竹子也能造高铁了？性能远超不锈钢，中国这项技术到底有多牛？

竹子，对于中国人来说，凭借着祖先所留下的智慧和民间手艺人的传承，可以成为筷子、坐凳、竹篮子、竹筐、竹竿、竹扫帚等，甚至不管古代还是现代，也有用竹子建造而成的竹屋。以上所说的这些物件，在日常中再常见不过，虽然知道竹子在匠人的手下可以千变万化，可普罗大众没料到的是，凭借着中国十余载的潜心研究之后，竹子还可以用来制造高铁，甚至，在未来还可能成为飞机的机身材料，乃至军事用品。

竹子凭什么也能造高铁？

在相对比较固有的认知当中，由于运行速度比较快，基于高速运行之下气密性问题，因此汽车、火车、高铁、飞机等是采用金属材料打造，就拿高铁来说，它的出现极大便利了人们的出行，我国高铁的建设虽然比西方国家晚了几十年，但目前中国不仅有能力自建高铁，且建造技术属于国际一流水平。

而高铁的运行速度和载客量都要求着应当具备更强的躯壳，它所采用的不锈钢主要是用“镍铬奥氏体不锈钢”，这不仅仅是因为这种材料外观特点比较美观，更是因其具备高耐蚀性，并且在保证强度和抗压的前提下，还轻松应付200km/h及以上的速度。专家表示，抗压能力是高铁材料的第一选择，因为要保护的对象是一整车乘客的“肉体凡胎”。除了足够强的抗压能力，高铁钢材还需要考虑其韧性和耐磨性，这两方面也是要求比较高。同时还需要考虑其热胀冷缩系数要小，且摩擦系数要高等特点。

高速运转的高铁，不仅仅要承受自身的重量，同时还要负担乘客的重量，而为了能够给高铁减重，对于门、窗、盖等部件，则是采用了铝合金，铝合金要比钢铁的重量轻很多。而给高铁减重的原因再简单不过，一方面是为了出行成本，另一方面是为了回收利用，也就是环保问题。有资料显示，交通工具的重量每减少10%，燃料可节约8%。而这样的常规也同样适用于高铁，自身重量减轻能够减少油耗的同时，也有利于提高速度。值得一提的是，铝材料的回收也比较理想，专家表示铝型材产品可以实现100%回收，回收铝型材循环再用可以减少95%的能源消耗。

总的来说，对于用在高铁车身、车厢、门窗等金属合金材料的要求极高，不管是美国、欧盟、日本等老牌高铁国家，在过去几十年来对于高铁的材料都围绕着金属材料展开研发，以求得到更加理想的材料。但中国却另辟蹊径，以竹子打造高铁车身的原材料。根据相关资料 道，我国以竹子作为原材料，以“竹子缠绕复合科技”进行处理之后所产生的新型材料，也被称之为“竹子缠绕复合材料”，材料硬度与不锈钢、混泥土管等传统材料没有区别，甚至比钢筋、水泥、塑料等更具有承压和延展性更强，同时还有抗震、耐腐蚀的高效效果。

根据专家介绍，根据竹子缠绕复合材料的特点，可以广泛代替塑料、玻璃、水泥、钢材等传统材料，相较之下，竹缠绕复合材料不仅可以规避传统不可回收、污染大、高能耗等缺点，同时还具有低碳、减排、节能等优势，在未来可更加广泛地运用到交通、市政、建筑、军工等众多领域。也正是基于竹缠绕复合材料具有抗压性良好、耐腐蚀、抗震等优点，因此在其生产形成规模之后，或将成为高铁、飞机等相关交通工具的车身原材料。值得一提的是，截止到目前，中国不仅是竹缠绕复合技术的“开山鼻祖”，而且中国的这项技术在国际上堪称黑科技般存在。

中国这项技术到底有多牛？

竹缠绕复合技术，通俗一点来说，是以竹子作为基础材料，采用树脂作为胶合剂，之后以中国特殊的缠绕工艺进行加工，对集成竹材、层积竹材、竹纤维板等比较厚的进行二次加工，先用树脂基层，积层之后通过技术手段可以得到方竹材，再进行切刨工艺，切出厚薄程度符合要求的竹板，厚度要求是在0.15-1.5毫米之间的竹片。切刨技术完成之后，采用胶合与复式机械缠绕进行固化，之后再采取特殊脱模手艺，之后根据使用场景的不同而打磨成厚度不同的竹板。值得一提的是，这个步骤中胶合所采用的“氨基树脂”不仅具有良好的胶合性，而且成本比较低。在经过一系列的处理手段之后，竹子成为了一种新型材料，与其他材料相比，竹子缠绕复合材料不仅是“生物材料”，而且继续特殊的缠绕技术还能够让材料形成曲面制品，比如竹缠绕复合管。

那是在2017年杭州的展会上，中国不仅仅向全世界展现了我国缠竹子绕复合技术，且展会现场所展示的竹绕复合管，就已经惊艳了全世界。根据介绍，竹缠绕复合管不仅是中国唯一一款 性管道，而且是目前世界上首款可工业化生产的生物基管道，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，可广泛运用于城市地下管道合拢、中间可行驶汽车的竹缠绕复合材料管廊等领域。而之所以称其可以或将成为制造高铁身躯的材料，除了它承压、抗震抗沉降能力强，耐腐蚀，保温性能突出等优势之外，还因为它的使用寿命预计能达到100年左右，相较于我国对于高铁寿命为25年，显然竹子缠绕复合材料是具备综合优势，性能远超不锈钢。

其实，早在2017年6月，竹缠绕高铁车厢样品研制成功，发现不仅材料性能符合要求，还意外地发现竹子缠绕复合材料具有更加良好的保温效果，而且还具有更加良好的隔音效果，还具有吸收缓冲撞力的天然属性。测试结果还显示，使用竹子缠绕复合材料的车厢在受到极限的情况下，能够有效减少乘客所受到的冲击力，由此增强了安全性能，降低事故伤亡率。除了竹子缠绕复合材料所打造的高铁车厢，还有竹缠绕管、竹缠绕管廊、竹缠绕整体组合房屋等产品已经进入推广阶段。

值得推广和运用的因素在于，竹子缠绕复合材料不仅性能突出且使用寿命长，而且在生产成本上也更加节约。根据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内容，表示竹缠绕复合管成本大概是球墨铸铁管的80％-90%，是塑料管的60％-70%，比目前钢筋水泥管廊成本低20%以上。

对于这种新型材料，北京林业大学校长宋维明在 告中还指出，竹子缠绕复合材料技术具有碳汇、节能、保温、抗震这四大优势。而且，中国所研发和生产的竹缠绕复合材料在施工安装时也比较方便。有相关分析结果表明，在“埋地1 m深、地面车载90 t”的施工情况下，竹缠绕复合管廊的最大竖向变形远远低于1％，控制标准更是低于3％。而这相较于传统材料的管廊，同样的施工条件下，使用竹缠绕管廊的成本可降低30％左右，而安装效率则可提高10%~80%。

而发明“竹缠绕复合材料”技术的发明单位，是坐落在我国浙江萧山的鑫宙竹基复合材料科技公司，之所以能够成为全球唯一一家专门从事竹缠绕复合材料的研发公司，这背后是鑫宙经历了12载的风雨兼程，让再普通不过的竹子变成“黄金”的过程。需要重点介绍的是，鑫宙所研发的竹子缠绕复合材料已经获得150多项国内专利，其中有27项是发明专利，其他大多数是技术专利。同时，鑫宙也斩获了国际专利26项，而且这些专利皆是具备完全自主知识产权的。除此以外，由于鑫宙公司是竹子缠绕复合材料的第一名研发者，因此所制定的标准也成为了国际标准，比如主编了《竹缠绕复合管》《竹缠绕城市管廊》行业标准、国家标准、国际ISO标准。

“中国黑科技”对国内乃至全世界的重大意义

相较于传统加工材料，竹子缠绕复合材料不仅能够替代石化和矿物质等不可再生资源，还能够实现节能减排绿色发展，这对于世界环保事业具有重大意义。而且，竹子缠绕的复合材料还成为“富民工程”。回望我国，可谓是竹类资源丰富，并且栽种的历史悠久，英国著名学者李约瑟在来过中国之后，在其《中国科学技术史》中写到中国古代用竹子制造成各种产品时，将中国称之为“竹子文明国度”。纵使来到现代，全球范围内最适合用于加工的毛竹，其成长范围将近90％是在中国，却依然难以给中国带来更好的收益，因为我国竹子产业化程度低，且行业引导不足。而今，在竹子缠绕复合技术之下，发展竹产业在我国有得天独厚的优势，优势资源没得到充分发挥。

由上述的预估数据中不难看出，在竹子缠绕复合材料的生产之下，能够带动一整条产业链的发展，所能够提供的岗位十分庞大，所以被称之为精准扶贫的新路子再恰当不过。而中国向来是“实干家”，发展民生工程向来不只是喊喊响亮的口号，而是已经落到实处。根据相关资料显示，我国贫困县云南盐津、湖南绥宁、湖北通山、河南洛宁等10余个项目已与政府成功签约，并投入到竹子缠绕复合材料相关的工程当中。

古人云：达则兼济天下，穷则独善其身！中国作为国际上的经济大国，对于国际环保、摆脱贫困等事业向来体现大国风范，以竹子缠绕复合材料让国内贫困户摆脱贫困的方式，也同样分享给其他有所需要的国家。根据相关资料显示，我国应国际竹藤组织邀请，先后考察了菲律宾、尼泊尔、缅甸、老挝、牙买加、埃塞俄比亚、喀麦隆、委内瑞拉、巴西等国家，考察这些国家不仅仅因为也是主要竹产区国家，同时也希望能够运用竹子缠绕复合材料促进贫困人群能够尽快摆脱贫困。基于这个工程，国际竹藤组织总干事费翰思代表相关国家表示，中国为世界脱贫事业作出重大贡献。

从我国来看，竹子缠绕复合材料的成功研发，不仅仅是环保和脱贫共同进行的有力加持，对于我国科技技术领域来说，更是再一次证明我国科技能力的进步。从国际上来看，中国通过国际合作把它推广到全世界，更加环保且造价更低，可谓是用竹子为全球打造青山绿水。