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文档简介
1、泓域咨询/东莞气凝胶复合材料项目可行性研究报告东莞气凝胶复合材料项目可行性研究报告泓域咨询 MACRO摘要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。该气凝胶项目计划总投资24243.57万元,其中:固定资产投资17123.25万元,占项目总投资的70.63%;流动资金7120.32万元,占项目总投资的29.37%。达产年营业收入50548.00万元,总成本费用40261.60万元,税金及附加406.14万元,利润总额10286.40万元,利税总额1
2、2111.35万元,税后净利润7714.80万元,达产年纳税总额4396.55万元;达产年投资利润率42.43%,投资利税率49.96%,投资回报率31.82%,全部投资回收期4.64年,提供就业职位995个。报告针对项目的特点,分析投资项目能源消费情况,计算能源消费量并提出节能措施;分析项目的环境污染、安全卫生情况,提出建设与运营过程中拟采取的环境保护和安全防护措施。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、A
3、BS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。报告主要内容:基本信息、背景和必要性研究、市场前景分析、项目建设方案、项目建设地研究、工程设计、工艺原则及设备选型、环境保护概况、项目生产安全、项目风险评价、节能情况分析、项目实施方案
4、、投资计划方案、项目经济评价分析、项目评价等。东莞气凝胶复合材料项目可行性研究报告目录第一章 基本信息第二章 背景和必要性研究第三章 市场前景分析第四章 项目建设方案第五章 项目建设地研究第六章 工程设计第七章 工艺原则及设备选型第八章 环境保护概况第九章 项目生产安全第十章 项目风险评价第十一章 节能情况分析第十二章 项目实施方案第十三章 投资计划方案第十四章 项目经济评价分析第十五章 项目招投标方案第十六章 项目评价第一章 基本信息一、项目承办单位基本情况(一)公司名称xxx科技发展公司(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
5、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。 公司坚持“以人为本,无为而治”的企业管理理念,以“走正道,负责任,心中有别人”的企业文化核心思想为指针,实现新的跨越,创造新的辉煌。热忱欢迎社会各界人士咨询与合作。公司实行董事会领导下的总经理负责制,推行现代企业制度,建立了科学灵活的经营机制,完善了行之有效的管理制度。项目承办单位组织机构健全、管理完善,遵循社会主义市场经济运行机制,严格按照中华人民共和国公司法依法独立核算、自主开展生产经营活动;为了顺应国际化经济发展的趋势,项目承办单位全面建立和实施计算机信息网络系统,
6、建立起从产品开发、设计、生产、销售、核算、库存到售后服务的物流电子网络管理系统,使项目承办单位与全国各销售区域形成信息互通,有效提高工作效率,及时反馈市场信息,为项目承办单位的战略决策提供有利的支撑。公司是按照现代企业制度建立的有限责任公司,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。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
7、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。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。公司注重建设、培养人才梯队,与众多高校建立了良好的校企合作关系,学校为企业输入满足不同岗位需求的技术人员,达到企业人才吸收、培养和校企互惠的效果。公司筹建了实习培训基地,帮助学校优化教学科目,并从公司内部选拔优秀员工为学生授课,让学生亲身参与实践工作。在此过程中,公司直接从实习基地选拔优秀
8、人才,为公司长期的业务发展输送稳定可靠的人才队伍。公司的良好人才梯队和人才优势使得本次募投项目具备扎实的人力资源基础。(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49609.01万元,同比增长32.55%(12181.80万元)。其中,主营业业务气凝胶生产及销售收入为45518.10万元,占营业总收入的91.75%。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10417.8913890.5212898.3412402.2549609.012主营业务收入9558.8012745.0711834.7111379.5245518.102.1气凝胶(A)3
9、154.404205.873905.453755.2415020.972.2气凝胶(B)2198.522931.372721.982617.2910469.162.3气凝胶(C)1625.002166.662011.901934.527738.082.4气凝胶(D)1147.061529.411420.161365.545462.172.5气凝胶(E)764.701019.61946.78910.363641.452.6气凝胶(F)477.94637.25591.74568.982275.912.7气凝胶(.)191.18254.90236.69227.59910.363其他业务收入859.0
10、91145.451063.641022.734090.91根据初步统计测算,公司实现利润总额10524.48万元,较去年同期相比增长1413.25万元,增长率15.51%;实现净利润7893.36万元,较去年同期相比增长1474.69万元,增长率22.97%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元49609.01完成主营业务收入万元45518.10主营业务收入占比91.75%营业收入增长率(同比)32.55%营业收入增长量(同比)万元12181.80利润总额万元10524.48利润总额增长率15.51%利润总额增长量万元1413.25净利润万元7893.36净利润增长率22.97%净利
11、润增长量万元1474.69投资利润率46.67%投资回报率35.00%财务内部收益率22.90%企业总资产万元48335.78流动资产总额占比万元26.35%流动资产总额万元12734.11资产负债率36.36%二、项目建设符合性(一)产业发展政策符合性由xxx科技发展公司承办的“东莞气凝胶复合材料项目”主要从事气凝胶项目投资经营,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东莞气凝胶复合材料项目选址于某某产业示范中心,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
12、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,满足某某产业示范中心环境保护规划要求。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:东莞气凝胶复合材料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
13、、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)项目名称东莞气凝胶复合材料项目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美元以上。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
14、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。(二)项目选址某某产业示范中心东莞,是广东省地级市、国务院批复确定的中国珠江三角洲东岸中心城市。截至2018年,全市下辖4个街道、28个镇,总面积2465平方千米,建成区面积958.86平方千米,常住人口839.22万人,城镇人口763.86万人,城镇化率91.02%。东莞地处中国华南地区、广东省中南部、珠江口东岸,西北接广州市,南接深圳市,东北接惠州市,是珠三角中心城市之一、粤港澳大湾区城市之一,为广东四小虎之首,号称世界工厂,是广东重要的交通枢纽和外贸口岸,也是全国4个不设区的地级市之一,新一线城市之一。东莞是广府文化的代表城市
15、之一,是岭南文化的重要发源地,中国近代史的开篇地和改革开放的先行地,广东重要的交通枢纽和外贸口岸,被列为第一批国家新型城镇化综合试点地区和广东历史文化名城。东莞有港澳同胞约120万人,海外华侨约30万人,是著名的华侨之乡、粤剧之乡,曾获得国家森林城市、国际花园城市、全国文明城市、全国篮球城市等称号。2019年8月,中国海关总署主办的中国海关杂志公布了2018年中国外贸百强城市排名,东莞排名第3。(三)项目用地规模项目总用地面积58969.47平方米(折合约88.41亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数58.13%,建筑容积率1.08,建设区域绿化覆盖率5.83%,固定资产投资强度19
16、3.68万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积58969.47平方米,建筑物基底占地面积34278.95平方米,总建筑面积63687.03平方米,其中:规划建设主体工程43071.28平方米,项目规划绿化面积3712.80平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计112台(套),设备购置费7459.27万元。(七)节能分析1、项目年用电量465413.52千瓦时,折合57.20吨标准煤。2、项目年总用水量39487.05立方米,折合3.37吨标准煤。3、“东莞气凝胶复合材料项目投资建设项目”,年用电量465413.52千瓦时,年总用水量39487.05立方米,项目年综合总耗能量(当量值
17、)60.57吨标准煤/年。达产年综合节能量21.28吨标准煤/年,项目总节能率21.17%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合某某产业示范中心发展规划,符合某某产业示范中心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,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24243.57万元,其中:固定资产投资17123.25万元,占项目总投资的70.63%;流动资金7120.32万元,占项目总投资的29.37%。(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
18、期达产年营业收入50548.00万元,总成本费用40261.60万元,税金及附加406.14万元,利润总额10286.40万元,利税总额12111.35万元,税后净利润7714.80万元,达产年纳税总额4396.55万元;达产年投资利润率42.43%,投资利税率49.96%,投资回报率31.82%,全部投资回收期4.64年,提供就业职位995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。项目承办单位要合理安排设计、采购和设备安装的时间,在工作上交叉进行,
19、最大限度缩短建设周期。将投资密度比较大的部分工程尽量押后施工,诸如其他配套工程等。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,符合某某产业示范中心及某某产业示范中心气凝胶行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进某某产业示范中心气凝胶产业结构、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“东莞气凝胶复合材料项目”,本期工程项目的建设能够有力促进某某产业示范中心经济发展,为社会提供就业职位995个,达产年纳税总额4396.55万元,可以促进某某产业示范中心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
20、目达产年投资利润率42.43%,投资利税率49.96%,全部投资回报率31.82%,全部投资回收期4.64年,固定资产投资回收期4.64年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。4、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,已成为当前的一项重要课题。在我国国民经济和社会发展中,制造业领域民营企业数量占比已达90%以上,民间投资的比重超过85%,成为推动制造业发展的重要力量。近年来,受多重因素影响,制造业民间投资增
21、速明显放缓,2015年首次低于10%,2016年继续下滑至3.6%。党中央、国务院高度重视民间投资工作,近年来部署出台了一系列有针对性的政策措施并开展了专项督查,民间投资增速企稳回升,今年1-10月,制造业民间投资增长4.1%,高于去年同期1.5个百分点。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
22、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58969.4788.41亩1.1容积率1.081.2建筑系数58.13%1.3投资强度万元/亩193.681.4基底面积平方米34278.951.5总建筑面积平方米63687.031.6绿化面积平方米3712.80绿化率5.83%2总投资万元24243.572.1固定资产投资万
23、元17123.252.1.1土建工程投资万元5003.552.1.1.1土建工程投资占比万元20.64%2.1.2设备投资万元7459.272.1.2.1设备投资占比30.77%2.1.3其它投资万元4660.432.1.3.1其它投资占比19.22%2.1.4固定资产投资占比70.63%2.2流动资金万元7120.322.2.1流动资金占比29.37%3收入万元50548.004总成本万元40261.605利润总额万元10286.406净利润万元7714.807所得税万元1.088增值税万元1418.819税金及附加万元406.1410纳税总额万元4396.5511利税总额万元12111.3
24、512投资利润率42.43%13投资利税率49.96%14投资回报率31.82%15回收期年4.6416设备数量台(套)11217年用电量千瓦时465413.5218年用水量立方米39487.0519总能耗吨标准煤60.5720节能率21.17%21节能量吨标准煤21.2822员工数量人995第二章 背景和必要性研究一、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,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
25、,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,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
26、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
27、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
28、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
29、、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,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
30、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
31、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
32、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、气凝胶项目建设必要性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、Al2
33、O3、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、
34、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。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
35、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、MoSi2、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
36、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
37、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
38、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
39、,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。第三章 市场前景分析一、气凝胶行业分析气凝胶复
40、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
41、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
42、.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
43、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
44、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
45、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
46、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/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。
47、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,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%
48、,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。二、气凝胶市场分析预测气凝胶是一种隔热性能优异的固体材料,具有高
49、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
50、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
51、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,20
52、19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
53、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。第四章 项目建设方案一、产品规划项目主要产品为气凝胶,根据市场情况,预计年产值50548.00万元。进入二十一世纪以来,随着我国国民经济的快速持续发展,经济建设提出了走新型工业化发展道路的目标,国家出台并实施了加快经济发展的一系列政策,对于相关行业来说,调整产业结构、提高管理水平、筹措发展资金、参与国际分工,都将起到积极的推动作用,尤其是随着我国国民经济逐渐融入全球经济大循环,各行各业面临市场国际化,相应企业将面对极具技术优势、管理优势、品牌优势的竞争对手,市场份额将会形
54、成新的分配格局。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58969.47平方米(折合约88.41亩),其中:净用地面积58969.47平方米(红线范围折合约88.41亩)。项目规划总建筑面积63687.03平方米,其中:规划建设主体工程43071.28平方米,计容建筑面积63687.03平方米;预计建筑工程投资5003.55万元。(二)设备购置项目
55、计划购置设备共计112台(套),设备购置费7459.27万元。(三)产能规模项目计划总投资24243.57万元;预计年实现营业收入50548.00万元。第五章 项目建设地研究一、项目选址原则投资项目对其生产工艺流程、设施布置等都有较为严格的标准化要求,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,根据项目选址的一般原则和项目建设地的实际情况,该项目选址应遵循以下基本原则的要求。投资项目对其生产工艺流程、设施布置等都有较为严格的标准化要求,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,根据项目选址的一般原则和项目建设地的实际情况,该项目选址应遵循以下基本原则的要求。项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求,同时具备便捷的陆路交通和方便的施工场址,并且与大气污染防治、水资源和自然生态资源保护相一致。二、项目选址该项目选址位于某某产业示范中心。东莞,是广东省地级市、国务院批复确定的中国珠江三角洲
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