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1、泓域咨询/湖北高性能导电材料项目可行性研究报告湖北高性能导电材料项目可行性研究报告泓域咨询 MACRO 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20273.72万元,其中:固定资产投资15924.38万元,占项目总投资的78.55%;流动资
2、金4349.34万元,占项目总投资的21.45%。达产年营业收入37773.00万元,总成本费用29216.67万元,税金及附加364.99万元,利润总额8556.33万元,利税总额10101.50万元,税后净利润6417.25万元,达产年纳税总额3684.25万元;达产年投资利润率42.20%,投资利税率49.83%,投资回报率31.65%,全部投资回收期4.66年,提供就业职位559个。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”。第一章 基本情况一、项目概况(一)项目名
3、称及背景湖北高性能导电材料项目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
4、,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。(二)项目选址某某工业新城湖北省,简称鄂,中华人民共和国省级行政区,省会武汉。地处中国中部地区,东邻安徽,西连重庆,西北与陕西接壤,南接江西、湖南,北与河南毗邻,介于北纬29015333647、东经10821421160750之间,东西长约740千米,南北宽约470千米,总面积18.59万平方千米,占中国总面积的1.94%
5、。最东端是黄梅县,最西端是利川市,最南端是来凤县,最北端是郧西县。湖北省地势大致为东、西、北三面环山,中间低平,略呈向南敞开的不完整盆地。在全省总面积中,山地占56%,丘陵占24%,平原湖区占20%,属长江水系。湖北省地处亚热带,全省除高山地区属高山气候外,大部分地区属亚热带季风性湿润气候。截至2019年末,湖北省共辖12个地级市、1个自治州、4个省直辖县级行政单位,共有25个县级市、36个县、2个自治县、1个林区,常住人口5927万人。实现地区生产总值(GD)45828.31亿元,其中,第一产业完成增加值3809.09亿元,第二产业完成增加值19098.62亿元,第三产业完成增加值22920
6、.60亿元。场址选择应提供足够的场地用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要;场址应具备良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕,确保能源供应有可靠的保障。项目建设区域以城市总体规划为依据,布局相对独立,便于集中开展科研、生产经营和管理活动,并且统筹考虑用地与城市发展的关系,与项目建设地的建成区有较方便的联系。(三)项目用地规模项目总用地面积55841.24平方米(折合约83.72亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数64.42%,建筑容积率1.46,建设区域绿化覆盖率7.89%,固定资产投资强度190.21万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积55841.24平方米,建
7、筑物基底占地面积35972.93平方米,总建筑面积81528.21平方米,其中:规划建设主体工程61016.99平方米,项目规划绿化面积6433.99平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计173台(套),设备购置费4714.29万元。(七)节能分析1、项目年用电量1157838.18千瓦时,折合142.30吨标准煤。2、项目年总用水量26694.02立方米,折合2.28吨标准煤。3、“湖北高性能导电材料项目投资建设项目”,年用电量1157838.18千瓦时,年总用水量26694.02立方米,项目年综合总耗能量(当量值)144.58吨标准煤/年。达产年综合节能量36.15吨标准煤/年,项
8、目总节能率25.53%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合某某工业新城发展规划,符合某某工业新城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20273.72万元,其中:固定资产投资15924.38万元,占项目总投资的78.55%;流动资金4349.34万元,占项目总投资的21.45%。(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37773.00万元,总成本费用29216.67万元,税金及
9、附加364.99万元,利润总额8556.33万元,利税总额10101.50万元,税后净利润6417.25万元,达产年纳税总额3684.25万元;达产年投资利润率42.20%,投资利税率49.83%,投资回报率31.65%,全部投资回收期4.66年,提供就业职位559个。(十二)进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。项目承办单位一定要做好后勤供应和服务保障工作,确保不误前方施工。二、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,符合某某工业新城及某某工业新城碳纤维原丝行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进某某工业新城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
10、极的推动意义。2、xxx(集团)有限公司为适应国内外市场需求,拟建“湖北高性能导电材料项目”,本期工程项目的建设能够有力促进某某工业新城经济发展,为社会提供就业职位559个,达产年纳税总额3684.25万元,可以促进某某工业新城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42.20%,投资利税率49.83%,全部投资回报率31.65%,全部投资回收期4.66年,固定资产投资回收期4.66年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。引导民营企业建立品牌管理体系,增强以信誉为核心的品牌意识。以民企民资为重点,扶持一批品牌培育和运营专业服务机构,打造产
11、业集群区域品牌和知名品牌示范区。提振民营经济、激发民间投资已被列入重要清单。民营经济是经济和社会发展的重要组成部分,在壮大区域经济、安排劳动就业、增加城乡居民收入、维护社会和谐稳定以及全面建成小康社会进程中起着不可替代的作用,如何做大做强民营经济,已成为当前的一项重要课题。产业集聚集群发展,形成特色突出的主体工业园区体系,并与周边城市实现融合发展。到2020年,培育和形成工业总产值(营业收入)超千亿元的产业集群10个,亩均工业总产值达到300万元以上,其中新增用地亩均工业总产值达到500万元以上。三、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55841.2483.72亩
12、1.1容积率1.461.2建筑系数64.42%1.3投资强度万元/亩190.211.4基底面积平方米35972.931.5总建筑面积平方米81528.211.6绿化面积平方米6433.99绿化率7.89%2总投资万元20273.722.1固定资产投资万元15924.382.1.1土建工程投资万元7221.262.1.1.1土建工程投资占比万元35.62%2.1.2设备投资万元4714.292.1.2.1设备投资占比23.25%2.1.3其它投资万元3988.832.1.3.1其它投资占比19.67%2.1.4固定资产投资占比78.55%2.2流动资金万元4349.342.2.1流动资金占比21
13、.45%3收入万元37773.004总成本万元29216.675利润总额万元8556.336净利润万元6417.257所得税万元1.468增值税万元1180.189税金及附加万元364.9910纳税总额万元3684.2511利税总额万元10101.5012投资利润率42.20%13投资利税率49.83%14投资回报率31.65%15回收期年4.6616设备数量台(套)17317年用电量千瓦时1157838.1818年用水量立方米26694.0219总能耗吨标准煤144.5820节能率25.53%21节能量吨标准煤36.1522员工数量人559 第二章 项目建设单位说明一、项目承办单位基本情况(
14、一)公司名称xxx集团(二)公司简介公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品。经过10余年的发展,公司拥有雄厚的技术实力,完善的加工制造手段,丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质量保证体系,综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。公司根据自身发展的需要,拟在项目建设地建设项目,同时,为公司后期产品的研制开发预留发展余地,项目建成投产后,不仅大幅度提升项目承
15、办单位项目产品产业化水平,为新产品研发打下良好基础,有力促进公司经济效益和社会效益的提高,将带动区域内相关行业发展,形成配套的产业集群,为当地经济发展做出应有的贡献。公司主要客户在国内、国外均衡分布,没有集中度过高的风险,并不存在对某个或某几个固定客户的重大依赖,公司采购的主要原材料市场竞争充分,供应商数量众多,在采购方面具有非常大的自主权,项目承办单位通过供应商评价体系与部分供应商建立了长期合作关系,不存在对单一供应商依赖的风险。公司高度重视技术人才的培养和优秀人才的引进,已形成一支多领域、高水平、稳定性强、实战经验丰富的研发管理团队。公司团队始终立足自主技术创新,整合公司市场采购部门、营销
16、部门的资源,将供应市场的知识和经验结合到研发过程,及时响应市场和客户的需求,打造公司研发队伍的核心竞争优势。强有力的人才队伍对公司持续稳健发展具有重大的支持作用。公司凭借完整的产品体系、较强的技术研发创新能力、强大的订单承接能力、快速高效的资源整合能力,形成了为客户提供整体解决方案的业务经营模式。经过多年的发展,公司产品已覆盖全国各省市。公司与国内多家知名厂商的良好关系为公司带来了新的行业发展趋势,使公司研发产品能够与时俱进,为公司持续稳定盈利、巩固市场份额、推广创新产品奠定了坚实的基础。二、公司经济效益分析上一年度,xxx(集团)有限公司实现营业收入27914.27万元,同比增长9.60%(
17、2444.69万元)。其中,主营业业务碳纤维原丝生产及销售收入为23254.18万元,占营业总收入的83.31%。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5862.007816.007257.716978.5727914.272主营业务收入4883.386511.176046.095813.5523254.182.1碳纤维原丝(A)1611.512148.691995.211918.477673.882.2碳纤维原丝(B)1123.181497.571390.601337.125348.462.3碳纤维原丝(C)830.171106.901027.83988.
18、303953.212.4碳纤维原丝(D)586.01781.34725.53697.632790.502.5碳纤维原丝(E)390.67520.89483.69465.081860.332.6碳纤维原丝(F)244.17325.56302.30290.681162.712.7碳纤维原丝(.)97.67130.22120.92116.27465.083其他业务收入978.621304.831211.621165.024660.09根据初步统计测算,公司实现利润总额6827.96万元,较去年同期相比增长1364.65万元,增长率24.98%;实现净利润5120.97万元,较去年同期相比增长768.
19、45万元,增长率17.66%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元27914.27完成主营业务收入万元23254.18主营业务收入占比83.31%营业收入增长率(同比)9.60%营业收入增长量(同比)万元2444.69利润总额万元6827.96利润总额增长率24.98%利润总额增长量万元1364.65净利润万元5120.97净利润增长率17.66%净利润增长量万元768.45投资利润率46.42%投资回报率34.82%财务内部收益率22.02%企业总资产万元35046.35流动资产总额占比万元27.53%流动资产总额万元9648.48资产负债率35.02% 第三章 项目必要性分析一、
20、碳纤维原丝项目背景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,
21、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
22、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
23、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
24、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%,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
25、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
26、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
27、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,CFRP在商用客机上的规模化应用才能够成为现实。二、碳纤维原丝项目建设必要性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
28、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。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
29、,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%,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
30、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
31、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(UC
32、AV)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(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
33、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
34、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
35、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。2
36、017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。 第四章 项目调研分析一、碳纤维原丝行业分析碳纤维是一种含碳量超过95%的
37、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、上浆等工艺,将以聚丙烯腈结构为主的原
38、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;碳纤维再经过最终的表面处理上浆、干燥等工
39、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。二、碳纤维原丝市场分析预测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(CarbonFibe
40、r,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
41、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
42、、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、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
43、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(P
44、AN)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、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2
45、3.3千吨,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
46、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。 第五章 项目投资建设方案一、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37773.00万元。相关行业是一个产业关联度高、涉及范围广、对相关产业带动力较大的产业,根据国内统计数据显示,相关行业的发展影响到原材料、能源、商业、金融、交通运输和人力资源配置等行业,对国民经济发展起到很大的推动作用。二、建设规模(一)用地规模该项目总征地面积55841.24平方米(折合约83.72亩),其中:净用地面积55841.24平方米(红线范围折合约83.72亩)。项目规划总建筑面积81528.21平方米
47、,其中:规划建设主体工程61016.99平方米,计容建筑面积81528.21平方米;预计建筑工程投资7221.26万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计173台(套),设备购置费4714.29万元。(三)产能规模项目计划总投资20273.72万元;预计年实现营业收入37773.00万元。 第六章 项目选址评价一、项目选址该项目选址位于某某工业新城。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,有效提升发展质量
48、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。园区是省政府于1998年批准成立。坚定制造业强市发展方向,加快推进制造业转型升级步伐,推进信息技术与制造技术深度融合。到2020年,制造业转型升级取得明显成效,先进制造业发展体系更加完善,成为国内知名的制造业大市。全市规模以上制造业增加值达到1450亿元,年均增长6.2%左
49、右,拥有18家以上主营收入超百亿元企业和3个500亿产业集群。园区不断完善产业园区管理体制。以服务企业为中心,以招商引资为重点,按照精简、统一、效能的要求,进一步理顺行政区划与产业园区、政府部门与产业园区的关系,进一步完善现行国家级、省级产业园区管理体制,规范产业园区内设机构设置,探索小管委会、大公司的管理体制,逐步实现行政职能和经营职能分离,鼓励产业园区兼并重组。市州、县市区要建立科学合理的产业园区人事管理制度和严格的绩效考核机制,依法实行灵活高效的用人机制和薪酬机制,选优配强产业园区领导班子。产业园区管委会要依法建立完善的投资服务体系,精简和优化办事程序,实行首问负责、一站式服务和限时办结
50、制度,为产业园区企业和产业发展提供优质服务。设立产业园区的人民政府可以依照法律规定在产业园区实行相对集中行政处罚权和行政许可权。湖北省,简称鄂,中华人民共和国省级行政区,省会武汉。地处中国中部地区,东邻安徽,西连重庆,西北与陕西接壤,南接江西、湖南,北与河南毗邻,介于北纬29015333647、东经10821421160750之间,东西长约740千米,南北宽约470千米,总面积18.59万平方千米,占中国总面积的1.94%。最东端是黄梅县,最西端是利川市,最南端是来凤县,最北端是郧西县。湖北省地势大致为东、西、北三面环山,中间低平,略呈向南敞开的不完整盆地。在全省总面积中,山地占56%,丘陵占
51、24%,平原湖区占20%,属长江水系。湖北省地处亚热带,全省除高山地区属高山气候外,大部分地区属亚热带季风性湿润气候。截至2019年末,湖北省共辖12个地级市、1个自治州、4个省直辖县级行政单位,共有25个县级市、36个县、2个自治县、1个林区,常住人口5927万人。实现地区生产总值(GD)45828.31亿元,其中,第一产业完成增加值3809.09亿元,第二产业完成增加值19098.62亿元,第三产业完成增加值22920.60亿元。场址选择应提供足够的场地用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要;场址应具备良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕,确保能源供应有可靠的保障。项目建设
52、区域以城市总体规划为依据,布局相对独立,便于集中开展科研、生产经营和管理活动,并且统筹考虑用地与城市发展的关系,与项目建设地的建成区有较方便的联系。项目周边市场存在着巨大的项目产品需求空间,与此同时,项目建设地也成为资本市场追逐的热点,而且项目已经列入当地经济总体发展规划和项目建设地发展规划,符合地区规划要求。项目承办单位自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念,始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段,因此,积累了一定的项目产品技术优势。项目承办单位在项目产品开发、设计、制造、检测等方面形成了一套完整的质量保证和管理体系,通过了ISO9000质量体系认证,赢得了用户的信赖和认可。二、
53、用地控制指标该项目均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计,同时,严格按照项目建设地建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。投资项目绿化覆盖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绿化覆盖率20.00%的规定;同时,满足项目建设地确定的“绿化覆盖率20.00%”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64.42%,建筑容积率1.46,建设区域绿化覆盖率7.89%,固定资产投资强度190.21万元/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55841.
54、2483.72亩2基底面积平方米35972.933建筑面积平方米81528.217221.26万元4容积率1.465建筑系数64.42%6主体工程平方米61016.997绿化面积平方米6433.998绿化率7.89%9投资强度万元/亩190.21四、节约用地措施五、总图布置方案1、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。车间布置方案需要达到“物料流向最经济、操作控制最有利、检测维修最方
55、便”的要求。应与场外道路衔接顺畅,便于企业运输车辆直接进入国道、高速公路等国家级道路网络,场区道路应与总平面布置、管线、绿化等协调一致。2、场区植物配置以本地区树种为主,绿化设计的树木花草配置应依据项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求,并适合当地气象、土壤、生态习性与防护性能,疏密适当高低错落,形成一定的层次感。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的作用,创造一个“环境优美、统一协调”的建筑空间。投资项目采
56、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。undefined3、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。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。投资项目消防对象主要是厂房、库房、办公场地等;因此,室外消防用水量按25.00L/S,火灾延续时间按2.00小时计,同一时间发生火灾次数按一次考虑;室内消防栓用水量15.00L/S,火灾延续时间按2.00小时计,室内外的消防栓均按规范间距要求布置。低压配电系统采用TN接地型式;车间配电室采用TN-S型三相五线制,变压器中性点直接接地,所有电气设备外壳及外露可导电的金属部分必须与PE线可靠连接为一体;保护接地、过电压保护接地和防雷接地共用,构成共用接地系统,所有接地电阻R1.00欧姆。
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