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文档简介
1、创业创新项目申请书申请人: 于英超 项目类型: 创业创新 项目领域: 新能源材料新能源汽车 项目落户地:项目尚无落户的,意向落户地:江苏、浙江 联系人:于英超:8: yy377申报日期2013年 12月 9日1一、项目基本概况2项目名称一种应用于电动汽车的性锂离子电池负极材料3 倍能量密度、4 倍使用、3 倍快速充电、2 倍安全提高、80%成本节约项目技术领域分类现代服务业交通运输设备特色机械装备产业资源再生产业新能源新能源汽车新材料信息技术生物产业海洋新兴产业项目技术来源和创新方式有否知识创新产学研合作是是是项目开始日期2014.1完成日期2014.12风险需求数额(万元)400相应权益待定
2、您在寻找第几轮资金资本第一轮第二轮第三轮其他其它需要着重说明的情况或数据(请重点写出项目的竞争力及的主要风险,可以与下文重复)Lionano(新能源)由大学于英超博士及其团队创立于 2013年 10 月,生产一种可以替代石墨的性锂离子电池负极材料,能够提供 3 倍能量密度、4 倍循环、3 倍快速充电、80%成本节约,并大幅度提高安全性能。这项技术完全由 Lionano 公司开发、掌握、并准备投放市场。相比于传统材料,它提供 3 倍能量并节约 80%成本,这意味着每辆装载 60kWh 的电动汽车可以节约 3 万元制造成本。本项目为国际领先水平,已在获得三项专利,本公司已获得所有专利的独家。Lio
3、nano 公司已和松下公司等锂电池制造厂达成伙伴协作关系,计划于 2014 年内将产品投入市场。公司计划在 2014 年内吸引投资 1300 万元,实现经济价值 1500 万元;在 2015 年内销售额达到 3000 万元,创造 1000 余就业岗位。Lionano 公司位于纽约州常春藤名校大学,源于能源部直属能源中心研究成果,将新能源技术运用于电子产品、工业设备、特别是电动汽车等大型装置。本创业计划以锂电池为技术,通过绿色化学方式生产价格低廉、环境清洁、性能突出的新型能源材料,以解决民众生活、社会发展、军事国防中所的能源和转换问题。相关内容已在国际顶尖杂志,例如JACS、ACS Nano等。
4、公司 HYPERLINK http:/l/ http:/l/全球电源网 HYPERLINK http:/w/ http:/w/n/2013-10-29/n11383013220916.html二、项目主要内容概述1、项目总体技术概述(3000 字以内)主要包括:(1) 项目的主要技术原理、技术路线、与创新点(要有数据分析、对比。如果是技术创新,请说明目前一般采用的技术,申报项目对现有技术进行的创新;如果是结构、工艺创新,需进行新旧结构或工艺对比,并画出新旧结构图和工艺流程图。)(2)主要技术与性能指标(一)技术原理锂离子电池是可以重复充电并且传递能量的装置。其技术在于一系列能够传递电子的电化学
5、反应,分别发生在正极、负极、和电解液中。如图1所示,正极材料一般由含锂的金属氧化物,负极材料一般由碳材料组成,电解液是富含锂盐的。在充电的过,由于有外加电场的作用,负极被还原,锂离子从正极移动到负极;在放电的过,负极被氧化,锂离子从负极回到正极,从而产生电流回路,因此可以驱动电子装置或设备。图1 锂离子电池原理。图取自 http/和其他的电池技术相比,锂离子电池的能量密度和功率密度都显著提高。如图2所示,锂离子电池的能量密度是传统铅酸电池的3-4倍,功率密度是铅酸电池的3-5倍。归功于此,锂离子电池在近年来得到了广泛的应用,尤其是、笔记本电脑等小型电子设备中。但是,随着便携式电子设备功能的不断
6、扩展,传统的锂离子电池已经越来越不能满足社会日益增长的能源需求。举例而言,锂离子电池的重量和体积占据了的三分之一左右。在正常使用过,电池的使用在一天左右,必须每天充电。所以,对于类型的电子器件,其缩小体积和重量的决定性就在于锂离子电池。另一个例子是电动汽车,尽管已经有汽车厂家尝试用锂离子电池代替,但是一次充满电后正常行驶的距离在100公里左右,远远不能满足长途旅行的需求。解决这些问题的,就在于寻找一种高容量、高稳定性、并且价格低廉的替代性电极材料。这种材料可以增加电池的比容量,从而在不改变电池体积和重量的前提下,提高了电池的使用时间和。这样以来,可以每隔23天充一次电,电动汽车可以行驶400公
7、里以上的距离,完全有希望代替传统。但是,锂离子电池材料的价格相对昂贵,为了实现市场化,又必须开发一种可以大大降低生产成本的新型材料。34图2 不池技术的比较。尽管锂离子电池(Li-ion)的能量密度和功率密度都远远高于铅酸电池(Lead-Acid),但是市场上70%-90%的电池销售都来自于铅酸电池,归结于其低廉的价格。本图取自 Nature 414,359-367, 2011图 3 不池技术用于电动汽车的比较。锂硫电池(Li-S)的理论能量密度是锂离子电池(Li-ion)的 5-8 倍,价格却是其四分之一。图取自 Nature Material, 11,19-29, 2012(二) 主要技术
8、与性能指标21 世纪将是能源竞争的时代。本项目基于于英超博士的突破性发明,将产生锂电池这一划时代能源技术的。的产品采用最先进的电池技术,其主要技术与性能指标具有以下优点:1. 能量密度高锂离子电池负极材料,可以达到 900 mAh/g,相比于传统的石墨等碳材料,放电容量提高了 3 倍左右。锂硫电池正极材料,放电容量可以稳定在 600 mAh/g,相比于传统硫碳材料,提高了 3 倍左右。5使用长锂离子电池和锂硫电池的循环稳定性可以大幅度提高,相对应于 23 年的使用周期。其中锂离子电池材料的循环稳定性极高,经过 50 圈循环后,活性没有任何下降。锂硫电池材料经过 200 圈循环后,尽管循环活性下
9、降 10% 左右,其放电容量仍然超过传统材料 2 倍以上。电池设计为 2-3 年,由于其极低的造价可以保证廉价更换。独特的空心球结构归功于空心球结构增大的比表面积,这种锂离子电池材料可以大幅度提高活性物质的有效使用率。同时,由于空心球结构创造了空穴,在电池使用过,可以有效的容纳体积膨胀,从而有效避免了活性的丧失,又增加了电池使用的安全性。价格低廉的石墨烯石墨烯在 2010 年获得奖后,广泛受到全世界的关注。其应用价值在于提供极高的比表面积,使活性物质固定在化学反应的界面。同时,由于石墨烯使通过 Hummers 方法通过溶液法,适合大规模生产。安全环保的天然高分子聚合物天然高分子聚合物来源于可食
10、用的农作物,对无毒无害,生产工艺绿色环保。在电池的使用过,这种天然聚合无可以稳定活性物质,从而有效的保护了硫碳材料的稳定性。(三) 项目创新内容锂离子电池本团队所开发的空心结构过渡金属氧化物,可以用于锂离子电池的负极,并代替传统使用的石墨等碳材料。其创新点如下:能量密度提高如图 4 所示,经过 50 圈的循环测试,本团队研发的材料是传统碳材料放电容量的 3倍左右。这种性能的提高,归功于其独特的空心结构。循环稳定性增加相比于非空心球结构,这种材料的循环稳定性大大提高,经过 50 圈的循环测试后,其性能几乎没有任何衰减。环境友好因为本项目采用的是过渡金属氧化物,例如氧化铁,所以相比于传统的锂离子电
11、池材料,本创业项目绿色环保。应用前景广阔这种空心球结构材料,由于制作成本低廉,可以大规模取代传统的碳材料负极,具有广泛的应用前景。6图 4 电池放电容量比较。本项目的电池材料(空心球结构),相比于传统的电池碳材料,容量增加了 3 倍左右。锂硫电池作为正极材料,本团队研发了一种基于石墨烯的含硫化合物,其技术创新点如下:能量密度提高如图 5 所示,相比于传统的锂硫电池,本项目锂硫电池的放电容量提高了 2-3 倍。这时因为本材料所使用的氧化石墨烯,具有极高的比表面积,可以是绝大部分有效材料附着于表面,从而高效利用了活性物质,提高能量密度。经过电池测试后,我们发现这种化合物具有 600-800 mAh
12、/g 的放电容量,和传统的正极材料,例如磷酸铁锂( 汽车所用的材料), 其性能提高了 3-6 倍。循环稳定性增加传统锂硫电池在使用过 ,由于多硫化锂溶解在电解质中,导致活性物质丧失。本项目通过利用氧化石墨烯和天然高分子聚合物作为添加剂,有效的保护了活性物质,解决了传统锂硫电池存在的穿梭效应(shuttle effect)。如图 5 所示,经过 200圈的循环测试后,其电池容量仅仅下降了 10左右,远远好于其他的锂硫电池正极材料 (一般下降 50%以上) 。工艺简化和其他的锂硫电池材料相比,这种新型纳米材料仅仅需要天然化合物作为添加价,这种天然化合物可以直接从玉米等农作物种提取,制作成本极低廉。
13、 所使用的氧化石墨烯材料,也可以通过 Hummers 方法在水溶液中通过简单的化学反应大量,可以适用于工业的大规模生产。图 5 本项目锂硫电池充放电曲线。经过 180 圈循环(2 年的使用期),电池性能依然是市场上全新铅酸电池的 20 倍左右。(四)竞争产品比较图 6. 本项目的产品性能与服务比较78性能比较由于大部分的厂商锂电池的安全问题和技术瓶颈,的锂电池产品将依靠其高能量密度、高续航里程而有效的缓解对汽车动力的需求。而且由于电池的高效,电池的体积和重量都会相对减小很多,使安全性得到很大。指标比较从图 6 可以看出,本项目锂离子电池产品和锂硫电池产品的能量密度是传统电池的 3-5倍,意味着
14、单次充电后的续航能力得到了大幅度提高。同时,本项目锂离子电池基本无效应,循环在 300-500 圈。 同时,由于环境污染小,可以应用于大规模的工业化生产中。功能比较从以上分析可以看出,本团队产品不仅仅可以取代传统的铅酸电池、镍氢镍铬电池,应用在电动自行车、消费类电子产品领域;而且可以应用于传统电池所不能设计的领域,例如全电动和混合动力汽车。价格比较从图 6 可以看出,本团队锂离子电池和锂硫电池的价格分别为 400 和 150 /kWh,该价格相比于市场现有的锂离子电池,分别降低了 33%和 75%,尽管和传统的铅酸电池或者镍氢镍铬电池相比,价格有所增加,但是考虑到能量密度提高了 10-20 倍
15、, 预计消费者会有很高的积极性 。因此,本项目产品具有很强的市场竞争力。92、技术成熟度分析(1200 字以内)主要包括:(1)对国内外相关技术研发现状的分析与对比(2)对本项目技术成熟度的分析锂离子电池技术优势锂离子电池由于其高能量密度、无污染、循环性好等优点,近年来已经在市场得到了大规模的应用。但是,距离应用电动汽车的发展目标还有一定,原因在于现有的锂离子电池技术,其能量密度偏低,不能满足充电后 600 公里的行驶距离。同时,因为这个原因,市场上已经存在的锂离子电动汽车中,电池的覆盖面积过于广泛,造成了潜在的安全隐患。例如,E6 电动汽车在 2012 年起火,特斯拉公司在 2013 年 1
16、1 月先后起火 3 次,波音公司 787 飞机于 2013 年初由于锂电池故障起火停飞,这些事故都造成经济损失。因此,提高锂离子电池安全性刻不容缓。传统电池存在的潜在安全隐患为了提高锂离子电池的能量密度,同时增加安全系数,很多研究都致力于开发新型的电极材料。就负极而言,取代石墨材料(容量 300 mAh/g)是技术创新的瓶颈之一。在众多的候选材料中,单质硅(容量 3500 mAh/g),有 10 倍左右的理论容量,同时硅元素广泛分别而且价格低廉。但是,硅材料在循环过 会发生 3001000的体积膨胀,有可能发生短路并导致电池起火。尽管许多近期的研究发现硅的体积膨胀可以通过碳材料遏制,但是这项技
17、术尚未成熟,远不能达到市场应用所需要的安全性要求。利用过渡金属氧化物提高电池安全性和能量密度另一类可以代替石墨材料的候选者为过渡金属的氧化物,例如氧化铁,氧化钴,氧化锰等。这些材料的理论容量在 700-1000 mAh/g,是石墨的 3 倍左右。虽然容量比不上单质硅,但是这些材料的安全性远远得到了提高。在循环的过 ,体积膨胀的指数大大缩小,安全性能得到提高,同时由于能量密度的提高,这些过渡金属的氧化物在近期内具有很高的市场应用价值。锂硫电池研究现状锂硫电池的工作原理和锂离子电池类似,其优势在于能量密度提高 2-3 倍但是价格降低1/4。同时,由于硫对环境没有污染,对无毒,有极高的应用价值。但是
18、,锂硫电池的技术瓶颈在于充放电过会生产可溶于电解质的多硫化锂,导致活性物质丢失,电池循环性能下降。同时,硫元素几乎不导电,必须添加导电介质来增加电池的活性。为了克服这些问题,许多研究方向都致力于利用碳-硫混合物来和保护硫,防止 shuttle 反应的发生。例如,碳纳米管,多孔碳,聚合物碳等。但是这些保护的方式都只能有 50 圈的循环数 (半年使用),远远不能满足市场化的需求。同时,由于碳-硫混合物的体积较大,这些材料往往具有较低的体积能量密度。石墨烯材料在 2010 年获得奖后,受到了世界的广泛关注。石墨烯具有极高的导电性能,同时具有极高的比表面积(2000m2/g),但是这些石墨烯的材料往往
19、价格过高,很难在市场应用中得到大规模的使用。本团队研究价格低廉石墨烯锂硫电池通过优化 步骤,简化原材料,节约成本,再结合国际前沿的有机 步骤,本团队通过改进 Hummers 方法,研发了一种可已大量 价格低廉的氧化石墨烯材料。通过加入天然高分子聚合物,这种纳米复合材料大大提高了锂硫电池的稳定性和活性,为向市场推广奠定了基础。103、项目的技术背景(500 字内)主要包括:(1)现有技术成果来源及其知识状况(2)技术的产业关联度分析以及技术突破对产业技术进步的重要意义和作用(1) 专利情况说明本项目为国际领先水平,已在获得三项专利,本公司已从大学获得所有专利的独家。专利号专利名称专利类型专利进展
20、情况专利范围专利权人名称专利权人性质专利权人与创办公司关系备注US Patent 61/816,436Hollow metal oxide materials, methods andapplications发明应用专利已颁发专利证书、中国尔大学独家 Lionano 公司使用不存在股权及主管关 系、合作关系US Patent 61/811,371Battery Apparatus, method, andapplication发明应用专利已颁发专利证书、中国尔大学独家 Lionano 公司使用不存在股权及主管关 系、合作关系US Patent 61/843,133Coating structu
21、re, methods, and applications forLi/S batteries发明应用专利已颁发专利证书、中国尔大学独家 Lionano 公司使用不存在股权及主管关 系、合作关系产业关联度本项目的 和攻关已经解决, 主要利用过渡金属氧化物极高的电池活性和稳定性,来代替传统的石墨碳材料。通过 政策扶持,开展电池 的 ,可以大力促进企业在发展初期进入市场。同时,基于本项目团队的价格优势,以及环境友好的生产模式,可以大规模推广其在电池能源领域的广泛应用。技术突破意义本项目团队的材料设计源自于英超博士 的 大学能源材料中心项目,该创业团队开创了新一代功能材料和市场化锂离子电池的新领域,
22、引领了国际电池创新的一个新方向。在此基础上,于英超博士发展和建立了空心球结构纳米复合先进电池的科学和技术。其 发展的超功能纳米复合的过渡金属氧化物研发导致了高能量密度锂电池的发明,性能达到市场化应用要求。不仅如此,本创业项目建立了新型的能源技术-锂离子电池和锂硫电池的联合研究和装置应用技术。4、项目实施的现有基础(500 字内)主要包括:(1)现有基础和已完成的工作(2)现有组成、运行机制(1) 现有础和已完成的工作生产新一代锂离子电池负极材料,通过简单的固体化学反应,本项目专利突破了传统技术的瓶颈堡垒,在保证材料质量的前提下,大幅度的简化了生产的工业。同时,由于材料来源于矿产丰富的资源,对环
23、境没有污染。这些纳米材料的加工,都可以通过极为简单的声场流程,不需要复杂的工艺过程。锂硫电池的添加剂,来源于农作物(例如玉米)在加工过的产物,不仅对环境无污染,而且对无害,适合于大规模的生产加工。同时,由于成本价格优势,这种锂硫电池可以通过廉价的方式更换,以便长期使用。在延长使用的同时,提高了潜在的。(2) 现有组成、运行机制项目申报者于英超博士任公司董事长,现为大学能源材料中心研究员,自 09 年起在国际高水平期刊21 篇,总影响因子超过 160,总文章次数超过 300 次。(MBA)。市场管公司副总理博士,就读于博士,为大学金生物医学管理学院工商管理的创始人,有 20 余年的公司运营经验。
24、技术博士毕业于北化所有机固体,是锂离子电池领域的青年人。研发顾问HHecectorAbruna现为大学教授,超过 400 篇,获得 9 项发明专利。1112三、创业团队1、团队主要成员基本情况(含申)最后毕业学校获得学位现工作职务专长拟(已)担任企业职务于英超大学博士新能源科技公司董事长产品研发,企业管理董事长大学博士/MBA新能源科技公司副总财务管理、商业拓展副总东南大学博士师范大学教授市场管理市场北化所博士通用汽车公司高级工程师产品研发技术HctorAbrua北卡大学教堂山分校博士大学化学系教授产品研发研究顾问2、创业团队主要成员能力专长、以往业绩及在本项目的角色(700 字以内)(商业拓
25、展,副总)大学化学系博士,大学管理学院工商管理(MBA)。在大学科技孵化中心工作,曾为若干家福布斯 100 强的生物制药公司进行服务,成功设计了进入拉丁美洲的企业,创造经济价值超过 1000 万。她在开拓企业发展与市场领域有着及其丰富的经验。(市场管理)博士,师范大学教授,为金生物医学的创始人之一,有 20余年的公司运营、组织产品材料的研发、市场、管理工作经验。2005 年 8 月,主持并通过国家药监局的 GMP 验收,使公司的科研、生产取得长足的进步,取得更大的社会和经济效益。公司为国家创造利税数千万元,同时提供了数百个就业岗位。(技术总)博士,毕业于中国有机固体,师从研究员和朱道本。博士期
26、间,两次获得中国化学奖一等奖及宝洁奖。参与了科技部首批启动的“有机功能纳米材料和结构的大尺寸、高有序自组织生长技术和基本科学问题的研究”国家科学研究计划项目。在 Advanced Functional Materials 等国际知名杂志 20 余篇 500 余次,并为 Small 等多家知名杂志审稿 50 余次 FullerenePolymers一书并由 Wiely。化学13Hector Abruna (研发顾问)博士,大学化学系教授,文理学院,西班牙, 法国巴黎高等学院。现任大学能源材料,兼任大学分子界面中心,大学化学系系(2004-2008)。Abruna 教授在国际知名杂志上超过 400
27、 篇(包括 Science 和 Nature 杂志 10 篇),总次数 1 万 4 千余次,获得 9 项发明专利,电分析化学杂志主编(2001-2011),获得国际性20 余次。14四、项目技术与产品(服务)实现1、与创业项目有关的知识或被使用的知识情况(仅填已知识)知识名称知识产权类别号所人国(区)别应用情况,如知识产权不归团队所有,请写明已获或计划得到使用的时间Hollow metal oxide m aterials, methods and applications发明应用专利US Patent 61/ 816,436大学、中国2013 年 11 月独家Lionano 公司使用Batt
28、ery Apparatus, met hod, and application发明应用专利US Patent 61/81 1,371大学、中国2013 年 11 月独家 Lionano 公司使用Coating structure, met hods, and applications for Li/S batteries发明应用专利US Patent 61/ 843,133大学、中国2013 年 11 月独家Lionano 公司使用2、程度与实施产品(服务)的主要功能与应用领域(200 字以内)最终消费产品新能源汽车,例如纯电动汽车和混合动力汽车。优势在于可以提高续航里程,降低PM2.5。新能
29、源电动自行车,例如利用锂硫电池来取代传统的高污染铅酸电池。消费类电子产品, 例如笔记本电脑、电池。优势在于可以降低生产成本,提高电池。军事国防,例如发展储能、通讯、医疗器械等需要储能的装置。工业中间产品能够应用于以上最终消费产品的电池,例如电池的正负极材料、电解质等电池组件。项目所处阶段扩大生产、扩大客户预计产品(服务)进入市场时间2014预计产品能够批量生产时间2014已具备的条件(500 字以内)主要包括:设备、技术、场地、合作、等,包括已经取得的相关行业准入或情况公司在纽约州已经拥有小规模生产场地 200 平方米,生产设备折合价值 200 万元。目前公司员工 10 人,其中拥有博士学位的
30、占 5 人,计划在 2014建立分厂,主要负责生产和加工。目前生产规模为锂离子电池材料 300 公斤/月,计划现在 2014 年内将生产能力提高到 1000 公斤/月。公司已经和松下电子达成伙伴合作协议,由松下公司对技术产品进试,直接供应包括特斯拉在内的电动汽车生产厂。同时,公司和华天通电子公司也已形成合作关系,由华天通公司将生产的材料应用于电池中。公司计划在 2014 年内吸引投资 1300 万元,实现经济价值 1500 万元;在 2015 年内销售额达到 3000 万元,创造 1000 余就业岗位。产品(服务)化实施计划的具体进度安排、阶段目标及主要工作内容(500 字以内)1.开创期 (
31、20132014)拟投入技术、设备、,创建锂电池正、负极材料生产,锂电池工业测试,预计于 2014 年中,投入生产。建立销售部和市场部进行面向锂电池制造商的电池材料推广。完成中试和确立产品的工艺,开始锂电池正、负极材料的生产。2.发展期 (20152016)(1) 拟创建锂电池的生产组装和锂电池材料研发。预计于 2015 年中投入锂电池的生产和组装。销售和市场部门在推广正、负极材料的基础上开始锂电池产品的推广,面向发制造商和汽车制造商。(2) 建立 23 条锂电池材料生产流水线 (如图 6 所示),开始锂电池正、负极材料的大规模生产。开始构建公司的技术研发,同时继续依托大学材料和国内外科研机构
32、进行产品的创新。3.规模期(20172018)(1) 拟投入增加并完善流水线的设计,扩大规模,预计于 2018 年底达到 8000万只的产量,预计占当时份额的 5左右。根据企业的优势开发的电池技术,并且在保持合作的同时逐步组建发团队。(2) 开始收购并循环利用锂金属,保护环境,降低成本。进一步拓宽业务,开始面对国家和大型企事业进行。力争实现销售收入超 1.2 亿元,利税 2000 万元以上,为上市做准备。同时大面积开拓工业蓄电、电动自行车、消费电子产品锂电池的市场。1516五、市场与商业模式1、市场分析(1200 字以内)主要包括:简要介绍国内外行业状况、市场容量与分布、增长趋势,要有数据分析
33、、对比。国内外行业状况锂离子电池以其高能量密度、高电压、高输出功率、长循环、无效应等优点,已经逐渐取代了传统电池例如镍氢、镍镉、铅酸电池。将锂离子电池作为清洁能源应用于电动汽车领域,能降低燃烧带来的环境污染,降低 PM2.5 指数。全球来看,电池的科研成就主要来自于欧 家,他们拥有世界上最先进的材料工艺和电池制造技术。主要的电池制造商以、中国为主。而近年来中国的电池制造业发展迅猛,特别是在消费类电子产品的电池动力方面,、力神等公司都有了长足的发展。但是机动车的电池产品的开发还处于一个瓶颈阶段,亟须一个性的产品能够满足市场的巨大需求。目前中国的机动车电池市场由于技术的局限性还无法大面积地推广电动
34、汽车,使其平民化,所以中国的机动车电池市场主要以电动自行车为主(90%以上),电动汽车目前的市场还不到 3。而电动自行车的技术还是三百年前的铅蓄电池,虽然价格便宜,但环境污染大、能量密度低、循环性差。市场容量2012 年,锂离子电池在全球范围内的销售金额已经达到 120 亿,尤其在亚洲,其交易量达到 20 亿,并且以 3050的年增长速度增加 (如图 7 所示)。2012年中国锂离子电池总产量约为 40 亿只,比上年增长约 33%。从过去四年的数据来看,中国锂电池行业增速高球约 1013 个百分点,呈现出快速增长的势头,与锂电池产能向国内转移的行业背景相符。图 7. 亚洲锂离子电池市场预期前景
35、展望2013 年,全球和中国锂离子电池需求继续保持增长。据相关部门预计,中国锂电池市场仍将保持 30%的增幅,市场驱动要来自消费类电子产品和小型动力电池,包括17笔记本电脑、智能、电动自行车等。如图 8 所示,消费类电子产品占据了锂离子电池市场的 68%,工业电池的产量占据了 18, 而汽车产业的锂电池用量只占据了 14。汽车行业与工业电池由于对于电池的性能要求高,而高性能锂电池的发展尚且受到技术的制约,所以锂电池未能在大型工业部门和机动车行业得到大规模的普及。一旦锂电池的得到突破性的发展,将会在工业中的储能设施和机动车制造业中的锂电池发、油电混合动力发等装备中得到普遍应用。工业电池和汽车电池
36、对于锂电池的需求量为消费类电子产品的成千上万倍。而由于力强、需求量大,工业和机动车产业的预计将成为锂电池未来发展的主导方向。到 2015 年,全球锂电市场规模将达到约4650 亿元。其中,增长主要来自于以电动汽车领域为主的动力电池。在保护环境、减少工业、机动车废气排放的同时,锂电池行业也能推动高新产业的发展进程,拉动内需,提高财政收入的强劲动力。图 8. 中国锂离子电池市场分布182、竞争力分析(1200 字以内)主要包括:(1)市场定位(2)行业竞争环境和主要竞争者(3)本产品市场竞争力分析(1) 市场定位目标顾客、目标市场本产品的目标市场主要是电动车锂电池市场。目标客户主要是电动汽车和电动
37、自行车的制造商,最终客户为电动汽车和电动自行车的用户。至于消费类电子产品,由于其对锂电池的要求较低,锂电池已经广泛进入消费类电子产品的市场,并且日趋饱和。所以大面积取代消费类电子产品还有一定的难度,并且只有突破性的技术才能渗透进消费电子产品的市场。而机动车电池和工业电池目前还在起步阶段,是未来极具发展潜力的产业。特别是机动车电池,由于环境保护的迫切需要,各国已经出台多项政策大力支持锂电池汽车的研发与推广,因此,据锂电池汽车是将于 20132017 年之间出现技术突破并迅猛发展的行业(图 9)。图 9. 全球电动汽车锂电池市场分析(2)主要竞争者在 2012 年三星 SDI 保持全球锂电池产量在
38、第一的位置,其全球锂电池市场份额为 22.4,其次松下(含三洋)的市场份额为 16.3,再次是 LG 化学市场份额为 14.8,索尼 7.2。LG 化学公司在与松下的市场份额,占总数的 15.3,并且在逐步增长。在全球锂电池市场上位列第 5 位,市场份额为 5.32,但这是因为比亚迪整体出货量的 91.4主要为低成本方型锂电池市场公司是三星的第二大电池供应商。,力神,分别在第 6 位和第 7 位,市场份额分别为 4.9和 4.6。在 2012 年中国锂电池市场中,如图 10 所示,90%的市场都被中小型企业所占领。而大型公司,例如三洋、松下等各自只占据了市场的 2-3%。因此,电池领域的中小型
39、企业是市场的主要组成部分。作为创业型企业,进入市场的门槛相对较低。19图 10. 2012 年中国锂电池市场分析(3)竞争力分析a. 产品优势如图 11 所示,从产品上而言,大部分的电池生产商都只注重正极的技术研发,忽视了负极的性能,而一直沿用了石墨作为负极材料。本团队的产品能够发掘各种负极材料的优越性,而在整个材料的性能的提高上发生了质的变化。20图 11. 不池正极和负极产品的比较进入市场机会 (空白市场)2012 年中国负极材料总体市场规模为 20.08 亿,其中,石墨碳材料占据了89%。因此,利用金属氧化物作为负极材料的市场处于空白阶段。目前世界上仅有的几种方法都十分繁复,而本产品的制
40、作工艺非常简单,而且用料很清洁环保,在技术上占很大的优势。同时,本团队的锂硫电池技术在电池的正极也做了相应的改进,使电池的循环大大延长。这种改进的技术可以在多种电池上得到利用,因此具有广泛的应用前景。优势和管理优势本团队有经验丰富的队伍,如教授,是金生物医学工程创办人之一,曾作为副总经理管理十五年,有丰富的管理、研发、运营、市场推广经验,曾经将产品材料推广至东北、西 东等 各地的市场,为国家创造利税数千万元,同时提供了数百个就业岗位。行业认知在企业的 方面, 拥有世界一流的研发团队,Hector Abruna 教授是 文理科学学院的 ,在国内外众多会议中担任理事会成员,在国际电化学和锂电池方面
41、极具 。有他作为 团队的一员,将会很大程度上 的行业认知度,并且对企业的管理和产品的 产生不可估俩的作用。 团队还有来自于 大学的一位博士研究员和一位博士后研究员,他们分别有数十篇文章在国际一流 上 ,担任多家 期刊的评委,在锂电池研究方面也受到国际上的广泛肯定。3、商业模式(1000 字以内)主要包括:(1)开发、生产(服务)策略(2)策略(3)获利方式(1)开发策略a.目标客户根据客户的需求和未来的发展趋势,制定产品开发的种类和规模。生产初期,以锂离子电池负极材料和锂硫电池正极材料生产为主,逐渐增加锂电池的整体组装。长远来看,可以参与到锂电池发的制造和组装。初期的锂电池产品将会使电动汽车续
42、航里程 3 倍前国际市场上的电动汽车,初步站稳脚跟;成长期的产品将会将使锂电池的提高到当时国际市场的 2 倍以上,逐渐扩大产品的市场份额,并应用锂硫在电动自行车、工业蓄电方面扩展市场;成熟期的产品将会在技术上大大当时的汽车锂电池技术,并成为市场内的主导产品。b. 生产方式、生产设备及材料生产方式。公司拟建配套,车间面积超过 1000 米,主要从事锂电池的研发和装配。公司的机械、电子等与器件无关的生产全部外包。前期样机的研制和测试拟依托大学纳米中心的研究设备。未来几年内根据公司的研发和生产需求将购置约 600万元以上的设备。(2) 策略本产品的市场推广将着重于品牌和技术的推广, 通过和新老客户之
43、间的联系、公司、行业、行业(国际电化学会议、国际材料化学会)、国际国内行业期刊杂志、产品展会(国际电池博览会、高交会)、参与示范工程等多方面的途径宣传公司及产品技术水平,进一步公司在行业中高品质的专业形象,进而公司产品的市场认知度。(3)获利方式由于国内和国际上的在消费电子产品的锂电池竞争激烈,而本产品的高能量密度、高功率、长使用等特征都非常适合机动车锂电池的应用 以机动车锂电池为中心,消费电子产品锂电池和工业锂电池为辅助,展开产品及服务的推广和销售。 本项目产品的获利模式主要包括:a.锂电池正、负极材料销售正、负极材料是锂离子电池的技术,也是耗价最昂贵的部分。而本团队拥有的技术可以分别大幅度
44、提高正、负极电池的性质,并且用简单、环保的方式进行,可以最先进入市场,获得有利的竞争地位。b.锂电池销售正、负极材料做到一定的市场占有率后,本团队将括建厂房,进入大规模锂电池的装配。这样可以垂直整合一系列的加工成本,更有效地输出性能高、价格低地产品。cc.专.专业服务在创业初期,为了得到初始的回流 开拓一些跟化学材料相关的业务,利用团队的次科技精英为国内及国际的各个行业提供技术、市场、管理的相关咨询。21224、企业五年发展计划(500 字以内)(1)开创期 (20132014)拟投入技术、设备、 等资本折合 400 万元,创建锂电池正、负极材料生产 ,锂电池工业测试 ,预计于 2014 年中
45、,投入生产。建立销售部和市场部进行面向锂电池制造商进行电池材料的推广。完成中试和确立产品的工艺,开始锂电池正、负极材料的生产。同时面对国内外的跟化学材料相关的公司提供服务,在技术、管理、市场、销售的层面进行。依托大学材料,与世界各国高校、科研院所以及公司进行研发合作,继续产品的创新。预计 2014 年可以实现 300 万元的收入,主要通过业务和客户的预付款实现,尽可能达到收支平衡。(2)发展期 (20152016)拟投入 800 万元,创建锂电池的生产组装和锂电池材料研发。预计于 2015年中投入锂电池的生产和组装。销售和市场部门在推广正、负极材料的基础上开始锂电池产品的推广,面向发制造商和汽
46、车制造商。建立 23 条锂电池材料生产流水线,开始锂电池正、负极材料的大规模生产。开始构建公司的技术研发,同时继续依托大学材料和国内外科研机构进行产品的创新。c 进一步引进国内外优秀进入研发团队,扩大业务。预计实现 100 万只锂电池的产量, 共计 2000 万的收入。(3) 规模期(20172018)拟投入 1600 万元增加并完善流水线的设计,扩大规模,预计于 2018 年底达到 1000 万只的产量,预计占当时份额的 5左右。根据企业的优势开发的电池技术,并且在保持合作的同时逐步组建发团队。开始收购并循环利用锂金属,保护环境,降低成本。进一步拓宽业务,开始面对国家和大型企事业进行。力争实
47、现销售收入超 1.2 亿元,利税 2000 万元以上,为上市做准备。同时大面积开拓工业蓄电、电动自行车、消费电子产品锂电池的市场。六、财务与经济效益分析1、1、项目投融资(金额:万元)项目投资 5 年计划:年度要填写具体年份(*年)总投资5100年度项目实施阶段投资额度其中,额度主要用途原型制造、厂房建设、中试生产、服务中试设备、办公家具器材、201440050场地租赁、材料等、设备、建立生产线、 工业生产线建设、研发投入、2015500200电化学测试站市场、等市场、生产线优化、2016规模生产、批量销售800300生产材料、研发投入、人员等扩大生产规模和产品种类市场、研发投入、生产线扩展等
48、2017市场、品牌建设、研品牌化、阶段2000600发投入、生产材料等测算依据(500 字之内)低碳经济时代,我国在新能源及节能减排方面取得了快速发展,锂电池由于具有较高的能量及节能环保的特性,已经开始全面取代传统的铅酸、镍氢和镍镉电池,成为 21 世纪最重要的储能元件,其发展的技术水平快慢将直接影响整个新能源产业的发展速度和质量。随着一系列新能源汽车扶持政策即将出台,中国新能源汽车在“十二五”低碳经济时代, 届时将带动锂电池行业快速增长,并向人造、航空航天和储能方面拓展。同时,随着 HEV混合动力汽车、3G和其它电动工具的发展,国内锂电池市场份额将快速增长,国内锂电池企业拥有巨大的市场增长空
49、间。鉴于此,以下是本团队近五年的投资方案:项目总额 5100 万元中试设备:400 万元。生产线的设计和制造:1000 万元。研发设备器材:800 万元。原材料模具:800 万元。市场,会议:1500 万元。办公设备(计算机,万元。,传真机,复印机,扫描仪,机,桌椅等):100/研发室/生产场地装修和场地租赁():300 万元。薪金(只考虑项目实施第一年,2014 年后从利润中支取):100 万元。杂费(水、电、气,通讯,交通等):100 万元。23242、项目融资计划(金额:万元)项目融资 5 年计划:年度要填写具体年份(*年)。年度项目实施阶段团队自筹拨款其他2014原型制造、厂房建设、中
50、试生产、服务2002002015建立生产线、 工业电化学测试站3501502016规模生产、批量销售5002001002017扩大生产规模和产品种类7005002002018品牌化阶段、产品研发1000600400测算依据(500 字之内):锂离子电池的市场,随着镉镍电池市场的逐渐萎缩, 、数码相机以及 3G 移动 服务推出, 再加上手提电脑、数码相机及其他个人数码电子设备日渐普及,在机动车行业的不断技术攻关,在未来几年将保持快速增长,其市场潜力将更庞大。而且本行业目前正处于稳定增长时期,拥有大量的国家 的政策支持,因此也较容易吸引 以及风险投资。未来五年本团队的融资计划如下:2014 年,用
51、团队自筹的200 万元和扶持200 万元购置相关生产和研发仪器设备,并引入投资以加强公司资源。1-2 年内完成中式,主要精力集中在正负极材料的和生产。2015 年,团队自筹 350 万,引入150 万元,以及公司的补充,主要用于生产线和电化学测试站的建立。2016 年,团队自筹和公司回流 500 万元,吸引风险投资、天使投资人 100 万元以及投资 200 万元用于生产规模的扩大。2017 年,公司进入指数成长期,并伴随产品和市场的多样化进程,700 万元来自公司的及自筹,200 万元由风险投资和天使投资人引进,在公司拥有一定固定资产后,向500 万元。2018 年,团队自筹 及 利润 100
52、0 万元,用于品牌建设。 600 万元和风险投资 400 万元,加大市场宣传和推广、生产线的优化以及 产品的独立研发。大力拓宽国际市场,向欧 家进行市场的拓宽。253、项目经济效益分析(1200 字以内)主要包括:(1)经济效益(企业创办之日起后 5 年内)(2)项目投资静态分析(要进行盈亏平衡分析,计算投资回收期及投资利润率。)(1) 经济效益新能源汽车方面,国家“十二五”规划中,到 2015 年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到 50 万辆,需要能量型动力电池模块 150 亿瓦时/年、功率型 30 亿瓦时/年、电池隔膜 1 亿平方米/年、六氟磷酸锂电解质盐 1000吨/年、
53、正极材料 1 万吨/年、负极材料 4000 吨/年;乘用车需求超过 1200 万辆;到 2020 年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达 200 万辆、累计产销量超过 500 万辆, 电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。一旦电动汽车市场规模化启动,将给锂电市场带来爆发式的增长。本公司的创办初期,主要的经济来源是、团队成员自己募集的投资,以及高科技服务带来的收入。中试期时可进行小规模生产,并且主要销售锂电池正、负极材料。发展期,通过材料生产和业务带来的可以进一步带动的周转。技术逐渐成熟后可以加大规模化生产,纵向和横向同时拓宽市场。一方面增加产品的种类,用于电动自行车、工业蓄电、军事蓄电和消费类电子产品。另一方面开拓国外的市场,对亚洲其他国家、欧洲及的电池业进行销售。目前市场上的锂电池成本折合约为 2000 元/kWh,价格约为 4000 元/kWh。本产品由于其高能量密度和高蓄电量,造价降低为 700 元/kWh,仅为目前市场上电池成本的 1/3。因而,对于公司发展而言,本产品的毛利率将大大增高,预计于 5 年内可以达到销售收入的 60-8
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