碳纳米管生产制造项目立项报告

1、泓域咨询/碳纳米管生产制造项目立项报告碳纳米管生产制造项目立项报告MACRO 泓域咨询碳纳米管生产制造项目立项报告说明迄今为止发现的碳材料里，石墨烯倍受关注，然而想要大规模制备以及产业化，短时间内又很难实现。相比之下，碳纳米管成为目前使用最为充分的新型纳米材料。该碳纳米管项目计划总投资20084.62万元，其中：固定资产投资16085.33万元，占项目总投资的80.09%；流动资金3999.29万元，占项目总投资的19.91%。达产年营业收入28377.00万元，总成本费用21740.42万元，税金及附加337.35万元，利润总额6636.58万元，利税总额7889.32万元，税后净利润497

2、7.43万元，达产年纳税总额2911.88万元；达产年投资利润率33.04%，投资利税率39.28%，投资回报率24.78%，全部投资回收期5.54年，提供就业职位569个。报告从节约资源和保护环境的角度出发，遵循“创新、先进、可靠、实用、效益”的指导方针，严格按照技术先进、低能耗、低污染、控制投资的要求，确保投资项目技术先进、质量优良、保证进度、节省投资、提高效益，充分利用成熟、先进经验，实现降低成本、提高经济效益的目标。.报告主要内容：项目基本情况、建设背景及必要性分析、市场研究分析、产品规划分析、项目建设地研究、土建工程方案、工艺可行性分析、环境影响分析、项目安全管理、项目风险说明、项目

3、节能评估、实施计划、项目投资方案分析、项目经济收益分析、综合结论等。CNT是一种新型碳结构材料，微观外形是同轴圆管，管壁为数层呈正六边形结构的碳原子，碳纳米管是由单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状石墨晶体，最早于1991年由日本电子公司(NEC）的饭岛博士发现。基本单元为六边形碳环结构，一般径向尺寸（沿管）为微米量级，轴向尺寸(横截面）为纳米级，因此被称为碳纳米管。CNT具有优异的电学、力学、化学等性能，在多项领域中显示出巨大的应用潜能。第一章 项目基本情况一、项目概况（一）项目名称碳纳米管生产制造项目碳纳米管因其优异的性质，广泛应用于力学、能源、纳米器件、电

4、子器件、传感器、催化等领域，其中在超级电容器领域已经实现产业化。碳纳米管具有独特的导电性、很高的热稳定性和本征迁移率，比表大，微孔集中在一定范围内，满足理想的超级电容器电极材料的要求。碳纳米管的电磁效应同样存在着两端正负极场和单极粒子的特质性质，前者是以复合量子态的存在，是在下面第5行成复合材料人们的生活应用，而后着的单极碳粒子的性质是可以组成粒子点阵跃迁跳跃的纳米线，它的能效要有更高的辐射能量存在。（二）项目选址xxx产业示范园区（三）项目用地规模项目总用地面积56875.09平方米（折合约85.27亩）。（四）项目用地控制指标该工程规划建筑系数77.17%，建筑容积率1.22，建设区域绿化

5、覆盖率7.93%，固定资产投资强度188.64万元/亩。（五）土建工程指标项目净用地面积56875.09平方米，建筑物基底占地面积43890.51平方米，总建筑面积69387.61平方米，其中：规划建设主体工程42736.63平方米，项目规划绿化面积5505.77平方米。（六）设备选型方案项目计划购置设备共计135台（套），设备购置费5060.24万元。（七）节能分析1、项目年用电量1347339.59千瓦时，折合165.59吨标准煤。2、项目年总用水量15825.07立方米，折合1.35吨标准煤。3、“碳纳米管生产制造项目投资建设项目”，年用电量1347339.59千瓦时，年总用水量1582

6、5.07立方米，项目年综合总耗能量（当量值）166.94吨标准煤/年。达产年综合节能量49.87吨标准煤/年，项目总节能率22.30%，能源利用效果良好。（八）环境保护项目符合xxx产业示范园区发展规划，符合xxx产业示范园区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。（九）项目总投资及资金构成项目预计总投资20084.62万元，其中：固定资产投资16085.33万元，占项目总投资的80.09%；流动资金3999.29万元，占项目总投资的19.91%。（十）资金筹措该项目现阶段投资

7、均由企业自筹。（十一）项目预期经济效益规划目标预期达产年营业收入28377.00万元，总成本费用21740.42万元，税金及附加337.35万元，利润总额6636.58万元，利税总额7889.32万元，税后净利润4977.43万元，达产年纳税总额2911.88万元；达产年投资利润率33.04%，投资利税率39.28%，投资回报率24.78%，全部投资回收期5.54年，提供就业职位569个。（十二）进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。实行动态计划管理，加强施工进度的统计和分析工作，根据实际施工进度，及时调整施工进度计划，随时掌握关键线路的变化状况。科学组织施工平行流水作业，交叉施工，使施工

8、机械等资源发挥最大的使用效率，做到现场施工有条不紊，忙而不乱。二、报告说明项目报告通过对项目科学深入的市场需求和供给分析、未来价格预测、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、节能减排、投资估算、资金筹措、盈利能力等方面的科学研究，从市场、技术、经济、工程等角度对项目进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行科学预测，为项目决策提供了公正的、可靠的、科学性的投资咨询意见。三、项目评价1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合xxx产业示范园区及xxx产业示范园区碳纳米管行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进xxx产业示范园区碳纳米管

9、产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。2、xxx有限公司为适应国内外市场需求，拟建“碳纳米管生产制造项目”，本期工程项目的建设能够有力促进xxx产业示范园区经济发展，为社会提供就业职位569个，达产年纳税总额2911.88万元，可以促进xxx产业示范园区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。3、项目达产年投资利润率33.04%，投资利税率39.28%，全部投资回报率24.78%，全部投资回收期5.54年，固定资产投资回收期5.54年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。4、改革开放40年来，民间投资和民营经济由小到大、由弱变强，已

10、日渐成为推动我国经济发展、优化产业结构、繁荣城乡市场、扩大社会就业的重要力量。从投资总量占比看，2012年以来，民间投资占全国固定资产投资比重已连续5年超过60%，最高时候达到65.4%；尤其是在制造业领域，目前民间投资的比重已经超过八成，民间投资已经成为投资的主力军。综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。四、主要经济指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积平方米56875.0985.27亩1.1容积率1.221.2建筑系数77.17%1.3投资强度万元/亩188.641.4基底面积平方米43890.511.5总建筑面积平方米693

11、87.611.6绿化面积平方米5505.77绿化率7.93%2总投资万元20084.622.1固定资产投资万元16085.332.1.1土建工程投资万元5651.792.1.1.1土建工程投资占比万元28.14%2.1.2设备投资万元5060.242.1.2.1设备投资占比25.19%2.1.3其它投资万元5373.302.1.3.1其它投资占比26.75%2.1.4固定资产投资占比80.09%2.2流动资金万元3999.292.2.1流动资金占比19.91%3收入万元28377.004总成本万元21740.425利润总额万元6636.586净利润万元4977.437所得税万元1.228增值税

12、万元915.399税金及附加万元337.3510纳税总额万元2911.8811利税总额万元7889.3212投资利润率33.04%13投资利税率39.28%14投资回报率24.78%15回收期年5.5416设备数量台（套）13517年用电量千瓦时1347339.5918年用水量立方米15825.0719总能耗吨标准煤166.9420节能率22.30%21节能量吨标准煤49.8722员工数量人569第二章 建设背景及必要性分析一、碳纳米管项目背景分析碳纳米管具有独特的导电性、很高的热稳定性和本征迁移率，比表大，微孔集中在一定范围内，满足理想的超级电容器电极材料的要求。碳纳米管的电磁效应同样存在着

13、两端正负极场和单极粒子的特质性质，前者是以复合量子态的存在，是在下面第5行成复合材料人们的生活应用，而后着的单极碳粒子的性质是可以组成粒子点阵跃迁跳跃的纳米线，它的能效要有更高的辐射能量存在。碳纳米管具有较大的比表，特殊的管道结果以及多壁碳纳米管之间的类石墨层隙，使其成为最有潜力的储氢材料，在燃料电池方面有着重要的作用。碳纳米管已被用于分散和稳定纳米级的金属小颗粒。由碳纳米管制得的催化剂可以改善多相催化的选择。我们国内已经生产出长管，短管，羟基化碳管，羧基化碳管，高导电碳管，镀镍碳管，可溶性碳纳米管。碳纳米管可以做一些表面处理，经过表面处理后，可以溶在乙醇和丙酮中。镀镍碳纳米管广泛应用在防屏蔽

14、上。碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳米管(或称单层碳纳米管，Single-walledCarbonnanotubes,SWCNTs)和多壁碳纳米管(或多层碳纳米管，Multi-walledCarbonnanotubes,MWCNTs)，多壁管在开始形成的时候，层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷，因而碳纳米管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比，单壁管直径大小的分布范围小，缺陷少，具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0.6-2nm，多壁管最内层可达0.4nm，最粗可达数百纳米，但典型管径为2-100nm。碳纳米管依其结构特征可以分为三种

15、类型：扶手椅形纳米管(armchairform)，锯齿形纳米管(zigzagform)和手性纳米管(chiralform)。碳纳米管的手性指数(n，m)与其螺旋度和电学性能等有直接关系，习惯上n=m。当n=m时，碳纳米管称为扶手椅形纳米管，手性角(螺旋角)为30o;当nm=0时，碳纳米管称为锯齿形纳米管，手性角(螺旋角)为0o;当nm0时，将其称为手性碳纳米管。我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管，而且加紧了碳纳米管的应用研究，研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器，并在利用其电子发射性能研制发光器件。从纳米碳管的发现，到今天，已经整整20年了，可惜还依然没有

16、看到当初科学家为纳米碳管所描绘的应用前景。根据笔者多年在该领域的研究，可以归纳为以下一个原因：1.获得高纯的纳米碳管非常困难：众所周知，纳米碳管不是单一的分子形态，传统的分离纯化方法对它不起任何作用;同时碳管有单壁、多壁，长短，粗细，金属非金属之分，这些都为纳米碳管的分离纯化设置了难以逾越的障碍。2.宏观与微观的差异：纳米碳管在微观领域有非常优异的力学、电子、热力学等特性;但是，现实生活中碳纳米管的应用是在宏观领域，如果把纳米碳管组装成宏观的器件或工具，它的那些在微观领域所具有的优良性能还有保存吗?我想答案大多数情况下是否定的。但是由于现状科技的发展速度。以及科学家们的热爱程度，在2006年间

17、国外市场慢慢的出现了用纳米碳管做散热材料，由于纳米碳碳管发展的迅速，在2012年间流入中国散热市场，在这过程中有很多中国人尝试去研究纳米碳散热材料的涂层，在2013年6月13日，中国以纳米碳管作为散热的材料厂家成功走入市场。二、碳纳米管项目建设必要性分析CNT是一种新型碳结构材料，微观外形是同轴圆管，管壁为数层呈正六边形结构的碳原子，碳纳米管是由单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状石墨晶体，最早于1991年由日本电子公司(NEC）的饭岛博士发现。基本单元为六边形碳环结构，一般径向尺寸（沿管）为微米量级，轴向尺寸(横截面）为纳米级，因此被称为碳纳米管。CNT具有优

18、异的电学、力学、化学等性能，在多项领域中显示出巨大的应用潜能。传统导电剂价格低但大量依赖进口，新型导电剂国内技术开发处于第一梯队，锂电池目前常用的导电剂主要包括传统导电剂（如炭黑、导电石墨、碳纤维等）和新型导电剂（如碳纳米管、石墨烯及其混合导电浆料等)，炭黑是目前最为广泛使用的导电剂，价格低廉但较大依赖进口。CNT在导电剂领域主要增长源自于两点，一是新能源汽车需求增长，二是正极导电剂中渗透率提升+硅碳负极导电剂应用。从我国新能源汽车产销量来看，据统计，截至2020年7月，我国新能源汽车累计产量49.6万辆，同比下降31.7%，累计销量为48.6万辆，同比下降32.8%。动力电池方面，据统计，2

19、019年我国动力电池装机量为62.4Gwh，同比增长9.47%，出货量为71Gwh，同比增长9.23%。随着碳纳米管导电浆料在动力锂电池领域的不断渗透，将逐渐替代炭黑成为动力锂电池的主流导电剂。预计到2023年，碳纳米管导电浆料在动力锂电池领域的渗透率将达82.20%，同比2018年提高50.40%。随着高端智能手机、可穿戴设备、无人机等对数码电池导电性能要求的提升，碳纳米管导电浆料在数码电池领域的渗透率未来有望呈现稳定增长趋势。2018年碳纳米管导电浆料在数码电池中渗透率达18.0%，预计到2023年将达31.9%。在碳纳米管等新型导电剂出现前，传统导电剂在锂电池中应用相当成熟，市场份额主要

20、在Cabot、TIMCAL、LION、日本电气化学、日本昭和电工等国外企业手中，中国市场导电剂长期依赖进口。而国产碳纳米管导电剂的问世改变了锂电池导电剂依赖进口的局面，根据高工锂电统计，2018年我国锂电池导电剂行业国产化率为31%，同比提升3个百分点，未来替代空间依然巨大。一般而言，导电剂添加量为正极或负极重量的1%-3%。炭黑在正极材料中的添加量一般为3%左右，而碳纳米管、石墨烯等新型导电剂的添加量可降低至0.5%1%左右，达到同样的导电效果，碳纳米管的用量仅为炭黑的1/61/2。2018年传统炭黑导电剂（SP）为5.0-6.5万元/吨，而碳纳米管导电剂价格为45-55万元/吨，单价为炭黑

21、单价的10倍。但由于掺杂量较小，落实到单位成本，碳纳米管仅是炭黑单位成本的1.7-5倍。从国内CNT浆料市场需求来看，据统计，2018年我国CNT浆料市场需求量为4.59万吨，同比增长38.25%，预计到2023年我国CNT浆料需求量将增长至17.72万吨。据统计，2018年我国CNT浆料市场空间为16亿元，同比2018年增长37.93%。预计到2023年我国CNT浆料市场空间将增长至62亿元。2018年按出货量统计，出货量第一的公司为天奈科技，市占率达到30%。前五大公司为天奈科技、三顺纳米、集越纳米、青岛昊鑫和德方纳米，TOP5所占市占率达到88%。按市值统计与按出货量统计的结果无太大区别

22、，天奈科技面向高端市场，按产值的市场空间进一步增大至34%。2019年，由于下游新能源汽车需求不及预期，CNT行业集中度进一步提升，CNT导电浆料TOP5企业出货量占比进一步提升至92.8%。推陈出新代际价差形成差异竞争，抢占行业技术红利。从价格带上可以看出，2016年天奈科技二代产品开始批量供货，推出之后则伴随着一代产品降价到低于行业竞争对手水平，2017年二代产品开始放量，产能及规模的提升使得二代产品也开始进入降价周期，一代产品进一步低于行业竞争对手价格，2018年天奈科技三代产品开始批量供货，推出之后则伴随前几代产品的进一步降价，形成差异化价格矩阵。依靠着“生产一代，储备一代，研发一代”

23、的产品策略，不断与竞争对手拉开产品代际差距，在市场竞争中抢占CNT行业技术红利。天奈科技在技术研发上持续比行业领先至少一个身位，产品矩阵上不断推陈出新实现差异化竞争，无论是成本导向为主的老产品，还是性能技术导向为主的新产品，从价格及技术上均占据优势。碳纳米管的制备核心在于催化剂的制备。一般碳纳米管粉体的制备可以按步骤分为:催化剂制备，碳纳米管粗粉制备，粗粉纯化和粉碎，化学气相沉积法制造碳纳米管的关键是催化剂，即催化剂是碳纳米管的“基因”。因此催化剂的制备为碳纳米管生产的核心步骤，催化剂的质量、性能将直接影响后续产出的碳纳米管的质量。碳纳米管导电浆料的制备流程是先将丙烯、氮气通过催化剂催化制得碳

24、纳米管粉体，再将粉体与NMP溶剂混合，分散得到导电浆料。碳纳米管导电浆料的核心还是在于碳纳米管粉体制备，而成本占比高达60%的NMP与代际变化无关，因此代际实际成本的变化反应至整体较小。碳纳米管的核心用途为碳纳米管凭借其优越的导电性能，作为一种新型导电剂被锂电池生产企业所广泛使用，用来提升锂电池的能量密度及改善循环寿命。与导电性能、力学性能、导热性能对应的，碳纳米管被作为导电剂、增强材料、导热剂在产业界具有广阔的运用场景，形成了较为广阔的市场。但这些用途目前仍只在较小范围内使用，主要受到航空航天、国防等高精尖产业关注，预计短期内不会达到大面积工业商用的地步。第三章 项目单位概况一、项目承办单位

25、基本情况（一）公司名称xxx有限公司（二）公司简介顺应经济新常态，需要公司积极转变发展方式，实现内涵式增长。为此，公司要求各级单位通过创新驱动、结构优化、产业升级、提升产品和服务质量、提高效率和效益等路径，努力实现“做实、做强、做大、做好、做长”的发展理念。在本着“质量第一，信誉至上”的经营宗旨，高瞻远瞩的经营方针，不断创新，全面提升产品品牌特色及服务内涵，强化公司形象，立志成为全国知名的产品供应商。本公司奉行“客户至上，质量保障”的服务宗旨，树立“一切为客户着想” 的经营理念，以高效、优质、优惠的专业精神服务于新老客户。 公司不断加强新产品的研制开发力度，通过开发新品种、优化产品结构来增强市

26、场竞争力，产品畅销全国各地，深受广大客户的好评；通过多年经验积累，建立了稳定的原料供给和产品销售网络；公司不断强化和提高企业管理水平，健全质量管理和质量保证体系，严格按照ISO9000标准组织生产，并坚持以质量求效益的发展之路，不断强化和提高企业管理水平，实现企业发展速度与产品结构、质量、效益相统一，坚持在结构调整中发展总量的原则，走可持续发展的新型工业化道路。公司在管理模式、组织结构、激励制度、科技创新等方面严格按照科技型现代企业要求执行，并根据公司所具优势定位于高技术附加值产品的研制、生产和营销，以新产品开拓市场，以优质服务参与竞争。强调产品开发和市场营销的科技型企业的组织框架已经建立，主

27、要岗位已配备专业学科人员，包括科技奖励政策在内的企业各方面管理制度运作效果良好。管理制度的先进性和创新性，极大地激发和调动了广大员工的工作热情，吸引了较多适用人才，并通过科研开发、生产经营得以释放，因此，项目承办单位较好的经济效益和社会效益。公司依托集团公司整体优势、发展自身专业化咨询能力，以助力产业提高运营效率为使命，提供全方面的业务咨询服务。二、公司经济效益分析上一年度，xxx有限公司实现营业收入19893.39万元，同比增长29.99%（4590.03万元）。其中，主营业业务碳纳米管生产及销售收入为17928.58万元，占营业总收入的90.12%。上年度营收情况一览表序号项目第一季度第二

28、季度第三季度第四季度合计1营业收入4177.615570.155172.284973.3519893.392主营业务收入3765.005020.004661.434482.1517928.582.1碳纳米管(A)1242.451656.601538.271479.115916.432.2碳纳米管(B)865.951154.601072.131030.894123.572.3碳纳米管(C)640.05853.40792.44761.963047.862.4碳纳米管(D)451.80602.40559.37537.862151.432.5碳纳米管(E)301.20401.60372.91358.5

29、71434.292.6碳纳米管(F)188.25251.00233.07224.11896.432.7碳纳米管(.)75.30100.4093.2389.64358.573其他业务收入412.61550.15510.85491.201964.81根据初步统计测算，公司实现利润总额4513.99万元，较去年同期相比增长843.42万元，增长率22.98%；实现净利润3385.49万元，较去年同期相比增长314.57万元，增长率10.24%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元19893.39完成主营业务收入万元17928.58主营业务收入占比90.12%营业收入增长率（同比）29.99

30、%营业收入增长量（同比）万元4590.03利润总额万元4513.99利润总额增长率22.98%利润总额增长量万元843.42净利润万元3385.49净利润增长率10.24%净利润增长量万元314.57投资利润率36.35%投资回报率27.26%财务内部收益率23.68%企业总资产万元48349.77流动资产总额占比万元30.02%流动资产总额万元14512.65资产负债率34.50%第四章 市场研究分析一、碳纳米管行业分析碳纳米管因其优异的性质，广泛应用于力学、能源、纳米器件、电子器件、传感器、催化等领域，其中在超级电容器领域已经实现产业化。近几年，随着国内对碳纳米管研究的不断深入，天奈科技、

31、三顺纳米、德方纳米、集越纳米、青岛昊鑫等主流碳纳米管企业已经可较好解决碳纳米管分散问题。价格方面，相比前两年，碳纳米管虽然没有比较优势，但价格下滑幅度超过50%，目前根据各家生产工艺、原材料不同，粗管碳纳米管导电浆料每吨市场单价不超过5万元，这也推动了其替代传统炭黑在动力市场的应用。在实际应用中，多组分混合型导电剂显现出较单一组分导电剂更多的优势，目前CNT+SP、CNT+KB等多组分导电剂成为CNT大批量导入实际生产的主要形式，显现出更优异的性能表现。实际使用中，点状结构的SP比较廉价，与线状的CNTs或面状的石墨烯组合使用，可发挥点、线、面的协同作用，使电池性能更好，实际应用中包括SP+K

32、B、CNT+SP以及CNT+GN等多种多组分导电剂成为重要的实际应用方案。截止目前碳纳米管的制备方法主要包括电弧放电法、激光烧灼法和化学气相沉积法（ChemicalVaporDeposition,CVD）等。在CVD机制中，碳源在催化剂表面发生吸附、反应；反应形成的碳原子溶解到催化剂中，当其达到饱和后，碳原子不断析出形成碳纳米管；并且CVD工艺可在低温、常压下低成本的制备，并可在生长过程中对碳纳米管壁数、直径、长度、以及取向进行控制，成为目前为止最具潜力的工业化量产工艺。核心工艺为催化剂条件下的化学气相沉积（CVD,ChemicalVaporDeposition）碳纳米管粉体的主要生产工艺流程

33、如下：（1）催化剂制备：该步骤为碳纳米管生产的核心步骤，催化剂生产的质量、性能将直接影响后续产出的碳纳米管质量。Fe/Co和Ni等纳米过渡金属催化剂在CNT生长过程中具有较高的催化活性及缓和的生长条件，是常用的CNT催化剂材料；另一方面，除材料配方外，碳纳米管的直径很大程度依赖于纳米催化剂颗粒的大小。因此包括催化剂的材料配方、粒径大小、一致性控制等，均是碳纳米管生产的核心工艺难点。二、碳纳米管市场分析预测迄今为止发现的碳材料里，石墨烯倍受关注，然而想要大规模制备以及产业化，短时间内又很难实现。相比之下，碳纳米管成为目前使用最为充分的新型纳米材料。碳纳米管（CNT），又名巴基管，是一种具有特殊结

34、构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学、热学和抗辐射的性能特征。碳纳米管在未被正式认识之前，就已经在一些研究中发现并制造出来，只是当时人们还没有认识到它是一种新的重要的碳的形态。直到1991年在富勒烯研究推动下，碳纳米管才被日本电子公司（NEC）的饭岛博士发现并命名。石墨烯是以蜂窝结构排列的单原子厚碳层，而碳纳米管则是以管状结构排列的石墨烯片，即碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成的。科学家们把按照石墨烯片的层含缺陷碳纳米管数分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。此外，碳纳米管还

35、可依其结构特征分为扶手椅形纳米管、锯齿形纳米管和手性纳米管；根据导电性质分为金属型碳纳米管和半导体型碳纳米管；按照是否含有管壁缺陷分为完善碳纳米管和含缺陷碳纳米管；按照外形的均匀性和整体形态分为直管型、碳纳米管束、Y型、蛇型等。碳纳米管产品成本构成，原材料占60%-70%，人工占约5%，制造费用占约25%-30%。其中原材料成本中NMP溶剂又占原材料成本的50%-70%。目前碳纳米管产业链主要包括上游原材料、中游碳纳米管、下游各细分领域应用。制造碳纳米管的原料有很多种，其包括但不限于甲烷、一氧化碳、合成气（H2，CO）、乙炔、丙烯、苯、甲苯、正己烷、炭黑、石墨、石蜡、二甲硫醚、乙醇、无烟煤等等

36、，其中采用不同的原料所制得碳纳米管的量、形貌和性能是各不相同的。碳纳米管制备过程必须辅以催化剂催化，否则所得产物只是无定型碳。只有加入催化剂后生成物中才含有大量的单、多壁碳纳米管。因此催化剂是碳纳米管制备必不可少的。目前常用的催化剂主要包括金属单质和化合物，如Fe、Co、Ni、Mo、三氧化二铁、钙钛矿氧化物、草酸铁等等。常用的碳纳米管制备方法有石墨电弧法、化学气相沉积法、催化裂解法和激光烧蚀法，其中工业化生产常用的方法是石墨电弧法和化学气相沉积法。石墨电弧法：在真空室中充入一定量的惰性气体，用填充有铁或钴作为催化剂的较细的石墨棒作为阳极，而较粗的石墨棒作为阴极。通过石墨电弧法进行反应，在容器内

37、壁上得到富含单壁碳纳米管的碳灰,经提纯，可以得到单壁碳纳米管。化学气相沉积法：在1100-1200的温度范围内，以二茂铁为催化剂，通过其引入量来控制催化剂颗粒的大小和碳氢比，以苯为碳源，添加适量的噻吩可以制得碳纳米管。激光烧蚀法：在1200的电阻炉中，通过激光蒸发过渡金属与石墨的复合材料棒，用流动的氩气使产物沉积到水冷铜柱上，得到多壁碳纳米管。催化裂解法：在600-1000的温度及催化剂作用下，使含碳化合物裂解为碳原子，然后在过渡金属-催化剂作用下，附着在催化剂微粒表面上形成为碳纳米管。除上述几种碳纳米管主要制备方法外，还有火焰法、太阳能法、电解碱金属卤化物法以及其他比较少用的制备方法。由于碳

38、纳米管在溶剂中分散性差、加工操作困难，这极大地限制了它的应用，因而需要通过表面改性来提高它的溶解性和分散性。因此，对碳纳米管的功能化改性是非常重要的一个研究。碳纳米管的功能化改性包括化学改性和物理改性。其中碳纳米管的化学改性主要利用化学方法引入具有活性的羧基、羟基、氨基等功能团，功能团的引入使得碳纳米管表面的化学性质发生了显著的转变，从而为后续的反应提供了改性的活性点。目前碳纳米管的化学改性方法包括酸处理法、偶联剂法、化学镀法、高能射线辐照法、原子转移自由基聚合法、联合法。碳纳米管的物理改性主要利用物理的方法使碳纳米管晶格发生位移，内能增大，内能增大后的碳纳米管易与介质发生反应，在机械力或磁力

39、作用下活性炭纳米管的体表面与介质发生反应、吸附，达到表面改性的目的。目前碳纳米管的物理改性方法使用高能机械研磨、高能球磨以及超声波振荡。通过上述改性方法可以改善碳纳米管的分散性能，提高它与基体材料之间的相容性，并增强它们之间的相互作用，实现碳纳米管的分子组装，获得各种性能优异的纳米材料，使其在分子电子学、纳米电子学以及纳米生物分子学等方面具有广阔的应用前景。碳纳米管下游应用广泛，具体涉及到工程材料领域的金属、陶瓷和有机材料以及军用装备的超强纤维；纳米材料领域可以作为超耐高电流密度的纳米导线；电子器件领域主要用于新型电子探针、场致发射材料、功能传感器；储能领域包括锂电池导电剂、储氢材料、超级容电

40、器的应用；催化领域的石化和化工产业变革；机械领域的汽车或火车减震装置等等。然而，碳纳米管由于其巨大的表面积和表面疏水性，对共存污染物具有很强的吸附性，因此容易影响自身周围的环境行为，而若广泛在工程的大量应用，其带来的环境风险一直被关注着。相对于碳黑和活性物质之间的“点-点”接触，碳纳米管具有更高的导电效率，能够在更少使用量下就达到整个电极的导电阈值，使活性材料表现出更好的电化学性能，并提高电池的能量密度。因此碳纳米管产品凭借优异的导电性，正作为新型导电剂逐步应用于锂电池领域，用以提升锂电池导电性能、循环寿命和能量密度。未来四年，全球碳纳米管导电浆料需求量有望保持40.8%的年复合增长率，至20

41、23年其需求量将达到19.06万吨；对应产值为55.4亿元，其中动力贡献为47.9亿元，占比为86.5%。未来全球碳纳米管导电浆料增长主要来自以下几个方面：第一，中国三元动力电池市场对碳纳米管导电浆料需求保持高速增长；第二，三星SDI、松下等日韩企业加速在动力锂电池领域导入碳纳米管导电浆料；第三，硅基负极市场逐渐放量，对碳纳米管导电浆料需求提升。当前我国碳纳米管市场规模较小，2018年产值仅约为11亿元。但未来随着进口替及新能源车增长拉动行业有望快速增长，预计2023年中国碳纳米管市场规模有望达到约40亿元。根据GGII数据统计，自2014年以来碳纳米管逐年保持增长，2018年碳纳米管在动力锂

42、电池中的渗透率为31.8%，。预计至2023年，渗透率有望进一步快速提升至82.2%。目前我国新型导电剂发展迅速，锂电池导电剂市场国产化率呈现逐年稳步提高的趋势，2014年国产锂电池导电剂占比12.9%，2018年已提升至31.2%。随着国内碳纳米管导电浆料技术不断成熟，以及国内锂电池产业不断发展，未来锂电池导电剂国产化率会加速提升。对于碳纳米管行业，新进入者主要面临技术壁垒、客户和市场开发壁垒、资金壁垒的问题。目前碳纳米管虽然在理论上和实验室中已经证实有广泛的应用空间，但由于专利保护、与下游应用对接难度大等因素，碳纳米管规模化量产短期内还无法实现。碳纳米管生产企业如果没有制备、提取、分散等相

43、应的核心技术或生产工艺，将难以生产具备竞争力的产品。其次，导电剂作为锂电池电池的关键辅材之一，其质量与锂电池的性能、安全性息息相关，下游锂电池企业对导电剂供应商有严格的考察程序，考察周期长。再者，碳纳米管行业作为新兴行业，初创企业在技术研发、生产设备购置等方面的资金需求大。行业壁垒限制新进入者，龙头企业不断扩产规模化发展，品牌效应建立增强客户之间的信任度，未来行业集中度有望提高。从近两年碳纳米管导电浆料销售额和出货量来看，目前国内能够量产碳纳米管的企业主要是天奈科技、三顺纳米、青岛昊鑫、集越纳米。2018年中国碳纳米管导电浆料销售额约9.54亿元，同比增长15.4%。2018年天奈科技、三顺纳

44、米、青岛昊鑫、集越纳米四家企业碳纳米管导电浆料销售额7.89亿元，占比82.7%，其中天奈科技销售额3.25亿元，占比34.1%居首位。2018年中国碳纳米管导电浆料出货量约2.61万吨，四家企业碳纳米管导电浆料出货量约2.13万吨，占比81.5%，其中天奈科技出货量7891.31吨，占比30.2%居首位。第五章 土建工程方案一、建筑工程设计原则建筑物平面设计以满足生产工艺要求为前提，力求生产流程布置合理，尽量做到人货分流，功能分区明确，符合建筑设计防火规范（GB50016）要求。二、项目总平面设计要求应留有发展或改、扩建余地。应有完整的绿化规划。本工程项目位于项目建设地，本次设计通过与建设方

45、的多次沟通、考察、论证，最后达成共识。三、土建工程设计年限及安全等级四、建筑工程设计总体要求项目总体布置要按照使用功能要求，进行功能分区，做到人流、车流路线通畅，空间布置和周围环境协调，同时，应符合相应满足噪音控制、采光、透视、日照、温度、净化等及其他特殊要求；所有建筑物设计应满足防火、防空、防腐、防盗等要求；环境美化、绿化要同周围环境协调并且别致新颖有特色；所有建筑物设计，应尽可能采用布置一体化、尺寸模数化、构件标准化，以便于施工和降低成本。项目承办单位的建筑设计应遵守国家现行技术规范、规定，特殊建筑物按专门的技术规范、标准执行。五、土建工程建设指标本期工程项目预计总建筑面积69387.61

46、平方米，其中：计容建筑面积69387.61平方米，计划建筑工程投资5651.79万元，占项目总投资的28.14%。第六章 项目建设地研究一、项目选址原则对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。二、项目选址该项目选址位于xxx产业示范园区。园区是1992年经省政府批准设立的省级园区，现已开发利用土地11.5平方公里。园区作为当地经济建设的主战场、项目建设的最前沿、逐步呈现出自己的发展特点和比较优势。2016年实现财政收入8亿元，引内资到位40亿元，固定资产投资38亿元，出口总额9850万美元，累计完成基础设施投

47、资12.5亿元。园区是1999月被省政府批准的省级园区。园区规划面积15平方公里。全区工业企业300家，其中“三资”企业65家，骨干企业20家，工业总产值80亿元，比上年增长11.3%。园区始终把招商引资工作放在首位，2016年利用外资6000万元，今年到位境外资金8500万元，建成和正在建设的合资项目25个。三、建设条件分析完善的国内销售网络，项目承办单位经过多年来的经营，不仅有长期稳定客户和潜在客户，而且有非常完善的销售体系；企业的销售激励制度大大提高了员工的工作积极性，再加上平时公司领导对员工的感情投资，使销售员工对公司有很强的向心力；正是具备稳定有激情的销售团队，才保证了企业的销售政策

48、很好的贯彻执行下去，也使企业的销售业绩有很大的提高；企业的销售团队将在有项目产品销售市场的区域，根据当地实际情况，销售适合当地加工企业需要的项目产品。随着互联网的发展网上交易给项目承办单位搭建了很好的发展平台，目前，很多公司都已经不是以前传统销售方式，仅仅依靠一家供应商供货，而是充分加强网络在市场营销的应用，这就给公司创造了新的发展空间；凭着公司产品良好的性价比和稳定的质量，通过开展网上销售，完善电子商务会进一步增加企业的市场份额。四、用地控制指标投资项目土地综合利用率100.00%，完全符合国土资源部发布的工业项目建设用地控制指标（国土资发【2008】24号）中规定的产品制造行业土地综合利用

49、率90.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“土地综合利用率95.00%”的具体要求。undefined五、地总体要求本期工程项目建设规划建筑系数77.17%，建筑容积率1.22，建设区域绿化覆盖率7.93%，固定资产投资强度188.64万元/亩。土建工程投资一览表序号项目单位指标备注1占地面积平方米56875.0985.27亩2基底面积平方米43890.513建筑面积平方米69387.615651.79万元4容积率1.225建筑系数77.17%6主体工程平方米42736.637绿化面积平方米5505.778绿化率7.93%9投资强度万元/亩188.64六、节约用地措施采用大跨度连跨厂房，

50、方便生产设备的布置，提高厂房面积的利用率，有利于节约土地资源；原料及辅助材料仓库采用简易货架，提高了库房的面积和空间利用率，从而有效地节约土地资源。投资项目依托项目建设地已有生活设施、公共设施、交通运输设施，建设区域少建非生产性设施，因此，有利于节约土地资源和节省建设投资。七、总图布置方案（一）平面布置总体设计原则达到工艺流程（经营程序）顺畅、原材料与各种物料的输送线路最短、货物人流分道、生产调度方便的标准要求。根据项目承办单位发展趋势，综合考虑工艺、土建、公用等各种技术因素，做到总图合理布置，达到“规划投资省、建设工期短、生产成本低、土地综合利用率高”的效果。（二）主要工程布置设计要求车间布

51、置方案需要达到“物料流向最经济、操作控制最有利、检测维修最方便”的要求。项目承办单位在工艺流程、技术参数和主要设备选择确定以后，根据设备的外形、前后位置、上下位差以及各种物料输入（出）、操作等规划统一设计，选择并确定车间布置方案。项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置，方便生产、生活、运输组织及消防要求，所有道路均采用水泥混凝土路面，其坡路及弯道等均按国家现行有关规范设计。（三）绿化设计投资项目绿化的重点是场区周边、办公区及主要道路两侧的空地，美化的重点是办公区，场区周边以高大乔木为主，办公区以绿色草坪、花坛为主，道路两侧以观赏树木、绿篱、草坪为主，适当结合花坛和垂直绿化，起到环境保护与美观

52、的作用，创造一个“环境优美、统一协调”的建筑空间。（四）辅助工程设计1、2、投资项目水源来自场界外的项目建设地市政供水管网，项目建设区现有给、排水系统设施完备可以满足投资项目使用要求。3、配电系统采用TN-C-S制，变压器中性点接地，接地电阻R4.00欧姆，高压配电设备采用接地保护，低压用电设备采用接零保护，正常情况下不带电的用电设备金属外壳、构架、穿线钢管均应可靠接零。低压配电系统采用TN-C-S接地型式，电源中性线在进户处作重复接地，接地装置均利用建筑物基础，重复接地后PE线和N线完全分开。10KV配电室设有专用防雷柜，低压系统分级配有避雷器，弱电系统配有电涌保护器（SPD）。配电系统采用

53、TN-C-S制，变压器中性点接地，接地电阻R4.00欧姆，高压配电设备采用接地保护，低压用电设备采用接零保护，正常情况下不带电的用电设备金属外壳、构架、穿线钢管均应可靠接零。4、外部运输应尽量依托社会运输力量，从而减少固定资产投资；主要产成品、大宗原材料的运输，应避免多次倒运，从而降低运输成本且提高运输效率。5、项目承办单位设计提供监控系统的基本要求和配置；选用系统设备时，各配套设备的性能及技术要求应协调一致，系统配置的详细清单及安装、辅助材料待确定系统成套供货商后，按技术要求由成套厂商提供；系统应由资信地位可靠、具有相关资质、有一定业绩、服务良好、具有现场安装调试、开车运行经验、能做到“交钥

54、匙”工程的成套厂商配套供货，并应对项目承办单位操作人员进行相关的技术培训。卫生间均设排气扇，将湿气和臭气经排风机排至室外，通风换气次数一定要大于10.00次/小时。八、选址综合评价项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照产品制造行业生产规范和要求，进行科学设计、合理布局，符合行业产品生产经营的需要。第七章 工艺可行性分析一、原辅材料采购及管理投资项目所需要的原材料、辅助材料实行统一采购集中供应，并根据所需原材料的质量、价格、运输条件做到货比三家。所需原料应经济易得，就不同原料的投资、成本、生产效率进行比较，选择最为适合、最经济的原料。二、技术管理特点投资项目原材料采购和使用均由产品数据管理技

55、术（PDM）软件支持，并且完整地与企业资源计划（ERP）软件结合起来，在相关行业实现较高程度的技术信息化管理。三、项目工艺技术设计方案（一）工艺技术方案要求生产工艺设计要满足规模化生产要求，注重生产工艺的总体设计，工艺布局采用最佳物流模式、最有效的仓储模式、最短的物流过程、最便捷的物资流向。遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则，积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高项目产品质量，制造高附加值的产品，不断提高企业的市场竞争力。（二）项目技术优势分析技术含量和自动化水平较高，处于国内先进水平，在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越，结构合理、

56、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长；在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平；根据初步测算，利用该技术生产产品，可提高原料利用率和用电效率，在装备水平上，该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。投资项目采用国内先进的产品技术，该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点，其技术特性属于技术密集型，该技术具备以下优势：四、设备选型方案以甄选优质供应商为原则；选择设备交货期应满足工程进度的需要，售后服务好、安装调试及时、可靠并能及时提供备品备件的设备生产厂家，力求减少项目投资，最大限度地降低投资风险；投资项目主要工艺设备及仪器基本上采用国产设备，选用生产设备厂家具有国内一流技术装备，企业管理科学达到国际认证标准要求。