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文档简介

1、泓域咨询/碳纤维原丝生产制造项目规划设计方案碳纤维原丝生产制造项目规划设计方案泓域咨询机构摘要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”。该碳纤维原丝项目计划总投资12706.10万元,其中:固定资产投资9129.09万元,占项目总投资的71.85%;流动资金3577.01万元,占项目总投资的28.15%。达产年营业收入25271.00万元,总成本费用19677.60万元,税金及附加224.97万元,利润总额5593.40万元,利税总额6589.87万元,税后净利润4195

2、.05万元,达产年纳税总额2394.82万元;达产年投资利润率44.02%,投资利税率51.86%,投资回报率33.02%,全部投资回收期4.53年,提供就业职位421个。报告根据项目的经营特点,对项目进行定量的财务分析,测算项目投产期、达产年营业收入和综合总成本费用,计算项目财务效益指标,结合融资方案进行偿债能力分析,并开展项目不确定性分析等。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

3、,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。报告主要内容:项目概况、投资背景及必要性分析、市场调研分析、建设内容、项目选址研究、项目工程设计研究、工艺原则及设备选型、环境影响概况、项目职业安全、项目风险评价、节能方案分析、实施安排方案、投资分析、经济效益可行性、项目总结、建议等。碳纤维原丝生产制造项目规划设计方案目录第一章 项目概况第二章 投资背景及必要性分析第三章 市场调研分析第四章 建设内容第五章 项目选址研究第六章 项目工程设计研究第七章 工艺原则及设备选型第八章 环境影响概况第九章 项目职业安全第十章 项目风险评价第

4、十一章 节能方案分析第十二章 实施安排方案第十三章 投资分析第十四章 经济效益可行性第十五章 项目招投标方案第十六章 项目总结、建议第一章 项目概况一、项目承办单位基本情况(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。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。 公司根据自身发展的需要,拟在项目建设地建设项目,同时

5、,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。未来,公司计划依靠自身实力,通过引入资本、技术和人才等扩大生产规模,以“高效、智能、环保”作为产品发展方向,持续加强新产品研发力度,实现行业关键技术突破,进一步夯实公司技术实力,全面推动产品结构升级,优化公司利润来源,提高核心竞争能力,巩固和提升公司的行业地位。(三)公司经济效益分析上一年度,xxx有限公司实现营业收入21383.28万元,同比增长27.6

6、0%(4625.36万元)。其中,主营业业务碳纤维原丝生产及销售收入为19141.89万元,占营业总收入的89.52%。上年度主要经济指标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4490.495987.325559.655345.8221383.282主营业务收入4019.805359.734976.894785.4719141.892.1碳纤维原丝(A)1326.531768.711642.371579.216316.822.2碳纤维原丝(B)924.551232.741144.691100.664402.632.3碳纤维原丝(C)683.37911.15846.07813.5

7、33254.122.4碳纤维原丝(D)482.38643.17597.23574.262297.032.5碳纤维原丝(E)321.58428.78398.15382.841531.352.6碳纤维原丝(F)200.99267.99248.84239.27957.092.7碳纤维原丝(.)80.40107.1999.5495.71382.843其他业务收入470.69627.59582.76560.352241.39根据初步统计测算,公司实现利润总额5440.83万元,较去年同期相比增长513.88万元,增长率10.43%;实现净利润4080.62万元,较去年同期相比增长741.35万元,增长率

8、22.20%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元21383.28完成主营业务收入万元19141.89主营业务收入占比89.52%营业收入增长率(同比)27.60%营业收入增长量(同比)万元4625.36利润总额万元5440.83利润总额增长率10.43%利润总额增长量万元513.88净利润万元4080.62净利润增长率22.20%净利润增长量万元741.35投资利润率48.42%投资回报率36.32%财务内部收益率21.51%企业总资产万元26486.51流动资产总额占比万元33.74%流动资产总额万元8935.71资产负债率25.30%二、项目建设符合性(一)产业发展政策符合性由

9、xxx有限公司承办的“碳纤维原丝生产制造项目”主要从事碳纤维原丝项目投资经营,其不属于国家发展改革委产业结构调整指导目录(2011年本)(2013年修正)有关条款限制类及淘汰类项目。(二)项目选址与用地规划相容性碳纤维原丝生产制造项目选址于xx产业基地,项目所占用地为规划工业用地,符合用地规划要求,此外,项目建设前后,未改变项目建设区域环境功能区划;在落实该项目提出的各项污染防治措施后,可确保污染物达标排放,满足xx产业基地环境保护规划要求。因此,建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。(三)“三线一单”符合性1、生态保护红线:碳纤维原丝生产制造项目用地性质为建设用

10、地,不在主导生态功能区范围内,且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内,符合生态保护红线要求。2、环境质量底线:该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求,有一定的环境容量,符合环境质量底线要求。3、资源利用上线:项目营运过程消耗一定的电能、水,资源消耗量相对于区域资源利用总量较少,符合资源利用上线要求。4、环境准入负面清单:该项目所在地无环境准入负面清单,项目采取环境保护措施后,废气、废水、噪声均可达标排放,固体废物能够得到合理处置,不会产生二次污染。三、项目概况(一)项目名称碳纤维原丝生产制造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

11、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,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

12、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xx产业基地(三)项目用地规模项目总用地面积33096.54平方米(折合约49.62亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数50.62%,建筑容积率1.24,建设区域绿化覆盖率6.66%,固定资产投资强度183.98万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积33096.54平方米,建筑物基底占地面积16753.47平方米,总建筑面积41039.71平方米,其中:规划建设主体工程30473.84平方

13、米,项目规划绿化面积2734.31平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计147台(套),设备购置费2815.62万元。(七)节能分析1、项目年用电量1082574.63千瓦时,折合133.05吨标准煤。2、项目年总用水量14875.01立方米,折合1.27吨标准煤。3、“碳纤维原丝生产制造项目投资建设项目”,年用电量1082574.63千瓦时,年总用水量14875.01立方米,项目年综合总耗能量(当量值)134.32吨标准煤/年。达产年综合节能量40.12吨标准煤/年,项目总节能率22.12%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合xx产业基地发展规划,符合xx产业基地产业结构调整规

14、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12706.10万元,其中:固定资产投资9129.09万元,占项目总投资的71.85%;流动资金3577.01万元,占项目总投资的28.15%。(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25271.00万元,总成本费用19677.60万元,税金及附加224.97万元,利润总额5593.40万元,利税总额6589.87万元,税后净利润4195.05万元,达产年纳税

15、总额2394.82万元;达产年投资利润率44.02%,投资利税率51.86%,投资回报率33.02%,全部投资回收期4.53年,提供就业职位421个。(十二)进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。在技术交流谈判同时,提前进行设计工作。对于制造周期长的设备,提前设计,提前定货。融资计划应比资金投入计划超前,时间及资金数量需有余地。科学组织施工平行流水作业,交叉施工,使施工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。四、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产业基地及xx产业基地碳纤维原丝行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进xx产业基地碳纤维原丝

16、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“碳纤维原丝生产制造项目”,本期工程项目的建设能够有力促进xx产业基地经济发展,为社会提供就业职位421个,达产年纳税总额2394.82万元,可以促进xx产业基地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44.02%,投资利税率51.86%,全部投资回报率33.02%,全部投资回收期4.53年,固定资产投资回收期4.53年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。4、民营企业贴近市场、嗅觉敏锐、机制灵活,在推进企业技术创新能力建设方面

17、起到重要作用。认定国家技术创新示范企业和培育工业设计企业,有助于企业技术创新能力进一步升级。同时,大量民营企业走在科技、产业、时尚的最前沿,能够综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识,对工业产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化创新,服务于工业设计,丰富产品品种、提升产品附加值,进而创造出新技术、新模式、新业态。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

18、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。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。五、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33096.5449.62亩1.1容积率1.241.2建筑系数50.62%1.3投资强度万元/亩183.981.4基底面积平方米16753.471.5总建筑面积平方米41039.711.6绿化面积平方米27

19、34.31绿化率6.66%2总投资万元12706.102.1固定资产投资万元9129.092.1.1土建工程投资万元3688.442.1.1.1土建工程投资占比万元29.03%2.1.2设备投资万元2815.622.1.2.1设备投资占比22.16%2.1.3其它投资万元2625.032.1.3.1其它投资占比20.66%2.1.4固定资产投资占比71.85%2.2流动资金万元3577.012.2.1流动资金占比28.15%3收入万元25271.004总成本万元19677.605利润总额万元5593.406净利润万元4195.057所得税万元1.248增值税万元771.509税金及附加万元22

20、4.9710纳税总额万元2394.8211利税总额万元6589.8712投资利润率44.02%13投资利税率51.86%14投资回报率33.02%15回收期年4.5316设备数量台(套)14717年用电量千瓦时1082574.6318年用水量立方米14875.0119总能耗吨标准煤134.3220节能率22.12%21节能量吨标准煤40.1222员工数量人421第二章 投资背景及必要性分析一、碳纤维原丝项目背景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

21、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

22、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

23、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、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

24、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

25、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、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

26、,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

27、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

28、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。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

29、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

30、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、T10

31、00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,T1100

32、G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

33、,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

34、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

35、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。第三章 市场调研分析一、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

36、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PA

37、N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202

38、0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,进口替代空间巨大。未来随着国内碳纤维需

39、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架军用飞机,其中美国、俄罗斯、中国军机数量分

40、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制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身

41、、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(UCAV)发展迅速。出无人机系统是当今世界航

42、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材使用比例的提升,碳纤维复材在无人机领域

43、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强以及科技发展的需要,碳纤维复合材料的运

44、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米为主导,占比超过70%,预计未来,到2021

45、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。2017年全球风电碳纤维需求为1.98万吨

46、,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 建设内容一、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25271.00万元。坚持把项目产品

47、需求市场作为创业工作的出发点和落脚点,根据市场的变化合理调整产品结构,真正做到市场需要什么产品就生产什么产品,市场的热点在哪里,创新工作的着眼点就放在哪里;针对市场需求变化合理确定项目产品生产方案,增加产品高附加值,能够满足人们对项目产品的需求。项目产品的市场需求是投资项目存在和发展的基础,市场需要量是根据分析项目产品市场容量、产品产量及其技术发展来进行预测;目前,我国各行业及各个领域对项目产品需求量很大,由于此类产品具有市场需求多样化、升级换代快的特点,所以项目产品的生产量满足不了市场要求,每年还需大量从外埠调入或国外进口,商品市场需求高于产品制造发展速度,因此,项目产品具有广阔的潜在市场。

48、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33096.54平方米(折合约49.62亩),其中:净用地面积33096.54平方米(红线范围折合约49.62亩)。项目规划总建筑面积41039.71平方米,其中:规划建设主体工程30473.84平方米,计容建筑面积41039.71平方米;预计建筑工程投资3688.44万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计

49、147台(套),设备购置费2815.62万元。(三)产能规模项目计划总投资12706.10万元;预计年实现营业收入25271.00万元。第五章 项目选址研究一、项目选址原则对各种设施用地进行统筹安排,提高土地综合利用效率,同时,采用先进的工艺技术和设备,达到“节约能源、节约土地资源”的目的。二、项目选址该项目选址位于xx产业基地。园区是经省人民政府批准成立的省级经济园区,园区位于市区东侧。园区区域面积80平方公里。经过十多年的开发建设,园区已建成了完善的工业基础设置和综合配套服务设施,创造了规范的法制环境,并已通过ISO14000环境管理体系认证。园区建有完善的服务体系,创业中心、项目服务中心

50、、经贸局等可为各类企业提供周到细致的全面服务。优越的投资环境吸引了众多客商前来兴办企业,目前在园区注册的企业近3000家,其中工业企业2000余家,外商投资企业300余家。当地制定了一系列配套优惠政策,按照“精简、高效”的原则设置内部机构,对区内企业实行“一条龙”跟踪服务,具有了“小政府、大社会”,“小机构、大服务”的功能。几年来,高新区以引进高新技术项目为重点,形成了新材料、交通、环保设备、电子信息等为重点的产业框架。三、建设条件分析项目建设所选区域交通运输条件十分便利,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

51、通道,对于项目实现既定目标十分有利。项目建设得到了当地人民政府和主管部门的高度重视,土地管理部门、规划管理部门、建设管理部门等提出了具体的实施方案与保障措施,并给予充分的肯定;其二,项目建设区域水、电、气等资源供给充足,可满足项目实施后正常生产之要求;其三,投资项目可依托项目建设地成熟的公用工程、辅助工程、储运设施等富余资源及丰富的劳动力资源、完善的社会化服务体系,从而加快项目建设进度,降低建设成本,节约项目投资,提高项目承办单位综合经济效益。产品品牌优势明显。品牌是企业的无形资产;随着项目承办单位规模的扩大,公司将创品牌列为系统工程来做,通过广告宣传、各类国内会展、各种促销手段等形式来扩大品

52、牌的知名度,按照“质量一流、服务至上”的原则来创出品牌的美誉度;经过这些市场运作,不仅可提高企业的整体形象,而且还能体现出品牌更大的价值。四、用地控制指标根据测算,投资项目建筑系数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建筑系数30.00%的规定;同时,满足项目建设地确定的“建筑系数40.00%”的具体要求。五、用地总体要求本期工程项目建设规划建筑系数50.62%,建筑容积率1.24,建设区域绿化覆盖率6.66%,固定资产投资强度183.98万元/亩。土建工程投资一览表序号项目占地面积()基底面积()建筑面积()计容面积()投资(万元)1主

53、体生产工程11844.7011844.7030473.8430473.843012.721.1主要生产车间7106.827106.8218284.3018284.301867.891.2辅助生产车间3790.303790.309751.639751.63964.071.3其他生产车间947.58947.581767.481767.48180.762仓储工程2513.022513.026867.826867.82493.802.1成品贮存628.25628.251716.951716.95123.452.2原料仓储1306.771306.773571.273571.27256.782.3辅助材料

54、仓库577.99577.991579.601579.60113.573供配电工程134.03134.03134.03134.0310.843.1供配电室134.03134.03134.03134.0310.844给排水工程154.13154.13154.13154.139.704.1给排水154.13154.13154.13154.139.705服务性工程1591.581591.581591.581591.58114.435.1办公用房790.20790.20790.20790.2066.705.2生活服务801.38801.38801.38801.3851.796消防及环保工程448.994

55、48.99448.99448.9936.326.1消防环保工程448.99448.99448.99448.9936.327项目总图工程67.0167.0167.0167.01-42.397.1场地及道路硬化4528.25760.17760.177.2场区围墙760.174528.254528.257.3安全保卫室67.0167.0167.0167.018绿化工程1514.7653.02合计16753.4741039.7141039.713688.44六、节约用地措施七、总图布置方案(一)平面布置总体设计原则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。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

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