創新驅動林產工業綠色發展

劉軍利, 蔣劍春

(1.中國林業科學研究院 林產化學工業研究所；生物質化學利用國家工程實驗室；國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室；江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室， 江蘇 南京 210042； 2.南京林業大學 林業資源高效加工利用協同創新中心, 江蘇 南京 210037)

林業產業是規模最大的綠色經濟體,對推進林業現代化建設具有不可替代的作用。林產工業是林業產業的主體。黨的十八大以來，我國林業產業進入了歷史上發展最快的時期，林業產業總產值年平均增速達12.1%，保持全球林產品生產、貿易第一大國地位。2017年全國林業產業總值首次突破7萬億元，林產品進出口貿易額達1 500億美元；預計到2020年林業產業總值將達到8.7萬億元[1]。但我國林業產業仍處于“總體跟進、局部并行、少數領先”的發展階段，與發達國家相比仍存在大而不強、附加值低、競爭力弱、集約化程度低、資源供給嚴重不足等諸多問題，迫切需要通過科技創新驅動林業產業可持續發展。十九大報告為未來中國推進生態文明建設和綠色發展指明了路線。建設人與自然和諧共生的現代化、滿足人民日益增長的綠色林產品需求成為林業產業新使命。發展林業產業既是實現綠色發展的潛力所在，又是實現協調發展、共享發展的優勢所在，還是推進創新發展、開放發展的重要領域，加快林業產業發展對于貫徹落實五大發展新理念，促進鄉村振興，實現“綠水青山就是金山銀山”的戰略構想意義重大。筆者在分析國內外林產工業現狀、存在問題與發展趨勢的基礎上，提出了創新驅動林產工業綠色發展建議,對林產工業快速發展具有指導意義。

1 國際林產工業發展現狀

1.1 原木

2011年以來，世界原木總產量穩步增長，2016年達到了37.33億立方米；針葉材與非針葉材同步增長，針葉材與非針葉材比例穩定在1∶2左右(見表1)。

表1 世界原木產量[2]

工業原木(表2)與木質燃料原木(圖1)產量基本持平。由表2可知，2016年工業原木總產量達18.66億立方米，多年穩步增長，針葉材比例達到56.3%；單板原木以針葉材為主，占65.5%；制漿材原木兩種材種基本持平；其他工業原木以非針葉材為主，占80.7%。工業原木中，單板原木、制漿材原木以及其他工業原木產量比例分別56.6%、 34.5%和8.9%。單板原木和制漿材原木均有所增長。

表2 世界工業原木產量

由圖1可見，木質燃料原木2016年產量達到18.67億立方米，總體保持穩定，略有增長；以非針葉為主，達到16.60億立方米，占木質燃料原木總產量的88.9%。

1.2 鋸材

圖2給出了2011～2016年世界鋸材產量。2016年，世界鋸材產量達到4.65億立方米，比2011年增長了16.6%；針葉材比例較大，達到了70%以上。

圖1世界木質燃料原木組成圖2世界鋸材產量

Fig.1CompositionofwoodfuelintheworldFig.2Sawntimberproductionintheworld

1.3 木質顆粒

2016年，世界木質顆粒產量(表3)達到2 860萬噸，比2012年增長了58.4%，增長幅度較快。歐盟地區是木質顆料的主要生產和消費地區，產量達到世界總產量的50%以上，但近年來生產量降低，進口量增加。

表3 世界木質顆粒產量1)

1)EU:歐盟European Union; US:美國United States of America; CA:加拿大Canada; DE:德國Germany; SE:瑞典Sweden; LV:拉脫維亞Latvia; VN:越南Vietnam; EE:愛沙尼亞Eatonia; CN:中國China，下表同the same as in following tables

1.4 木炭

2016年，世界木炭產量(表4)達到5 107萬噸，比2011年略有增長，年增長幅度不足2%。巴西產量居第一位，產區主要集中在非洲等發展中國家，中國木炭產量穩定在170萬噸左右。

1)BR:巴西Brazil; NG:尼日利亞Nigeria; ET:埃塞俄比亞Ethiopia; IN:印度India; CG:剛果Congo; GH:加納Ghana; TZ:坦桑尼亞Tanzania,下表同the same as in following tables

1.5 木材剩余物

2016年，世界木材剩余物量(表5)達到23 016萬立方米，比2011年增長27.2%。中國木材剩余物量居第一位，達到9 300萬立方米；占全世界總量的40.4%，利用好剩余物對發展中國林產工業極其重要。其次是歐盟地區，木材剩余物量達6 207萬立方米。

表5 世界木材剩余物量

1.6 人造板

2016年人造板產量達到了40 951萬立方米，較2011年增長29.1%；纖維板、刨花板、膠合板和單板分別占29%、 29%、 38%和4%。

1.6.1單板 2016年世界單板產量達1 435萬立方米，穩中有升，中國單板產量(303萬立方米)居世界第一位，保持穩定；越南增長幅度最大，較2011年增長了556.3%(見表6)。

1.6.2膠合板 2016年世界膠合板產量(表7)達15 722萬立方米，較2011年增長43.8%。中國膠合板產量居世界第一位，較2011年增長65.7%；生產地區主要集中在表7中列舉的幾個國家，占膠合板總產量的90%以上。

表6 世界單板板產量1)

1) RU: 俄羅斯Russia; MY: 馬來西亞Malaysia; ID:印度尼西亞Indonesia; NZ:新西蘭New Zealand,下表同the same as in following tables

表7 世界膠合板產量及產地1)

1)JP:日本Japan,下表同the same as in following tables

1.6.3刨花板 2016年世界刨花板產量達11 897萬立方米，較2011年增長21.4%。中國刨花板產量居世界第一位，較2011年翻了接近一番；主要生產地區均呈現增長態勢；歐盟地區占33.0%(見表8)。

表8 世界刨花板產量1)

1)TR:土耳其Turkey,下表同the same as in following tables

1.6.4纖維板 2016年世界纖維板產量(表9)達11 898萬立方米，較2011年穩中有升。中密度板占主體，達82%，較2011年增長28.4%；硬質纖維板與其他纖維板保持穩定，略有增長。由表9可知，中國纖維板總產量居世界第一位，占世界總產量的50%以上。其次是歐盟和美國，這3個國家和地區的纖維板產量占總產量的75%以上。

表9 世界纖維板產量

1.7 木材制漿

2016年，世界木漿總產量(表10)達到了17 829萬噸，保持穩定，較2011年僅增長2.8%；化學漿、機械漿、半化學漿、溶解漿分別占77.5%、 14.0%、 5.0%和3.5%；可見化學法仍然是制漿主導技術。

表10 木漿產量1)

1)FI:芬蘭Finland; ZA:南非South Africa; AT:奧地利Austria,下表同the same as in following tables

1.7.1機械漿 2016年世界機械漿產量2 490萬噸，總產量持續下降。加拿大產量居世界第一位；表10中主產區產量占總產量的75%以上。

1.7.2半化學漿 2016年世界半化學漿產量887萬噸，總產量保持穩定。美國產量居世界第一位；主產區主要分布在美國、中國等6個國家，占總產量的76%以上。

1.7.3化學漿 2016年世界化學漿產量13 821萬噸，總產量保持穩定。美國產量居世界第一位；主產區主要分布在美國、巴西、加拿大、日本、中國等7個國家，占總產量的70%以上。巴西、中國增長幅度較大，較2011年分別增長了35.5%和28.1%。

1.7.4溶解漿 2016年世界溶解漿產量631萬噸，總產量保持增長態勢。美國產量居世界第一位；主產區主要分布在美國、南非、巴西、瑞典、加拿大、奧地利和芬蘭等7個國家，占總產量的70%以上。歐盟地區增長幅度較大，較2011增長188.1%。

2 國內林產工業發展現狀

2.1 原木

中國原木總產量保持在3.4億立方米，總消費量保持在3.9億立方米[2-3]。

2.1.1工業原木 由表11可見，2016年中國工業原木總產量達1.67億立方米，凈進口4 911萬立方米，總消費量達2.16億立方米，占世界總產量的11.59%，進口依存度超過20%[2-3]。

表11 中國工業原木產量和消費量

圖3 中國木質燃料原木產量Fig. 3 Production of fuelwood in China

2.1.2木質燃料原木 2011～2016年中國木質燃料原木產量如圖3所示。由圖3可知，從2011年至2016年用作木質燃料的針葉原木和非針葉原木量均呈略微下降的趨勢，分別從7 507萬立方米和11 037萬立方米下降至6 983萬立方米和10 265萬立方米，下降幅度較小。木質燃料原木總產量也呈下降趨勢，2011年總產量為1.85億立方米，2016年總產量1.72億立方米，且以自產為主[2-3]。

2.2 鋸材

2016年，中國鋸材產量(表12)達到7 434萬立方米，比2011年增長了66.5%；總消費量10 829萬立方米，純進口3 423萬立方米，占世界貿易量的23.94%；進口依存度超過31%[2-3]。

表12 中國鋸材產量和消費量

2.3 人造板

2016年中國人造板總產量20 371萬立方米(表13)，占世界總產量接近50%，消費量與產量同步增長，較2011年分別增長55.6%和52.0%；進出口量增幅不大。增長量以國內市場拉動為主。產品結構中膠合板占56%，其次是纖維板占32%(表14)。單板、膠合板、刨花板和纖維板產量均居世界第一位[2-3]。

表13 中國人造板總產量

2.3.1單板 2016年中國單板產量303萬立方米，保持穩定，占世界總產量的21.15%；消費量穩步增長，較2011年增長26.5%；增長量主要依靠進口解決[2-3]。

表14 中國人造板產量

2.3.2膠合板 2016年中國膠合板產量11 340萬立方米，較2011年增長65.7%，占世界總產量超過70%，消費量與產量同步增長；進口量保持穩定；出口量增加，占生產量的10%左右。出口量是進口量的10倍左右，凈出口1 018萬立方米。

2.3.3刨花板 2016年中國刨花板產量2 311萬立方米，增長幅度較大，較2011年增長超過80.8%，占世界總產量接近20%，消費量與產量同步增長；進出口量保持穩定。進口量是出口量的4倍左右，以國內市場為主。

2.3.4纖維板 2016年中國纖維板產量6 417萬立方米，消費量與產量同步增長，較2011年分別增長31.1%和29.0%，占世界總產量的50%以上；進出口量均略有下降。增長量以國內市場帶動為主。纖維板產品結構以中密度板為主，占90%。

2.4 木材制漿

2016年中國木漿總產量1 064萬噸(表15)[2-3]，消費量3 112萬噸，穩定增長，消費量占世界總產量的17.5%；進口量是自產量的2倍左右。進口依存度達到66.08%。木漿生產結構中化學漿、半化學漿、機械漿、溶解漿分別占74%、 16%、 8%和2%；消費結構中化學漿、半化學漿、機械漿、溶解漿分別為78%、 11%、 3%和8%；化學漿、溶解漿比例提高。

2.4.1機械漿 2016年中國機械漿產量87萬噸，產量保持穩定 ，僅占世界總產量的3.5%；進出口貿易量較少；消費以自產為主。

2.4.2半化學漿 2016年中國半化學漿產量171萬噸，消費量347萬噸，產量保持穩定，消費量穩步增長，主要依靠進口解決，消費量占世界總產量的39.1%；消費量居世界第一位，產量居第二位。進口依存度達50%。

表 15 中國木漿總產量

2.4.3化學漿 2016年中國化學漿產量785萬噸，消費量2 416萬噸，產量和消費量穩步增長；進口量是產量的2倍左右，進口依存度達67.86%；消費量占居世界第一位，產量居第五位。

2.4.4溶解漿 2016年中國溶解漿產量僅22萬噸，消費量261萬噸，消費量穩步增長，較2011年增長86.9%，主要依靠進口解決，進口依存度超過90%；消費量占世界總產量的41.4%，消費量居世界第一位。

2.5 林化產品

2016年，中國松脂總產量達到130萬噸；生漆產量2.2萬噸；橡膠產量81.6萬噸；油桐籽40萬噸；烏桕籽3.2萬噸；活性炭產量超過50萬噸，出口量超過50%；松香類產品174萬噸；松節油類產品26萬噸；樟腦1.34萬噸；栲膠7 584噸；紫膠3 344噸；冰片2 002噸。林化產品的產區分布在福建、兩湖、兩廣、云貴等資源集中區[3-5]。

3 林產工業發展趨勢及存在問題

3.1 發展趨勢

縱觀國內外的發展現狀，林產工業未來發展呈現以下幾方面態勢：1)以木材消耗為主體的木材加工產業向木質基新材料方向發展，材料功能化、產品綠色化、加工低碳化成為主旋律；2)傳統制漿研究向生物質煉制方向發展，資源全質高效利用成為重點；3)以綠色化學轉化利用為特征的高效高附加值精深加工、定向轉化、功能化、環境友好化的生物質戰略型新興產業，將成為林產化工產業發展的新生動力；4)前沿技術如3D打印、木竹材仿生、智能化控制、生物制造等對解決木竹材資源不足、拓展應用領域提供了原創力；5)現代先進制造技術與傳統產業技術廣泛融合，正構建起新型的林產工業技術創新鏈，推動林業產業的轉型升級；6)林產品貿易向森林認證和產品綠色認證轉變，綠色認證由民間上升為政府行為。美國農業部(USDA)生物優先計劃推出的生物基產品標簽計劃；國家質檢總局、國家標準委發布的《綠色產品評價》國家標準公告，人造板與木質地板名列第一批綠色產品評價體系。

3.2 發展存在的主要問題

首先，資源短缺是制約林產工業發展的最大障礙。原木、鋸材、木漿等主要林產品消費缺口較大，依靠進口，木材供需的結構性矛盾十分突出。林產工業產品日益增長的需求與林業資源短缺的矛盾不斷加劇；其次，林產工業面臨著由利用天然林為主向利用人工林為主轉變、由單一擴大生產規模向擴大規模與節能降耗并舉轉變；再次，林產工業存在勞動密集型、產品低端型企業所占比重大，最終產品附加值僅為發達國家的1/3左右，林業產業在全球產業分工中仍處于中低端位置等問題。

總之，林產工業迫切需要由過度消耗森林資源的粗放經營向精深加工的集約經營轉變，由勞動密集型向資本和技術密集型轉變，由產業分散化向產業集群化轉變。創新是推進林產工業轉變的源動力。

4 創新發展建議

21世紀是綠色發展的時代。林產工業要面向國家林業現代化發展的戰略需求, 按照“節能降耗、前沿引領、創新驅動、綠色發展”的發展思路，圍繞傳統產業轉型升級、新興產業培育，針對制約林產工業綠色發展的瓶頸環節，創新林產工業發展的核心技術，構建林產工業發展新模式，滿足人們對綠色林產品供給的需求，助力鄉村振興與精準扶貧。具體建議如下：

1)加強綠色林產品供給，滿足人們對生態產品的強烈需求。一是產品本身的綠色化；二是生產過程清潔化。重點研發清潔生產工藝和甲醛等污染物減控技術，建立綠色產品認證體系。2)加強智能化先進制造技術應用，緩解日益增長的勞動力緊張局面，提高勞動效率，降低生產成本。以“中國制造2025”新一輪裝備制造革命為契機，強化林業裝備產業鏈上下游協同研發，大力開展林業共性裝備技術創新、重大裝備研發以及應用示范。3)加強低質材高效綜合利用技術研發，緩解我國林業產業面臨的原料資源短缺的問題。重點研發利用低質材生產新型優質產品、人造板節材降耗制造、人工林木材改良等技術。4)創新拓展以非木質資源為主體的利用領域，推進以木材消耗為主體的林產工業的轉型升級。重點研發生物質能源、林源醫藥、林源飼料、林業特色資源利用等新興產業技術。5)加強基礎研究，提高林產工業原創性研究能力，為產業發展提供動力。重點開展木竹材仿生與智能性響應機制、木竹復合材料功能化機理與應用基礎、木質纖維資源高效利用理論、林源非木質資源的化學與利用基礎等重大理論研究。6)加強多學科交叉融合，開展協同創新研究。重點加強物聯網技術、新材料技術、新能源技術、生物制造技術等前沿技術在林產工業中的應用。