材料产业突围

一浓度严重超标。　…　此外，我国的土壤污染也不容忽视。近年来，　全国重金属污染事件不胜枚举，２００８年，我国相　环保部监测显示，今年除夕和元宵节受不利气　象条件及春节燃放烟花爆竹的影响，京津冀及周边　地区、长三角地区及中西部部分城市再度出现空气　重污染过程，６８个城市出现空气重度污染，ＰＭ２．５　继发生贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南　阳宗海、河南大沙河等五起砷污染事件；２００９年，　发生了陕西凤翔铅污染、湖南浏阳镉污染、山东临　全国工商联环境商会秘书长骆建华说：“这就是　中国现在的环境状况，到处都生活在雾霾之中。”　不单单是大气污染，我国水污染形势同样非常　严峻。据统计，近几年全国每年水污染事故都在　１７００起以上，２００６年到２０１１年，我国发生重大突　发性水污染事故１７９起。根据环保部发布的￣２０１２　年中国环境状况公报　，湖泊（水库）富氧化问题　突出，全国近１４万公里河流进行的水质评价，近　４０％的河水受到了严重污染，全国七大江河水系中　劣Ｖ类水质占４１％。　地下水污染也触目惊心。　｛２０１２年中国环境状　况公报　显示，２０１２年，全国１９８个地市级行政区　开展了地下水水质监测，监测点总数为４９２９个，其　中水质呈较差级的监测点１９９９个，占４０．５％；水质　呈极差级的监测点８２６个，占１６．８％。主要超标指　标为铁、锰、氟化物、　“三氮”（亚硝酸盐氮、硝　酸盐氮和氨氮）、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、　氯化物等。另有资料显示，我国水资源总量的１／３　是地下水，全国９０％的地下水遭受不同程度污染，　６０％污染严重。　在去年９月１７日举办的“绿色改变”——水资　源可持续发展论坛上，中国工程院院士、中国水科院、　水资源研究所所长王浩表示，地下水被污染后，导致　了癌症村频繁出现，中国癌症村的数量超过了２００个。　近海岸环境问题同样突出，部分近海岸污染严重。　国家海洋局发布的￣２０１２中国海洋环境状况公报　显示，海水水质为劣四类的近岸海域面积约为６．８万　平方公里，较上年增加了２．４万平方公里。近岸约１．９　万平方公里的海域呈重度富营养化状态。８１％实施监　测的近岸河口、海湾等典型海洋生态系统处于亚健康　和不健康状态。２０１２年，我国江河污染物入海量上升，　陆源排污对海洋环境影响显著。７２条主要江河携带　人海的污染物总量约１　７０５万吨，较上年有所增加。　６２／新经济导刊／Ｎｅｗ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｗｅｅｋｌｙ　０３／２０　１　４　沂砷污染等事件；２０１　１年，连续发生了安徽怀宁、　浙江台州、广东河源、广西南丹等血铅超标事件；　２０１２年初，发生了广西河池龙江镉浓度超标事件；　２０１３年５月，中国广东发现大量湖南产的含镉毒大　米一度引起轰动。　环境问题已作为今后全面深化改革的主要任务　之一，也成为广泛关注的民生问题。在２０１３年１２　月召开的中央经济工作会议上，　“环境治理和保护　生态”被首次作为三大民生问题之一，列入了２０１４　年经济工作的六大主要任务之中。解决大气污染、　水污染、土壤污染等环境问题，时不我待，只争朝夕。　材料产业成“两高”主角　材料产业是国民经济的支柱产业，约占国民经　济２０％的份额。但材料产业的能耗与排放大于其　ＧＤＰ份额，钢铁、有色、化工、建材等基础原材料　在生产中的排放占工业生产排放总量的较大比重。　国务院公布的　节能减排“十二五”规划　显　示，　“十一五”期间，重工业占工业总产值比重由　６８．１％上升到７０．９％，高耗能、高排放产业增长过快，　结构节能目标没有实现。我国国内生产总值约占世　界的８．６％，但能源消耗占世界的１９．３％，单位国内　生产总值能耗仍是世界平均水平的２倍以上。２０１０　年全国钢铁、建材、化工等行业单位产品能耗比国　际先进水平高出１０％一２０％。　据工信部统计，　“十一五”以来，工业能源消　耗总量逐年增加，由２００５年的１５．９５亿吨标准煤增　加到２０１０年的２４亿吨标准煤，占全社会总能耗的　比重由７Ｏ．９％上升到７３　钢铁、有色金属、建材、　石化、化工和电力六大高耗能行业能耗占工业总能　耗的比重由７１．３％上升到７７％左右。　去年底，工信部发布的　关于石化和化学工业　节能减排的指导意见》显示，我国石化和化学工业　‘绿色革命’。”　近年来，我国材料产业已经进行了技术升级改　造，在一定程度上实现了节能减排和清洁生产，但　相比工业发达国家来说，还有较大差距　面对严峻　的环境污染形势和更加严厉的环保政策，材料产业　再次踏上新的环保征途，探索突围“高能耗、高污染”　的困境，实现向绿色生产转型升级。　２０１３年ｌ２月１８日，这是宁夏天元锰业集团公　司（以下简称“天元锰业”）发展史上值得纪念的　日子。电解锰废渣的无害化利用是世界金属锰业研　究的一大难题。天元锰业历时两年多时间，利用电　解锰废渣建设２×４５００ｔ／ｄ水泥熟料生产线及配套　纯低温余热发电项目于这一天建成投产，破解了综　合利用电解锰废渣的“哥德巴赫猜想”。　天元锰业常务副总经理杨正有介绍说，天元锰　业水泥项目工业固废综合利用率达５０％以上，两条　日产４５００吨水泥熟料生产线，可年消纳各类工业　固废约５００万吨，其中年消纳电解锰渣约３４２万吨。　该项目对于“变废为宝”，实现资源综合利用和保　护环境具有十分重要的现实意义，也为电解法生产　铜、钠、锌、钾、铅等冶金行业废渣无害化综合利　用起到积极的示范引领和推动作用。　天元锰业是世界最大的电解金属锰生产基地，　成立至今，始终坚持走经济发展与环境保护并举之　路。目前已形成产业循环、资源循环和能源循环三　条循环经济产业链，用科技创新走出了一条绿色发　展之路。截至目前，天元锰业在环保方１面累计投入　１８亿多元，实施节能创新项目６ｏ多项，通过对废水、　废气、废渣的综合治理，实现了废气不外排、污水“零　排放”、废渣再利用。　“任何以牺牲环境代价换取经济效益的企业行为　无疑为‘飞蛾扑火’，只会自取灭亡。”天元锰业董　事长贾天将斩钉截铁地说，天元锰业新上马的这个水　泥项目，既是无奈之举，也是大胆探索的结果。　据了解，全国年产锰渣１０００万吨，９９％以上在　露天堆放。天元锰业每年产生各类工业固废８６０万　吨，这些工业固废尽管属一般固废，但如果不进行　　日积月累，堆积如山，不仅占用大量土地，而且存　在极大的安全隐患和环境风险。　为了有效解决这一难题，２００９年以来，天元锰　业投入２亿多元，与中国环境科学研究院、清华大学、　中南大学、北京化工大学、天津水泥工业设计研究院　等科研院校长期建立“产学研”合作机制，成立了“电　解锰清洁生产联合工程技术中心”、　“宁夏电解锰生　产研究院士工作站”和“宁夏电解金属锰工程技术研　究中心”，并聘请了１２位“两院”院士、２３位专家　教授进行科研攻关，在废渣的处置及利用方面进行大　胆尝试，成功攻克了电解锰废渣无害化处理难题，使　电解锰废渣无害化处理后应用于水泥生产。　当时，天元锰业还积极与周边的水泥厂沟通，　希望通过水泥生产帮助消纳固废。遗憾的是，对方　均认为利用固废制造水泥前期科研投入巨大，且生　产工艺复杂，不愿使用。无奈之下，天元锰业出于　企业的社会良知、环境保护的责任以及对子孙后代　负责的使命感，投入巨资自上项目，自己解决生产　带来的大量固废。正是基于上述原因，宁夏经济和　信息化委员会组织专家经过多次调研，才批准了天　元锰业利用废渣生产水泥项目。　全国锰业技术委员会委员、全国电解金属锰厂　长（经理）联谊会秘书长曾湘波表示，天元锰业破　解综合利用锰渣这一世界性难题，主要是为了环境　效益和社会效益，而不是经济效益。　作为材料产业的重要分支——建材行业，节能　环保任务十分艰巨。建材行业年消耗矿产资源达　１００亿吨，而我国的优质石灰石和粘土原料严重不　足。据统计，墙体材料和水泥行业资源消费量分别　占总量的５２％和３９％，２００８年全国规模以上建材企　业能源消耗２．０９亿吨标准煤，占全国总能耗的７．３％，　同时排放了大量的有害气体及粉尘，２０１０年烟气粉　尘的排放量达３８０万吨，在全国工业系统占第一位。　中国建筑材料集团公司总经理兼中国建筑材料　科学研究总院院长姚燕表示，当前要大力发展绿色　建材，促进行业转型升级。她认为，绿色建材是指　在全生命周期内可减少对天然资源消耗和减轻对生　态环境影响，本质更安全，使用更便利，具有“节能、　０３／２０１４　Ｎｅｗ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｗｅｅｋｌｙ／新经济导刊／６７　综合利用，就只能按照环保要求筑成渣坝统一堆放，规范条件企业名单，新武安集团的１８家企业中，人　围的只有４家，还有１４家没能进入。”如果这些钢　厂不能在２０　１　４年上半年，赶上工信部的最后一批规　范企业名单，它们在政策上生存的机会将非常渺茫。　殷瑞钰指出，钢铁、有色、水泥、石化、化工、　造纸、医药的生产过程都是物质、能量和信息流的　转化，这是流程制造的物理本质。所以，我们提倡　低成本、高效率、洁净化生产。基于此，钢厂的功　能应该从生产钢材的单一功能扩展到三个功能：钢　铁产业制造功能、能量转化功能和遗弃物消纳处理　功能。　大气污染防治，化解过剩产能，钢铁等行业无疑　是首当其冲。在中联钢首席顾问周国成看来，　“中央　强调化解产能过剩，将使市场在资源配置中起决定性　作用，坚持通过市场竞争实现优胜劣汰。但现在各　地却搞成了下任务、一刀切”。这样的做法，其实白　２００５年以来未曾改变。虽然２００５年至今的八年问，　政策一直保持高压态势，但中国的钢铁产能却从当年　的４．７亿吨，扩张至２０１２年年底的９．５亿吨。　中国冶金规划院院长李新创曾多次呼吁，应尽　快建立钢铁企业尤其是地方国有钢铁企业的破产倒　闭机制，以抓住有利时机，用市场的手段化解过剩　产能。　也有专家表示，这一轮化解过剩产能中，其实　是具备很多市场淘汰手段的，比如信贷政策、差别　化电价和水价、环保门槛进一步提高等，通过这些　已经可以将那些资不抵债、陷入巨亏的企业破产倒　闭。但是很多地方政府放弃了这一做法，选择了急　功近利的压指标。　新材料促进节能环保　材料产业具有双面性，钢铁、有色、化工、建　材等基础材料在生产过程中无疑是能耗与排放大　户，因此，如果传统材料产业自身能够有效地进行　节能减排、清洁生产和循环利用，将为当前的环境　保护发挥重大作用。与此同时，稀土催化材料、半　导体材料、吸附材料、膜材料、生物可降解材料、　无机非金属材料、高性能复合材料、新型节能环保　建材等新材料也在为节能环保提供各类解决方案。　干勇认为，推广绿色制造除了流程技术本身要　进步，还需要新材料技术的突破。比如生产汽车钢　板的能耗仅占了汽车全生命周期的２０％，其余８０％　的能耗是汽车在运行过程中重量消耗的能耗，所以　就需要减重，需要研发新一代高强度和轻型钢板。　半导体照明（ＬＥＤ），节能效果很好，如果第三　代半导体材料被广泛应用，可以大量替代原有能耗　较高的电子元器件。美国统计，若应用第三代半导　体材料，到２０２５～２０３０年，美国的ＧＤＰ在目前８Ｏ　万亿美元的基础上可以增加７０％，节能方面比２００８　年降低１１％，降低能耗费用１．３万亿美元。　半导体照明是第三代半导体材料第一个成功突　破口，将开启微电子和光电子携手并进的智能、可　控、数字化的照明时代。半导体照明联合创新国家　重点实验室主任李晋闽表示，半导体照明在保证光　质量和光品质的前提下，可以节能减排，提高效率，　降低成本，并且能够促进智能照明、个性化照明、　以年龄为基础的照明、特种照明、超越照明、位置　服务、白光通讯、可穿戴电子，实现按需照明。　我国从１９９６年启动实施绿色照明工程，２００３　年启动国家半导体照明工程，２００８年，ＬＥＤ在北京　奥运会上进行示范应用，２００９年出台了　半导体照　明节能产业发展意见　，同时，科技部启动“十城　万盏”，２０１１年发布了“中国逐步淘汰白炽灯路线　图”。据测算，若将我国全部在用的白炽灯替换成　节能灯，每年可节电４８０亿千瓦时，相当于减排二　氧化碳近４８００万吨，若进一步更换为ＬＥＤ照明产品，　将带来更大的节能效果。　到２０１５年，我国ＬＥＤ产值５０００亿，在功能性　照明市场渗透率达３０％，节电１０００亿度。到２０２０　年ＬＥＤ产值过万亿，市场渗透率达７０％以上，节电　３４００亿度。　新材料对节能降耗的贡献是巨大的，据了解，　稀土永磁材料、碳纤维、高性能玻璃纤维、高性能　树脂材料等新材料，可使发电效益达到４６％，每度　电能耗降低４Ｏ克以上。　干勇认为，膜材料的应用前景非常广阔，如海　０３１２０１　４　Ｎｅｗ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｗｅｅｋｌｙ／新经济导刊／６９　ＰｏＲＴ　水淡化，全世界每天海水淡化的总量是８０００多万立　方米，中国是淡水紧缺的国家，如果膜材料研发成　功，应用到海水淡化、污水处理中将造福子孙后代。　以色列人已经喝海水淡化的水ｌ５年了，所以不要担　心海水淡化的水有问题。　碧水源公司是中国膜生物反应器（ＭＢＲ）技术大　规模应用奠基者，技术水平比肩ＧＥ、西门子，跻身　国际前三甲。成立十多年来，碧水源通过技术创新，　研发出拥有完全自主知识产权的ＰＶＤＦ增强型微／超　滤膜、低压反渗透膜以及ＭＢＲ技术，攻克了“膜材　料研发、膜设备制造和膜应用工艺”三大国际技术　难题。　碧水源的核心技术和产品是三支膜：ＭＦ微滤膜，　解决水污染；ＵＦ超滤膜，解决饮水安全；ＤＦ纳滤膜，　解决水资源短缺。迄今承担了数千项污水资源化工　程、百余项安全饮水和湿地工程，参与众多国家水　环境重点治理工程，包括太湖流域治理、滇池流域　治理、南水北调丹江口水源保护地治理、海河流域　治理、北京奥运龙行水系工程以及国家大剧院水处　理工程等。公司承担的污水资源化项目累计规模达　到７００万吨／天，每年可为国家新增再生水超过４ｏ　亿吨，位居世界前列。　为了治理工业粉尘，中材科技股份有限公司自主　研制出满足水泥、冶金和火电等行业多种复杂工矿的　个『生化覆膜滤料产品，其核心技术包括基材设计技术、　基材化学处理技术、ＰＥｇ膜材制造技术、热熔覆膜技术，　建成了年产４００万平米覆膜滤料生产线。　中材科技研制的覆膜滤料被国内前三十大水泥　集团全部采用，水泥行业市场占有率达到５０％，并　向国外除尘行业推广应用。中材科技南京玻璃纤维　研究设计院副院长陈士洁介绍说，覆膜滤料在某水　泥项目中的应用，单线节约２３．７４４万元／３年，节　能２０１．３３万元／３年，粉尘减排１２１．８吨／３年；在　某钢铁厂的应用，较未覆膜滤料发电量提高１０％，　多发电４５０万元／年，稳定运行时间提高１５％。　中材科技董事长赵谦表示，如果江苏省的工业　企业普及了该技术，全省水泥每年可减排粉尘１．１８　万吨，减排费用约８１６．４万元／年，节能５４６９．８８　７０／新经济导刊／Ｎｅｗ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｗｅｅｋｌｙ　０３／２０ｉ　４　万元／年。除了工业应用外，未来也有望开发民用，　比方说制作口罩、窗帘、衣服等，起到隔离ＰＭ２．５　的功效。　据了解，长期以来，　“覆膜滤料”都是从美国进　口，价格很高，而且美国也不转让该技术。中材科技　成功通过了美国权威实验室的严格检测，该公司产品　治理ＰＭ２．５的有效率为９９．９９％，达到了世界一流水平。　１月３１日，一项新的国家标准“吹塑薄膜用改　性聚酯类生物可降解塑料”正式实施。这一国标的　制定者——广州金发科技股份有限公司，是完全生　物降解塑料生产的龙头企业，目前已占领８０％的世　界市场。随着该公司完全生物降解塑料地膜在新疆　生产建设兵团的大规模应用以及可预期的广泛推广，　解决“白色污染”难题指日可待。　成立于１９９３年的金发科技，从１Ｏ多年前就开　始研发完全生物降解塑料，累计投入研发资金１Ｏ亿　元。全国人大代表、金发科技公司董事长袁志敏说：　“我们就是想在环保上尽一个高分子材料人的力量，　担当社会责任，解决‘塑料不可降解’这个世界难题，　为人民的美好生活带来福音。”　金发科技生产的完全生物降解地膜，在使用过　程中性能稳定，使用后可被微生物或动植物体内的　酶最终分解为二氧化碳和水。２０１２年，金发科技的　完全生物降解原材料被英国一家企业用于制作降解　垃圾袋，在伦敦奥运会上被指定使用。今年年初，　新疆生产建设兵团作出决定，２０１４年在１４个师的　１４万亩农田里示范使用完全生物降解塑料地膜，替　代目前使用的不可降解地膜；到２０１６年，兵团将有　６００万亩农田使用此地膜。　两院院士师昌绪先生表示，降低能耗、减少污　染主要依靠技术进步，材料科技和材料产业工作　者，要高度关注环境保护，要采用新技术、新工艺、　新设备，努力改变材料产业高能耗高污染的状况；　此外，还要进一步研发环境友好的新型材料，对空　气、水、土壤中的污染物进行有效地治理，为保护　环境做贡献。建议把相关科学和技术问题以及企业　工艺设备升级改造纳入“新材料专项”，给以强力　支持。晒