【正文】 年產(chǎn)3000噸磷酸鐵鋰正極材料項目可行性研究報告1 1 總 論 概 述 項目名稱、主辦單位、企業(yè)性質(zhì)及法人項目名稱：年產(chǎn)3000噸磷酸鐵鋰正極材料項目項目承辦單位名稱：**建設地點：烏蘭察布市集寧區(qū)高載能工業(yè)園區(qū)企業(yè)性質(zhì)：有限公司企業(yè)法人：萬 水 田 可行性研究報告編制單位、證書等級可研報告編制單位：**古輕化工業(yè)設計院有限責任公司證書等級：甲 級證書編號：工咨甲10520070015 可行性研究報告編制的依據(jù)和原則(1)編制依據(jù)①**提供的基礎資料。②《投資項目可行性研究指南》③國家有關(guān)部門的規(guī)范、標準。(2)編制原則①貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，堅持安全生產(chǎn)與環(huán)境保護并重的原則。②項目建設方案要高起點，積極采用國內(nèi)外先進技術(shù)，做到工藝技術(shù)及設備先進、可靠、成熟、具備國際競爭力。③項目設計中堅持“一體化、露天化、輕型化、國產(chǎn)化、社會化”的五化方針。④編制過程中堅持“客觀、科學、可靠”的原則，對項目的市場需求、建設規(guī)模、工藝技術(shù)方案、經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益等進行充分調(diào)查和論證，真實、全面地反映項目的有利和不利因素，提出可供選擇的建議。⑤根據(jù)廠址條件，對項目所需水、電、人力、資金、原輔材料來源進行測算與落實。⑥對產(chǎn)品方案、技術(shù)路線、資金來源等進行方案選擇，提出技術(shù)上先進、可靠，經(jīng)濟上合理，環(huán)保措施完善的推薦方案。⑦結(jié)合國家的有關(guān)政策、法規(guī)，按照有關(guān)部門的編制要求，對建設項目做出客觀的技術(shù)經(jīng)濟評價，對項目中尚未解決的問題，如實提出建設性的意見和建議。⑧選用的工藝、設備、自控方案要先進、可靠，“三廢”排放少，做到低能耗、低污染、低成本。⑨提高自動化、機械化水平，保證裝置安全穩(wěn)定運行，減少勞動定員，減輕勞動強度。 企業(yè)概況本項目由**投資建設。**是在**古自治區(qū)烏蘭察布于2009年10月注冊成立的公司。它是烏蘭察布市華瑞炭素有限責任公司投資的子公司，注冊資金2000萬，公司主營業(yè)務為磷酸鐵鋰材料的生產(chǎn)及其應用產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售，公司定編職員60人，其中技術(shù)人員18人。公司法人代表為萬水田，組織機構(gòu)設置為股東會－執(zhí)行董事－總經(jīng)理，下設綜合部、工程部、生產(chǎn)部和技術(shù)部。烏蘭察布市華瑞炭素有限責任公司成立于2004年，總部設在烏蘭察布市集寧區(qū)，下轄“集寧華瑞炭素有限責任公司”和“興和縣華瑞炭素有限公司”。企業(yè)注冊資金150萬元，總資產(chǎn)2100萬元，固定資產(chǎn)940萬元，是**古地區(qū)生產(chǎn)炭素制品較大的專業(yè)廠家?，F(xiàn)有職工120名，其中炭素專業(yè)碩士研究生1名，大學本科8名，大學專科12名。主要以生產(chǎn)炭電極、氟炭板、石墨電極和冶金材料為主，產(chǎn)品運銷到國內(nèi)河北、天津、山東、包頭等20多個省、市、自治區(qū)，部分產(chǎn)品出口到韓國、巴基斯坦、日本、蒙古等國家和地區(qū)，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。2002年經(jīng)**古自治區(qū)外經(jīng)廳批準獲得了產(chǎn)品自營出口權(quán)，2005年被**古自治區(qū)評為民營科技企業(yè)。 項目提出的背景及建設意義我國的電動自行車從研制開發(fā)到上世紀90年代中期小批量投放市場，及至現(xiàn)在的生產(chǎn)和銷售，一直呈逐年大幅增長的勢頭。，2002年為58萬輛，到2004年突破到100萬輛，2006年起銷售規(guī)模突破400萬輛，2008年全國產(chǎn)量高達800萬輛，2009年已銷售1000萬輛，累計產(chǎn)銷量達3500萬輛，市場容量已經(jīng)達到400億元，全國共有近700家電動自行車企業(yè)獲得了生產(chǎn)許可證。目前中國的自行車數(shù)量為5億輛，保守估計，其中每年2%被電動自行車取代，每輛電動自行車配一個動力電池，每個電池用1千克磷酸鐵鋰計算，一年所需要的磷酸鐵鋰正極材料將達到1萬噸。混合電動汽車最先主要是公交車上的應用，以全國的100個大中城市計算，共計采用混合電動汽車10000輛，每輛車車用電池使用正極材料500千克計算，一年需要正極材料5000噸。因此，保守估計，磷酸鐵鋰正極材料每年市場需求為2萬噸。磷酸鐵鋰正極材料的產(chǎn)業(yè)化將直接帶動鋰離子動力電池的產(chǎn)業(yè)化，同時由于磷酸鐵鋰動力電池的重量輕，續(xù)航能力大的優(yōu)勢，電動自行車行業(yè)將以更高的速度增長。磷酸鐵鋰正極材料的產(chǎn)業(yè)化也將推動混合電動車的應用和推廣。同時，鋰離子動力電池在車用蓄電池、不間斷電源、大型通信電源等方面的應用具有廣闊的市場。鋰離子動力電池可能采用的正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、鎳酸鋰(LiNiO2)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)、錳酸鋰(LiMn2O4)四種。鈷酸鋰價格昂貴、安全性能差；鎳酸鋰合成條件苛刻；錳酸鋰高溫下由于錳的溶解引起容量快速下降，這些材料都不能完全滿足動力電池要求。目前國內(nèi)從事鋰離子動力電池技術(shù)研發(fā)的公司較多。其中，中信國安盟固利、天津藍天雙環(huán)，北京星恒、晶鑫以錳酸鋰或鈷酸鋰作為鋰離子動力電池正極材料，但是由于錳酸鋰和鈷酸鋰的安全隱患，都沒有實現(xiàn)在電動車上推廣使用。磷酸鐵鋰價格便宜、安全性好、環(huán)境友好、適合大功率鋰離子動力電池要求。國內(nèi)外科研機構(gòu)和鋰離子電極材料廠家以及動力電池的生產(chǎn)廠家都一致認為，磷酸鐵鋰是鋰離子動力電池的最佳正極材料。以它作為正極材料的鋰離子動力電池將為電動自行車、混合電動車提供可靠的移動能源供給。因此，磷酸鐵鋰成為國內(nèi)外鋰離子動力電池正極材料研發(fā)重點。美國和加拿大能小規(guī)模地供應磷酸鐵鋰，國內(nèi)也有少數(shù)幾家公司正在小規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。以奧柯瑪新能源有限公司、山東海霸、深圳雷天、河南環(huán)宇和深圳比克為代表的公司采用了磷酸鐵鋰作為正極材料，以該種材料開發(fā)的鋰離子動力電池完全滿足安全和動力要求，目前紛紛投入了大量資金正在準備大規(guī)模生產(chǎn)鋰離子動力電池。本項目磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝采用了長沙理工大學物理與電子科學學院材料科學與工程研究所的專利技術(shù)。長沙理工大學物理與電子科學學院的陳召勇博士于1999年開始磷酸鐵鋰正極材料實驗室研究，目前實驗室工作已經(jīng)全部完成，各項性能均處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。本項目生產(chǎn)的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰項目，符合國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄2005年本的鼓勵類中化工行業(yè)第13條，高技術(shù)綠色電池產(chǎn)品制造(無汞堿錳電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鉛酸蓄電池、燃料電池、鋅空氣電池、太陽能電池)，因此本項目的實施符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，屬于國家鼓勵類項目。 研究的范圍(1)市場預測分析。(2)產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模。(3)工藝技術(shù)方案。(4)主要原輔材料、燃料的供應。(5)配套公用工程及輔助設施。(6)節(jié)能、節(jié)水。(7)環(huán)境保護及治理措施。(8)勞動安全衛(wèi)生及消防。(9)勞動定員。(10)項目實施規(guī)劃。(11)投資估算。(12)財務、經(jīng)濟評價。(13)風險分析。 研究的主要過程根據(jù)**目前提供的該項目的各方面資料對下述各項進行研究：(1)對產(chǎn)品國內(nèi)、外市場進行分析和預測，對本項目自身特點的分析，確定本項目建設的必要性。(2)確定產(chǎn)品路線。(3)對本項目的工藝技術(shù)及建設方案進行比較，選擇合適的生產(chǎn)技術(shù)。 (4)根據(jù)項目投資、原材料及產(chǎn)品價格等各項因素對本項目進行技術(shù)經(jīng)濟評價。 (5)提出研究結(jié)論。 項目概況 建設地點本項目選址在烏蘭察布市集寧區(qū)高載能工業(yè)園區(qū)，園區(qū)內(nèi)各項基礎設施齊備，有利于企業(yè)發(fā)展。 建設規(guī)模本項目充分考慮原料及產(chǎn)品市場、企業(yè)經(jīng)濟能力，擬定建設規(guī)模為：年產(chǎn)3000噸磷酸鐵鋰正極材料。 生產(chǎn)方法將鋰鹽和氧化鐵紅按一定的比例配料，球磨干燥后，在推板窯內(nèi)于惰性氣氛中加熱一段時間后冷卻即得到磷酸鐵鋰正極材料。 研究的簡要結(jié)論 本可行性研究報告簡要結(jié)論如下：(1)本項目的產(chǎn)品方案符合國家產(chǎn)業(yè)政策，產(chǎn)品可滿足市場需求，生產(chǎn)規(guī)模系根據(jù)原料及產(chǎn)品市場、企業(yè)經(jīng)濟能力而定，符合實際。達到了經(jīng)濟生產(chǎn)規(guī)模。 (2)本裝置工藝技術(shù)先進，工藝路線合理可行。 (3)本項目在環(huán)境保護、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生方面治理措施有效，可以達到國家規(guī)定的要求。 (4)，%，%。投資回收期(稅前) ，(稅后) 。 綜上所述，本項目投產(chǎn)后經(jīng)濟效益顯著，同時具有明顯的環(huán)境效益和社會效益，在技術(shù)上和經(jīng)濟上都是可行的，因此本項目建設是非常有必要的。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標序號項 目 名 稱單 位數(shù) 量備 注一裝置生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模t/a3000二產(chǎn)品方案磷酸鐵鋰t/a3000三年操作時間天300四主要原輔材料用量1磷酸二氫鋰t/a20002三氧化二鐵t/a15303溶劑(乙醇)t/a6004特殊添加劑t/a3005包 裝 袋個200000五公用動力消耗量1煤t/a2262電萬kWh/a13083水t/a6492六運 輸 量t/a86561運 入 量t/a46562運 出 量t/a4000七工廠定員人184八工廠占地面積公頃九總 投 資萬元1建設投資萬元2建設期利息萬元3鋪底流動資金萬元十銷售收入萬元正常年份十一增值稅和銷售稅金及附加萬元正常年份十二利潤總額萬元平均值十三所 得 稅萬元平均值十四總投資收益率%平均值十五財務凈現(xiàn)值萬元稅前稅后十六財務內(nèi)部收益率%稅前稅后十七投資回收期年稅前(含建設期)稅后(含建設期)十八總 成 本萬元平均值十九貸款償還期年含建設期二十盈虧平衡點%二十一利稅總額萬元 平均值二十二資本金利潤率% 十五、全員勞動生產(chǎn)率萬元/人年 十六、資產(chǎn)負債率% 十七、流動比率% 十八、速動比率% 問題及建議本項目中采取的固相法生產(chǎn)磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)在實驗室中已取得成功， 但該生產(chǎn)技術(shù)目前尚無工業(yè)化生產(chǎn)裝置，存在著較大的技術(shù)風險。因此建設單位應盡量做好項目的前期基礎工作，最大限度地減少該項目的風險程度。 2 2 市場預測分析 磷酸鐵鋰正極材料的主要用途及性能本項目生產(chǎn)的磷酸鐵鋰材料主要用作鋰離子電池正極材料，目前鋰離子電池主要應用于手機電池，筆記本電腦，攝像機，高檔電動玩具等便攜式電器，此外電動汽車和電動摩托車也是潛在的巨大市場。由于磷酸鐵鋰電池材料具有無可比擬的優(yōu)勢，越來越會得到廣泛地應用。它主要應用領(lǐng)域有：1. 大型電動車輛：公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等；2．輕型電動車：電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等；3．電動工具：電鉆、電鋸、割草機等；4．遙控汽車、船、飛機等玩具；5．太陽能及風力發(fā)電的儲能設備；6．UPS及應急燈、警示燈及礦燈(安全性最好)7．替代照相機中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池；8．小型醫(yī)療儀器設備及便攜式儀器等 磷酸鐵鋰正極材料的主要優(yōu)勢(1)安全性極好，磷酸鐵鋰正極材料解決了鈷酸鋰的安全隱患問題，不會因過充、溫度過高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒。(2)壽命超長，在室溫下1C充放電循環(huán)2000次，容量保持率80%以上；是鉛酸電池8倍，鎳氫電池的3倍，是鈷酸鋰電池4倍，是錳酸鋰電池45倍。(3)不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒(SGS認證通過)，無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為綠色環(huán)保電池，獲得CE認證。磷酸鐵鋰材料列入了國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄中的鼓勵類，成為國家重點支持和鼓勵發(fā)展的項目。其他優(yōu)勢：(1)電池重量很輕，是鉛酸電池的1/3，鎳氫電池的63%；(2)電池體積小，商品設計可輕量化。是鉛酸電池的2/3，也較鎳氫電池體積?。?3)電池單體電壓高，串聯(lián)少，電池組可靠性高； IC充放電循環(huán)次數(shù)多，~%以上；(4)放電平臺穩(wěn)定，可作大電流高功率充放電高倍率放電特性：10C充放電效率達到96%以上，容量保持率90%以上，可實現(xiàn)10C放電；(5)自放電??；無記憶效應。(6)快速充電特性優(yōu)，2C快充，半小時充足95%；(7)工作溫度范圍寬廣(20℃~+75℃)磷酸鐵鋰電池與傳統(tǒng)電池性能比較技術(shù)參數(shù)鎳鎘電池鎳氫電池鉛酸電池磷酸鐵鋰電池工作電壓(V)質(zhì)量比能量(Wh/kg)30~5050~8040120體積比能量(Wh/L)15020070210壽命(1C充放電循環(huán)次數(shù))5005004002000單位價格(RMB/Wh)3635單位價格/壽命(H1000)612環(huán) 保有毒略有污染有毒無毒安 全 性優(yōu)秀好良好優(yōu)秀 磷酸鐵鋰正極材料的國際發(fā)展狀況國際上生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池材料廠商主要有加拿大Phostech、美國A123等。加拿大Phostech Lithium公司，獲得了發(fā)明者Goodenouhg教授的獨家許可，首家開始生產(chǎn)和銷售磷酸鐵鋰材料，原生產(chǎn)規(guī)模一直不大，但是在2007年達到年產(chǎn)900噸。美國Valence公司較早從事聚合物鋰電池的生產(chǎn)，在發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰材料的潛在市場后，于2001年前后開始磷酸鐵鋰鋰電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和銷售，并和中國的部分鋰離子電池廠家進行合作，以OEM方式生產(chǎn)18650圓柱電池。Valence在中國蘇州建設了兩個生產(chǎn)基地(威能和威泰)，生產(chǎn)磷酸鐵鋰材料和電池組