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文档简介
1、泓域咨询/内蒙古纳米管项目投资计划书内蒙古纳米管项目投资计划书MACRO 泓域咨询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3908.87万元,其中:固定资产投资3370.47万元,占项目总投资的86.23%;流动资金538.40万元,占项目总投资的13.77%。达产年营业收入4762.00万元,总成本费用3580.39万元,税金及附加73.50万元,利润总额1181.61万元,利税总额1418.09万元,税后净利润886.21万元,达产年纳税总额531.88万元;达产年投资利润率30.
2、23%,投资利税率36.28%,投资回报率22.67%,全部投资回收期5.91年,提供就业职位96个。本文件内容所承托的权益全部为项目承办单位所有,本文件仅提供给项目承办单位并按项目承办单位的意愿提供给有关审查机构为投资项目的审批和建设而使用,持有人对文件中的技术信息、商务信息等应做出保密性承诺,未经项目承办单位书面允诺和许可,不得复制、披露或提供给第三方,对发现非合法持有本文件者,项目承办单位有权保留追偿的权利。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19
3、91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:项目概述、背景、必要性分析、市场研究、建设规模、项目建设地研究、项目建设设计方案、工艺原则、环境保护、安全卫生、项目风险评估、项目节能可行性分析、项目进度计划、投资可行性分析、经济效益分析、总结评价等。内蒙古纳米管项目投资计划书目录第一章 项目概述第二章 背景、必要性分析第三章 市场研究第四章 建设规模第五章 项目建设地研究第六章 项目建设设计方案第七章 工
4、艺原则第八章 环境保护第九章 安全卫生第十章 项目风险评估第十一章 项目节能可行性分析第十二章 项目进度计划第十三章 投资可行性分析第十四章 经济效益分析第十五章 项目招投标方案第十六章 总结评价第一章 项目概述一、项目承办单位基本情况(一)公司名称xxx实业发展公司(二)公司简介公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略,以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召,融入各级城市的建设与发展,在商业模式思路上领先业界,对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 展望未来,公司将立足先进制造业,加强国内外技术交流合作,不断提升自主研发与生产工艺的核心技术能力,以客户
5、服务、品质树品牌,以品牌推市场;致力成为产业的领跑者及值得信赖的合作伙伴。公司自建成投产以来,每年均快速提升生产规模和经济效益,成为区域经济发展速度较快、综合管理效益较高的企业之一;项目承办单位技术力量相当雄厚,拥有一批知识丰富、经营管理经验精湛的专业化员工队伍,为研制、开发、生产项目产品奠定了良好的基础。公司坚持以市场需求为导向、以科技创新为中心,在品牌建设方面不断努力。先后获得国家级高新技术企业等资质荣。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。公司通过了ISO质量管理体系认证,并严
6、格按照上述管理体系的要求对研发、采购、生产和销售等过程进行管理,同时以客户提出的品质要求为基础,建立了完整的产品质量控制体系,保证产品质量的优质、稳定。未来公司将加强人力资源建设,根据公司未来发展战略和发展规模,建立合理的人力资源发展机制,制定人力资源总体发展规划,优化现有人力资源整体布局,明确人力资源引进、开发、使用、培养、考核、激励等制度和流程,实现人力资源的合理配置,全面提升公司核心竞争力。鉴于未来三年公司业务规模将会持续扩大,公司已制定了未来三年期的人才发展规划,明确各岗位的职责权限和任职要求,并通过内部培养、外部招聘、竞争上岗的多种方式储备了管理、生产、销售等各种领域优秀人才。同时,
7、公司将不断完善绩效管理体系,设置科学的业绩考核指标,对各级员工进行合理的考核与评价。 (三)公司经济效益分析上一年度,xxx科技公司实现营业收入4597.19万元,同比增长24.99%(919.24万元)。其中,主营业业务碳纳米管生产及销售收入为4344.19万元,占营业总收入的94.50%。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965.411287.211195.271149.304597.192主营业务收入912.281216.371129.491086.054344.192.1碳纳米管(A)301.05401.40372.73358.401433.582
8、.2碳纳米管(B)209.82279.77259.78249.79999.162.3碳纳米管(C)155.09206.78192.01184.63738.512.4碳纳米管(D)109.47145.96135.54130.33521.302.5碳纳米管(E)72.9897.3190.3686.88347.542.6碳纳米管(F)45.6160.8256.4754.30217.212.7碳纳米管(.)18.2524.3322.5921.7286.883其他业务收入53.1370.8465.7863.25253.00根据初步统计测算,公司实现利润总额1155.12万元,较去年同期相比增长221.9
9、0万元,增长率23.78%;实现净利润866.34万元,较去年同期相比增长158.81万元,增长率22.45%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元4597.19完成主营业务收入万元4344.19主营业务收入占比94.50%营业收入增长率(同比)24.99%营业收入增长量(同比)万元919.24利润总额万元1155.12利润总额增长率23.78%利润总额增长量万元221.90净利润万元866.34净利润增长率22.45%净利润增长量万元158.81投资利润率33.25%投资回报率24.94%财务内部收益率20.06%企业总资产万元6828.66流动资产总额占比万元35.05%流动资产
10、总额万元2393.55资产负债率25.91%二、项目建设符合性(一)产业发展政策符合性由xxx实业发展公司承办的“内蒙古纳米管项目”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内蒙古纳米管项目选址于xxx科技园,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xxx科技园环境保护规划要求。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。(
11、三)“三线一单”符合性1、生态保护红线:内蒙古纳米管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)项目名称内蒙古纳米管项目
12、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xxx科技园内蒙古自治区,简称内蒙古,中华人民共和国省级行政区,首府呼和浩特。地处中国北部,地理上位于
13、北纬3724-5323,东经9712-12604之间,东北部与黑龙江、吉林、辽宁、河北交界,南部与山西、陕西、宁夏相邻,西南部与甘肃毗连,北部与俄罗斯、蒙古接壤,属于四大地理区划的西北地区。内蒙古自治区地势由东北向西南斜伸,呈狭长形,全区基本属一个高原型的地貌区,全区涵盖高原、山地、丘陵、平原、沙漠、河流、湖泊等地貌,气候以温带大陆性气候为主,地跨黄河、额尔古纳河、嫩江、西辽河四大水系。截至2019年末,内蒙古总面积118.3万平方公里,辖9个地级市、3个盟,共有23个市辖区、11个县级市、17个县、49个旗,3个自治旗;常住人口2539.6万人;实现地区生产总值17212.5亿元,第一产业增
14、加值1863.2亿元,增长2.4%;第二产业增加值6818.9亿元,增长5.7%;第三产业增加值8530.5亿元,增长5.4%。(三)项目用地规模项目总用地面积13486.74平方米(折合约20.22亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数53.17%,建筑容积率1.21,建设区域绿化覆盖率6.66%,固定资产投资强度166.69万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积13486.74平方米,建筑物基底占地面积7170.90平方米,总建筑面积16318.96平方米,其中:规划建设主体工程12390.54平方米,项目规划绿化面积1086.25平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计
15、92台(套),设备购置费1278.93万元。(七)节能分析1、项目年用电量587462.52千瓦时,折合72.20吨标准煤。2、项目年总用水量4935.80立方米,折合0.42吨标准煤。3、“内蒙古纳米管项目投资建设项目”,年用电量587462.52千瓦时,年总用水量4935.80立方米,项目年综合总耗能量(当量值)72.62吨标准煤/年。达产年综合节能量26.86吨标准煤/年,项目总节能率26.45%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合xxx科技园发展规划,符合xxx科技园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
16、,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3908.87万元,其中:固定资产投资3370.47万元,占项目总投资的86.23%;流动资金538.40万元,占项目总投资的13.77%。(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4762.00万元,总成本费用3580.39万元,税金及附加73.50万元,利润总额1181.61万元,利税总额1418.09万元,税后净利润886.21万元,达产年纳税总额531.88万元;达产年投资利润率30.23%,投资利税率36.28%,投资回报率22.67%,全部投资回收
17、期5.91年,提供就业职位96个。(十二)进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。认真做好施工技术准备工作,预测分析施工过程中可能出现的技术难点,提前进行技术准备,确保施工顺利进行。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科技园及xxx科技园碳纳米管行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进xxx科技园碳纳米管产业结构、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科技公司为适应国内外市场需求,拟建“内蒙古纳米管项目”,本期工程项目的建设能够有力促进xxx科技园经济发展,为社会提供就业职位96个,达产年纳税总额531.88万元,可以促进xxx
18、科技园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30.23%,投资利税率36.28%,全部投资回报率22.67%,全部投资回收期5.91年,固定资产投资回收期5.91年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。4、发挥民间投资在制造业发展中的作用,关键是要为广大民营企业创造一个平等参与市场竞争的制度和政策环境。国务院把简政放权、放管结合、优化服务作为全面深化改革特别是供给侧结构性改革的重要内容,作为推动大众创业万众创新和培育发展新动能的重要抓手,为推动经济转型升级、扩大就业、保持经济平稳运行发挥了重要作用。近年来,国家先后出台了“非公经济36条
19、”、“民间投资36条”、“鼓励社会投资39条”、“激发民间有效投资活力10条”、关于深化投融资体制改革的意见等一系列政策措施,大力营造一视同仁的市场环境,激发民间投资活力。国家发改委会同各地方、各部门,认真贯彻落实中央关于促进民间投资发展的决策部署,取得了明显成效。今年以来,民间投资增速持续保持在8%以上,前7个月达到了8.8%,始终高于整体投资增速,占全部投资的比重达到62.6%。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
20、,已成为当前的一项重要课题。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13486.7420.22亩1.1容积率1.211.2建筑系数53.17%1.3投资强度万元/亩166.691.4基底面积平方米7170.901.5总建筑面积平方米16318.961.6绿化面积平方米1086.25绿化率6.66%2总投资万元3908.872.1固定资产投资万元3370.472.1.1土建工程投资万元1181.482.1.1.1土建工程投资占比万元30.23%2.1.2设备投资万元1278.93
21、2.1.2.1设备投资占比32.72%2.1.3其它投资万元910.062.1.3.1其它投资占比23.28%2.1.4固定资产投资占比86.23%2.2流动资金万元538.402.2.1流动资金占比13.77%3收入万元4762.004总成本万元3580.395利润总额万元1181.616净利润万元886.217所得税万元1.218增值税万元162.989税金及附加万元73.5010纳税总额万元531.8811利税总额万元1418.0912投资利润率30.23%13投资利税率36.28%14投资回报率22.67%15回收期年5.9116设备数量台(套)9217年用电量千瓦时587462.52
22、18年用水量立方米4935.8019总能耗吨标准煤72.6220节能率26.45%21节能量吨标准煤26.8622员工数量人96第二章 背景、必要性分析一、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,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
23、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71G
24、wh,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
25、,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.
26、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37.93%。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
27、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
28、。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,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
29、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、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
30、,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
31、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(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
32、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 市场研究一、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
33、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
34、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,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
35、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=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。
36、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
37、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
38、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
39、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
40、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
41、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
42、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
43、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
44、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
45、%。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
46、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,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
47、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
48、.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 建设规模一、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4762.00万元。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。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
49、;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。通过对国内外市场需求预测可以看出,我国项目产品将以内销为主并扩大外销,随着产品宣传力度的加大,产品价格的降低,产品质量的提高和产品的多样化,项目产品必将更受欢迎;通过对市场需求预测分析,国内外市场对项目产品的需求量均呈逐年增加的趋势,市场销售前景非常看好。二、建设规模(一)用地规模该项目总征地面积13486.74平方米(折合约20.22亩),其中:净用地面积
50、13486.74平方米(红线范围折合约20.22亩)。项目规划总建筑面积16318.96平方米,其中:规划建设主体工程12390.54平方米,计容建筑面积16318.96平方米;预计建筑工程投资1181.48万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计92台(套),设备购置费1278.93万元。(三)产能规模项目计划总投资3908.87万元;预计年实现营业收入4762.00万元。第五章 项目建设地研究一、项目选址原则所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好,基础设施等配套较为完善,并且具有足够的发展潜力。二、项目选址该项目选址
51、位于xxx科技园。内蒙古自治区,简称内蒙古,中华人民共和国省级行政区,首府呼和浩特。地处中国北部,地理上位于北纬3724-5323,东经9712-12604之间,东北部与黑龙江、吉林、辽宁、河北交界,南部与山西、陕西、宁夏相邻,西南部与甘肃毗连,北部与俄罗斯、蒙古接壤,属于四大地理区划的西北地区。内蒙古自治区地势由东北向西南斜伸,呈狭长形,全区基本属一个高原型的地貌区,全区涵盖高原、山地、丘陵、平原、沙漠、河流、湖泊等地貌,气候以温带大陆性气候为主,地跨黄河、额尔古纳河、嫩江、西辽河四大水系。截至2019年末,内蒙古总面积118.3万平方公里,辖9个地级市、3个盟,共有23个市辖区、11个县级
52、市、17个县、49个旗,3个自治旗;常住人口2539.6万人;实现地区生产总值17212.5亿元,第一产业增加值1863.2亿元,增长2.4%;第二产业增加值6818.9亿元,增长5.7%;第三产业增加值8530.5亿元,增长5.4%。园区区位于中心城区东部,依江而建,成立于1995年,2000年被批准为省级经济园区,是区域内重点发展的15大园区之一,区内配套功能完善,综合环境优越,世界500强企业及国内投资项目相继落户。2009年月,当地政府决定,将原城区科技工业园区划归经济园区,建设高新技术产业园,地理位置优越,交通便捷,规划面积15平方公里,园区已实现“七通一平”。园区区按功能定位分为“
53、四园一中心”,即:化工产业园、化工装备制造园、高新技术园、港口物流园、行政商务中心,力争通过3年的努力,产业规模突破2000亿元,形成特色鲜明、产业配套、功能齐全的综合性园区。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
54、: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。三、建设条件分析近年来,项目承办单位培养了一大批精通各个工艺流程的优秀技术工人;企业的人才培养和建设始终走在当地相关行业的前列,具有显著的人才优势;项目承办单位还与多家科研院所建立了长期的紧密合作关系,并建立了向科研开发倾斜的奖励机制,每年都拿出一定数量的专项资金用于对重点产品及关键工艺开发的奖励。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
55、了多条便捷通道,对于项目实现既定目标十分有利。随着互联网的发展网上交易给项目承办单位搭建了很好的发展平台,目前,很多公司都已经不是以前传统销售方式,仅仅依靠一家供应商供货,而是充分加强网络在市场营销的应用,这就给公司创造了新的发展空间;凭着公司产品良好的性价比和稳定的质量,通过开展网上销售,完善电子商务会进一步增加企业的市场份额。四、用地控制指标投资项目占地产出收益率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)中规定的行业产品制造行业占地产出收益率5000.00万元/公顷的规定;同时,满足项目建设地确定的“占地产出收益率6000.00万元/公顷”的具体要求。根据测算,投资项目建筑容积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
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