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文档简介
1、泓域咨询/碳纳米管生产制造项目申报材料碳纳米管生产制造项目申报材料泓域咨询/规划设计/投资分析摘要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。该碳纳米管项目计划总投资21856.90万元,其中:固定资产投资15073.02万元,占项目总投资的68.96%;流动资金6783.88万元,占项目总投资的31.04%。达产年营业收入50624.00万元,总成本费用38901.62万元,税金及附加396.31万元,利润总额11722.38万元,利税总额13735.57万元,税后净利润8791.78万元,达产年纳税总额4943.
2、78万元;达产年投资利润率53.63%,投资利税率62.84%,投资回报率40.22%,全部投资回收期3.99年,提供就业职位778个。严格遵守国家产业发展政策和地方产业发展规划的原则。项目一定要遵循国家有关相关产业政策,深入进行市场调查,紧密跟踪项目产品市场走势,确保项目具有良好的经济效益和发展前景。项目建设必须依法遵循国家的各项政策、法规和法令,必须完全符合国家产业发展政策、相关行业投资方向及发展规划的具体要求。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
3、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。报告主要内容:项目概论、项目建设背景分析、市场调研分析、产品规划分析、项目选址可行性分析、项目工程设计说明、项目工艺分析、环境保护概述、职业安全、投资风险分析、项目节能情况分析、进度说明、投资方案说明、项目经济效益可行性、综合评估等。碳纳米管生产制造项目申报材料目录第一章 项目概论第二章 项目建设背景分析第三章 市场调研分析第四章 产品规划分析第五章 项目选址可行性分析
4、第六章 项目工程设计说明第七章 项目工艺分析第八章 环境保护概述第九章 职业安全第十章 投资风险分析第十一章 项目节能情况分析第十二章 进度说明第十三章 投资方案说明第十四章 项目经济效益可行性第十五章 项目招投标方案第十六章 综合评估第一章 项目概论一、项目承办单位基本情况(一)公司名称xxx有限公司(二)公司简介未来,在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时,公司以“和谐发展”为目标,践行社会责任,秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任,服务全国。本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念,将诚信经营、诚信服
5、务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设宏伟大业。通过持续快速发展,公司经济规模和综合实力不断增长,企业贡献力和影响力大幅提升。 本公司集研发、生产、销售为一体。公司拥有雄厚的技术力量,先进的生产设备以及完善、科学的管理体系。面对科技高速发展的二十一世纪,本公司不断创新,勇于开拓,以优质的产品、广泛的营销网络、优良的售后服务赢得了市场。产品不仅畅销国内,还出口全球几十个国家和地区,深受国内外用户的一致好评。公司生产的项目产品系列产品,各项技术指标已经达到国内同类
6、产品的领先水平,可广泛应用于国民经济相关的各个领域,产品受到了广大用户的一致好评;公司设备先进,技术实力雄厚,拥有一批多年从事项目产品研制、开发、制造、管理、销售的人才团队,企业管理人员经验丰富,其知识、年龄结构合理,具备配合高端制造研发新品的能力,保障了企业的可持续发展;在原料供应链及产品销售渠道方面,已经与主要原材料供应商及主要目标客户达成战略合作意向,在工艺设计和生产布局以及设备选型方面采用了系统优化设计,充分考虑了自动化生产、智能化节电、节水和互联网技术的应用,产品远销全国二十余个省、市、自治区,并部分出口东南亚、欧洲各国,深受广大客户的欢迎。公司是按照现代企业制度建立的有限责任公司,
7、公司最高机构为股东大会,日常经营管理为总经理负责制,企业设有技术、质量、采购、销售、客户服务、生产、综合管理、后勤及财务等部门,公司致力于为市场提供品质优良的项目产品,凭借强大的技术支持和全新服务理念,不断为顾客提供系统的解决方案、优质的产品和贴心的服务。公司建立完整的质量控制体系,贯穿于公司采购、研发、生产、仓储、销售等各环节,并制定了产品开发控制程序、产品审核程序、产品检测控制程序、等质量控制制度。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
8、通过自我培养和外部引进来壮大公司的高端人才队伍,提升公司的技术创新能力。公司坚守企业契约精神,专业为客户提供优质产品,致力成为行业领先企业,创造价值,履行社会责任。(三)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35885.16万元,同比增长21.01%(6229.98万元)。其中,主营业业务碳纳米管生产及销售收入为32341.17万元,占营业总收入的90.12%。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7535.8810047.849330.148971.2935885.162主营业务收入6791.659055.538408.708085.293
9、2341.172.1碳纳米管(A)2241.242988.322774.872668.1510672.592.2碳纳米管(B)1562.082082.771934.001859.627438.472.3碳纳米管(C)1154.581539.441429.481374.505498.002.4碳纳米管(D)815.001086.661009.04970.243880.942.5碳纳米管(E)543.33724.44672.70646.822587.292.6碳纳米管(F)339.58452.78420.44404.261617.062.7碳纳米管(.)135.83181.11168.17161.
10、71646.823其他业务收入744.24992.32921.44886.003543.99根据初步统计测算,公司实现利润总额8284.69万元,较去年同期相比增长1351.33万元,增长率19.49%;实现净利润6213.52万元,较去年同期相比增长803.25万元,增长率14.85%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元35885.16完成主营业务收入万元32341.17主营业务收入占比90.12%营业收入增长率(同比)21.01%营业收入增长量(同比)万元6229.98利润总额万元8284.69利润总额增长率19.49%利润总额增长量万元1351.33净利润万元6213.52净
11、利润增长率14.85%净利润增长量万元803.25投资利润率59.00%投资回报率44.25%财务内部收益率22.79%企业总资产万元34637.55流动资产总额占比万元26.44%流动资产总额万元9159.15资产负债率27.74%二、项目建设符合性(一)产业发展政策符合性由xxx有限公司承办的“碳纳米管生产制造项目”主要从事碳纳米管项目投资经营,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纳米管生产制造项目选址于xxx经济示范区,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
12、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xxx经济示范区环境保护规划要求。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:碳纳米管生产制造项目用地性质为建设用地,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
13、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)项目名称碳纳米管生产制造项目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。迄今为止发现的碳材料里,石墨烯倍受关注,然而想要大
14、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。(二)项目选址xxx经济示范区(三)项目用地规模项目总用地面积50571.94平方米(折合约75.82亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数79.37%,建筑容积率1.27,建设区域绿化覆盖率7.83%,固定资产投资强度198.80万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积50571.94平方米,建筑物基底占地面积40138.95平方米,总建筑面积64226.36平方米,其中:规划建设主体工程43644.95平方米,项目规划绿化面积5030.08平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计1
15、09台(套),设备购置费3893.34万元。(七)节能分析1、项目年用电量492264.30千瓦时,折合60.50吨标准煤。2、项目年总用水量27818.34立方米,折合2.38吨标准煤。3、“碳纳米管生产制造项目投资建设项目”,年用电量492264.30千瓦时,年总用水量27818.34立方米,项目年综合总耗能量(当量值)62.88吨标准煤/年。达产年综合节能量16.71吨标准煤/年,项目总节能率21.62%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合xxx经济示范区发展规划,符合xxx经济示范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
16、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21856.90万元,其中:固定资产投资15073.02万元,占项目总投资的68.96%;流动资金6783.88万元,占项目总投资的31.04%。(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50624.00万元,总成本费用38901.62万元,税金及附加396.31万元,利润总额11722.38万元,利税总额13735.57万元,税后净利润8791.78万元,达产年纳税总额4943.78万元;达产年投资利润率53.63%,投资利税率62.84%,
17、投资回报率40.22%,全部投资回收期3.99年,提供就业职位778个。(十二)进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。实行动态计划管理,加强施工进度的统计和分析工作,根据实际施工进度,及时调整施工进度计划,随时掌握关键线路的变化状况。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xxx经济示范区及xxx经济示范区碳纳米管行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进xxx经济示范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科技发展公司为适应国内外市场需求,拟建“碳纳米管生产制造项目”,本期工程项目的建设能够有力促进xxx经济示范区经济
18、发展,为社会提供就业职位778个,达产年纳税总额4943.78万元,可以促进xxx经济示范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53.63%,投资利税率62.84%,全部投资回报率40.22%,全部投资回收期3.99年,固定资产投资回收期3.99年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。4、从促进产业发展看,民营企业机制灵活、贴近市场,在优化产业结构、推进技术创新、促进转型升级等方面力度很大,成效很好。据统计,我国65%的专利、75%以上的技术创新、80%以上的新产品开发,是由民营企业完成的。从吸纳就业看,民营经济作为国民经济的生力军是
19、就业的主要承载主体。全国工商联统计,城镇就业中,民营经济的占比超过了80%,而新增就业贡献率超过了90%。从经济的贡献看,截至2017年底,我国民营企业的数量超过2700万家,个体工商户超过了6500万户,注册资本超过165万亿元,民营经济占GDP的比重超过了60%,撑起了我国经济的“半壁江山”。同时,民营经济也是参与国际竞争的重要力量。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50571.9475.82亩1.1容积率1.271.2建筑系数79.37%1.3投资强度万元/亩198
20、.801.4基底面积平方米40138.951.5总建筑面积平方米64226.361.6绿化面积平方米5030.08绿化率7.83%2总投资万元21856.902.1固定资产投资万元15073.022.1.1土建工程投资万元4698.602.1.1.1土建工程投资占比万元21.50%2.1.2设备投资万元3893.342.1.2.1设备投资占比17.81%2.1.3其它投资万元6481.082.1.3.1其它投资占比29.65%2.1.4固定资产投资占比68.96%2.2流动资金万元6783.882.2.1流动资金占比31.04%3收入万元50624.004总成本万元38901.625利润总额万
21、元11722.386净利润万元8791.787所得税万元1.278增值税万元1616.889税金及附加万元396.3110纳税总额万元4943.7811利税总额万元13735.5712投资利润率53.63%13投资利税率62.84%14投资回报率40.22%15回收期年3.9916设备数量台(套)10917年用电量千瓦时492264.3018年用水量立方米27818.3419总能耗吨标准煤62.8820节能率21.62%21节能量吨标准煤16.7122员工数量人778第二章 项目建设背景分析一、碳纳米管项目背景分析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
22、,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1991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
23、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
24、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%,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
25、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.
26、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
27、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
28、,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、
29、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、碳纳米管项目建设必要性分析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
30、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(ChemicalV
31、aporDeposition,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,ChemicalVaporDeposition)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CNT生长过程中
32、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。第三章 市场调研分析一、碳纳米管行业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
33、纳米管具有较大的比表,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
34、多层碳纳米管,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(armchairform),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
35、=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nm=0时,碳纳米管称为锯齿形纳米管,手性角(螺旋角)为0o;当nm0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,传统的分离纯化方法对它不起任何
36、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,中国以纳米碳管作
37、为散热的材料厂家成功走入市场。二、碳纳米管市场分析预测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下,碳纳米管才被日本电子
38、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%。其中原材料成本中NMP溶剂又占原材料成
39、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。常用的碳纳米管制备方法有石墨电弧
40、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,得到多壁碳纳米管。催化裂解
41、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的转变,从而为后续的反应提
42、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分子学等方面具有广阔的应用
43、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达到整个电极的导电阈值,使
44、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,对碳纳米管导电浆料需求提升。当前我
45、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2014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加速提升。对于碳纳米管行业,
46、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,品牌效应建立增强客户之间的信任
47、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 产品规划分析一、产品规划项目主要产品为
48、碳纳米管,根据市场情况,预计年产值50624.00万元。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。坚持把项目产品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。项目承办单位计划在项目建
49、设地建设项目,具有得天独厚的地理条件,与xx省同行业其他企业相比,拥有“立地条件好、经营成本低、投资效益高、比较竞争力强”的优势,因此,发展相关产业前景广阔。二、建设规模(一)用地规模该项目总征地面积50571.94平方米(折合约75.82亩),其中:净用地面积50571.94平方米(红线范围折合约75.82亩)。项目规划总建筑面积64226.36平方米,其中:规划建设主体工程43644.95平方米,计容建筑面积64226.36平方米;预计建筑工程投资4698.60万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计109台(套),设备购置费3893.34万元。(三)产能规模项目计划总投资21856.90
50、万元;预计年实现营业收入50624.00万元。第五章 项目选址可行性分析一、项目选址原则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。节约土地资源,充分利用空闲地、非耕地或荒地,尽可能不占良田或少占耕地;应充分利用天然地形,选择土地综合利用率高、征地费用少的场址。二、项目选址该项目选址位于xxx经济示范区。区内地势平坦,交通便利,建区几年来,区内基础设施完善、配套,形成了高标准的街路网,中心基础设施已完成“七通一平”(上水、下水、电、气、热、通讯、路通、地势平),是业主投资办厂的理想场
51、所。区内地势平坦,交通便利,建区几年来,区内基础设施完善、配套,形成了高标准的街路网,中心基础设施已完成“七通一平”(上水、下水、电、气、热、通讯、路通、地势平),是业主投资办厂的理想场所。园区创办于1995月,1998年省政府批准为省级园区,园区面积为20平方公里,内设工业区、港区、科技园区、金融区、商业区、风景旅游区、私营经济投资区、高效农业区、行政服务区、居民区等十大功能区。园区区位条件优越,区内已基本实现供水、排水、供电、通讯、道路、码头和开发场地“六通一平”。已开通4条主干道,10条支干道,总长度为50公里;建有11万伏的发电站,家有4条电力出口线,长度为30.5公里;供水全部开通;
52、程控电话直通国内外各地。三、建设条件分析项目投资环境优良,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。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通道
53、,对于项目实现既定目标十分有利。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79.37%,建筑容积率1.27,建设区域绿化覆盖率7.83%,固定资产投资强度198.80万元/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主体生产工程28378.2428378.2443644.9543644.953512.221.1主要生产车间
54、17026.9417026.9426186.9726186.972177.581.2辅助生产车间9081.049081.0413966.3813966.381123.911.3其他生产车间2270.262270.262531.412531.41210.732仓储工程6020.846020.8413377.9213377.92782.952.1成品贮存1505.211505.213344.483344.48195.742.2原料仓储3130.843130.846956.526956.52407.132.3辅助材料仓库1384.791384.793076.923076.92180.083供配电工程
55、321.11321.11321.11321.1121.143.1供配电室321.11321.11321.11321.1121.144给排水工程369.28369.28369.28369.2818.914.1给排水369.28369.28369.28369.2818.915服务性工程3813.203813.203813.203813.20223.175.1办公用房1987.451987.451987.451987.45120.485.2生活服务1825.751825.751825.751825.75104.306消防及环保工程1075.721075.721075.721075.7270.836.1消防环保工程1075.721075.721075.721075.7270.837项目总图工程160.56160.56160.56160.5
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