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文档简介

1、泓域咨询/碳纤维材料生产加工项目立项报告碳纤维材料生产加工项目立项报告泓域咨询/规划设计/投资分析摘要说明碳纤维复合材料由于其优良的材料性能,已经被广泛的应用于航空航天(国防)、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯等不同行业。2017年全球碳纤维复合材料需求达到8.42万吨,预计2020年全球总需求将达到11.21万吨,复合增长率达到10%。该碳纤维材料项目计划总投资17047.62万元,其中:固定资产投资12962.94万元,占项目总投资的76.04%;流动资金4084.68万元,占项目总投资的23.96%。达产年营业收入33812.00万元,总成本费用26497.78万元,税金及附

2、加330.85万元,利润总额7314.22万元,利税总额8653.93万元,税后净利润5485.66万元,达产年纳税总额3168.27万元;达产年投资利润率42.90%,投资利税率50.76%,投资回报率32.18%,全部投资回收期4.61年,提供就业职位505个。碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料,由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说,它是碳的同素异形体。按照力学性能分类,碳纤维可分为标准模量(230GPa左右)、中模量(280350GPa)和高模量(350GPa)三类;按照纤维丝束大小分类,可分为小丝束(或标准丝束,24K)和大丝束(24K)两大类;按不同的

3、前驱体分类,聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%,沥青基碳纤维占7%,黏胶基碳纤维只占1%。报告内容:概况、项目基本情况、产业分析预测、产品规划及建设规模、项目建设地分析、土建工程研究、工艺可行性分析、项目环保分析、职业安全、建设及运营风险分析、节能、进度计划、投资计划方案、经营效益分析、总结及建议等。规划设计/投资分析/产业运营碳纤维材料生产加工项目立项报告目录第一章 概况第二章 项目基本情况第三章 产业分析预测第四章 产品规划及建设规模第五章 项目建设地分析第六章 土建工程研究第七章 工艺可行性分析第八章 项目环保分析第九章 职业安全第十章 建设及运营风险分析第十一章 节能第十二章 进度计

4、划第十三章 投资计划方案第十四章 经营效益分析第十五章 招标方案第十六章 总结及建议第一章 概况一、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。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。 经过10余年的发展,公司拥有雄厚的技术实力,完善的加工制造手段,丰富的生产经营管理经验

5、和可靠的产品质量保证体系,综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。公司不断加强新产品的研制开发力度,通过开发新品种、优化产品结构来增强市场竞争力,产品畅销全国各地,深受广大客户的好评;通过多年经验积累,建立了稳定的原料供给和产品销售网络;公司不断强化和提高企业管理水平,健全质量管理和质量保证体系,严格按照ISO9000标准组织生产,并坚持以质量求效益的发展之路,不断强化和提高企业管理水平,实现企业发展速度与产品结构、质量、效益相统一,坚持在结构调整中发展总量的原则,走可

6、持续发展的新型工业化道路。公司根据市场调研,结合国家产业发展政策,在大力发展相关产业的同时,积极实施以“节能降耗、环境保护、清洁生产”为重点的技术改造和产品升级换代,取得了较好的经济效益和社会效益;企业将以全国性的销售网络、现代化的物流运作、科学的管理、良好的经济效益、与客户双赢的经营方针,努力把公司发展成为国内综合实力较强的相关行业领军企业之一。公司自设立以来,组建了一批经验丰富、能力优秀的管理团队。管理团队人员对行业有着深刻的认识,能够敏锐地把握行业内的发展趋势,抓住业务拓展机会,对公司未来发展有着科学的规划。相关管理人员利用自己在行业内深耕积累的经验优势,为公司未来业绩发展提供了有力保障

7、。 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人才,为公司长期的业务发展输送稳定可靠的人才

8、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23128.14万元,同比增长13.35%(2723.61万元)。其中,主营业业务碳纤维材料生产及销售收入为20166.65万元,占营业总收入的87.20%。根据初步统计测算,公司实现利润总额5930.32万元,较去年同期相比增长976.11万元,增长率19.70%;实现净利润4447.74万元,较去年同期相比增长417.66万元,增长率10.36%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元23128.14完成主营业务收入万元20166.65主营业务收入

9、占比87.20%营业收入增长率(同比)13.35%营业收入增长量(同比)万元2723.61利润总额万元5930.32利润总额增长率19.70%利润总额增长量万元976.11净利润万元4447.74净利润增长率10.36%净利润增长量万元417.66投资利润率47.20%投资回报率35.40%财务内部收益率27.34%企业总资产万元35413.24流动资产总额占比万元31.93%流动资产总额万元11308.67资产负债率35.62%二、项目概况(一)项目名称碳纤维材料生产加工项目碳纤维是由有机纤维(主要是聚丙烯腈纤维)经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上,具有强

10、度高、比模量高(强度为钢铁的10倍,质量仅有铝材的一半)、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能,是军民用重要基础材料,应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料,树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料,强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金,在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高,虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料,但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益,传统材料依然为主力军。碳纤维(CarbonFiber,简称CF)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机纤维采用高温分解法在1,000以

11、上高温的惰性气体下碳化(去除除碳以外绝大多数元素)制成的,是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。碳纤维具有出色的力学性能和化稳定,密度比铝低强钢高,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,并具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐磨擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点,是发展国防军工与国民经济的重要战略物资,广泛应用于军工、航空航天、体育用品、汽车工业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等领域。(二)项目选址xxx经济示范中心(三)项目用地规模项目总用地面积52446.21平方米(折合约

12、78.63亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数62.22%,建筑容积率1.49,建设区域绿化覆盖率7.68%,固定资产投资强度164.86万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积52446.21平方米,建筑物基底占地面积32632.03平方米,总建筑面积78144.85平方米,其中:规划建设主体工程47090.84平方米,项目规划绿化面积6004.27平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计151台(套),设备购置费6954.69万元。(七)节能分析1、项目年用电量1249293.56千瓦时,折合153.54吨标准煤。2、项目年总用水量13820.05立方米,折合1.18吨标

13、准煤。3、“碳纤维材料生产加工项目投资建设项目”,年用电量1249293.56千瓦时,年总用水量13820.05立方米,项目年综合总耗能量(当量值)154.72吨标准煤/年。达产年综合节能量41.13吨标准煤/年,项目总节能率26.05%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合xxx经济示范中心发展规划,符合xxx经济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17047.62万元,其中:固定资产投资12962.94万元,占项目总投

14、资的76.04%;流动资金4084.68万元,占项目总投资的23.96%。(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33812.00万元,总成本费用26497.78万元,税金及附加330.85万元,利润总额7314.22万元,利税总额8653.93万元,税后净利润5485.66万元,达产年纳税总额3168.27万元;达产年投资利润率42.90%,投资利税率50.76%,投资回报率32.18%,全部投资回收期4.61年,提供就业职位505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

15、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。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。对于难以预见的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究,项目建设单位要认真制定和安排赶工计划并及时付诸实施。三、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经济示范中心及xxx经济示范中心碳纤维材料行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进xxx经济示范中心碳纤维材料产业结构、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“碳纤维材料生产加工项目”,本期工

16、程项目的建设能够有力促进xxx经济示范中心经济发展,为社会提供就业职位505个,达产年纳税总额3168.27万元,可以促进xxx经济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、项目达产年投资利润率42.90%,投资利税率50.76%,全部投资回报率32.18%,全部投资回收期4.61年,固定资产投资回收期4.61年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。4、鼓励民营企业参与智能制造工程,围绕离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式开展应用,建设一批数字化车间和智能工厂,引导产业智能升级。支持民营企业开展智能制造综

17、合标准化工作,建设一批试验验证平台,开展标准试验验证。加快传统行业民营企业生产设备的智能化改造,提高精准制造、敏捷制造能力。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。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。四、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52446.2178

18、.63亩1.1容积率1.491.2建筑系数62.22%1.3投资强度万元/亩164.861.4基底面积平方米32632.031.5总建筑面积平方米78144.851.6绿化面积平方米6004.27绿化率7.68%2总投资万元17047.622.1固定资产投资万元12962.942.1.1土建工程投资万元6618.732.1.1.1土建工程投资占比万元38.82%2.1.2设备投资万元6954.692.1.2.1设备投资占比40.80%2.1.3其它投资万元-610.482.1.3.1其它投资占比-3.58%2.1.4固定资产投资占比76.04%2.2流动资金万元4084.682.2.1流动资金

19、占比23.96%3收入万元33812.004总成本万元26497.785利润总额万元7314.226净利润万元5485.667所得税万元1.498增值税万元1008.869税金及附加万元330.8510纳税总额万元3168.2711利税总额万元8653.9312投资利润率42.90%13投资利税率50.76%14投资回报率32.18%15回收期年4.6116设备数量台(套)15117年用电量千瓦时1249293.5618年用水量立方米13820.0519总能耗吨标准煤154.7220节能率26.05%21节能量吨标准煤41.1322员工数量人505第二章 项目基本情况一、碳纤维材料项目背景分析

20、碳纤维(CarbonFiber,简称CF)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机纤维采用高温分解法在1,000以上高温的惰性气体下碳化(去除除碳以外绝大多数元素)制成的,是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。碳纤维具有出色的力学性能和化稳定,密度比铝低强钢高,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,并具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐磨擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点,是发展国防军工与国民经济的重要战略物资,广泛应用于军工、航空航天、体育用品、汽车工业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、

21、建筑及其结构补强等领域。从全球碳纤维的市场需求分布来看,一般以上应用在工业领域,航空航天、汽车和风电叶片领域占据了58%左右的市场需求。而在中国,目前大部分的碳纤维材料仍主要应用与体育休闲用品,例如高尔夫球杆、球拍、滑板、钓鱼竿等高价高端用具。国外市场随着碳纤维复合材料在工业领域应用越来越广泛,特别是在航空航天以及汽车领域发展较快,对碳纤维的需求增速呈逐年增长趋势。国内碳纤维则受益于体育用品及航空航天领域的需求增长,近年对碳纤维需求增速要高于全球水平。我国碳纤维材料长期依赖从国外进口,主要发展还是集中在近十年,“十一五”期间我国将碳纤维材料列入重点发展材料名单中,开始迅速增加产能,逐步提高碳纤

22、维材料的国内自供率,截至2016年国内碳纤维产能已经达到1.8万吨。但是由于日本东丽和东邦、美国赫克塞尔和卓克泰尔等国外企业在碳纤维生产工艺的研发探索方面起步较早,产品性能和成本要优于国内企业,因此国内产能利用率常年处于不饱和状态。除了在一些航空航天领域的军工订单必须要采购国产碳纤维材料以外,在民用领域上国内碳纤维由于成本问题,在与国外产品竞争过程中处于劣势。但是随着国内企业在研发上的持续投入,逐步在生产碳纤维的关键工艺环节上取得突破,出现了一批以光威复材、中简科技、恒神股份、中复神鹰、中安信等优秀企业。随着国内碳纤维材料生产工艺逐步优化,生产规模逐步扩大,我们预计未来国产碳纤维材料将有望大幅

23、降低成本,在工业领域得到个更多的应用。特别是在汽车轻量化、民用航空以及风电叶片和电缆芯等领域用量将持续扩大,国内对碳纤维的需求量将从2020年的10万吨左右扩大到2025年的30万吨左右,碳纤维材料制造行业有望在未来10年内快速成长。二、碳纤维材料项目建设必要性分析碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料,由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说,它是碳的同素异形体。按照力学性能分类,碳纤维可分为标准模量(230GPa左右)、中模量(280350GPa)和高模量(350GPa)三类;按照纤维丝束大小分类,可分为小丝束(或标准丝束,24K)和大丝束(24K)两大类;按不同的

24、前驱体分类,聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%,沥青基碳纤维占7%,黏胶基碳纤维只占1%。碳纤维性能优异,具有耐腐蚀,抗氧化,不生锈等优良性质。但碳纤维由于横向耐冲力差、耐磨性差,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料,其中树脂型复合材料生产最多,使用最为广泛。据不完全统计,多达45家企业参与了碳纤维投资,到2017年投入近300亿巨额资金。但直至2015年,我国碳纤维市场开始进入理性化发展,各大碳纤维企业开始拓宽视角,上游下游齐发力,国内碳纤维产业正在形成新的局面。2017年,我国碳纤维产能达到2.6万吨,实际产量约7400吨,销量/理论产能比例为28.5%,较

25、2016年有较大提升,但仍低于国际平均水平的57.3%。主要是我国的产业化和商业化水平有限,较全球平均水平仍存在较大的提升空间。在我国碳纤维消费领域,体育休闲领域竞争激烈,高端领域供应不足。2017年我国碳纤维消费量约2.35万吨,其中体育用品占消费比例51%,而航空航天占比仅3.8%。但随着国产大飞机C919、C929的逐步问世及军用飞机的研发,碳纤维复合材料在航空航天领域的应用也将愈加广泛,国产碳纤维在高端领域的研发也将持续深入。已投产的C919机身中碳纤维复合材料用量约为12%,正在研发的C929机身中碳纤维复合材料有望超过50%;随着战机的更新换代,更高碳纤维复合材料含量的先进战机成为

26、新需求,这些均将成为国产碳纤维向高端领域发展的动力。随着国防、军工、航天、航空、新能源汽车等领域的不断发展,未来高性能纤维需求仍将保持较高的复合增长率,行业空间广阔。我国碳纤维需求随着自给率提高将有进一步增长,从产量和进口量趋势看,到2020年我国碳纤维产量及进口量基本持平,消费量预计达到3.3万吨,2017-2020年年均复合增长率约12.0%。第三章 产业分析预测一、碳纤维材料行业分析碳纤维复合材料由于其优良的材料性能,已经被广泛的应用于航空航天(国防)、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯等不同行业。2017年全球碳纤维复合材料需求达到8.42万吨,预计2020年全球总需求将达到

27、11.21万吨,复合增长率达到10%。2017年全球碳纤维需求量最大的三个行业分别是风电叶片1.98万吨(23.52%)、航空航天1.92万吨(22.80%)、休闲体育1.32万吨(15.68%),除此之外,汽车、混配模成型、压力容器等行业需求较大。按照价值占比情况来看,航空航天占比接近49.14%,附加值最高。2017年我国碳纤维需求达2.35万吨,同比增长达20.06%,远超全球增速(约10%),整体上延续了近期年碳纤维需求快速增长趋势,其中有7400吨是由国产碳纤维企业生产商提供,进口碳纤维总量(1.61万吨)仍然明显高于国产量,进口替代空间巨大。未来随着国内碳纤维需求的不断增长,预计2

28、020年我国碳纤维总需求达3.30万吨,复合增长率超过11%,随着国产碳纤维技术水平提高,我国国产碳纤维市场占比有望不断提升。对比我国碳纤维需求行业分布与全球碳纤维需求行业分布,可以发现我国当前碳纤维应用主要还是集中在体育休闲领域占比达51.09%,而在航空航天、风电叶片、汽车等高附加值领域结构占比要远低于全球相应部分碳纤维使用占比。全球航空航天碳纤维需求量虽仅占19.20%,但是其价值占比却高达49.14%,未来我国在航空航天、风电叶片、汽车等行业碳纤维需求市场空间广阔。我国航空装备与美国相比仍有较大差距。全球目前共有53545架军用飞机,其中美国、俄罗斯、中国军机数量分居前三,我国军机数量

29、不足美国的四分之一,其中在作战飞机、武装直升机、运输机等方面差距尤其明显。以战斗机为例我国仍有约50%(561架)的二代机(歼-7、歼-8),三代机、四代机远落后于美国,而武装直升机数量884架,仅为占美国武装直升机的16.29%(5427架)。伴随国防和军队现代化建设要求,且我国歼-20、歼-16、歼-10C、运-20、新型武装直升机等新型号的研制成功并交付使用,军用航空领域未来市场空间巨大。由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能,在军用航空的应用领域得到了广泛应用和快速发展,国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等,碳纤维复

30、材用量不断提升,以美国F-22和F35为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%,在美国B-2隐身战略轰炸机上,碳纤维复合材料占比更是超过了50%。我国现役的第三代战斗机碳纤维占比约为3%,与美国第四代战机30%的平均碳纤维用量仍有较大差距,我军碳纤维使用比例仍有巨大提升空间。目前我军直-10、直-19武装直升机则大量使用由国产军用碳纤维复合材料制作的机身框架结构、直升机旋翼、机翼蒙皮和直升机尾翼部件。未来随着军机批产上量,以及碳纤维比例逐步上升,对国产碳纤维的需求将越来越大。近年来无人机(UAV)包括无人作战机(UCAV)发展迅速。出无人机系统是当今世界航空工业最具活力的发展

31、领域,无论是在国防还是空中摄影、气象观察等民用领域,无人机系统正被越来越广泛使用。目前全球无人机系统年产值约150亿美元,其中100亿美元来自军用需求,预计未来10年全球无人机系统领域年均增速将在20%以上,产值累计超过4000亿美元。美国全球鹰(GlobalHawk)高空长航时无人侦察机共用复合材料达65%,X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”的复合材料使用比例都为90%。2018年12月23日,“翼龙”I-D无人机成功首飞,这是我国自主研发的第一型全机身复材无人机,机体复合材料比例达到约75%。随着无人机需求的快速增长及复材使用比例的提升,碳纤维复材在无人机领域需求有望成为我国新亮

32、点。在航天领域,航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤,因此,在航空航天工业中普遍采用先进的碳纤维复合材料。美国、欧洲的卫星结构质量不到总重量的10%,原因就在于广泛使用了高性能复合材料。而在运载火箭和战略导弹方面,碳纤维复合材料以其优异的性能得到了较好的应用与发展,先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“三叉戟”(D5)、“侏儒”导弹等型号;美国的战略导弹MX洲际导弹,俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹均采用先进复合材料发射筒。2018年我国共计完成航天发射任务39次,据世界首位,上升趋势明显。随着中国航天实力增强以及科技发展的需要,碳纤维复合材料的运用将不断扩大。我国风

33、电产业呈现快速发展趋势,且呈大型化发展。2017年新增装机容量中,3MW及以上机组占比达7.60%,其中4MW及以上占比达4.7%,而2MW以下的风机占比仅7.30%,2-3MW级是当前新增装机的主力。从累计装机情况来看,2MW及以上级别装机容量占比不断提升,而1.5MW级别累计风机占比将不断的减少,风机新增装机呈现大型化发展趋势,尤其是在大型海上风电场及低速风机区域占比将更高。随着低速风机和海上风机的不断发展,叶片长度的不断增加,叶轮直径的增加对叶片的质量及抗拉强力提出了更轻、更高的要求。全球风电叶片长度,目前以45-59.9米为主导,占比超过70%,预计未来,到2021年,60-69.9米

34、的叶片占比将提升到20%。碳纤维复合材料(CFRP)是制造大型叶片的关键材料,其可弥补玻璃纤维复合材料(GFRP)的性能不足。但长期以来,出于成本因素,CFRP在叶片制造中只被用于樑帽、叶根、叶尖和蒙皮等关键部位。近年,随着碳纤维价格稳中有降,加之叶片长度进一步增加,CFRP的应用部位增加,用量也有较大提升。当前碳纤维复合材料在风电领域应用主要以国外的先进主机厂较多,如维斯塔斯、GE等,国内中材科技也已经有相关供应,但是整体占比不高,工艺方面相对于国外成熟拉挤工艺可能还是存在一定的差距。光威复材已经为维斯塔斯提供碳纤维复合材料碳梁。2017年全球风电碳纤维需求为1.98万吨,我国风电碳纤维需求

35、3060吨,随着相关风电叶片的工艺逐渐成熟,我们认为我国风电碳纤维的需求将继续保持快速增长趋势。除了航空航天(国防)、风电领域外,碳纤维复合材料还被广泛应用于包括民用飞机、汽车、体育休闲、混配模成型、电缆芯、建筑建材、压力容器、船舶、电子电器等多个领域。当然目前由于碳纤维材料本身的成本相对较高,限制了其大面积应用,但是我们认为随着我国在民机制造领域、新能源汽车以及国内风电领域工艺技术的不断改进,以及碳纤维制造成本的持续下降,未来我国碳纤维市场需求将保持快速增长。二、碳纤维材料市场分析预测碳纤维是由有机纤维(主要是聚丙烯腈纤维)经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以

36、上,具有强度高、比模量高(强度为钢铁的10倍,质量仅有铝材的一半)、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能,是军民用重要基础材料,应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料,树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料,强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金,在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高,虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料,但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益,传统材料依然为主力军。全产业链看,制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核心环节,整个制造的全环节技术壁垒均高

37、。作为碳纤维的前驱体,高质量的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提条件,但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成,其产业化工艺以及反应装置核心技术是关键。例如据合成纤维工业2019年第42卷,碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断,且严格限制对华出口,如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后。碳纤维一般不是单独使用,而是以复合材料的形式被使用,一般以树脂碳纤维居多。除PAN原丝外,碳纤维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础,亦制约着碳纤维产业的发展。碳纤维复合材料中主要成分除碳纤维外,还有树脂基材。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要,但若在中游复材环节,没有质量与性能突出、产业化规模的树

38、脂基材,以及没有用于配套生产复材的核心设备,碳纤维仍然无法得到大规模的应用。碳纤维制备过程中,质量过关的原丝是产业化的前提。碳纤维的强度显著地依赖于原丝的致密性和微观形态结构,质量过关的原丝是实现产业化的前提,是稳定生产的基础。目前,比较常用的纺丝工艺是湿法纺丝、干湿法(干喷湿纺)纺丝。在致密性方面,干喷湿纺纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法,且成本相比于湿法较低。在同样的纺丝装备及能源消耗条件下,干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的2-8倍,PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。干喷湿纺中,纺丝液从喷丝孔喷出形成细流后,先经过一段空气层(1-20厘米),再进入凝固浴,在凝固浴中完成固化

39、,可实现高速纺丝,用于生产高性能的纤维,同时具有干法和湿法的优点。干喷湿纺也是当前国际碳纤维巨头的主要纺丝方法,日本东丽的主流型号T700、T800、T1000碳纤维都是采用干喷湿纺制备而成。截止2018年,国内企业的碳纤维大部分仍采用湿法纺丝制备,顶尖龙头已成功掌握干喷湿纺工艺。碳纤维技术发展至今已经历三代变迁,同时实现高的拉伸强度和弹性模量是目前碳纤维研制过程中的技术难点。近年来日美从两条不同技术路径在第三代碳纤维上取得技术突破,并有望在未来5-10年内实现工业化生产,对于提高战机、武器的作战能力意义重大。东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术使得碳纤维强度和弹性模量都得到大幅提升,是通过精细控

40、制碳化过程,在纳米尺度上改善碳纤维的微结构,对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制。以当前东丽较为先进的碳纤维制品T1100G为例,T1100G的拉伸强度和弹性模量分别为6.6GPa和324GPa,比T800提高12%以及10%,正进入产业化阶段。美国佐治亚理工学院从原丝制备工艺入手,利用创新的PAN基碳纤维凝胶纺丝技术,通过凝胶把聚合物联结在一起,产生强劲的链内力和微晶取向的定向性,保证在高弹性模量所需的较大微晶尺寸情况下,仍具备高强度,从而将碳纤维拉伸强度提升至5.55.8GPa,拉伸弹性模量达354375GPa。中游的碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳

41、纤维复合材料市场份额的90%以上。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料以满足各种不同的要求。复合材料根据不同物相在空间上的连续性,可以将其分为基体与增强材料。一般而言,碳纤维不单独应用于下游领域,常作为增强材料形成复合材料。碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。在CFRP中,受力的是碳纤维,树脂在其中起到粘结的作用。CFRP以其明显的减重增强的作用而广泛应用于航天航空、体育娱乐用品等领域。换句话说,碳纤维复合

42、材料才是直接接触下游市场的应用形式。碳纤维复合材料的制备难度,一方面在于基体树脂材料的选择,另一方面在于成型技术。基体树脂材料的性能以及相对应的与碳纤维的配套体系,决定的是材料设计环节。但在该环节完成之后,无论制作试样还是量产,都离不开成型以及相关技术,虽然实际上两个环节不能完全分开。成型加工过程赋予材料一定的形态,使之体现出必要的特性。与此同时,碳纤维复合材料成型中部分技术的成功实现,是碳纤维在商业航空领域得以规模化应用的前提。用于航空航天领域的CFRP构件此前大多使用预浸料工艺,但是预浸料工艺的成本较高,因预浸料的裁减和铺叠过程是人工成本和工艺时间消耗最大的环节。为改进这一局面,由飞机制造

43、商与材料供应商共同研究开发出来的成型技术自动铺放技术,达到了通过自动化和高速化完成对大型复合材料部件的成型、提高生产效率、降低生产成本的目的。通常使用铺放成型技术可以比其他的成型工艺减少成本至少30%-50%。正是由于自动铺放成型技术的出现,CFRP在商用客机上的规模化应用才能够成为现实。第四章 产品规划及建设规模一、产品规划项目主要产品为碳纤维材料,根据市场情况,预计年产值33812.00万元。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

44、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。二、建设规模(一)用地规模该项目总征地面积52446.21平方米(折合约78.63亩),其中:净用地面积52446.21平方米(红线范围折合约78.63亩)。项目规划总建筑面积78144.85平方米,其中:规划建设主体工程47090.84平方米,计容建筑面积78144.85平方米;预计建筑工程投资6618.73万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计151台(套),设备购置费6954.69万元。(三)产能规模项目计划总投资17047.62万元;预计年实现营业收入33812.00万元。第五章 项目建设地分析一、项目选址原则项目选址应符合

45、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。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。二、项目选址该项目选址位于xxx经济示范中心。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

46、取得良好经济效益十分有利。四、用地控制指标投资项目土地综合利用率100.00%,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)中规定的产品制造行业土地综合利用率90.00%的规定;同时,满足项目建设地确定的“土地综合利用率95.00%”的具体要求。建设项目平面布置符合行业厂房建设和单位面积产能设计规定标准,达到工业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。五、地总体要求本期工程项目建设规划建筑系数62.22%,建筑容积率1.49,建设区域绿化覆盖率7.68%,固定资产投资强度164.86万元/亩。土建工程投资一览表序号项目单位指标备注

47、1占地面积平方米52446.2178.63亩2基底面积平方米32632.033建筑面积平方米78144.856618.73万元4容积率1.495建筑系数62.22%6主体工程平方米47090.847绿化面积平方米6004.278绿化率7.68%9投资强度万元/亩164.86六、节约用地措施投资项目建设认真贯彻执行专业化生产的原则,除了主要生产过程和关键工序由项目承办单位实施外,其他附属商品采取外协(外购)的方式,从而减少重复建设,节约了资金、能源和土地资源。在项目建设过程中,项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项目建设地对投资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

48、划、合理布局,最大限度地提高土地综合利用率。采用大跨度连跨厂房,方便生产设备的布置,提高厂房面积的利用率,有利于节约土地资源;原料及辅助材料仓库采用简易货架,提高了库房的面积和空间利用率,从而有效地节约土地资源。七、总图布置方案(一)平面布置总体设计原则同时考虑用地少、施工费用节约等要求,沿围墙、路边和可利用场地种植花卉、树木、草坪及常绿植物,改善和美化生产环境。(二)主要工程布置设计要求项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置,方便生产、生活、运输组织及消防要求,所有道路均采用水泥混凝土路面,其坡路及弯道等均按国家现行有关规范设计。车间布置方案需要达到“物料流向最经济、操作控制最有利、检测维

49、修最方便”的要求。(三)绿化设计场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境,催人奋进的工作环境,舒适宜人的休闲环境,和谐统一的生态环境”之目的。(四)辅助工程设计1、场内供水采用生活供水系统、消防供水系统、生产补给水系统,消防供水系统在场区内形成供水管网。投资项目采用雨、污分流制排水系统,分别汇集后排入项目建设区不同污水管网。2、投资项目生产给水的对象主要是各类清洗设备,其余辅助设备、空压机及厂房内水冷制冷机组等均采取冷却循环用水。项目建设区域位于项目建设地,场区水源为市政自来水管网,水源充裕水质良好,符合国家卫生要求,场区给水系统采用生产、生活、消防合一给水系统。投资项目生活给水主要是员工工

50、作及休息期间的个人饮用及卫生用水,生活给水水压0.35Mpa。3、供电回路及电压等级确定:配电系统采用TN-C-S制,供电电压为380V/220V,电压波动不超过额定电压的10.00%,电源频率为50.000.50Hz。投资项目供电负荷等级为级,场区降压站电源取自国家电网,电源符合国家标准供配电系统设计规范(GB50052)的规定。项目承办单位采用高压计度方式结算电费,低压回路装有电度表,便于各车间成本核算;在10KV电源进线处设置电能总计量;每路10KV出线柜均装设有功电度表和无功电度表。4、本项目所涉及的原辅材料的运入,成品的运出所需运输车辆,全部依托社会运输能力解决。该项目由于需要考虑项

51、目产品所涉及的原辅材料和成品的运输,运输需求量较大,初步考虑铁路运输与公路运输方式相结合的运输方式。场外运输全部采用汽车运输、外部运力为主。5、工业电视部分:在场内主要场所进行重点监视,适时录像并存储图像,不仅可以了解工作人员及场内来往人员的情况,还可通过查询录像资料,为事故鉴定、责任划分提供法律认可的视频图像证据。数据通信:数据传输通道主要采用中国电信ADSL构建VPN虚拟专用通信网,可同时解决场区数据、IP数据及计算机上网需求;也可采用GPRS数据传输通信,投资项目数据利用中国电信ADSL构建VPN虚拟专用通信网,上传至项目承办单位调度中心。八、选址综合评价项目建设地拥有多支具备相应资质的

52、勘测队伍、设计队伍和专业化建设工程队伍,拥有一大批高素质的产业工人,确保投资项目的实施能力,同时,项目建设地商贸流通行业发达,与国内260多个大中城市开设了货运直达业务。综上所述,项目选址位在项目建设地工业项目占地规划区,该区域地势平坦开阔,四周无污染源、自然景观及保护文物;供电、供水可靠,给、排水方便,而且,交通便利、通讯便捷、远离居民区;所以,从场址周围环境概况、资源和能源的利用情况以及对周围环境的影响分析,拟建工程的场址选择是科学合理的。第六章 土建工程研究一、建筑工程设计原则建筑立面处理在满足工艺生产和功能的前提下,符合现代主体工程的特点,立面处理力求简洁大方,色彩组合以淡雅为基调,适

53、当运用局部色彩点缀,在满足项目建设地规划要求的前提下,着重体现项目承办单位企业精神,创造一个优雅舒适的生产经营环境。undefined二、项目总平面设计要求针对项目承办单位提出的“高标准、高质量、快进度”的要求,为了达到这一共同的目标,投资项目在整个设计过程中,始终贯彻这一原则,以“尊重自然、享受自然、爱护自然”为基点,全力提高员工的“学习力、创造力和凝聚力”,实现项目承办单位经济快速发展的奋斗目标。本工程项目位于项目建设地,本次设计通过与建设方的多次沟通、考察、论证,最后达成共识。undefined三、土建工程设计年限及安全等级建筑结构的安全等级是根据建筑物结构破坏可能产生的后果(危及人的生

54、命、造成经济损失)的严重性来划分的,本工程结构安全等级设计为级。根据建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068)的规定,投资项目中所有建(构)筑物均按永久性建筑要求设计,使用年限为50.00年。砌体结构应按规范设置地圈梁及构造柱,建筑物耐火等级为级。四、建筑工程设计总体要求根据需要,积极采用经过验证的新技术和经过国家或省、部级鉴定的新材料,并尽可能利用地方建设材料;在生产工艺允许的条件下,尽可能采用联合厂房,并考虑开敞与半开敞甚至露天装置以节约项目建设投资。五、土建工程建设指标本期工程项目预计总建筑面积78144.85平方米,其中:计容建筑面积78144.85平方米,计划建筑工程投资6618.

55、73万元,占项目总投资的38.82%。第七章 工艺可行性分析一、原辅材料采购及管理投资项目所需要的原材料、辅助材料实行统一采购集中供应,并根据所需原材料的质量、价格、运输条件做到货比三家。项目建成投产后,项目承办单位物资采购部门根据生产实际需要制定原材料采购计划,掌握原材料的性能、特点,在不影响产品质量的前提下,对项目所需原辅材料合理地选择品种、规格、质量,为企业节约使用原材料降低采购成本。项目产品的贮存为半个月左右的生产量,成品按用户的要求包装,贮存于项目承办单位专用成品贮存设施内。二、技术管理特点投资项目将通过PDM与ERP系统的结合,把设计项目承办单位生产工艺、原材料定额预算、原辅材料仓

56、储、生产制造有机地结合起来,实现承上启下信息共享,通过MES系统实现原辅材料需求分析和准确调配和管理,为企业信息化管理提供强有力的软件技术支撑。ERP及PDM等先进的信息化手段在投资项目中的充分应用,将有效提高项目产品的制造成本控制能力及生产效率,大大提高了项目产品的市场竞争优势。项目产品制造执行系统(MES):制造执行系统的作用是在项目承办单位信息系统中承上启下,在生产过程与管理之间架起了一座信息沟通的桥梁,对生产过程进行及时响应,使用准确的数据对生产过程进行控制和调整。三、项目工艺技术设计方案(一)工艺技术方案要求工艺技术节能环境保护与安全生产原则:项目建设中所采用的工艺技术必须体现“以人为本”的原则,确保安全生产和清洁生产的需要;项目产品生产工艺技术要有利于环境保护,不会对生产区域内外环境质量构成危险性或威胁性影响;尽量采用节能、污染少的生产工艺和技术装备,从

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