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文档简介

1、泓域咨询/年产xx吨气凝胶项目申请报告年产xx吨气凝胶项目申请报告泓域咨询 MACRO承诺书申请人郑重承诺如下:“年产xx吨气凝胶项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续,报告内容及附件资料准确、真实、有效,不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为,将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。公司法人代表签字:xxx集团(盖章)xxx年xx月xx日项目概要气凝胶复合材料作为阻燃材料,相比于传统阻燃材料具有质轻、阻燃性能优异、环保性能好等优点。目前新能源汽车蓄电池芯模组采用隔热阻燃材料主要有两种:1)塑料类PP、ABS、PVC等,其中以

2、ABS工程塑料为主,通常将阻燃剂添加进PP、ABS等塑料制成阻燃塑料;2)玻璃纤维、陶瓷纤维棉等防火类材料制成的防火毡。气凝胶作为一种新兴材料,具有优良的绝热阻燃性能,将气凝胶与工程材料复合而成的气凝胶复合材料具有极为优异的阻燃性能。泛亚微透开发的SiO2气凝胶玻纤毡复合材料,该类材料在常温25环境下,导热系数可以达到0.017W/(mk)以下,在600高温环境下,导热系数介于0.0470.066W/(mk)之间,它能够将电池包高温耐受能力提高至800以上。气凝胶材料由于其优异的保温隔热性能,应用领域广泛,主要分布在能源设备、交通、建筑材料、服装等领域,潜在规模巨大,我们判断全球市场空间在百亿

3、美元以上。该气凝胶项目计划总投资16744.79万元,其中:固定资产投资13557.50万元,占项目总投资的80.97%;流动资金3187.29万元,占项目总投资的19.03%。达产年营业收入28916.00万元,总成本费用21974.88万元,税金及附加304.05万元,利润总额6941.12万元,利税总额8202.57万元,税后净利润5205.84万元,达产年纳税总额2996.73万元;达产年投资利润率41.45%,投资利税率48.99%,投资回报率31.09%,全部投资回收期4.72年,提供就业职位549个。项目建设要符合国家“综合利用”的原则。项目承办单位要充分利用国家对项目产品生产提

4、供的各种有利条件,综合利用企业技术资源,充分发挥当地社会经济发展优势、人力资源优势,区位发展优势以及配套辅助设施等有利条件,尽量降低项目建设成本,达到节省投资、缩短工期的目的。报告主要内容:项目承担单位基本情况、项目技术工艺特点及优势、项目建设主要内容和规模、项目建设地点、工程方案、产品工艺路线与技术特点、设备选型、总平面布置与运输、环境保护、职业安全卫生、消防与节能、项目实施进度、项目投资与资金来源、财务评价等。第一章 项目承办单位基本情况一、公司概况公司致力于一个符合现代企业制度要求,具有全球化、市场化竞争力的新型一流企业。公司是跨文化的组织,尊重不同文化和信仰,将诚信、平等、公平、和谐理

5、念普及于企业并延伸至价值链;公司致力于制造和采购在技术、质量和按时交货上均能满足客户高标准要求的产品,并使用现代仓储和物流技术为客户提供配送及售后服务。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。公司致力于创新求发展,近年来不断加大研发投入,建立企业技术研发中心,并与国内多所大专院校、科研院所长期合作,产学研相结合,不断提高公司产品的技术水平,同时,为客户提供可靠的技术后盾和保障,在新产品开发能力、生产技术水平方

6、面,已处于国内同行业领先水平。为了确保研发团队的稳定性,提升技术创新能力,公司在研发投入、技术人员激励等方面实施了多项行之有效的措施。公司自成立以来,一直奉行“诚信创新、科学高效、持续改进、顾客满意”的质量方针,将产品的质量控制贯穿研发、采购、生产、仓储、销售、服务等整个流程中。公司依靠先进的生产、检测设备和品质管理系统,确保了品质的稳定性,赢得了客户的肯定。公司以生产运行部、规划发展部等专业技术人员为主体,依托各单位生产技术人员,组建了技术研发团队。研发团队现有核心技术骨干 十余人,均有丰富的科研工作经验及实践经验。二、所属行业基本情况气凝胶可分为无机气凝胶、有机气凝胶、混合气凝胶和复合气凝

7、胶。常见的气凝胶主要是硅气凝胶、碳气凝胶和二氧化硅气凝胶,新进发展的气凝胶主要是氧化石墨烯气凝胶、富勒烯气凝胶和纤维/二氧化硅气凝胶。气凝胶是一种隔热性能优异的固体材料,具有高比表面积,纳米级孔洞,低密度等特殊的微观结构,基于这些结构在热学方面表现出优异的性能。它的导热率0.012mw/mk、密度0.16mg/cm3、比表面积在400-1000m2/g、孔隙率为90-99.8%,它化学性能稳定,内部体积99%由气体组成,是目前已知密度最小的固体。三、公司经济效益分析上一年度,xxx实业发展公司实现营业收入27705.43万元,同比增长32.59%(6809.32万元)。其中,主营业业务气凝胶生

8、产及销售收入为25989.78万元,占营业总收入的93.81%。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5818.147757.527203.416926.3627705.432主营业务收入5457.857277.146757.346497.4425989.782.1气凝胶(A)1801.092401.462229.922144.168576.632.2气凝胶(B)1255.311673.741554.191494.415977.652.3气凝胶(C)927.841237.111148.751104.574418.262.4气凝胶(D)654.94873.268

9、10.88779.693118.772.5气凝胶(E)436.63582.17540.59519.802079.182.6气凝胶(F)272.89363.86337.87324.871299.492.7气凝胶(.)109.16145.54135.15129.95519.803其他业务收入360.29480.38446.07428.911715.65根据初步统计测算,公司实现利润总额6944.55万元,较去年同期相比增长1294.78万元,增长率22.92%;实现净利润5208.41万元,较去年同期相比增长962.59万元,增长率22.67%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元277

10、05.43完成主营业务收入万元25989.78主营业务收入占比93.81%营业收入增长率(同比)32.59%营业收入增长量(同比)万元6809.32利润总额万元6944.55利润总额增长率22.92%利润总额增长量万元1294.78净利润万元5208.41净利润增长率22.67%净利润增长量万元962.59投资利润率45.60%投资回报率34.20%财务内部收益率21.47%企业总资产万元37780.10流动资产总额占比万元32.04%流动资产总额万元12105.17资产负债率45.16%第二章 项目技术工艺特点及优势一、技术方案(一)技术方案选用方向1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制

11、、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型控制系统,由计算机统一控制整个生产线的各项工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗。严格按行业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞争能力。3、在工艺设备的配置上,依据节能的原则,选用新型节能型设备,根据有利于环境保护的原则,优先选用环境保护型设备,满足项目所制订的产品方案要求,优选具

12、有国际先进水平的生产、试验及配套等设备,充分显现龙头企业专业化水平,选择高效、合理的生产和物流方式。4、生产工艺设计要满足规模化生产要求,注重生产工艺的总体设计,工艺布局采用最佳物流模式,最有效的仓储模式,最短的物流过程,最便捷的物资流向。5、根据该项目的产品方案,所选用的工艺流程能够满足产品制造的要求,同时,加强员工技术培训,严格质量管理,按照工艺流程技术要求进行操作,提高产品合格率,努力追求产品的“零缺陷”,以关键生产工序为质量控制点,确保该项目产品质量。6、在项目建设和实施过程中,认真贯彻执行环境保护和安全生产的“三同时”原则,注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的

13、贯彻落实。(三)工艺技术方案选用原则1、在基础设施建设和工业生产过程中,应全面实施清洁生产,尽可能降低总的物耗、水耗和能源消费,通过物料替代、工艺革新、减少有毒有害物质的使用和排放,在建筑材料、能源使用、产品和服务过程中,鼓励利用可再生资源和可重复利用资源。2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则,积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞争力。(四)工艺技术方案要求1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型控制系统,控制整个

14、生产线的各项工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗;严格按照电气机械和器材制造行业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。2、建立完善柔性生产模式;本期工程项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点,因此,产品规格品种多样,单批生产数量较小,多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期;益而益(集团)有限公司将建设先进的柔性制造生产线,并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节,可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优势和质量控制水平,同时,降低故障率、提高性价比,使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水

15、平。二、项目工艺技术设计方案(一)技术来源及先进性说明项目技术来源为公司的自有技术,该技术达到国内先进水平。(二)项目技术优势分析本期工程项目采用国内先进的技术,该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点,其技术特性属于技术密集型,该技术具备以下优势:1、技术含量和自动化水平较高,处于国内先进水平,在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越,结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长;在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平;根据初步测算,利用该技术生产产品,可提高原料利用率和用电效率,在装备水平上,该技术使用的设备自动控制程

16、度和性能可靠性相对较高。2、本期工程项目采用的技术与国内资源条件适应,具有良好的技术适应性;该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性,技术工艺路线简洁,有利于流程控制和设备操作,工艺技术已经被国内生产实践检验,证明技术成熟,技术支援条件良好,具有较强的可靠性。3、技术设备投资和产品生产成本低,具有较强的经济合理性;本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。4、节能设施先进并可进行多规格产品转换,项目运行成本较低,应变市场能力很强。第三章 背景及必要性一、气凝胶项目背景分析气凝胶材料由于其优异的保温隔热性能,应用领域广泛,主要分布在能源设备、交通、建筑材料、服装等领域,

17、潜在规模巨大,我们判断全球市场空间在百亿美元以上。整体处于生命周期的成长期,多领域蓬勃发展。据IDTechEXResearch提及,由于气凝胶技术近年来才逐渐进步,目前大多数应用领域仍处于气凝胶推广的早期及成长期,区域能源、建筑建造、服装、日化、LNG管道等领域发展较快。目前应用相对成熟的领域主要是油气管道(LNG管道除外)、炼化项目、工业隔热等。建筑建造、交通领域将会获得更快增长。2019年气凝胶下游大部分应用集中于油气项目(56%)、工业隔热(26%),该两部分市场占比82%,建筑建造占比6%,交通项目占比3%。而IDTechEXResearch分析,2024年建筑建造领域的占比将会提升,

18、应用占比预计较原来提升一倍,占比接近12%,到2029年,建筑建造占比将会达到接近18%,交通领域也会提升至5%,而传统油气领域占比将降低到41%,建筑建造以及新兴领域将成为主要消费驱动。气凝胶材料在能化领域主要应用在能源基础设施的外保温材料,包含蒸馏塔、反应管道、储罐、泵、阀门的保温材料,天然气和LNG液化气管道的保温材料,深海管道保温材料,发电厂设备保温材料等。气凝胶的疏水性可以使管道的保温层防水,并防止温差引起的凝结反应,当气凝胶具有相同的保温效果时,气凝胶保温层所需的厚度或间距较小,综合成本显著降低。管道保温应用环境复杂,既有室内保温,也有室外保温,还有直埋管道保温。与室内外管道保温相

19、比,气凝胶毡作为保温材料在直埋管道保温中的应用凸显了气凝胶的突出特点,既可以减少保温层的厚度,又减少土方工程量和工期。这两项的成本下降可以完全抵消选择气凝胶作为保温材料的成本。与传统保温材料复合,有望达到最佳经济性。气凝胶主要应用领域为隔热保温,而作为尚未大规模普及的新型材料,气凝胶保温材料的劣势在于价格较高,初始投资较大。但由于其优异的耐老化性、尺寸稳定性、疏水性、隔热性能及易于施工的优势,其在投入使用一定的时间后,就会体现出综合优势。根据中国石油管道科技研究中心研究,将三种保温方案对蒸汽管道以及地上管道上气凝胶材料与传统保温材料的保温性能、初始投资费用、以及运行维护成本进行了对比,发现在管

20、道上使用气凝胶材料较传统保温材料具有较大综合优势。使用气凝胶材料所节约的能源和运行维护费用(主要指更换传统保温层的材料和人工费用),可在24年内超过初期多花费的投资。在随后的利用过程中,可持续因能源节约和减少保温层更换次数为管道运营商节省开支。此外,当管道内外温差较大、年加热时长较长、加热燃料或电能涨价时,复合使用气凝胶材料和传统保温材料的效果更好。气凝胶材料方便施工,提高施工效率30%以上。将气凝胶毡切割成一定尺寸后,会产生一定程度的弧度,可直接放臵在管道上安装固定。气凝胶毡轻巧、硬度一定、柔韧性强、不易破碎、切割非常方便。与传统保温材料相比,施工效率提高30%以上,也避免了传统保温材料后期

21、使用不便维护的担忧。虽然气凝胶保温的初期投资较传统材料偏高,但其诸多的优良性能、持久的节能收益、显著的绿色环保优势,使之成为一种综合性价比较高的节能产品。高温蒸汽、导热油以及工艺流体介质管线是热电、炼油、化工等领域至关重要的设备,管道常年暴露于空气中,其热损失占整个厂区自然热损失的绝大部分,且所输送介质能量保持率直接关系到产品的保质保量水平,所以选用优良的保温材料至关重要。目前全球大型石化企业如埃克森美孚、壳牌、雪佛龙、中石油、华昌化工等公司炼厂均大量采用气凝胶材料作为保温材料。国内大炼化产业快速崛起,气凝胶应用场景放大。据资料显示,2019年我国炼油能力已超过8.5亿吨,2020-2023年

22、,我国将新增炼油能力1.65亿吨,增长19.4%,全球2020-2025年将会新增炼能约2.67亿吨,中国以及全球炼能的扩张将为气凝胶复材带来一定的增长空间。能化领域是目前气凝胶材料主要的应用市场,根据AspenAerogel19年年报预测,能化领域的全球市场空间约31亿美元。气凝胶高温耐受能力解决三元电池安全痛点。当车载电池长时间输出电能后,电池内长时间进行化学反应会使得电池体明显发热,存在燃烧、爆炸的风险。传统的芯模组都是采用塑料隔板将电池相互隔开,并没有实际用处,这样不仅重量大还无法起到保护作用,且容易造成电池温度过高导致隔板溶解、着火等问题。现有的采用的防护毡结构简单,容易变形,使其不

23、能很好地与电池组全面接触,且在电池发热严重时其并不能起到很好的隔热效果,而气凝胶复合材料的出现有望解决这一痛点。三元电池对安全性要求更高。其优势在于储能密度和抗低温两个方面:1)储能密度,三元锂电池能量密度在170-200Wh/kg,后期能量密度还会进一步提升,而磷酸铁锂电池能量密度为140-160Wh/kg;2)低温使用性能,三元锂电池低温使用下限值为-30,磷酸铁锂电池低温下限值为-20,在相同低温条件下,三元锂电池冬季衰减不到15%,磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。但由于三元电池能量密度更高,电池的稳定性和安全性相对较差,在使用时更依赖高性能的阻燃材料来增强三元电池体系的安全性能。动力电

24、池发展迅猛,三元电池占主要份额。数据显示,2020年1-7月,我国动力电池装车量累计22.5GWh。其中三元电池装车量累计15.9GWh,占总装车量70.6%;磷酸铁锂电池装车量累计6.5GWh,占总装车量28.8%,预计2025年全球三元正极出货量达到150万吨。二、鼓励中小企业发展中国制造2025对促进中小企业结构调整与转型升级提出了明确的工作任务,为新时期促进中小企业发展工作赋予了新的内涵。总理在十二届三次会议上所做的政府工作报告中提出,推动大众创业、万众创新,这是创业创新的“升级版”。当前经济增长的传统动力减弱,必须加大结构性改革力度,就是要培育和催生经济社会发展新动力,根本上讲就是要

25、大力创设和发展小微企业。要靠连续不断地开办新企业、开发新产品、开拓新市场,来改造传统引擎,打造新引擎。我国有13亿多人口,9亿多劳动力,6000多万企业和个体工商户,蕴藏着无穷的创造力,千千万万的小微企业活跃起来,必将汇聚成发展的巨大动能,打造中国经济发展的新一代发动机。随着商事制度、行政审批、项目核准等方面的改革不断深化,创业环境不断改善,市场主体持续大幅增加。2015年一季度,新登记注册企业84.4万户,同比增长38.4%;新增注册资本4.8万亿元,增长90.6%,创业主体更加多元,大众创业、万众创新的氛围越来越浓厚,创业创新的引擎作用进一步增强。加大财政资金支持,各级财政统筹安排各类服务

26、于中小企业发展的资金,创新资金投入方式,对中小企业公共服务体系等市场薄弱环节予以支持。发挥财政资金杠杆作用,建立促进中小企业发展的市场化长效机制。继续完善促进中小企业发展的政府采购政策,加大政策执行监管力度,确保政策时效。加强中小企业税收优惠政策支持。进一步落实好各项税收优惠政策,让广大中小企业知晓用足政策。结合新情况、新问题,统筹研究有利于中小企业发展的税收政策,加强政策储备。当前我国对外开放进入新阶段,必须加快构建开放型经济新体制,实施新一轮高水平对外开放,以开放的主动赢得发展的主动、国际竞争的主动。从中小企业情况看,要以建设“一带一路”为契机,积极支持中小企业稳定和开拓国际市场。鼓励有实

27、力的中小企业参与境外基础设施合作和产能合作,推动中国装备走向世界,促进冶金、建材等产业对外投资。加大出口信用保险以及各类出口信贷对中小企业的支持力度。鼓励中小企业到境外收购技术和品牌,带动产品和服务出口。指导和帮助中小企业运用世界贸易组织规则维护企业合法权益,为中小企业提供应对反补贴、反倾销等方面的法律援助。发挥行业协会作用,加强行业自律,规范中小企业进出口经营秩序,从源头上避免恶性竞争和贸易纠纷。三、宏观经济形势分析经济发展新动能指数逐年攀升,表明我国经济发展新动能加速发展壮大,经济活力进一步释放,成为缓解经济下行压力,推动高质量发展的重要动力。中央政治局会议明确要求,坚持稳中求进工作总基调

28、,坚持新发展理念,坚持推进高质量发展,坚持以供给侧结构性改革为主线,坚持深化市场化改革、扩大高水平开放。四、气凝胶项目建设必要性分析气凝胶是一种隔热性能优异的固体材料,具有高比表面积,纳米级孔洞,低密度等特殊的微观结构,基于这些结构在热学方面表现出优异的性能。它的导热率0.012mw/mk、密度0.16mg/cm3、比表面积在400-1000m2/g、孔隙率为90-99.8%,它化学性能稳定,内部体积99%由气体组成,是目前已知密度最小的固体。2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业,同年9月发布第一个气凝胶材料方面的国家标准,2019年12月国家发改委发布文件鼓励气凝胶节能材料,2020年11

29、月,气凝胶保温隔热涂料系统技术标准启用,有利于规范气凝胶保温隔热涂料在建筑工程中的应用,为建筑领域新建、扩建和既有建筑改造工程中气凝胶应用的设计、施工和验收提供了技术保证。气凝胶可分为无机气凝胶、有机气凝胶、混合气凝胶和复合气凝胶。常见的气凝胶主要是硅气凝胶、碳气凝胶和二氧化硅气凝胶,新进发展的气凝胶主要是氧化石墨烯气凝胶、富勒烯气凝胶和纤维/二氧化硅气凝胶。与传统保温材料相比,气凝胶优势明显,但缺点也仍然突出:生产成本高昂,产品价格昂贵。气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧以及能耗方面。其中设备折旧以及能耗成本约占产业链总成本的6成。有效降低成本一方面依赖于制备工艺的突破,一方面通

30、过低成本原材料的大规模产业化实现。随着气凝胶工艺成本的降低和产业规模的不断扩大,一些新兴应用不断开发出来,气凝胶市场日益成熟。2010年开始,国内首批气凝胶生产企业陆续成功开拓了工业设备管道节能、新能源汽车安全防护、轨交车厢及船体防火隔热保温的应用市场。2017年,我国发布了纳米孔气凝胶复合绝热制品(GB/T34336-2017)国家标准;同年,气凝胶被列入国家重点节能低碳技术推广目录。2019年,我国建成以及在建的二氧化硅气凝胶年产能超过13万m3,预计两年内我国超临界气凝胶制品产能将超过20万m3。2019年,石化领域依然是气凝胶最主要的应用领域,约占比气凝胶应用市场的一半,第二大市场为工

31、业隔热领域。在气凝胶产业发展更成熟的美国及部分欧洲地区,建筑用气凝胶已经非常普遍。随着我国节能环保理念的深入,未来10年,建筑领域将成为气凝胶的一大市场。据公开资料统计,2019年我国气凝胶制品市场规模约为14.1亿元,预计至2029年将达到31.3亿元。据GlobalInformation,Inc.发布的Aerogels2019-2029:Technologies,MarketsandPlayers报告中预测,2019年全球气凝胶市场规模为2.2亿美元,预计至2029年将达到5.3亿美元。2019年气凝胶下游大部分应用集中于油气项目(56%)、工业隔热(26%),该两部分市场占比82%,建筑

32、建造占比6%,交通项目占比3%。而IDTechEXResearch分析,2024年建筑建造领域的占比将会提升,应用占比预计较原来提升一倍,占比接近12%,到2029年,建筑建造占比将会达到接近18%,交通领域也会提升至5%,而传统油气领域占比将降低到41%,建筑建造以及新兴领域将成为主要消费驱动。五、气凝胶行业分析气凝胶可分为无机气凝胶、有机气凝胶、混合气凝胶和复合气凝胶。常见的气凝胶主要是硅气凝胶、碳气凝胶和二氧化硅气凝胶,新进发展的气凝胶主要是氧化石墨烯气凝胶、富勒烯气凝胶和纤维/二氧化硅气凝胶。目前市场上常见的以及研究较多的可分为氧化物气凝胶材料、炭气凝胶材料(耐高温性可达3000)和碳

33、化物气凝胶材料。氧化物气凝胶材料在高温区(1000)容易发生晶型转变及颗粒的烧结,其耐温性相对较差,但是其在中高温区(1000)具备较低的热导率。氧化物气凝胶材料主要有SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、CuO等。SiO2气凝胶是目前隔热领域研究最多也是较为成熟的一种耐高温气凝胶,其孔隙率高达80%99.8%,孔洞的典型尺寸为1100nm,比表面积为2001000m2/g,而密度可低达3kg/m3,室温热导率可低达12m.W/(mK)。SiO2气凝胶材料通常是将与红外遮光剂以及增强体进行复合,以提高SiO2气凝胶的隔热和力学性能,使其既具有实用价值的纳米孔超级绝热材料,同时还兼有良好的隔

34、热和力学性能,主要应用于航空航天、军事、电子、建筑、家电和工业管道等领域的保温隔热。常用的红外遮光剂有碳化硅、TiO2(金红石型和锐钛型)、炭黑、六钛酸钾等;常用的增强材料有陶瓷纤维、无碱超细玻璃纤维、多晶莫来石纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维等。与SiO2气凝胶材料相比,ZrO2气凝胶的高温热导率更低,更适宜于高温段的隔热应用,在作为高温隔热保温材料方面具有极大的应用潜力。ZrO2气凝胶材料的孔径小于空气分子的平均自由程,在气凝胶中没有空气对流,孔隙率极高,固体所占的体积比很低,使气凝胶的热导率很低。目前关于ZrO2气凝胶应用于隔热领域的报道还比较少,研究者主要致力于ZrO2气凝胶制备工艺的研究

35、。氧化铝气凝胶材料具有纳米多孔结构、使其具有更轻质量、更小体积达到等效的隔热效果,同时具有高孔隙率、高比表面积和开放的织态结构,在催化剂和催化载体方面具有潜在的应用价值。氧化铝气凝胶还可用作高压绝缘材料,高速或超速集成电路的衬底材料,真空电极的隔离介质以及超级电容器。炭气凝胶最大的特点就是其在惰性及真空氛围下高达2000的耐温性,石墨化后耐温性能甚至能达到3000,而且炭气凝胶中的炭纳米颗粒本身就具备对红外辐射极好的吸收性能,从而产生类似于红外遮光剂的效果,因此其高温热导率较低。但是在有氧条件下,炭气凝胶在350以上便发生氧化,这使得其在高温隔热领域的应用受到了极大地限制。随着SiC、MoSi

36、2、HfSi2、TaSi2等高抗氧化性涂层的发展,在炭气凝胶材料表面涂覆致密的抗氧化性涂层,阻止氧气的进一步扩散,将使该材料具备极大的应用前景。碳化物材料具备极好的抗氧化性能,但是其本身热导率较高,将其制成含有三维立体网络状结构的气凝胶,可以极大地降低材料的热导率,进一步提高材料的隔热性能。目前国内外对于碳化物气凝胶的研究还相对较少,特别是对于成形性良好的块状碳化物气凝胶的研究尚处于初始阶段,对于其作为高效隔热材料的研究也较为匮乏,仅限于对该材料的制备与表征。由于SiO2气凝胶是目前产业化最成熟的产品,该类气凝胶的制备包括两种方法:干燥法和溶胶-凝胶法。目前产业化中主要使用的技术是干燥技术。气

37、凝胶材料本身具有强度低、脆性高的缺点,为了克服这一缺点,需要对气凝胶材料进行改性,这是目前最重要的工艺,通过改性可赋予气凝胶材料不同性能。目前气凝胶材料改性最常用的方法就是掺杂,即加入掺杂剂或者增强增韧材料,制备复合气凝胶材料。复合气凝胶材料的制备方法通常有两种:一种是在凝胶过程前加入掺杂材料;另一种是先制备气凝胶颗粒或者粉末,再加入掺杂材料和黏结剂,经模压或注塑成型制成二次成型的复合体。常用的掺杂材料有玻璃纤维、莫来石纤维、岩棉、硅酸铝纤维等。掺杂材料种类的选择主要依气凝胶复合材料的应用目的而定。气凝胶可与玻璃纤维、陶瓷纤维或者碳纤维进行复合,提高体系的结合力,使表面不易脆裂粉化。常见的产品

38、如,气凝胶玻璃纤维毡、气凝胶陶瓷纤维毡、预氧化纤维等,该类产品主要应用于管道炉体等保温隔热,可取代聚氨酯泡沫、石棉保温垫、硅酸盐纤维等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。在气凝胶基体材料表面与更高强度与韧性的材料进行复合,可提高整个材料体系的强度,拓宽更多的应用领域。纯纤维毡虽然有隔热效果,但是表面纤维容易断裂粉化,造成浮纤或粉末污染,不适合长时间在高温、压缩和振动条件下使用。为解决该问题,市场上出现了一种新的气凝胶材料复合办法。在气凝胶复合层的外部覆盖一层更高强度、高韧性的材料如膨体聚四氟乙烯和阻燃PET纤维的复合层,这类材料能够应用在汽车隔热等特殊领域。气凝胶材料也可用作涂覆材料,在基体

39、表面添加隔热保护。将气凝胶颗粒以及粘合剂、阻燃剂、发泡剂进行混合制备出气凝胶粘合剂组合物,并在气凝胶涂料表面再涂覆热反射层面,可大幅提升原材料的耐热性能。气凝胶材料也可与阻燃剂协同使用,获得更好的阻燃性的同时也能够提高材料的强度和韧性。有一种Sb2O3-SiO2复合气凝胶无机阻燃剂,具有较大的比表面积,其与塑料,橡胶等高分子聚合物基体产生了牢固的界面粘合力,提高了复合气凝胶阻燃剂在聚合物熔体中的分散性、流动性,提高了阻燃效果,减少了因添加无机类阻燃剂给聚合物基体造成的力学性能的损失。气凝胶材料也可与纺织纤维如无纺布、聚酯短纤、尼龙等制作成衣服面料,该面料可用于羽绒服、棉袄、户外用品、防火服、宇

40、航服及特种作业服等领域。该材料拥有良好的保温性、隔热性、耐磨性、防水性、防风型,导热系数低于0.05W/(mK),比羽绒羊毛导热系数还低。六、气凝胶市场分析预测气凝胶复合材料作为阻燃材料,相比于传统阻燃材料具有质轻、阻燃性能优异、环保性能好等优点。目前新能源汽车蓄电池芯模组采用隔热阻燃材料主要有两种:1)塑料类PP、ABS、PVC等,其中以ABS工程塑料为主,通常将阻燃剂添加进PP、ABS等塑料制成阻燃塑料;2)玻璃纤维、陶瓷纤维棉等防火类材料制成的防火毡。气凝胶作为一种新兴材料,具有优良的绝热阻燃性能,将气凝胶与工程材料复合而成的气凝胶复合材料具有极为优异的阻燃性能。泛亚微透开发的SiO2气

41、凝胶玻纤毡复合材料,该类材料在常温25环境下,导热系数可以达到0.017W/(mk)以下,在600高温环境下,导热系数介于0.0470.066W/(mk)之间,它能够将电池包高温耐受能力提高至800以上。该类气凝胶复合材料可以耐受住电池包短路造成的高温能量瞬间冲击,更好地解决动力电池安全问题。根据电动客车安全技术条件要求,可充电储能系统(或安装舱体)与客舱之间应使用阻燃隔热材料隔离,该材料的燃烧性能应符合GB8624-2012中规定的A级不燃要求,并且在300时导热系数应小于等于0.04W/(mk)。专利CN210136903U中公布了一种用于新能源车电池中的二氧化硅气凝胶毡制品。其二氧化硅气

42、凝胶毡层的各个表面均由高硅氧玻璃纤维布层包覆连接,包覆开口处通过高硅氧线连接。该材料达到了新能源汽车要求的UL94的V0级不燃的性能指标,在400时的导热系数小于等于0.04W/(mk),在800高温下能够长期工作,满足了锂离子动力电池芯在发生撞击短路或过冲电发热自燃的条件下,隔离耐受故障电池芯瞬间释放的高温能量,使得电池芯自燃起火不再扩大延展。预计2025年气凝胶复合材料在国内新能源汽车市场的潜在规模约6.28亿美元。根据AspenAerogel19年年报,气凝胶材料近年平均价格约为30美元/平方米,每辆新能源汽车约需要2-5平方米的气凝胶复合材料,则每辆新能源汽车平均需要价值105美元的气

43、凝胶复合材料。根据新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)中要求,2025年时,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,工业和信息化部副部长辛国斌表示,按照规划每年的年复合增长率必须达到30%以上。预计2025年气凝胶复合材料在全球新能源汽车市场的潜在规模约15.75亿美元,2030年达到31.50亿美元。新能源汽车也是全球主流发展方向,根据主流车企的规划目标,对应全球销量在2025年将接近1500万辆,在2030年将达到3000万辆。气凝胶阻燃复材不仅有更好的阻燃性能和疏水性能,还可以增强材料基体的强度使其韧性得以提高。二氧化硅气凝胶经过特定改性后可具有较大的比表面积,其

44、与塑料、橡胶等高分子聚合物基体产生了牢固的界面粘合力,提高了复合气凝胶阻燃剂在聚合物熔体中的分散性、流动性、提高了阻燃效果,其中改性后的橡胶热稳定性、热分解温度均有不同程度提高。气凝胶材料可添加阻燃剂协同使用,共同制备出性能更加优越的阻燃材料,潜在市场空间也较大。气凝胶阻燃材料也可广泛的应用于不同场景,如汽车的不同部位,如座椅阻燃内衬以及车身阻燃内衬,可对传统隔热阻燃材料进行替代。其阻燃性可遏制火势蔓延,低烟密度特性会降低火灾的杀伤力,大幅降低火灾隐患,保护乘客安全。气凝胶在建材领域主要应用于墙体保温材料、保温涂料以及节能玻璃中,面向新建建筑和既有建筑节能改造两大场景。我国日渐完善的建筑能耗标

45、准和逐步建立的建筑节能运行监管体系将推动建筑墙体保温材料行业快速发展;近年房地产市场向着高质量迈进,开发投资增速连年保持在10%左右,将带动保温建材市场快速发展。我们对市场空间进行中期估算,未来十年我国气凝胶用在建筑建材的潜在市场规模约29亿美元,其中墙体保温材料为主要部分,约20亿美元。气凝胶外墙保温材料适用于有轻量化、绿色化需求的高端建筑以及有严苛保温要求的特种建筑,应用前景乐观,测算潜在市场规模将达到11亿美元。外墙保温材料按照可燃程度分为A、B1、B2和B3共四个等级,目前在建筑上常用的是B1和B2等级的产品,主要有聚苯板、聚氨酯等。聚苯板价格低廉、应用广泛,但是受热容易变形;聚氨酯性

46、能更加理想,是欧美国家主流的外墙保温材料,但其在中国市场渗透率不足10%。我国目前拥有世界上最大的建筑市场,2019年房屋竣工面积为9.6亿平方米。外墙面积一般按照建筑面积0.7倍计算,2019年新增外墙面积为6.72亿平方米。假设未来十年我国房屋竣工面积的复合增长率按照市场上的中性假设为3%,气凝胶材料能够抢占部分高端市场,参考目前聚氨酯材料在中国建筑保温市场10%的渗透率。那么至2030年,新增外墙面积达9.3亿平米,假设按照10%的渗透率计算,气凝胶材料在外墙中的应用量达9302万平方米。现有的技术专利显示,大多数气凝胶材料是以单层毛毡的形式应用于墙体材料中,按照10mm气凝胶毡80元/

47、平方米测算,气凝胶外墙保温材料的潜在市场规模可达11亿美元。气凝胶凭借其阻热能力强、轻质、无毒、易降解等优势,成为一种理想的内墙保温材料,测算潜在市场规模达到9亿美元。由于气候和生活习惯差异,我国南、北方对内墙保温材料的偏好呈现明显的不同,内墙保温材料在北方更加受到青睐,目前常用的内墙保温材料主要有聚氨酯发泡材料和保温板材,其中以后者为主。2019年房屋竣工面积为9.6亿平方米,内墙面积通常按照建筑面积2.7倍计算,2019年新增内墙面积为25.92亿平方米。内墙保温材料的需求主要存在于我国长江以北的地区,则存在内墙保温材料需求的面积约占全国新增内墙面积55%。据新型墙材推广应用行动方案要求,

48、新建建筑中新型保温墙材应用比例需要达到90%,则新增保温内墙面积约为12.83亿平方米。假设未来十年我国房屋竣工面积的复合增长率为3%,假设气凝胶内墙应用渗透率达到2%,那么至2030年,我国新增内墙面积35.88亿平方米,气凝胶内墙保温材料的需求量约为7176万平方米。按照10mm气凝胶毡80元/平方米测算,气凝胶内墙保温材料的潜在市场规模可达9亿美元。气凝胶涂料具有防火阻燃、隔音降噪、降低建筑无机垃圾处理难度,简化施工工序等优点,后期将广泛应用在涂料市场。气凝胶涂料是采用特殊工艺将气凝胶粉体分散在专用高性能树脂乳液中,或与无机粘结剂体系复合制备而成的具有保温隔热、隔音降噪、抗震、防火等功能

49、的水性涂料,水性气凝胶涂料以SiO气凝胶作为主要功能性填料,以水为溶剂,无机体系,安全环保,关注度较高。第四章 项目建设主要内容和规模(一)用地规模该项目总征地面积47290.30平方米(折合约70.90亩),其中:净用地面积47290.30平方米(红线范围折合约70.90亩)。项目规划总建筑面积75191.58平方米,其中:规划建设主体工程45191.43平方米,计容建筑面积75191.58平方米;预计建筑工程投资6485.70万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计137台(套),设备购置费4290.90万元。二、产值规模项目计划总投资16744.79万元;预计年实现营业收入28916.0

50、0万元。第五章 项目建设地点一、气凝胶项目建设选址原则为了更好地发挥其经济效益并综合考虑环境等多方面的因素,根据气凝胶项目选址的一般原则和气凝胶项目建设地的实际情况,“气凝胶项目”选址应遵循以下原则:1、布局相对独立,便于集中开展科研、生产经营和管理活动。2、与气凝胶项目建设地的建成区有较方便的联系。3、地理条件较好,并有足够的发展潜力。4、城市基础设施等配套较为完善。5、以城市总体规划为依据,统筹考虑用地与城市发展的关系。6、兼顾环境因素影响,具有可持续发展的条件。二、气凝胶项目选址方案及土地权属(一)气凝胶项目选址方案1、气凝胶项目建设单位通过对气凝胶项目拟建场地缜密调研,充分考虑了气凝胶

51、项目生产所需的内部和外部条件:距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件及土地成本等。2、通过对可供选择的建设地区进行比选,综合考虑后选定的气凝胶项目最佳建设地点气凝胶项目建设地,所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为气凝胶项目建设提供了良好的投资环境。(二)工程地质条件1、根据建筑抗震设计规范(GB50011)标准要求,气凝胶项目建设地无活动断裂性通过,无液化土层及可能震陷的土层分布,地层均匀性密实较好,因此,本期工程气凝胶项目建设区处于地质构造运动相对良好的地带,地下水为上层滞水,对混凝土无腐蚀性,各土层分布稳定、均匀而适宜建筑。2、拟建场地目前尚未

52、进行地质勘探,参考临近建筑物的地质资料,地基土层由第四系全新统(Q4)杂填土、粉质粘土、淤泥质粉土、圆砾卵石层组成,圆砾卵石作为建筑物的持力层,Pk=300.00Kpa;建设区域地质抗风化能力较强,地层承载力高,工程地质条件较好,不会受到滑坡及泥石流等次生灾害的影响,无不良地质现象,地壳处于稳定状态,场地地貌简单适应本期工程气凝胶项目建设。三、气凝胶项目用地总体要求(一)气凝胶项目用地控制指标分析1、“气凝胶项目”均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计,同时,严格按照建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。2、建设气凝胶项目平面布置

53、符合轻工产品制造行业、重点产品的厂房建设和单位面积产能设计规定标准,达到工业气凝胶项目建设用地控制指标(国土资发【2008】24号)文件规定的具体要求。(二)气凝胶项目建设条件比选方案1、气凝胶项目建设单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后,充分考虑了气凝胶项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件,气凝胶项目经营期所需的内外部条件:距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等,通过建设条件比选最终选定的气凝胶项目最佳建设地点气凝胶项目建设地,本期工程气凝胶项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好,可保

54、证气凝胶项目的建设和正常经营,所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为气凝胶项目建设提供了良好的投资环境。2、由气凝胶项目建设单位承办的“气凝胶项目”,拟选址在气凝胶项目建设地,所选区域土地资源充裕,而且地理位置优越、地形平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全,符合气凝胶项目选址要求。(三)气凝胶项目用地总体规划方案本期工程项目建设规划建筑系数53.49%,建筑容积率1.59,建设区域绿化覆盖率5.21%,固定资产投资强度191.22万元/亩。(四)气凝胶项目节约用地措施1、土地既是人类赖以生存的物质基础,也是社会经济可持续发展必不可少的条件,因此,气凝胶项目建设单位在利用土地资源时,

55、严格执行国家有关行业规定的用地指标,根据建设内容、规模和建设方案,按照国家有关节约土地资源要求,合理利用土地。2、在气凝胶项目建设过程中,气凝胶项目建设单位根据总体规划以及项目建设地期对本期工程气凝胶项目地块的控制性指标,本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局,最大限度地提高土地综合利用率。第六章 工程方案一、工程设计条件气凝胶项目建设地属于建设用地,其地形地貌类型简单,岩土工程地质条件优良,水文地质条件良好,适宜本期工程气凝胶项目建设。二、建筑设计规范和标准1、砌体结构设计规范(GB50003-2001)。2、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)。3、建筑结构荷载

56、规范(GB50009-2001)。三、主要材料选用标准要求(一)混凝土要求根据混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50476)之规定,确定构筑物结构构件最低混凝土强度等级,基础混凝土结构的环境类别为一类,本工程上部主体结构采用C30混凝土,上部结构构造柱、圈梁、过梁、基础采用C25混凝土,设备基础混凝土强度等级采用C30级,基础混凝土垫层为C15级,基础垫层混凝土为C15级。(二)钢筋及建筑构件选用标准要求1、本工程建筑用钢筋采用国家标准热轧钢筋:基础受力主筋均采用HRB400,箍筋及其他次要构件为HPB300。2、HPB300级钢筋选用E43系列焊条,HRB400级钢筋选用E50系列焊条。四、

57、土建工程建设指标本期工程项目预计总建筑面积75191.58平方米,其中:计容建筑面积75191.58平方米,计划建筑工程投资6485.70万元,占项目总投资的38.73%。第七章 设备选型分析一、设备选型(一)设备选型的原则1、选用的设备必须有较高的生产效率,能降低劳动强度,满足生产规模的要求,2、为满足产品生产的质量要求,关键设备为知名厂家生产的品牌产品,3、按经济规律办事,讲求投资经济效益,在充分考虑设备的先进性和适用性的同时,综合考虑各设备的性价比和寿命年限。(二)设备选型方向1、以“比质、比价、比先进”为原则。选择设备时,要着眼高起点、高水平、高质量,最大限度地保证产品质量的需要,不断提高产品生产过程中的自动化程度,降低劳动强度提高劳动生产率,节约能源降低生产成本和检测成本。2、主要设备的配置应与产品的生产技术

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