賽生物產(chǎn)業(yè)有限公司董事長劉修才就企業(yè)在市場中的主體地位表示,企業(yè)在市場前沿,會自主選擇有潛力的產(chǎn)品,國家應做好知識產(chǎn)權保護方面的工作。在純殼聚糖纖維及產(chǎn)業(yè)化項目中擁有自主知識產(chǎn)權的海斯摩爾生物科技有限公,目前已經(jīng)申報國際、國家專利120多項。副部經(jīng)理張明勇強調了行業(yè)知識產(chǎn)權保護的重要地位。他說,要通過專利保護知識產(chǎn)權。國內企業(yè)要有專利申請的意識。
在發(fā)展步驟上,產(chǎn)業(yè)發(fā)展正著眼于國家經(jīng)濟社會發(fā)展的緊迫需求,選擇一批基礎條件較好、技術條件成熟、成長潛力大、產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度高的現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)重點領域和重大產(chǎn)品。生物基化學纖維及其原料專業(yè)委員會秘書長李增俊說,產(chǎn)業(yè)發(fā)展會著力于突破一批具有重大支撐和引領作用的前沿生物技術,形成自主知識產(chǎn)權,搶占國際競爭的制高點,加快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
在生物基化學纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式上,可以總結常規(guī)纖維的發(fā)展經(jīng)驗。端小平說,這樣可以避免走彎路?偤筌娦柩b備研究所漢麻研究中心總工程師說,借這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展契機,不能再走常規(guī)纖維的發(fā)展老路。在培養(yǎng)人才,保護知識產(chǎn)權、挖掘產(chǎn)業(yè)文化、注重環(huán)保技術工藝等方面要有所突破與創(chuàng)新。廣東百合醫(yī)療代表也認為,行業(yè)發(fā)展不能再像傳統(tǒng)纖維那樣,一窩蜂進入。非良性競爭對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會產(chǎn)生不利影響。
著力提升產(chǎn)業(yè)技術
生物基化學纖維及其原料是戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè),各國的技術封鎖比較普遍,國際合作空間不大,行業(yè)內普遍認為,應當樹立依靠自主開發(fā)的戰(zhàn)略思維。
開拓生物基化學纖維的原料資源和開發(fā)新的生產(chǎn)技術成為行業(yè)目前技術領域關注的重點。東華大學副校長朱美芳說,在技術拓展方面,目前主要有以下幾點:一是采用離子液體、低溫堿/尿素溶液等無毒安全、可回收利用的溶劑,熔融紡絲等新工藝制備纖維素纖維;二是利用甲殼素、海藻等海洋生物質和各種蛋白為原料生產(chǎn)生物基化學纖維;三是研究利用農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)作物廢棄物等資源,采用生物合成技術制備聚乳酸類(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等生物基化學纖維新品種。
多學科交叉融合是行業(yè)發(fā)展的技術特點。對常規(guī)材料再設計是發(fā)展生物基化學纖維技術的重要思路。從傳統(tǒng)的生物學科及其相關的物理、化學學科滲透到材料學科、能源學科、復合材料學等領域。生物質纖維材料研究與相關學科不斷交叉、滲透,新的學科增長點將會不斷出現(xiàn),北京化工大學生命科學與技術學院院長袁其朋就認為,交叉學科成果對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到事半功倍的效果。中國紡織科學研究院顧問趙慶章也表示,生物基化學纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要吸收非紡織領域的專業(yè)人才參加。
在技術攻關方面,與國外大型企業(yè)“財大氣粗”相比,國內相關企業(yè)顯得勢單力薄。鄭植藝說,對于國內相關企業(yè)來說,單打獨斗實力有限,借助平臺力量會加快技術研發(fā)的突破。據(jù)中國化學纖維工業(yè)協(xié)會秘書長王玉萍介紹,“海洋生物基化學纖維及應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”、“PLA/PHA纖維及應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”、“新溶劑法纖維素纖維及應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”等技術創(chuàng)新聯(lián)盟都將在隨后的工作中逐步建立。新鄉(xiāng)白鷺化纖的有關負責人也認為,在行業(yè)面臨的共性的關鍵技術問題上,協(xié)同作戰(zhàn)會加快產(chǎn)業(yè)化的步伐。
技術發(fā)展靠人才。為行業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)綜合性人才是各大專業(yè)院校的重任。對于人才培養(yǎng),端小平指出,一本貼近行業(yè)發(fā)展的生物基化學纖維教材不可或缺。他建議各大專業(yè)院?梢跃幹槐具@方面的教材,為行業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)各多了解前沿技術的人才。
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