石墨烯及改性超级电容器用活性炭项目可行性研究报告

石墨烯及改性超级电容器用活性炭 项目 可行性研究报告 目 录 1. 项目总论 . 8 项目概况 . 8 . 8 . 8 . 8 . 8 . 9 可行性研究报告编制依据 . 11 要技术经济数据 . 11 论及建议 . 13 2. 项目建设背景及必要性 . 14 项目建设背景 . 14 量微小工业化应用困难 . 14 级电容器的的能量密度和使用寿命急需提高 . 14 . 15 级活性炭）应用的现状 . 15 项目建设必要性 . 20 进科技发展，改善人民生活。 . 20 景看好 . 20 项目建设产业政策准入 . 21 二五”规划的要求 . 21 国资源综合利用技术政策大纲 . 21 业结构调整指导目录（ 2011 年本） 21 家中长期科学和技术发展规划纲要（ 200622 3. 行业与市场分析 . 22 原料来源分析 . 22 石墨烯及石墨烯改性超级电容器用活性炭行业分析 . 23 . 23 . 23 石墨烯改性超级电容器用活性碳现有市场情况 . 24 石墨烯与石墨烯改性超级电容器活性碳有广泛的用途 . 25 4. 产品方案 . 26 项目产品 . 26 设规模 . 26 5. 项目选址和建设条件 . 27 项目选址地点 . 27 建设条件 . 28 地条件 . 错误 !未定义书签。 . 28 . 29 . 29 6. 项目工程技术方案 . 30 工艺技术方案 . 30 . 30 墨烯生产工艺流程图 . 31 . 32 设备方案 . 33 . 33 . 33 总平面布置 . 34 . 34 . 35 建 筑工程方案 . 36 . 36 . 37 用工程 . 38 7. 节能措施 . 39 设计依据 . 39 项目能源消耗种类和数量 . 40 节能技术措施 . 40 节水措施 . 41 8. 环境保护 . 43 环境保护执行标准 . 43 施工期环境影响分析 . 43 . 43 . 44 运营期环境影响分析 . 44 . 44 . 44 环境监测与环保机构 . 46 公众参与 . 46 环境影响评价 . 46 9. 职业安全卫生及消防 . 47 劳动安全卫生 . 47 消防 . 47 . 47 . 48 . 48 . 48 10. 组织机构及劳动定员 . 49 . 49 . 50 . 50 . 50 . 50 . 51 11. 项目实施进度安排 . 53 . 53 . 53 . 53 . 54 12. 投资估算与资金筹措 . 55 . 55 . 55 . 55 资产投资估算 . 56 . 60 . 60 13. 财务评价 . 61 . 61 . 61 . 62 . 62 . 62 . 63 . 63 . 63 . 64 . 64 . 64 . 66 14. 社会效益分析 . 67 15. 结论及建议 . 68 . 68 . 68 附 录 . 69 附表 1：流动资金估算表（万元） . 69 附表 2：销售收入表（万元） . 69 附表 3：总成本费用估算表 （万元） . 70 附表 4：固定资产折旧估算表 （万元） . 71 附表 5：利润及利润分配表 （万元） . 72 附表 6：项目投资现金流量表（万元） . 72 附件 7：土地规划图 . 74 附件 8：营业执照 . 75 1. 项目总论 项目概况 项目名称 石墨烯及改性超级电容器用活性炭项目 项目 建设单位 . 项目 产品及建设规模 项目产品：单层石墨烯材料和石墨烯改性超级电容器用活性炭 建设规模： 项 目第一期用地面积为 50 亩，并预留第二期 150 亩。项目产品石 墨烯改性超级电容器用活性炭参照超级电容器用活性炭国际 性能指标。 整个项目规划年生产石墨烯 5 吨 石墨烯改性超级电容用活性炭 200 吨 该项目规划分二期建设： 第一期年生产石墨烯 1 吨。 第一期年生产生产石墨烯改性超级电容器用活性炭 1000 吨。 第二期达到年生产石墨烯 5 吨。 第二期新增生产生产石墨烯改性超级电容用器活性炭 5000 吨。 注：本报告仅对一期项目进行可行性分析。 项目建设内容 本项目采用 大量制备可溶液处理的单层石墨既石墨烯制备方法，原料为常用的石墨 ，操作简便，易于放大。为单层石墨的大规模应用提供了基础 大规模工业化生产单层石墨烯。 国际上先进的石墨烯复合活性炭材料工艺。项目工厂选用的主要设备有： 全自动配料混料机、喷雾干燥机、高频筛、真空压力液体过滤机、高速球磨机、气流研磨机、离心分离机、常温常压反应釜、沉降釜、常压精馏塔、减压精馏塔、双锥形真空干燥器 、全自动秤重混料系统、双锥形真空干燥器、高频筛、高速自动分离机、除尘系统、自动检测、管道输送装置、自动清洗机、超纯水制备设备等。 项目建筑内容如下： 建、构筑物一览表 序号 名 称 数量 层数 单层面 积 建筑面积 (结构形 式 1 联合生产车间 2 5 2000 20000 砖混 2 仓库 1 2 2000 4000 砖混 3 综合办公楼 1 5 1250 6250 砖混 4 倒班宿舍及食堂 1 5 1250 6250 砖混 6 道路及路面规划 15000 15000 7 绿化 10966 10966 9 32466 62466 本第一期项目主要建构筑物包括联合生产车间、库房、综合办公楼、倒班宿舍等，单层平面建筑面积 32466 平方米，总建筑面积 62466 平方米。 项目核心技术 项目方拥有国际领先的石墨烯生产应用技术 1) 自有的一种大量制备可干燥保存可溶液处理的单层石墨即石墨烯的制备方法，原料为常用的石墨和普通化学品，操作简便，易于放大。作为原料供应保证质量和数量，为石墨烯的大规模应用提供了基础。 2) 自有的石墨烯活性炭复合技术，利用液相法将石墨烯和活性炭复合到一起。将石墨烯的比表面积和超强到电性发挥出来，大幅提高原有活性炭的性能，制备出石墨烯改性超级电容用活性炭材料。 0 项目方核心技术的优点 第一章 本项目采用公司自有的大量制备可干燥保存、可溶液处理的单层石墨即 石墨烯的制备方法。 原料为常用的石墨和普通化学品，操作简便，易于放大。解决了石墨烯材料价格高昂，没有规模产量无法进入工业化应用领域的问题。为石墨烯的的大规模应用提供了基础。 利用石墨烯的超级导电性和超大的比表面积解决了传统活性炭材料用在电极上不能再提高储电性能的问题。成套设备除解决了石墨烯液相法复合到超级电容用活性炭材料的工业方法，并能在常温下对二次活化活性炭材料。成套设备符合清洁生产要求。 第二章 本项目制备的石墨烯品质有保障。 自制备的石墨烯拥有单层率高（单层率达到 99%）、缺陷少，可以长期干燥保存。可以配制成 各种溶液利于与其他材料复合。原材料是天然石墨来源广泛，是工业方法制备可以放大生产。使石墨烯工业化应用成为可能，促进高新材料的推进，促进产业发展。 第三章 石墨烯改性超级电容用活性炭材料有良好的技术性能： 循环寿命长：石墨烯改性超级电容由于其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，没有 “ 记忆效应 ” ，可以反复充放电数十万次，是锂离子电池的 500 倍，是镍氢和镍镉电池的 1000 倍，如果对超级电容每天充放电 20 次，连续使用可达 68 年； 高效：大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率 90%。 电荷容量大：超级电容是从石墨烯改性的多孔碳基电极材料得到其储存电荷面积的，这种材料的多孔结构使它每克重量的表面积可达 2000平方米。而超级电容中的电荷分隔的距离是由电解质中离子的大小决定的，其值小于 1 纳米。所以，巨大表面积加上电荷之间非常小的距离，使得同体积的超级电容可以有很大的储存电量，且超级电容可以串并联组成成超级电容模组，可耐压储存更高容量。 功率密度高：可达 300W/G，相当于电池的 5。一枚1 容能释放瞬间电流 18A 以上； 充电速度快：充电 10 秒 钟可达到其额定容量的 95%以上； 工作温度宽泛：范围为 -+70，而一般电池是 第四章 石墨烯工业化生产的意义 随着石墨烯可以批量化工业化大规模生产解决了石墨烯材料价格高昂，没有规模产量无法进入工业化应用领域的问题。它所具有的非凡属性，向世界展示了量子物理学的奇妙。不仅带来了一场材料革命，而且将极大地促进如汽车、高分子材料和催化剂行业的发展。 5、石墨烯改性超级电容用活性炭材料生产的意义 石墨烯改性电容用活性炭规模化生产工艺，能够提供给现有的超级电容器生产厂商 在不改变生产工艺和流程的情况下，大幅提高原有超级电容产品 40%以上电容存储量，且价格大大低于同类产品。具有划时代的意义，从而真正实现了节能环保、低碳经济。 可行性研究报告编制依据 1、原国家计委发布的投资项目可行性研究指南（试用版）。 2、国家发改委、建设部建设项目经济评价方法与参数（第三版）。 3、国家、地方经济和社会发展规划及行业部门的发展规划。 4、项目承办单位提供的有关基础数据、资料。 要技术经济数据 本项目 分两期： 一期项目总投资 2 亿元。建设投资 为 19071 元，占 总 投资的 流动资金为 990 万元，占 总 投资的 本项目财务部分仅对一期投资做出分析。 项目建设周期为 1 年半， 2013 年 7 月开始建设， 2014 年 12 月起投产。项目建成达产后，年可实现销售收入 100000 万元，年均税后利润总额 23530 万元，年均税金 9883 万元。 经财务预测表明： 项目全部投资税后内部收益率为 税后动态回收2 期为 （含建设期），税后财务净现值为 45177 万元，经济指标超过行业平均值，盈亏平衡点 42%，具有较强的盈利能力和抗风险能力。各项经济指标计算表明，项目有较好的经济效益，在 财务上是可行的。 主要技术经济指标详见下表。 技术经济评价表 单位：万元 项目 数值 单位 备注 1 项目总投资 20061 万元 货币单位均为人民币，下同 定资产投资 19071 万元 动资金 990 万元 2 资金来源 筹资金 20061 万元 行贷款 0 3 销售收入 100000 万元 达产年 4 总成本费用 56592 万元 达产年 5 销售税金及附加 2040 万元 达产年 6 利润总额 31373 万元 达产年 7 所得税 7843 万元 达产年 8 税后利润 23530 万元 达产年 9 投资利润率 156% 达产年 10 销售利润率 达产年 11 投资利税率 达产年 12 全部投资财务内部收益率 得税后 得税前 13 全部投资财务净现值 得税前 60236 万元 得税后 45177 万元 14 全部投资回收期 静态 得税后 含建设期 得税前 含建设期 15 盈亏平衡点 3 论及建议 结论 项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。各项经济指标计算表明，项目有较好的经济效益，在财务上是可行的。 本项目符合国家产业政策，建成后 将全面推进 区域高新材料和新能源建设 ，有利于产业结构调整和优化。 符合行业发展规划及地方的发展需要，拟选工艺技术成熟、可靠，配套设备节能环保，社会和环境影响效益显著。 公司管理规范，资金实力 和筹措能力较强，能够保证该项目的顺利实施。 所以，本项目技术上可行，经济上合理。项目建设是必要的、可行的。 建议 1、建议公司加快项目的立项、报批工作，尽早进入项目建设阶段，早日建成投产 。 2、超级电容器用活性炭目前处于国际上垄断，本项目建成投产可以打破国际上大公司的垄断，树立民族自有品牌。复合国家新能源新材料建设低碳环保的产业要求。 4 2. 项目 建设背景及必要性 项目建设背景 石墨烯售价高昂，产量微小工业化应用困难 由于石墨烯尚未形成真正的产业化，国际售价非常高（ 5000 元 /克以上），超过黄金价格的十几倍左右， 造成了石墨烯在下游应用中的接受度受限，对石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研机构的研究使用。但各国都在针对石墨烯的制备进行积极的探索，也不断的有新的制备方法出现。据业务专家分析，虽然国内还没有一家真正实现石墨烯规模化生产的企业，但相关技术产品研发进度迅猛，如北京大学、清华大学、上海交通大学等院校以及中国科学院国家纳米科学中心等科研机构都在紧锣密鼓地进行着石墨烯制备技术的深入研究。预计到 2015年，我国将真正实现石墨烯产品的产业规模化。 国内国际超级电容器应用 数 量 速度增长 ，超级电容器的的能量密度和使用寿命急需 提高 据统计： 2010 年，全球钮扣型超级电容器产业规模为 美元，卷绕型和大型超级电容器产业规模为 级电容器产业总规模为 45亿美元，同比增长 45%； 2012 年全球钮扣型超级电容器产业规模为 美元，卷绕型和大型超级电容器产业规模为为 美元，超级电容器产业总规模为 美元，同比增长 50%。 其中全部是碳基超级电容器的电极材料由碳材料构成。其中超级电容用活性炭材料占成本的 30%。所有活性炭材料都是采用日本可乐利公司和韩国 司生产的活性炭材料。 近些年，随着 新能源节能 减排的要求国内超级电容应用 迅猛发展， 2011 年，中国超级电容器产业总规模达到 元人民币，较 2010 年的 其中，纽扣型超级电容器为 4 千万元，卷绕型和大型超级电容器为 20116 年产业总规模达到 元人民币，增速高达 其中，钮扣型超级电容器市场规模为 9 千万元，卷绕型和大型超级电容器为 元。 20075 年产业总规模达到 元人民币，增速高达 50%。其中，钮扣型超级电容器市场规模为 元，卷绕型和大型超级电容器为 元。 2012 年产业总规模可 达 元人民币，增速可达 55%。其中，元，卷绕型和大型超级电容器市场规模可达 元 。 但是超级电容器依然无法在存储能量密度方面完全满足需要。这样就无法用超级电容这种低污染大能量密度的器件完全替代现在有化学污染的电化学电池。这里面主要问题就是超级电容器储能用活性炭性能不能满足超强电容器的要求。 石墨烯材料应用现状 石墨烯是一种单层的由碳原子构成的单层碳纳米材料，是一种基础材料尚未形成真正的产业化，国际售价非常高（ 5000 元 /克以上），超过黄金价格的十几倍左右，造 成了石墨烯在下游应用中的接受度受限，对石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研机构的研究使用。石墨烯作为基础材料无法满足真正的大工业生产的原料需求，虽然现在科研涉及了 82 个领域的应用但是对所有的下游产业化应用造成了诸多的限制。 超级电容器（超级活性炭）应用 的现状 超级电容器（超级活性炭）可以用作消费电子产品的备用电源，超级电容储能的无线鼠标等电子产品已经大量走入市场，长期来看具有广阔的市场空间。 在新能源发电领域的应用通过附加储能设备，既可以调节无功功率、稳定风电场母线电压，又能在较宽范围内调节有功功率。而风力 波动功率对电网电能质量的影响最大，平抑该频段的风电波动对电网电能质量的影响最大，平抑该频段风电波动采用较短时间的能量储存就可以达到目的，因此能够实现短时能量存储的小容量储能设备对风力发电的应用价值很高。 超级电容器因其具有数万次以上的充放电循环寿命、大电流充放电特性，能够适应风能、太阳能的大电流波动，它能在白天阳光充足或风力强劲的条件下吸收能量，在夜晚或风力较弱时放电，从而能够熨平风电、太阳能光伏发电的波动，6 实现更有效的并网。因此，在新能源供应系统中采用超级电容器组将 使其并网发电更具有可行性。 分布式储能系统的应用，电能作为商品，电能质量自然就成为其重要的特征参数。 出电能质量问题的一般解释为：在供电过程中导致电气设备出现误操作或故障损坏的任何异常现象。电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量，涉及到电压、频率、波形和三相平衡等方面的用电可靠性、连续性、可操作性等方面。 目前，美国西屋电气公司、德国西门子公司、日本三菱电气公司、瑞典 司等各大电力设备制造商都制造出相应的产品。 电压是电能质量的重要指标之一，影响电能质量的电压干扰，主要包括电压偏移、三相不平衡、电压波动与闪变、电压的谐波分量、电压跌落和瞬时断电等。 在提高电能质量的过程中，储能系统正起着越来越大的作用。根据容量大小的区别，储能系统的主要作用也各有不同。 （ 1）大型储能系统：主要用作电力网的可调节发电电源，对电力网进行控制和调节，如频率控制、备用容量控制、动态快速响应、削峰填谷调平负荷以及防止系统解列和瓦解等。 （ 2）中型储能系统：主要用于大功率远距离输变电系统，其主要功能有提高输电稳定性、维持电压稳定、抑制谐波、调节负荷等。 （ 3）小型储能系统：主要用于调节电能质量和提高供电可靠 性，其主要功能有电压控制、抑制电压波动与闪变、抑制电压下跌、瞬时断电供电等。 超级电容器的电容量很大；与普通电容器相比具有很高的能量密度，一般可达 20方米；漏电流很小，具有电压记忆功能，电压保持时间长；充放电性能好，且无需限流和充放电控制回路，不受充电电流的限制，可快速充电，通常十几秒即可；使用温度范围广，可达 而电池仅为 0 超级电容器的功率密度高，其储能系统可以在短时间内将能量迅速释放出来，而且使用寿命长、效率高，在这些方面的性能优于其他几种储能系统。随着超级电容器制 造工艺的不断发展，未来有望在配电网中维持电压稳定、抑制电压波动与闪变、抑制电压下跌和瞬时断电供电等方面发挥重要作用。 超级电容器储能系统的接入方式采用并联的方式，即并联在配电网系统和负荷之间。一旦出现电压的异常变化，超级电容器可以通过迅速释放能量和储存能7 量的方式来消除电压异常变化对整个电网系统及负荷的影响。电网系统通过整流器和逆变器来实现与超级电容器储能系统的连接。 综合上述分析，超级电容器储能系统能大幅优化电能的暂态响应性能。 智能分布式电网系统理想的供电电压应该是纯正弦波形，具有标称的幅值和频率。然而， 由于供电电压的非理想性、线路的阻抗、供电系统所承受的各种扰动、负荷的时变性与非线性等，供电电压常常呈现各种各样的电能质量问题。电压型电能质量问题通常表现为幅值或波形的异常：电压暂降、三相不平衡、电压波动与闪变、谐波及频率变动等。在所有的这些电能质量问题中，电压暂降和电压短时中断对用电设备所造成的危害尤其严重，短短几个周期的电压暂降都可能严重影响设备的正常工作。 在能源产生过程不稳定的情况下，需要一个缓冲器来存储能量。在能源产生的过程是稳定的而需求是不断变化的情况下，也需要使用储能装置。燃料电池与风能或太阳能 不同，只要有燃料，它就能够持续输出稳定的电能。然而，负荷需求随着时间的变化有很大的不同。如果没有储能装置，燃料电池就要做得很大以满足峰值能量需求，成本显得过高。通过将过剩的能量存储在储能装置中，就可以在短时间内通过储能装置提供所需的峰值能量。 在分布式电网系统中，电力系统的暂态冲击在所难免，而超级电容器的优越性能，使其可以降低暂态冲击对整个系统性能的影响。因此，在未来的智能分布式电网系统中，超级电容器组储能系统必不可少。 过去主要是生产再生胶。由于我国废旧轮胎中斜交胶胎占有相当大的比例，废旧斜交胎主要用来生 产再生胶。最近国内也能用全钢子午胎制造再生胶，国内再生胶的年产能已达 100 万吨左右。 新能源汽车中的应用 电动汽车对动力电池的性能指标要求如下： （ 1）体积小、重量轻、贮存能量密度高，使电动汽车的一次充电续驶里程长； （ 2）功率密度高，使电动汽车的加速性能和爬坡性能好； （ 3）能够快速启动和运行，可靠性高； （ 4）循环次数高，使用寿命长； 8 （ 5）环境适应性强，能在一定湿度下正常工作，抗振动冲击性能好； （ 6）环保性能好，无二次污染，并有可再生利用性； （ 7）维修方便，保养费用低； （ 8）安全性好，能够有效 防止因泄露或短路引起的起火或爆炸； （ 9）价格低，经济性好； （ 10）燃料储存、处理和输送方便，能够利用现有的燃油加油系统。 传统混合动力汽车需具有适当能量的高功率电池或超高功率电池，相对而言，对容量的要求却不高。因此，传统混合动力汽车采用镍氢电池即可满足其性能要求。 超级电容器与磷酸铁锂电池具有互补性，两者组合成复合能源是中短期内的首选。通过 2009 年 8 月颁布的德国国家电动汽车发展计划，我们发现德国政府将超级电容器与锂离子电池的研发放在同等重要的地位。只有当锂离子电池的技术已经能够达到较高的能量密 度、较高的功率密度和较高的循环寿命的情况下，才可能单独采用锂离子电池作为电动汽车的动力源。 运动控制领域在现代高层建筑中，电梯的耗能仅次于空调。以往的电梯采用机械制动的方法，将这部分能量以热的形式散发掉，这不但浪费，而且多余热量使机房温度升高，增加散热的负担和成本。如果能够回收多余的动能及势能，电梯系统真正消耗的能量就只限于电能转换中的损耗和机械损耗，其中主要包括变频器、牵引电机及其机械损耗。 因此，在电梯设计、配置中最迫切需要解决的问题是要全面考虑节能措施。采用节能环保型电梯是未来节能建筑领域的必然趋势。 通过分析电梯系统的运动特性，我们可以发现节能的方向：电梯在升降过程结束时，经常会有制动刹车，产生巨大的制动电流，这是可以回收的；另外，在建筑高层，电梯和电梯使用者都具有很大的势能，也可以进行回收。由于超级电容器具有大电流充放电等优良的特性，可在电梯系统中作为能量回收装置回收能量。 超级电容器还可以应用于建筑领域的通风、空调、给排水系统中，作为启动装置。另外，超级电容器还可以应用于电站、变流以及铁路系统中，包括电磁阀门控制系统、配电屏分合闸、铁路的岔道控制装置等。作为能源最大消耗者之一的港口机械设备，港口机械 如场桥、岸桥中的吊具载运货物上升时需要很大的能量，而下降时自动产生的势能很大，这部分势能在传统机械设备中没有得到合理9 利用。除了在固定港口机械设备中，在流动机械中也同样存在上述问题。通过采用超级电容器，能够实现上升过程中的制动能量回收，下降过程中的势能回收。 现代轨道车辆一般在直流电网中运行，因此可以将再生制动能量反馈回电网，即机车在制动时将牵引电机变为发电机，将列车的动能转化为电能回馈到供电系统直流电网中去，其中很小的一部分用于自身供能，其余能量会被电网间的其他车辆所吸收，但是前提是附近有其他车辆的存在，并 需要相应的能量值。直流电网是无法完全容纳制动所产生的能量的，所以当电阻制动时，电网电压会升高，当抬升到一定程度时，机车采用电阻制动，使其剩余的能量变为热能逸散掉。特别是在电网电压较低、电流较高、无再生变电所的直流电网中，通常只有30%制动能量能被利用。采用超级电容器组，可以实现上述制动能量的有效回收利用，大幅提高牵引机车的总体能量效力。 超级电容器能用作飞机上柴油机启动系统工作电源的辅助电源，能提供飞机发动机瞬间所需的冲击大电流，另外还可以解决 422 系列电源车启动飞机瞬间功率不足的问题，从而在启 动瞬间对直流电源车发电系统尤其是内燃机具有很大的保护作用。 总之，超级电容器能用于优化人类主要的运动控制系统的暂态响应性能，实现节能的目标。 超级电容器在军用设备中的应用在移动通信基站、卫星通信系统、无线电通信系统中，都需要有较大的脉冲放电功率，而超级电容器所具有的高功率输出特性，可以满足这些系统对功率的要求。 另外，激光武器也需要大功率脉冲电源，若为移动式的，就必须有大功率的发电机组或大容量的蓄电池，其重量和体积会使激光武器的机动性大大降低。超级电容器可以高功率输出并可在很短时间内充足电，是用于激光武器 的最佳电源。另外，超级电容器还可以用于战术性武器（电磁炸弹）中，作为炸弹发电机（ 核心部件。 0 项目建设必要性 新型材料的应用，促进科技发展，改善人民生活。 石墨烯的低成本大产量的工业工业化生产能够完成，将极大的促进下游产业的发展。运用石墨烯非凡的物理化学性质电子穿过石墨烯的速度与硅相比要快得多，能制作出更敏感的传感器，电子组件，显示器，太阳能电池和氢储存设备。美国西北太平洋国家实验室和普林斯顿大学正与一家私人公司合作研发一种高容量和能快速充电的电池。秘诀就是在锂离子电池中添加石墨烯，提高功率和循环 稳定性。斯坦福大学研究人员表示：基于石墨烯的照明设备将会廉价而且环保。用石墨烯做的 电化学电池 )可以取代基于金属的 机发光二极管 )，还可以取代灯具的传统金属石墨电极使之更便宜且更易回收。中国的科研人员发现细菌的细胞在石墨烯的纸上无法生长，而人类细胞则不会受损。利用这一点可以利用它来做绷带、食品包装甚至抗菌 T 恤衫。科学界都在关注石墨烯的研究进展，这种神奇的材料一旦投入实际应用将会给人类社会带来革命性的变化。 新材料新能源建设符合我国国情，前景看好 石墨烯的低成本大产量的工业工业化生产 能够完成将预示着我国在新材料领域处于领先地位。带动下游周边的产业发展，运用石墨烯这种突破性的材料与原有的活性炭材料进行复合大幅提高现有超级电容器用活性炭的储能水平，以实现节约能源，绿色环保的社会发展要求。 进入 21 世纪后，国际国内对新型能源的需求与日俱增。超级电容器在诸多领域如消费电子产品领域、新能源发电系统、分布式储能系统、智能分布式电网系统、新能源汽车、军用领域都有巨大的应用前景。同时利用好超级电容器的快速充放电能力可以大幅利用在生产生活中浪费掉的能源。就对现有的超级电容器的储能能力提出了更高的要求，能 量密度要求更高。超级电容器在很多的应用领域有巨大的应用前景，但是应用发展还受到很大的制约就是因为传统的活性炭储能材料无论是传统的木基体活性炭还是石油焦基体活性炭均不能满足超级电容1 器现在的储能要求，形成了产业瓶颈。没有新材料的加入很难提升现在超级电容器的储能水平。这个就是要求超级电容器用活性炭的储能能力更高，抗衰减能力更强。那么随着石墨烯改性超级电容用活性炭项目的投产可以将超级电容器的应用推倒一个新的高度。 对于促进经济发展和实现资源综合利用产业化具有重要意义，项目符合国家产业政策，其建设是非常有意义的。 项 目建设产业政策准入 项目符合国家“十二五”规划的要求 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议明确提出，坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化，促进经济社会发展与人口资源环境相协调，走可持续发展之路。 项目符合中国资源综合利用技术政策大纲 2010 年 7 月 1 日，国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部、国土资源部、住房和城乡建设部、 商务部联合发布了中国资源综合利用技术政策大纲，大纲中指出： “ 十二五 ” 时期，我国仍将处于工业化和城镇化加快发展阶段，面临的资源和环境形势将更加严峻。开展资源综合利用，推动循环经济发展，是我国转变经济发展方式，走新型工业化道路，建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施。推广非金属矿资源的矿物深加工技术，推广石墨资源综合利用技术的产业化，形成资源综合利用产业集群，对台所和完善循环经济发展模式意义重大。 项目符合国家产业结构调整指导目录（ 2011 年本） 在 2011 年 3 月 27 日国家发改委发布的产业结构调整指 导目录（ 2011 年2 本）中，明确将高新技术领域需求的高纯、超细、改性等精细加工的石墨等非金属矿深加工材料生产及其技术装备开发与制造列为鼓励发展类产业。 项目符合 国家中长期科学和技术发展规划纲要（ 2006 国家中长期科学和技术发展规划纲要（ 2006将新物质创造与转化的化学过程列入基础研究的科学前沿问题，并将发展低品位与复杂难处理资源高效利用技术列为重点领域中继续发展的任务。 3. 行业与 市场分析 原料来源分析 石墨烯生产中主要用到的原料是天然石墨和一些大宗供应的普通原料。我国是天 然石墨储量的国。我国的石墨储量占世界总储量的近 70%，天然石墨矿初级产品供应量占世界总供应量的 90%。这种现实情况表明不仅本项目需要的基础原料供应能够保证充分供应，同时随着本项目投产还能改变我国现有的高出口初级石墨矿产品的经营模式，提高我国矿产资源综合利用率水平。 石墨烯改性超级电容用活性炭材料用到的 2 种关键材料是石墨烯和普通活性炭下面分别说明。 一般来说，超级电容用活性炭来自于二个方面。 1、 以普通的木材为原料，比如杂木、椰壳、竹子、秸秆等，经过洗涤、高温碳化、强碱腐蚀、清洗、中温活化等工艺。成为电容活性碳，一般称为木质碳。 2、 以石油焦为原料，经过高温烧结碳化过洗涤、高温碳化、强碱腐蚀、清洗、中温活化等工艺。成为电容活性碳，一般被称为石油焦活性炭。 还有利于沥青为原料制备的沥青活性炭 石墨烯的来源为自有技术利用石墨大规模自产，质量绝对保证、成本低廉。 3 我们公司制备的石墨烯改性超级电容用活性炭。是在以上二种活性炭的基础上，利用现有的活性炭材料为骨架。支撑开石墨烯的结构，石墨烯提高活性炭的微观导电性，活性炭支撑开石墨烯的结构防止石墨烯团聚从而将 2 种材料的的性能完全表现出来。 石墨烯改性超级电容器用活性炭无论是木质碳还 是石油焦的碳都可以复合应用来源广泛成本低廉。 石墨烯及石墨烯改性超级电容器用活性炭行业分析 产品市场供应预测 石墨烯材料本身的开发和供应，在本项目建成投产前单层石墨烯原料的供应量很小目前我公司生产的单层石墨烯供应量占全球供应量的 50%以上。急需扩大产能促进产业发展满足市场需求。 据统计： 2010 年，全球钮扣型超级电容器产