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文档简介

1、泓域咨询/江西高性能导电材料项目可行性研究报告江西高性能导电材料项目可行性研究报告泓域咨询 报告说明随着碳纤维技术的不断发展,碳纤维应用领域不断扩大,需求也呈上升趋势,预计到2020年,全球碳纤维需求总量将达到112.1千吨,年均复合增长率达到9.83%;预计2020年国内碳纤维需求将达到40.29千吨左右,年均增长速率约14.19%。在市场规模方面,目前国内的碳纤维主要应用于体育休闲等领域,国外已经成熟运用的航空航天和工业领域将成为未来国内市场的主要增长来源。该碳纤维原丝项目计划总投资14405.05万元,其中:固定资产投资10534.62万元,占项目总投资的73.13%;流动资金3870.

2、43万元,占项目总投资的26.87%。达产年营业收入34612.00万元,总成本费用26115.69万元,税金及附加288.41万元,利润总额8496.31万元,利税总额9956.62万元,税后净利润6372.23万元,达产年纳税总额3584.39万元;达产年投资利润率58.98%,投资利税率69.12%,投资回报率44.24%,全部投资回收期3.76年,提供就业职位590个。碳纤维是由有机纤维(主要是聚丙烯腈纤维)经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上,具有强度高、比模量高(强度为钢铁的10倍,质量仅有铝材的一半)、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低

3、温等优越性能,是军民用重要基础材料,应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料,树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料,强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金,在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高,虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料,但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益,传统材料依然为主力军。目录第一章 基本信息第二章 项目承办单位第三章 项目必要性分析第四章 项目市场调研第五章 产品规划及建设规模第六章 项目建设地研究第七章 土建工程研究第八章 工艺分析第九章 项目环境保护和绿色生产分析第十章 安全规范管理

4、第十一章 项目风险第十二章 项目节能评估第十三章 实施进度第十四章 项目投资可行性分析第十五章 项目盈利能力分析第十六章 评价结论第十七章 项目招投标方案第一章 基本信息一、项目提出的理由碳纤维复合材料由于其优良的材料性能,已经被广泛的应用于航空航天(国防)、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯等不同行业。2017年全球碳纤维复合材料需求达到8.42万吨,预计2020年全球总需求将达到11.21万吨,复合增长率达到10%。碳纤维是一种含碳量超过95%的纤维材料,具有优异的力学,化学,电学等优良特性,是”新材料之王”,是军民发展不同缺少的战略性材料,价格非常昂贵,通常又被称为”黑黄金”。

5、二、项目概况(一)项目名称江西高性能导电材料项目(二)项目选址xxx经济合作区江西,简称赣,中国23个省之一,省会南昌。江西位于中国东南部,长江中下游南岸,属于华东地区,界于东经1133436-1182858,北纬242914-300441之间,东邻浙江、福建;南连广东;西靠湖南;北毗湖北、安徽而共接长江。江西区位优越、交通便利,地处江南,自古为干越之地吴头楚尾、粤户闽庭,乃形胜之区,素有文章节义之邦,白鹤鱼米之国之美称。江西部分地区属海峡西岸经济区,境内有中国第一大淡水湖鄱阳湖,也是亚洲超大型的铜工业基地之一,有世界钨都、稀土王国、中国铜都、有色金属之乡的美誉。江西的红色文化驰名中外,井冈山

6、是中国革命的摇篮,南昌是中国人民解放军的诞生地,瑞金是中华苏维埃共和国临时中央政府成立的地方、也是万里长征出发地,安源是中国工人运动的策源地。截至2019年末,江西辖11个地级市、27个市辖区、11个县级市、62个县,合计100个县级区划;164个街道、827个镇、569个乡、8个民族乡,合计1568个乡级区划;常住人口4666.1万,实现地区生产总值24757.5亿元。场址应靠近交通运输主干道,具备便利的交通条件,有利于原料和产成品的运输,同时,通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。(三)项目用地规模项目总用地面积36945.13平方米(折合约55.39亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建

7、筑系数76.52%,建筑容积率1.39,建设区域绿化覆盖率5.31%,固定资产投资强度190.19万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积36945.13平方米,建筑物基底占地面积28270.41平方米,总建筑面积51353.73平方米,其中:规划建设主体工程38279.64平方米,项目规划绿化面积2726.96平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计115台(套),设备购置费2788.32万元。(七)节能分析1、项目年用电量985504.99千瓦时,折合121.12吨标准煤。2、项目年总用水量21161.31立方米,折合1.81吨标准煤。3、“江西高性能导电材料项目投资建设项目”,年

8、用电量985504.99千瓦时,年总用水量21161.31立方米,项目年综合总耗能量(当量值)122.93吨标准煤/年。达产年综合节能量30.73吨标准煤/年,项目总节能率25.02%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合xxx经济合作区发展规划,符合xxx经济合作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14405.05万元,其中:固定资产投资10534.62万元,占项目总投资的73.13%;流动资金3870.43万元,占项目总投资

9、的26.87%。(十)资金筹措该项目现阶段投资均由企业自筹。(十一)项目预期经济效益规划目标预期达产年营业收入34612.00万元,总成本费用26115.69万元,税金及附加288.41万元,利润总额8496.31万元,利税总额9956.62万元,税后净利润6372.23万元,达产年纳税总额3584.39万元;达产年投资利润率58.98%,投资利税率69.12%,投资回报率44.24%,全部投资回收期3.76年,提供就业职位590个。(十二)进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。认真做好施工技术准备工作,预测分析施工过程中可能出现的技术难点,提前进行技术准备,确保施工顺利进行。对于难以预见

10、的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究,项目建设单位要认真制定和安排赶工计划并及时付诸实施。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经济合作区及xxx经济合作区碳纤维原丝行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进xxx经济合作区碳纤维原丝产业结构、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科技发展公司为适应国内外市场需求,拟建“江西高性能导电材料项目”,本期工程项目的建设能够有力促进xxx经济合作区经济发展,为社会提供就业职位590个,达产年纳税总额3584.39万元,可以促进xxx经济合作区区域经济的繁荣发展和社会稳定,为地方财政收入

11、做出积极的贡献。3、项目达产年投资利润率58.98%,投资利税率69.12%,全部投资回报率44.24%,全部投资回收期3.76年,固定资产投资回收期3.76年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。国家发改委出台关于鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业的实施意见,对各地、各部门在鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业方面提出了十条要求,包括清理规范现有针对民营企业和民间资本的准入条件、战略性新兴产业扶持资金等公共资源对民营企业同等对待、支持民营企业充分利用新型金融工具,等等。这一系列的措施,目的是鼓励和引导民营企业在节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源

12、汽车等战略性新兴产业领域形成一批具有国际竞争力的优势企业。引导民间投资参与制造业重大项目建设,国务院办公厅转发财政部发展改革委人民银行关于在公共服务领域推广政府和社会资本合作模式指导意见,要求广泛采用政府和社会资本合作(PPP)模式。为推动中国制造2025国家战略实施,中央财政在工业转型升级资金基础上整合设立了工业转型升级(中国制造2025)资金。围绕中国制造2025战略,重点解决产业发展的基础、共性问题,充分发挥政府资金的引导作用,带动产业向纵深发展。重点支持制造业关键领域和薄弱环节发展,加强产业链条关键环节支持力度,为各类企业转型升级提供产业和技术支撑。智能化、自动化、数字化、网络化技术得

13、到普遍应用,基本完成大中型企业的装备智能化改造,形成较为完善的智能制造产业集群。全市两化融合发展水平指数超过117,保持全省前列。普及大中型企业两化融合综合集成应用,培育10家互联网与工业融合创新示范企业,建成10个面向重点行业有影响力的互联网化服务平台,培育一批具有新型能力的互联网化企业,让互联网化成为先进制造业新的竞争力。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36945.1355.39亩1.1容积率1.391.2建筑系数76.52%1.3投资强度万元/亩190.191.4基底面积平方米28270.411.5总建筑面积平方米51353.731.6绿化面积平方米

14、2726.96绿化率5.31%2总投资万元14405.052.1固定资产投资万元10534.622.1.1土建工程投资万元4538.762.1.1.1土建工程投资占比万元31.51%2.1.2设备投资万元2788.322.1.2.1设备投资占比19.36%2.1.3其它投资万元3207.542.1.3.1其它投资占比22.27%2.1.4固定资产投资占比73.13%2.2流动资金万元3870.432.2.1流动资金占比26.87%3收入万元34612.004总成本万元26115.695利润总额万元8496.316净利润万元6372.237所得税万元1.398增值税万元1171.909税金及附加

15、万元288.4110纳税总额万元3584.3911利税总额万元9956.6212投资利润率58.98%13投资利税率69.12%14投资回报率44.24%15回收期年3.7616设备数量台(套)11517年用电量千瓦时985504.9918年用水量立方米21161.3119总能耗吨标准煤122.9320节能率25.02%21节能量吨标准煤30.7322员工数量人590 第二章 项目承办单位一、项目承办单位基本情况(一)公司名称xxx集团(二)公司简介本公司秉承“以人为本、品质为本”的发展理念,倡导“诚信尊重”的企业情怀;坚持“品质营造未来,细节决定成败”为质量方针;以“真诚服务赢得市场,以优质

16、品质谋求发展”的营销思路;以科学发展观纵观全局,争取实现行业领军、技术领先、产品领跑的发展目标。 公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚为国内外客户提供优质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。公司在发展中始终坚持以创新为源动力,不断投入巨资引入先进研发设备,更新思想观念,依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势,不断加大新产品的研发力度,以实现公司的永续经营和品牌发展。公司致力于高新技术产业发展,拥有有效专利和软件著作权50多项,全国质量管理先进企业、全国用户满意企业、国家标准化良好行为AAAA企业,全国工业知识产权

17、运用标杆企业。二、公司经济效益分析上一年度,xxx科技发展公司实现营业收入29950.68万元,同比增长21.47%(5293.10万元)。其中,主营业业务碳纤维原丝生产及销售收入为27688.41万元,占营业总收入的92.45%。上年度营收情况一览表序号项目第一季度第二季度第三季度第四季度合计1营业收入6289.648386.197787.187487.6729950.682主营业务收入5814.577752.757198.996922.1027688.412.1碳纤维原丝(A)1918.812558.412375.672284.299137.182.2碳纤维原丝(B)1337.351783

18、.131655.771592.086368.332.3碳纤维原丝(C)988.481317.971223.831176.764707.032.4碳纤维原丝(D)697.75930.33863.88830.653322.612.5碳纤维原丝(E)465.17620.22575.92553.772215.072.6碳纤维原丝(F)290.73387.64359.95346.111384.422.7碳纤维原丝(.)116.29155.06143.98138.44553.773其他业务收入475.08633.44588.19565.572262.27根据初步统计测算,公司实现利润总额8864.24万元

19、,较去年同期相比增长1355.02万元,增长率18.04%;实现净利润6648.18万元,较去年同期相比增长1062.76万元,增长率19.03%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元29950.68完成主营业务收入万元27688.41主营业务收入占比92.45%营业收入增长率(同比)21.47%营业收入增长量(同比)万元5293.10利润总额万元8864.24利润总额增长率18.04%利润总额增长量万元1355.02净利润万元6648.18净利润增长率19.03%净利润增长量万元1062.76投资利润率64.88%投资回报率48.66%财务内部收益率28.95%企业总资产万元232

20、13.93流动资产总额占比万元38.87%流动资产总额万元9022.56资产负债率27.86% 第三章 项目必要性分析一、碳纤维原丝项目背景分析碳纤维复合材料由于其优良的材料性能,已经被广泛的应用于航空航天(国防)、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯等不同行业。2017年全球碳纤维复合材料需求达到8.42万吨,预计2020年全球总需求将达到11.21万吨,复合增长率达到10%。2017年全球碳纤维需求量最大的三个行业分别是风电叶片1.98万吨(23.52%)、航空航天1.92万吨(22.80%)、休闲体育1.32万吨(15.68%),除此之外,汽车、混配模成型、压力容器等行业需求较大

21、。按照价值占比情况来看,航空航天占比接近49.14%,附加值最高。2017年我国碳纤维需求达2.35万吨,同比增长达20.06%,远超全球增速(约10%),整体上延续了近期年碳纤维需求快速增长趋势,其中有7400吨是由国产碳纤维企业生产商提供,进口碳纤维总量(1.61万吨)仍然明显高于国产量,进口替代空间巨大。未来随着国内碳纤维需求的不断增长,预计2020年我国碳纤维总需求达3.30万吨,复合增长率超过11%,随着国产碳纤维技术水平提高,我国国产碳纤维市场占比有望不断提升。对比我国碳纤维需求行业分布与全球碳纤维需求行业分布,可以发现我国当前碳纤维应用主要还是集中在体育休闲领域占比达51.09%

22、,而在航空航天、风电叶片、汽车等高附加值领域结构占比要远低于全球相应部分碳纤维使用占比。全球航空航天碳纤维需求量虽仅占19.20%,但是其价值占比却高达49.14%,未来我国在航空航天、风电叶片、汽车等行业碳纤维需求市场空间广阔。我国航空装备与美国相比仍有较大差距。全球目前共有53545架军用飞机,其中美国、俄罗斯、中国军机数量分居前三,我国军机数量不足美国的四分之一,其中在作战飞机、武装直升机、运输机等方面差距尤其明显。以战斗机为例我国仍有约50%(561架)的二代机(歼-7、歼-8),三代机、四代机远落后于美国,而武装直升机数量884架,仅为占美国武装直升机的16.29%(5427架)。伴

23、随国防和军队现代化建设要求,且我国歼-20、歼-16、歼-10C、运-20、新型武装直升机等新型号的研制成功并交付使用,军用航空领域未来市场空间巨大。由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能,在军用航空的应用领域得到了广泛应用和快速发展,国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等,碳纤维复材用量不断提升,以美国F-22和F35为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%,在美国B-2隐身战略轰炸机上,碳纤维复合材料占比更是超过了50%。我国现役的第三代战斗机碳纤维占比约为3%,与美国第四代战机30%的平均碳纤维用量仍有

24、较大差距,我军碳纤维使用比例仍有巨大提升空间。目前我军直-10、直-19武装直升机则大量使用由国产军用碳纤维复合材料制作的机身框架结构、直升机旋翼、机翼蒙皮和直升机尾翼部件。未来随着军机批产上量,以及碳纤维比例逐步上升,对国产碳纤维的需求将越来越大。近年来无人机(UAV)包括无人作战机(UCAV)发展迅速。出无人机系统是当今世界航空工业最具活力的发展领域,无论是在国防还是空中摄影、气象观察等民用领域,无人机系统正被越来越广泛使用。目前全球无人机系统年产值约150亿美元,其中100亿美元来自军用需求,预计未来10年全球无人机系统领域年均增速将在20%以上,产值累计超过4000亿美元。美国全球鹰(

25、GlobalHawk)高空长航时无人侦察机共用复合材料达65%,X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”的复合材料使用比例都为90%。2018年12月23日,“翼龙”I-D无人机成功首飞,这是我国自主研发的第一型全机身复材无人机,机体复合材料比例达到约75%。随着无人机需求的快速增长及复材使用比例的提升,碳纤维复材在无人机领域需求有望成为我国新亮点。在航天领域,航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤,因此,在航空航天工业中普遍采用先进的碳纤维复合材料。美国、欧洲的卫星结构质量不到总重量的10%,原因就在于广泛使用了高性能复合材料。而在运载火箭和战略导弹方面,碳纤维复合材

26、料以其优异的性能得到了较好的应用与发展,先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“三叉戟”(D5)、“侏儒”导弹等型号;美国的战略导弹MX洲际导弹,俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹均采用先进复合材料发射筒。2018年我国共计完成航天发射任务39次,据世界首位,上升趋势明显。随着中国航天实力增强以及科技发展的需要,碳纤维复合材料的运用将不断扩大。我国风电产业呈现快速发展趋势,且呈大型化发展。2017年新增装机容量中,3MW及以上机组占比达7.60%,其中4MW及以上占比达4.7%,而2MW以下的风机占比仅7.30%,2-3MW级是当前新增装机的主力。从累计装机情况来看,2MW及以上级别装机容量占

27、比不断提升,而1.5MW级别累计风机占比将不断的减少,风机新增装机呈现大型化发展趋势,尤其是在大型海上风电场及低速风机区域占比将更高。随着低速风机和海上风机的不断发展,叶片长度的不断增加,叶轮直径的增加对叶片的质量及抗拉强力提出了更轻、更高的要求。全球风电叶片长度,目前以45-59.9米为主导,占比超过70%,预计未来,到2021年,60-69.9米的叶片占比将提升到20%。碳纤维复合材料(CFRP)是制造大型叶片的关键材料,其可弥补玻璃纤维复合材料(GFRP)的性能不足。但长期以来,出于成本因素,CFRP在叶片制造中只被用于樑帽、叶根、叶尖和蒙皮等关键部位。近年,随着碳纤维价格稳中有降,加之

28、叶片长度进一步增加,CFRP的应用部位增加,用量也有较大提升。当前碳纤维复合材料在风电领域应用主要以国外的先进主机厂较多,如维斯塔斯、GE等,国内中材科技也已经有相关供应,但是整体占比不高,工艺方面相对于国外成熟拉挤工艺可能还是存在一定的差距。光威复材已经为维斯塔斯提供碳纤维复合材料碳梁。2017年全球风电碳纤维需求为1.98万吨,我国风电碳纤维需求3060吨,随着相关风电叶片的工艺逐渐成熟,我们认为我国风电碳纤维的需求将继续保持快速增长趋势。除了航空航天(国防)、风电领域外,碳纤维复合材料还被广泛应用于包括民用飞机、汽车、体育休闲、混配模成型、电缆芯、建筑建材、压力容器、船舶、电子电器等多个

29、领域。当然目前由于碳纤维材料本身的成本相对较高,限制了其大面积应用,但是我们认为随着我国在民机制造领域、新能源汽车以及国内风电领域工艺技术的不断改进,以及碳纤维制造成本的持续下降,未来我国碳纤维市场需求将保持快速增长。二、碳纤维原丝项目建设必要性分析碳纤维是由有机纤维(主要是聚丙烯腈纤维)经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上,具有强度高、比模量高(强度为钢铁的10倍,质量仅有铝材的一半)、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能,是军民用重要基础材料,应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料,树脂基碳纤维模量高于钛合

30、金等传统工业材料,强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金,在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高,虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料,但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益,传统材料依然为主力军。全产业链看,制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核心环节,整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳纤维的前驱体,高质量的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提条件,但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成,其产业化工艺以及反应装置核心技术是关键。例如据合成纤维工业2019年第42卷,碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断,且严格

31、限制对华出口,如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后。碳纤维一般不是单独使用,而是以复合材料的形式被使用,一般以树脂碳纤维居多。除PAN原丝外,碳纤维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础,亦制约着碳纤维产业的发展。碳纤维复合材料中主要成分除碳纤维外,还有树脂基材。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要,但若在中游复材环节,没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材,以及没有用于配套生产复材的核心设备,碳纤维仍然无法得到大规模的应用。碳纤维制备过程中,质量过关的原丝是产业化的前提。碳纤维的强度显著地依赖于原丝的致密性和微观形态结构,质量过关的原丝是实现产业化的前提,是稳定生产的基础。目前,比较常用

32、的纺丝工艺是湿法纺丝、干湿法(干喷湿纺)纺丝。在致密性方面,干喷湿纺纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法,且成本相比于湿法较低。在同样的纺丝装备及能源消耗条件下,干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的2-8倍,PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。干喷湿纺中,纺丝液从喷丝孔喷出形成细流后,先经过一段空气层(1-20厘米),再进入凝固浴,在凝固浴中完成固化,可实现高速纺丝,用于生产高性能的纤维,同时具有干法和湿法的优点。干喷湿纺也是当前国际碳纤维巨头的主要纺丝方法,日本东丽的主流型号T700、T800、T1000碳纤维都是采用干喷湿纺制备而成。截止2018年,国内企业的碳纤维大部分仍采用湿法纺

33、丝制备,顶尖龙头已成功掌握干喷湿纺工艺。碳纤维技术发展至今已经历三代变迁,同时实现高的拉伸强度和弹性模量是目前碳纤维研制过程中的技术难点。近年来日美从两条不同技术路径在第三代碳纤维上取得技术突破,并有望在未来5-10年内实现工业化生产,对于提高战机、武器的作战能力意义重大。东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术使得碳纤维强度和弹性模量都得到大幅提升,是通过精细控制碳化过程,在纳米尺度上改善碳纤维的微结构,对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制。以当前东丽较为先进的碳纤维制品T1100G为例,T1100G的拉伸强度和弹性模量分别为6.6GPa和324GPa,比T800提高12%以及10%

34、,正进入产业化阶段。美国佐治亚理工学院从原丝制备工艺入手,利用创新的PAN基碳纤维凝胶纺丝技术,通过凝胶把聚合物联结在一起,产生强劲的链内力和微晶取向的定向性,保证在高弹性模量所需的较大微晶尺寸情况下,仍具备高强度,从而将碳纤维拉伸强度提升至5.55.8GPa,拉伸弹性模量达354375GPa。中游的碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料以满足各种不同的要求。复合材料根据不

35、同物相在空间上的连续性,可以将其分为基体与增强材料。一般而言,碳纤维不单独应用于下游领域,常作为增强材料形成复合材料。碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。在CFRP中,受力的是碳纤维,树脂在其中起到粘结的作用。CFRP以其明显的减重增强的作用而广泛应用于航天航空、体育娱乐用品等领域。换句话说,碳纤维复合材料才是直接接触下游市场的应用形式。碳纤维复合材料的制备难度,一方面在于基体树脂材料的选择,另一方面在于成型技术。基体树脂材料的性能以及相对应的与碳纤维的配套体系,决定的是材料设计环节。但在该环节完成之后,无论制作试样还是量产,都离不开成型以

36、及相关技术,虽然实际上两个环节不能完全分开。成型加工过程赋予材料一定的形态,使之体现出必要的特性。与此同时,碳纤维复合材料成型中部分技术的成功实现,是碳纤维在商业航空领域得以规模化应用的前提。用于航空航天领域的CFRP构件此前大多使用预浸料工艺,但是预浸料工艺的成本较高,因预浸料的裁减和铺叠过程是人工成本和工艺时间消耗最大的环节。为改进这一局面,由飞机制造商与材料供应商共同研究开发出来的成型技术自动铺放技术,达到了通过自动化和高速化完成对大型复合材料部件的成型、提高生产效率、降低生产成本的目的。通常使用铺放成型技术可以比其他的成型工艺减少成本至少30%-50%。正是由于自动铺放成型技术的出现,

37、CFRP在商用客机上的规模化应用才能够成为现实。 第四章 项目市场调研一、碳纤维原丝行业分析随着碳纤维技术的不断发展,碳纤维应用领域不断扩大,需求也呈上升趋势,预计到2020年,全球碳纤维需求总量将达到112.1千吨,年均复合增长率达到9.83%;预计2020年国内碳纤维需求将达到40.29千吨左右,年均增长速率约14.19%。在市场规模方面,目前国内的碳纤维主要应用于体育休闲等领域,国外已经成熟运用的航空航天和工业领域将成为未来国内市场的主要增长来源。碳纤维(CarbonFiber,简称CF)是由有机纤维(粘胶基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等)在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构的无机纤维,是一种

38、含碳量高于90%的无机纤维。碳纤维具有目前其他任何材料无可比拟的高比强度(强度比密度)和高比刚度(模量比密度),还具有低比重、耐腐蚀、耐疲劳、耐高温、膨胀系数小等特性,被誉为“新材料之王”,广泛应用于国防工业以及高性能民用领域,主要包括航空航天、海洋工程、新能源装备、工程机械、交通设施等,是一种国家极需、应用前景广阔的战略性新材料。碳纤维在世界的发展已有百年,最早萌芽于19世纪80年代白炽灯的发明,经过约半个世纪的停滞,随着20世纪中期基础研究的发展与化学纤维的出现,高性能碳纤维在美国得以问世。尤其是70年代以后,碳纤维凭借其优异的特性在下游产业中迅速商业化,更多的企业尝试将碳纤维应用于自身产

39、品中,自此碳纤维迈入高速发展期。20世纪70年代,碳纤维在体育休闲领域大放异彩;80年代,碳纤维越来越多地应用于航空航天与汽车领域;到21世纪,以VESTAS为首的风电生产企业尝试将碳纤维应用于风电叶片中。2018年,全球碳纤维理论产能已达到154.8千吨,并在风电叶片、航空航天、体育休闲等多个领域得到广泛应用。全球碳纤维主要应用于风电叶片、航空航天、体育休闲与汽车等领域。碳纤维2018年全球需求量达到92.6千吨,总价值达到25.71亿美元。在细分市场的应用上,风电叶片、航空航天、体育休闲及汽车领域的需求达到68.1千吨,占据碳纤维全球需求总量的73.5%;而从价值上看,航空航天、体育休闲、

40、风电叶片和汽车领域合计达到20.91亿美元,占比进一步提升,达到81%。2018年航空航天的碳纤维需求量21千吨,占当年总需求量的23%,稍落后于风电叶片22千吨;但在价值上,航空航天需求高达12.6亿美元,占当年碳纤维市场总价值的49%,约为其他应用领域之和,造成差异的主要原因是航空航天用的碳纤维单价大幅高于其他民用碳纤维:航空航天领域碳纤维的单价为6万美元/吨,远高于碳纤维整体单价2.78万美元/吨。2008年全球碳纤维需求量36.4千吨,2018年达到92.6千吨,十年间的平均增长率为9.8%,且近年来增长率有所提升,2015-2018年间的增长率分别为28%、15%、7%、10%,平均

41、而言高于此前的增长率。若按每年10%的增长率计算,预计2019与2020年全球碳纤维的需求量将分别达到101.9与112.1千吨。国内碳纤维近年来取得较快发展。我国聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的研究起步于20世纪60年代,最早从事碳纤维研发的机构主要为中科院山西煤化所、长春应用化学研究所、化学研究所(北京),但由于工艺基础薄弱、装备技术落后、西方国家技术封锁等原因,聚丙烯腈(PAN)基碳纤维国产化技术长期徘徊在较低水平。2002年建成第一条二甲基亚砜原丝工程化线后,国产化聚丙烯腈(PAN)基碳纤维实现转型升级,国家科技部设立了“863”计划,重点支持国产聚丙烯腈基碳纤维的工程化研究,国家发改委、

42、工信部等也加大支持工程化、产业化及其应用,国产碳纤维进入有序发展阶段。目前国内碳纤维产业主要聚集于江苏、山东、吉林等地,具有较高的市场集中度。21世纪以来,在国家大力扶持下,国内碳纤维产业取得了重大突破,初步形成了以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维产业聚集地。截止2018年,全国约有20余家聚丙烯腈基碳纤维生产企业和6家碳纤维研究单位,其中产能千吨以上的企业有8家,这8家占据了国内大部分碳纤维市场。2018年全国碳纤维理论产能为26.8千吨,8家千吨级碳纤维企业的理论产能已经达到23.3千吨,占比86.94%,具有较高的市场集中度。自21世纪以来,碳纤维得到政府的高度重视,国家出台一系列政策支

43、持碳纤维产业的发展,自此碳纤维步入快速发展期。国家在国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知中明确提出“重点研制碳纤维及其复合材料、高温合金、先进半导体材料、新型显示及其材料、高端装备用特种合金、稀土新材料、军用新材料等,突破制备、评价、应用等核心关键技术”;中国制造2025中碳纤维被列为关键战略材料之一,并要求到2020年,国产碳纤维复合材料要满足大飞机技术要求,国产碳纤维用量要达到4000吨以上;到2025年高性能碳纤维基本实现自主保障。在国家的大力推动下,碳纤维行业将吸引越来越多的资金和人才加入其中,随着下游产业应用范围的扩大,碳纤维行业未来有望获得广阔发展。二、碳纤维原丝市场分析

44、预测碳纤维是一种含碳量超过95%的纤维材料,具有优异的力学,化学,电学等优良特性,是”新材料之王”,是军民发展不同缺少的战略性材料,价格非常昂贵,通常又被称为”黑黄金”。碳纤维生产工艺技术发展到今,已然成熟,随着碳纤维复合材料不断发展,越来越受各行各业的青睐,尤其是航空、汽车、轨道、风电叶片等强劲增长以及其带动作用,碳纤维产业发展前景更加广阔。碳纤维产业链可以分为上游和下游。上游通常是指生产碳纤维专用的材料;下游通常是指生产碳纤维应用部件的产品。介于上下游之间的企业可以认为他们是碳纤维生产工艺中的设备提供商。碳纤维产业链上游从原丝到碳纤维整个过程,需要经过氧化炉、碳化炉、石墨化炉、表面处理、上

45、浆等工艺,将以聚丙烯腈结构为主的原丝经过碳化等工艺变为以石墨纤维结构为主的碳纤维。碳纤维产业链上游属于石油化工行业,主要通过原油炼制、裂解、氨氧化等工序获得丙烯腈;碳纤维企业通过对以丙烯腈为主的原材料进行聚合反应生成聚丙烯腈,再以其纺丝获得聚丙烯腈原丝,对原丝进行预氧化、碳化等工艺制得碳纤维,通过对碳纤维和高质量树脂的加工以获得碳纤维复合材料以满足应用需求。碳纤维从原丝生产工艺到制成品的详细过程就是由上道原丝生产工艺产出PAN原丝,经过送丝架湿热预牵伸后,由牵伸机器依次传送到预氧化炉,经过数台预氧化炉群的不同梯度的温度烤化后,形成氧化纤维即预氧丝;预氧丝经过中温、高温碳化炉后形成碳纤维;碳纤维

46、再经过最终的表面处理上浆、干燥等工艺得到碳纤维成品。全过程连续走丝,精确控制,任何一道工序出现些许问题都会影响稳定生产和最终碳纤维产品的质量。碳纤维生产工艺流程长,技术关键点多,生产壁垒高,是多学科、多技术的集成。 第五章 产品规划及建设规模一、产品规划项目主要产品为碳纤维原丝,根据市场情况,预计年产值34612.00万元。进入二十一世纪以来,随着我国国民经济的快速持续发展,经济建设提出了走新型工业化发展道路的目标,国家出台并实施了加快经济发展的一系列政策,对于相关行业来说,调整产业结构、提高管理水平、筹措发展资金、参与国际分工,都将起到积极的推动作用,尤其是随着我国国民经济逐渐融入全球经济大

47、循环,各行各业面临市场国际化,相应企业将面对极具技术优势、管理优势、品牌优势的竞争对手,市场份额将会形成新的分配格局。二、建设规模(一)用地规模该项目总征地面积36945.13平方米(折合约55.39亩),其中:净用地面积36945.13平方米(红线范围折合约55.39亩)。项目规划总建筑面积51353.73平方米,其中:规划建设主体工程38279.64平方米,计容建筑面积51353.73平方米;预计建筑工程投资4538.76万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计115台(套),设备购置费2788.32万元。(三)产能规模项目计划总投资14405.05万元;预计年实现营业收入34612.00

48、万元。 第六章 项目建设地研究一、项目选址该项目选址位于xxx经济合作区。江西,简称赣,中国23个省之一,省会南昌。江西位于中国东南部,长江中下游南岸,属于华东地区,界于东经1133436-1182858,北纬242914-300441之间,东邻浙江、福建;南连广东;西靠湖南;北毗湖北、安徽而共接长江。江西区位优越、交通便利,地处江南,自古为干越之地吴头楚尾、粤户闽庭,乃形胜之区,素有文章节义之邦,白鹤鱼米之国之美称。江西部分地区属海峡西岸经济区,境内有中国第一大淡水湖鄱阳湖,也是亚洲超大型的铜工业基地之一,有世界钨都、稀土王国、中国铜都、有色金属之乡的美誉。江西的红色文化驰名中外,井冈山是中

49、国革命的摇篮,南昌是中国人民解放军的诞生地,瑞金是中华苏维埃共和国临时中央政府成立的地方、也是万里长征出发地,安源是中国工人运动的策源地。截至2019年末,江西辖11个地级市、27个市辖区、11个县级市、62个县,合计100个县级区划;164个街道、827个镇、569个乡、8个民族乡,合计1568个乡级区划;常住人口4666.1万,实现地区生产总值24757.5亿元。深化体制机制改革,促使战略性新兴产业成为当地经济转型的主导力量,成为全省重要的战略性新兴产业基地。在中央和省委、省政府的坚强领导下,我市积极应对复杂多变经济形势,深入实施振兴发展战略,扎实做好打基础利长远工作,着力转变经济发展方式

50、,有效提升发展质量和效益,在加快振兴发展、全面建成小康社会征程上迈出了扎实步伐。经济实力稳步增强,预计2020年实现地区生产总值1500亿元、人均GDP3.4万元,三次产业结构优化调整为14.8:38.8:46.4,与2010年相比,工业增加值率提高7.7个百分点,单位GDP能耗下降21个百分点,第三产业增加值占GDP比重上升5.7个百分点。园区为当地四大经济园区之一,2006年经国家发改委批准为省级经济园区。园区核准面积60平方公里,概念规划面积40平方公里,截止2016年12月,园区投产、在建及合同的工业项目达167个,总投资60亿元,已投资30亿元。场址应靠近交通运输主干道,具备便利的交

51、通条件,有利于原料和产成品的运输,同时,通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。二、用地控制指标投资项目占地税收产出率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占地税收产出率150.00万元/公顷的规定;同时,满足项目建设地确定的“占地税收产出率150.00万元/公顷”的具体要求。三、地总体要求本期工程项目建设规划建筑系数76.52%,建筑容积率1.39,建设区域绿化覆盖率5.31%,固定资产投资强度190.19万元/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36945.1355.39亩2基底面积平方米28270.413建筑面积平

52、方米51353.734538.76万元4容积率1.395建筑系数76.52%6主体工程平方米38279.647绿化面积平方米2726.968绿化率5.31%9投资强度万元/亩190.19四、节约用地措施采用大跨度连跨厂房,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。undefined五、总图布置方案1、按照建(构)筑物的生产性质和使用功能,项目总体设计根据物流关系将场区划分为生产区、办公生活区、公用设施区等三个功能区,要求功能分区明确,人流、物流便捷流畅,生产工艺流程顺畅简捷;这样布置既能充

53、分利用现有场地,有利于生产设施的联系,又有利于外部水、电、气等能源的接入,管线敷设短捷,相互联系方便。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。2、场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境,催人奋进的工作环境,舒适宜人的休闲环境,和谐统一的生态环境”之目的。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境,催人奋进的工作环境,舒

54、适宜人的休闲环境,和谐统一的生态环境”之目的。投资项目采用雨、污分流制排水系统,分别汇集后排入项目建设区不同污水管网。3、投资项目厂房排水方案采用室内悬吊管接入主管排至室外,室外排水采用暗沟、雨水井、检修井、下水管组成的排水系统。undefined供电回路及电压等级确定:配电系统采用TN-C-S制,供电电压为380V/220V,电压波动不超过额定电压的10.00%,电源频率为50.000.50Hz。4、项目承办单位外部运输和内部运输可采用送货制;采用合适的运输方式和运输路线,使企业的物流组成达到合理优化;把企业的组成内部从原材料输入、产品外运以及车间与车间、车间与仓库、车间内部各工序之间的物料

55、流动都作为整体系统进行物流系统设计,使全场物料运输形成有机的整体。短距离的运输任务将利用社会运力解决,基本可以满足各类运输需求,因此,投资项目不考虑增加汽车运输设备。厂房内部散发较大热量的生产设备区域,采用局部封闭进行机械送、排风;当排出废气不能达到排放标准时必须设置空气净化设备。工业电视部分:在场内主要场所进行重点监视,适时录像并存储图像,不仅可以了解工作人员及场内来往人员的情况,还可通过查询录像资料,为事故鉴定、责任划分提供法律认可的视频图像证据。六、选址综合评价该项目拟选址在项目建设地,所选区域土地资源充裕,而且地理位置优越、地形平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全,符合项目选址要求。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 土建工程研究一、建筑工程设计原则建筑立面处理在满足工艺生产和功能的前提下,符合现代主体工程的特点,立面处理力求简洁大方,色彩组合以淡雅为基调,适当运用局部色彩点缀,在满足项目建设地规划要求的前提下,着重体现项目承办单位企业精神,创造一个优雅舒适的生产经营环境。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

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