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1、碳纳米管项目规划设计方案目录第一章 项目概论5(二)项目选址5(三)项目用地规模4(四)项目用地控制指标4(五)土建工程指标4(六)设备选型方案4(七)节能分析4(八)环境保护4(九)项目总投资及资金构成5(十)资金筹措5(十一)项目预期经济效益规划目标5(十二)进度规划5二、项目评价6三、主要经济指标7第二章 项目建设单位9(一)公司名称9(二)公司简介9二、公司经济效益分析11第三章 项目建设背景及必要性分析一、碳纳米管项目背景分析12二、碳纳米管项目建设必要性分析15第四章 产业调研分析一、碳纳米管行业分析22二、碳纳米管市场分析预测27第五章 产品规划分析29二、建设规模29(一)用地

2、规模30(二)设备购置30(三)产能规模30第六章 项目选址分析30二、用地控制指标31三、地总体要求31四、节约用地措施32五、总图布置方案32六、选址综合评价35第七章 项目工程设计一、建筑工程设计原则35二、土建工程设计年限及安全等级36三、建筑工程设计总体要求36第八章 工艺分析37二、项目工艺技术设计方案37三、设备选型方案38第九章 项目环境分析39一、建设区域环境质量现状39二、建设期环境保护39(一)建设期大气环境影响防治对策39(二)建设期噪声环境影响防治对策40(三)建设期水环境影响防治对策40(四)建设期固体废弃物环境影响防治对策41(五)建设期生态环境保护措施41三、运

3、营期环境保护42(一)运营期废水影响分析及防治对策42(三)运营期噪声影响分析及防治对策42四、项目建设对区域经济的影响42五、废弃物处理43六、特殊环境影响分析43七、清洁生产44八、环境保护综合评价44第十章 项目安全卫生45(一)消防设计原则45(二)消防设计46(三)消防总体要求47(四)消防措施47二、防火防爆总图布置措施47三、自然灾害防范措施48四、安全色及安全标志使用要求48六、防尘防毒措施48七、防静电、触电防护及防雷措施49八、机械设备安全保障措施49九、劳动安全保障措施49十、劳动安全卫生机构设置及教育制度49十一、劳动安全预期效果评价50第十一章 项目风险情况一、政策风

4、险分析50二、社会风险分析50三、市场风险分析51四、资金风险分析52五、技术风险分析52六、财务风险分析53七、管理风险分析53八、其它风险分析53九、社会影响评估54(一)社会影响分析54(二)社会影响效果54(三)项目适应性分析55(四)社会风险对策分析56(五)社会风险评价58第十二章 项目节能评价59(一)项目用电量测算59(二)项目用水量测算59二、项目预期节能综合评价59三、项目节能设计59四、节能措施60第十三章 项目实施安排61二、建设进度61三、进度安排注意事项62四、人力资源配置62第十四章 投资估算一、项目总投资估算63(一)固定资产投资估算63(二)流动资金投资估算6

5、4(三)总投资构成分析64二、资金筹措65第十五章 经济效益可行性65(一)营业收入估算65(二)达产年增值税估算65(三)综合总成本费用估算65(四)税金及附加65(五)利润总额及企业所得税66(六)利润及利润分配66二、项目盈利能力分析67第十六章 项目综合结论68附表:71第一章 项目概论一、项目概况(一)项目名称及背景碳纳米管项目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

6、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xx产业示范园区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。(三)项目用地规模项目总用地面积49311.31平方米(折合约73.93亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数75.81%,建筑容积率1.09,建设区域绿化覆盖率6.83%,固定资产投

7、资强度173.84万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积49311.31平方米,建筑物基底占地面积37382.90平方米,总建筑面积53749.33平方米,其中:规划建设主体工程41442.51平方米,项目规划绿化面积3670.85平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计165台(套),设备购置费4853.10万元。(七)节能分析1、项目年用电量416187.09千瓦时,折合51.15吨标准煤。2、项目年总用水量13202.61立方米,折合1.13吨标准煤。3、“碳纳米管项目投资建设项目”,年用电量416187.09千瓦时,年总用水量13202.61立方米,项目年综合总耗能量(当量值

8、)52.28吨标准煤/年。达产年综合节能量20.33吨标准煤/年,项目总节能率28.96%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合xx产业示范园区发展规划,符合xx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16250.57万元,其中:固定资产投资12851.99万元,占项目总投资的79.09%;流动资金3398.58万元,占项目总投资的20.91%。(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

9、期达产年营业收入23706.00万元,总成本费用18880.76万元,税金及附加277.11万元,利润总额4825.24万元,利税总额5767.90万元,税后净利润3618.93万元,达产年纳税总额2148.97万元;达产年投资利润率29.69%,投资利税率35.49%,投资回报率22.27%,全部投资回收期5.99年,提供就业职位429个。(十二)进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。项目承办单位要合理安排设计、采购和设备安装的时间,在工作上交叉进行,最大限度缩短建设周期。将投资密度比较大的部分工程尽量押后施工,诸如其他配套工程等。对于难以预见的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究,

10、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。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xx产业示范园区及xx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xx产业示范园区碳纳米管产业结构、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“碳纳米管项目”,本期工程项目的建设能够有力促进xx产业示范园区经济发展,为社会提供就业职位429个,达产年纳税总额2148.97万元,可以促进xx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29.69%,投资利税

11、率35.49%,全部投资回报率22.27%,全部投资回收期5.99年,固定资产投资回收期5.99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

12、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。紧紧抓住新一轮技术创新浪潮带来的重大历史机遇,深入实施创新驱动发展战略,为制造业的创新发展和转型升级提供了强有力的智力支撑。2 015年,企业研发经费占主营业务收入比重达到1.6%,位居全省第一。发明专利申请量达24197件,发明专利授权量达5480件,万人发明专利拥有量达 25件,均位居全省前列。我市已经拥有省级以上工程技术研究中心506家,国家、省级高技术研究重点实验室10家,国家级国际合作基地9家,省级外资研发中心41家,省级国际技术转移中心8家,入选“全省重点企业研发机构”84家。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

13、注1占地面积平方米49311.3173.93亩1.1容积率1.091.2建筑系数75.81%1.3投资强度万元/亩173.841.4基底面积平方米37382.901.5总建筑面积平方米53749.331.6绿化面积平方米3670.85绿化率6.83%2总投资万元16250.572.1固定资产投资万元12851.992.1.1土建工程投资万元4239.832.1.1.1土建工程投资占比万元26.09%2.1.2设备投资万元4853.102.1.2.1设备投资占比29.86%2.1.3其它投资万元3759.062.1.3.1其它投资占比23.13%2.1.4固定资产投资占比79.09%2.2流动资

14、金万元3398.582.2.1流动资金占比20.91%3收入万元23706.004总成本万元18880.765利润总额万元4825.246净利润万元3618.937所得税万元1.098增值税万元665.559税金及附加万元277.1110纳税总额万元2148.9711利税总额万元5767.9012投资利润率29.69%13投资利税率35.49%14投资回报率22.27%15回收期年5.9916设备数量台(套)16517年用电量千瓦时416187.0918年用水量立方米13202.6119总能耗吨标准煤52.2820节能率28.96%21节能量吨标准煤20.3322员工数量人429第二章 项目建

15、设单位一、项目承办单位基本情况(一)公司名称xxx实业发展公司(二)公司简介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。公司是全球领先的产品提供商。我们在续为客户创造价值,坚持围绕客户需求持续创新,加大基础研究投入,厚积薄发,合作共赢。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

16、架已经建立,主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。公司研发试验的核心技术团队来自知名的外企,具有丰富的行业经验,公司还聘用多名外籍专家长期担任研发顾问。公司正处于快速发展阶段,特别是随着新项目的建设及未来产能扩张,将需要大量专业技术人才充实到建设、生产、研发、销售、管理等环节中。作为一家民营企业,公司在吸引高端人才方面不具备明显优势。未来公司将通过自我培养和外部引进来壮大公司的高端人才队伍,

17、提升公司的技术创新能力。公司生产运营过程中,始终坚持以效益为中心,突出业绩导向,全面推行内部市场化运作模式,不断健全完善全面预算管理体系及考评机制,把全面预算管理贯穿于生产经营活动的各个环节。通过强化预算执行过程管控和绩效考核,对生产经营过程实施全方位精细化管理,有效控制了产品生产成本;着力推进生产控制自动化与经营管理信息化的深度融合,提高了生产和管理效率,优化了员工配置,降低了人力资源成本;坚持问题导向,不断优化工艺技术指标,强化技术攻关,积极推广应用新技术、新工艺、新材料、新装备,原料转化率稳步提高,降低了原料成本及能源消耗,产品成本优势明显。公司秉承“科技创新、诚信为本”的企业核心价值观

18、,培养出一支成熟的售后服务、技术支持等方面的专业人才队伍,建立了完善的售后服务体系。快速的售后服务,有效地提高了客户的满意度,提升了客户对公司的认知度和信任度。二、公司经济效益分析上一年度,xxx有限公司实现营业收入14913.66万元,同比增长28.93%(3346.71万元)。其中,主营业业务碳纳米管生产及销售收入为13457.32万元,占营业总收入的90.23%。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3131.874175.823877.553728.4114913.662主营业务收入2826.043768.053498.903364.3313457.

19、322.1碳纳米管(A)932.591243.461154.641110.234440.922.2碳纳米管(B)649.99866.65804.75773.803095.182.3碳纳米管(C)480.43640.57594.81571.942287.742.4碳纳米管(D)339.12452.17419.87403.721614.882.5碳纳米管(E)226.08301.44279.91269.151076.592.6碳纳米管(F)141.30188.40174.95168.22672.872.7碳纳米管(.)56.5275.3669.9867.29269.153其他业务收入305.834

20、07.78378.65364.091456.34根据初步统计测算,公司实现利润总额2826.95万元,较去年同期相比增长558.94万元,增长率24.64%;实现净利润2120.21万元,较去年同期相比增长355.36万元,增长率20.14%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元14913.66完成主营业务收入万元13457.32主营业务收入占比90.23%营业收入增长率(同比)28.93%营业收入增长量(同比)万元3346.71利润总额万元2826.95利润总额增长率24.64%利润总额增长量万元558.94净利润万元2120.21净利润增长率20.14%净利润增长量万元355.3

21、6投资利润率32.66%投资回报率24.50%财务内部收益率28.01%企业总资产万元25225.90流动资产总额占比万元33.43%流动资产总额万元8434.06资产负债率24.62%第三章 项目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

22、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,

23、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类型:扶手椅形纳米管(armch airform),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>

24、= 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n>m=0时,碳纳米管称为锯齿形纳米管,手性角(螺旋角)为0o;当n>m0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

25、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

26、,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

27、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

28、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,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

29、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,

30、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

31、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

32、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

33、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2023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

34、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201 4年以来碳纳米管逐年保持增长,2018年碳纳米管在动力锂电池中的渗透率为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

35、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

36、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。第四章 产业调研分

37、析一、碳纳米管行业分析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1 991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。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

38、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,2019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

39、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

40、%,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

41、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,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

42、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”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

43、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

44、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。二、碳纳米管市场分析预测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、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

45、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+KB、CNT+SP以及CNT+GN等多种多组分导电剂成为重要的实际应

46、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,ChemicalVaporDe position)碳纳米管粉体的主要生产工艺流程如下:(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

47、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C NT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。第五章 产品规划分析一、产品规划项目主要产品为碳纳米管,根据市场情况,预计年产值23706.00万元。采取灵活的定价办法,项目承办单位应当依据原辅材料的价格、加工内容、需求对象和市场动态原则,以盈利为目标,经过科学测算,确定项目产品销售价格,为了迅速进入市场并保持竞争能力,项目

48、产品一上市,可以采取灵活的价格策略,迅速提升项目承办单位的知名度和项目产品的美誉度。随着全球经济一体化格局的形成,相关行业的市场竞争愈加激烈,要想在市场上站稳脚跟、求得突破,就要聘请有营销经验的营销专家领衔组织一定规模的营销队伍,创新机制建立起一套行之有效的营销策略。通过以上分析表明,项目承办单位所生产的项目产品市场风险较低,具有较强的市场竞争力和广阔的市场发展空间,因此,项目产品市场前景良好,投资项目建设具有良好的经济效益和社会效益,其市场可拓展的空间巨大,倍增效应显著,具有较强的市场竞争力和广阔的市场空间。二、建设规模(一)用地规模该项目总征地面积49311.31平方米(折合约73.93亩

49、),其中:净用地面积49311.31平方米(红线范围折合约73.93亩)。项目规划总建筑面积537 49.33平方米,其中:规划建设主体工程41442.51平方米,计容建筑面积53749.33平方米;预计建筑工程投资4239.83万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计165台(套),设备购置费4853.10万元。(三)产能规模项目计划总投资16250.57万元;预计年实现营业收入23706.00万元。第六章 项目选址分析一、项目选址该项目选址位于xx产业示范园区。园区不断坚持节约集约用地,土地利用综合效益显著提升。国家高新区土地利用程度总体良好,土地利用结构相对合理,土地利用效率、投资强度和

50、效益方面均处全国先进行列,已日渐成为节约集约用地的先导区和示范区。根据国土资源部2014年土地集约利用评价结果,国家高新区综合容积率为1.00,工业用地综合容积率为0.91,工业用地地均固定资产投资为 6788.83万元/公顷,在各类国家级开发区中均为最高。与2012年的评价结果相比,国家高新区综合容积率提高了0.07,工业用地地均固定资产投资增长17.37%,工业用地地均收入增长幅度为1.68%,提升显著。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。项目建设所选区域交通运输条件十分便

51、利,拥有集公路、铁路、航空于一体的现代化交通运输网络,物流运输方便快捷,为投资项目原料进货、产品销售和对外交流等提供了多条便捷通道,对于项目实现既定目标十分有利。项目投资环境优良,当地为招商引资出台了一系列优惠政策,为投资项目建设营造了良好的投资环境;项目建设地拥有完善的交通、通讯、供水、供电设施和工业配套条件,项目建设区域市场优势明显,对投资项目的顺利实施和建成后取得良好经济效益十分有利。二、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率90.00%的规定;同时,满足项目建设地

52、确定的“土地综合利用率95.00%”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75.81%,建筑容积率1.09,建设区域绿化覆盖率6.83%,固定资产投资强度173.84万元/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49311.3173.93亩2基底面积平方米37382.903建筑面积平方米53749.334239.83万元4容积率1.095建筑系数75.81%6主体工程平方米41442.517绿化面积平方米3670.858绿化率6.83%9投资强度万元/亩173.84四、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

53、;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。 五、总图布置方案1、同时考虑用地少、施工费用节约等要求,沿围墙、路边和可利用场地种植花卉、树木、草坪及常绿植物,改善和美化生产环境。道路设计注重道路之间的贯通,同时,场区道路应尽可能与主要建筑物平行布置。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。投资项目用水由项目建设地给水管网统一供给,规划在场区内建设完善的给水管网,接入场区外部现有给水管网,即可保证项

54、目的正常用水。投资项目用水由项目建设地给水管网统一供给,规划在场区内建设完善的给水管网,接入场区外部现有给水管网,即可保证项目的正常用水。场内供水采用生活供水系统、消防供水系统、生产补给水系统,消防供水系统在场区内形成供水管网。3、投资项目生产给水的对象主要是各类清洗设备,其余辅助设备、空压机及厂房内水冷制冷机组等均采取冷却循环用水。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。项目拟安装使用节水型设施或器具,定期对供水、用水设施、设备、器具进行维修、保养;对泵房、水池、水箱安装液位控制系统,以防溢水、跑水,从而造成水资源的浪费。项目承办单位采用高压计度方式结算电费,低压回路装有电度表,便于各车间成本核算;在10KV电源进线处设置电能总计量;每路10KV出线柜均装设有功电度表和无功电度表。投资项目供电电源由项目建设地变电站专线供给,供电电源电压为10KV,架空线引入场区后由电缆引入高压变配电室内,由场区配电屏分流到主体工程内,配电电压为380V/220

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