生产全球70%的纤维，却要靠70%依赖进口的石油来支撑——这是中国纤维产业此刻面临的真实处境，也是一个足以定义产业命运的结构性矛盾。

作为#第11届生物基大会暨展览(Bio-based 2026)的 大会共同主席，5月21日，在上海，中国工程院院士、天津科技大学教授、生物基纤维材料全国重点实验室主任 程博闻 以《生物基纤维材料创新及应用》为题发表主题演讲。他从这一矛盾切入，系统梳理了中国纤维产业的深层困局，并给出了一条从技术突破到产业重构的完整路线图。

【下文根据演讲整理，内容有删节】

01

"世界第一"背后的原料困局

数字很亮眼，隐忧也很真实。

中国纤维产量连续多年位居全球第一，产业用纤维（国防军工、医疗、能源等工业领域）的消耗占比已从早年的5%跃升至超过30%，纤维材料早已不只是服装面料，而是深度嵌入现代工业体系的基础材料。

但支撑这一庞大产业的原料，有高达65%来自石油基化工原料，也就是所谓的"化学纤维"。去年，国内石油基化学纤维产量约7000万吨，占全部纤维的65%，而这一产量所消耗的石油，占到全国石油总消耗量的15%。

问题在于，中国石油对外依存度超过70%。这意味着，每当国际油价波动——无论是地缘冲突还是减产协议——国内纤维产业都会承受直接冲击。与此同时，石油基纤维的加工过程碳排放较高，在双碳目标约束日趋收紧的背景下，传统路径正在逼近天花板。

程博闻院士的判断直截了当："发展生物基纤维材料，是降低石油依赖、落实双碳目标的必然选择。"

02

老路走不通了：120年粘胶工艺的历史局限

既然生物基是方向，为什么至今普及程度仍然有限？答案藏在一个已经沿用了120年的技术里。

再生纤维素纤维的主流生产方式，是粘胶法——1892年由英国科学家Cross、Bevan和Beadle共同发明，1905年由英国Courtaulds公司率先实现商业化生产。时至今日，这一工艺年产量仍达约448万吨，是生物基纤维中规模最大的品类。但粘胶法的问题同样积累了120年：流程冗长、耗水量极大、纺丝速度仅约80米/分钟，且会产生大量废气、废水、废渣，既不符合双碳要求，也难以支撑更大规模的产业扩张。

程博闻院士指出，根本原因在于纤维素本身极难溶解，现有工艺不得不通过衍生化手段（即先改变纤维素的化学结构，再溶解纺丝，再还原）来绕过这一难题，由此带来了整条工艺链的冗余与污染。

"要实现清洁加工，核心是研发新型溶剂和加工方式，让纤维素不经衍生化就能直接解离和重组。"他将此定义为"世界级难题"，也是生物基纤维材料全国重点实验室（以下简称：实验室）当前最重要的攻关方向之一。

03

技术破局：Lyocell国产化走出了一条路

在等待世界级难题被攻克之前，一条已经被验证的技术路线正在快速成熟——Lyocell纤维。Lyocell纤维由荷兰Akzo Nobel公司于1970年代率先研发，后经英国Courtaulds商业化、奥地利Lenzing（天丝Tencel）发扬光大。

Lyocell纤维的原理，是将纤维素溶解在N-甲基吗啉氧化物（NMMO）水溶液体系中，通过物理溶解而非化学衍生实现纺丝，溶剂可循环回收利用，整个加工过程相对清洁，纤维强度也显著优于传统粘胶纤维。

这条路线最大的突破，是实现了国产化。

程博闻院士介绍，中国已是全球第二个完成Lyocell纤维国产化的国家，近年来进展尤为显著：

• 产能大幅扩张：单线产能从最初的2万吨提升至目前的8万吨，10万吨产能的高效溶解技术与装备也已进入推进阶段；

• 溶剂实现国产：关键溶剂NMMO已由国内企业自主生产，溶剂回收效率达到97%，关键溶剂已实现国产化；

• 成本持续下降：通过工艺优化将纺丝液黏度降低20%，带动能耗同步下降约20%，每吨生产成本大幅降低。

这意味着，长期以来制约Lyocell纤维大规模推广的两道门槛——原料进口依赖与高生产成本——已有实质性松动。对下游纺织企业来说，生物基替代方案正从"贵而好"变得"既好又可及"。

与此同时，实验室还在探索以低聚合度纤维素、非木材原料为基础的溶解新工艺，部分技术已进入工业化试验阶段，有望进一步压缩成本。

程博闻院士强调，成本竞争力是Lyocell纤维能否真正取代石油基纤维的关键。"只有把成本降下来，生物基纤维才能在市场上站稳脚跟。"

04

功能化：从"能用"到"好用"

降本只是第一步。

程博闻院士认为，生物基纤维要真正赢得市场，还必须从"能用"走向"好用"——也就是功能化和高端化。这背后有一条共同逻辑：纤维素具有亲肤、可降解、易染色的优势，为功能拓展提供了合成纤维难以复制的底层优势，关键在于如何将这一优势定向释放到具体应用场景中。

目前，实验室已在多个功能与高性能方向取得实质进展：

阻燃纤维：通过绿色新溶剂法制备的阻燃纤维素纤维，可应用于国防军工、消防等高要求领域。程博闻院士特别指出，纤维素基阻燃纤维在高温下不会熔化，具有本征的抗熔滴特性，这一特性是合成纤维无法比拟的。

抗原纤化Lyocell纤维：普通的Lyocell纤维在染整加工和使用过程中存在起毛、开裂的问题，影响Lyocell纤维应用，相关抗原纤化技术正在逐个被攻克。

抗菌纤维：纤维素本身亲肤性强，在此基础上开发的抗菌纤维素纤维尤其适合内衣产品，产业化后将填补国内高品质天然抗菌纤维的空白。

生物合成蛋白复合纤维：这是程博闻院士重点介绍的方向。通过生物发酵制备蛋白，再与Lyocell体系复合纺丝，可生产出兼具纤维素骨架与蛋白功能的复合纤维，已实现工业化生产。程博闻院士回顾指出，2024年已成为生物合成蛋白纤维工业化的关键节点——多家企业批量建厂的计划相继落地，纤维素功能化的规模化进程由此正式开启。

此外，实验室还在相变调温纤维、高强纤维素纤维、纤维素基碳纤维等方向持续布局，应用场景延伸至航空轮胎、国防军工等高端领域。

另一个值得关注的创新方向，是Lyocell纤维素纺丝直接连续铺网技术——跳过传统的短纤-梳理等路线制备纤维素纤维水刺非织造布，直接一步法将纤维素纤维成网水刺制备非织造布。这一工艺生产的产品可应用于医疗包装、面膜乃至高端电子擦拭材料，其中高端电子擦拭材料售价最高达24万元/吨，是普通Lyocell纤维的近20倍，利润空间极为可观，且生产过程完全低碳。

05

从实验室到产业集群：2030年的目标有多难？

技术突破之外，程博闻院士也坦诚地列出了整个行业当前面临的系统性挑战：

合成生物学路线生产的生物基材料，目前仍存在微量杂质多、纯度低、分子量分布宽的问题；部分关键原料依赖进口，存在"卡脖子"风险；整体标准检测体系尚不健全；国内功能与高性能生物基纤维产量占比不足3%，市场竞争力偏弱。

对应国家规划——2030年绿色溶剂法的生物基再生纤维素产量占比提升至60%，生物基纤维总产能达到2000万吨——程博闻院士坦言，这一增速"难度极大"。

但他同样给出了实验室层面的目标承诺：减碳30%、生物基纤维总产量突破2000万吨、占全部纤维总量的25%、石油替代比例提升30%，并扶持打造5—6个千亿级生物基产业集群。

实验室将通过AI辅助设计开发新型纤维素溶剂体系，牵头构建生物基纤维标准与评价体系（实验室同时承担世界纺织新材料标准化牵头单位职责），并联合天津科技大学、天津生物工程所等机构，构建非粮生物质生物制造的完整技术体系。

在演讲的最后，程博闻院士说了一句话，或许最能概括这条路的难度与必要性：

"全产业链研发与产线合作，多学科交叉，设计与工程优化，装备与技术协同，产品标准与应用评价——缺任何一环，都会受到制约。"

从"耗油大户"到绿色纤维强国，这条路没有捷径。但程博闻院士的演讲至少说明了一件事：技术路线已经清晰，产业逻辑已经打通，剩下的问题不再是"能不能做"，而是"能做多快"。

程博闻院士 不仅清晰地描绘中国绿色纤维强国之路，还与中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员，浙江省全省生物基高分子材料重点实验室主任 朱锦、合肥利夫生物科技有限公司副总经理、杭州利夫生物科技有限公司总经理 罗钊、深圳光华伟业股份有限公司董事长 杨义浒、珠海金发生物材料有限公司 技术总经理 付学俊一起参与【先锋对话 · Bio-based Talks】，共同探讨：从“示范”到“规模”——“十五五”开局，生物基产业如何跨越规模化应用的临界点？

【先锋对话 · Bio-based Talks】精彩内容将于近期整理发布。欢迎关注公众号「生物基能源与材料」，第一时间获取独家深度内容以及行业资讯。

关于生物基纤维材料全国重点实验室

生物基纤维材料全国重点实验室由中国通用技术集团的中国纺织科学研究院有限公司联合浙江理工大学、天津科技大学在原生物源纤维制造技术国家重点实验室基础上重组建立。原实验室是2007年科技部首批建设的36家企业国家重点实验室之一，也是纺织行业唯一的企业国家重点实验室，现定位应用基础研究，实验室主任为程博闻院士，学术委员会主任为俞建勇院士。

该实验室聚焦生物基纤维原料分离精制与绿色制造、绿色制备技术、高端高值化应用基础三大方向，开发新溶剂法纤维素再生纤维绿色溶解技术及涤纶工业丝熔体直纺技术，实现装备国产化。实验室团队包含陈文兴院士等35位国家级人才，近五年牵头国家级项目23项，制修订国际标准17项。2025年与低碳合成工程生物学、微生物改造技术、合成生物学技术全国重点实验室达成战略合作，共同开展生物基纤维材料低碳合成与应用联合攻关。实验室通过开放课题基金支持生物基纤维原料、制备技术及高值化应用研究，推动构建自主可控产业链生态体系。

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