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年產(chǎn)15萬(wàn)噸長(zhǎng)壽命動(dòng)力型鋰離子電池正極材料生產(chǎn)基地項(xiàng)目可研報(bào)告(完整版)

  

【正文】 、航天航空及智能機(jī)器人等領(lǐng)域。公司位于貴州大龍經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū),生產(chǎn)廠(chǎng)房和辦公用房建筑面積 3000畝,擁有各種先進(jìn)設(shè)備2244臺(tái)(套),主要產(chǎn)品是電池級(jí)四氧化三鈷和鎳鈷錳三元前驅(qū)體。獲發(fā)明專(zhuān)利20余項(xiàng),有力推動(dòng)了我國(guó)新型儲(chǔ)能材料的技術(shù)進(jìn)步。 企業(yè)組織結(jié)構(gòu)總經(jīng)理——總經(jīng)理辦公會(huì)、總經(jīng)理助理,目前下設(shè)機(jī)構(gòu):總經(jīng)辦、9個(gè)部門(mén)。韓國(guó)鋰離子電池的商業(yè)化制造開(kāi)始于1999年后期,盡管起步較晚,但是借助于韓國(guó)在消費(fèi)和移動(dòng)電子領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),以三星SDI、LG化學(xué)等公司為代表的韓國(guó)鋰離子充電電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。鋰離子動(dòng)力電池正極前驅(qū)體材料如四氧化三鈷、鎳鈷錳三元正極材料、磷酸鐵鋰等,屬于高新技術(shù)項(xiàng)目中功能性能源材料領(lǐng)域,是國(guó)家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域。鎳鈷錳氧化物作為這種正極材料的關(guān)鍵前驅(qū)體材料,其物理和化學(xué)性能對(duì)三元正極材料的性能起決定性作用,通過(guò)有效進(jìn)行包敷及摻雜改性,可制備出高容量高安全性能的正極材料。電池產(chǎn)業(yè)的安全化、綠色化的要求,對(duì)鋰離子電池正級(jí)前驅(qū)體材料的安全化、綠色化也提出了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)的3大類(lèi)前驅(qū)體材料均處于國(guó)際先進(jìn)水平,由此前驅(qū)體材料制備出的正極材料一些關(guān)鍵指標(biāo)如振實(shí)密度、化學(xué)活性、容量等較常規(guī)產(chǎn)品提高1020%,優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品,能夠替代進(jìn)口,為大容量、大功率、低成本、高效能、無(wú)污染鋰離子動(dòng)力電池提供了至為關(guān)鍵的原材料支撐,從而直接推動(dòng)湖南乃至全國(guó)的鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展。本項(xiàng)目生產(chǎn)的前驅(qū)體材料,具有高性能、低成本的優(yōu)勢(shì),能較好地改善和提高鋰電池的容量、性能、安全性和使用壽命,為下游大容量、大功率、低成本、高效能、無(wú)污染鋰離子動(dòng)力電池提供了至為關(guān)鍵的先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性的原料支撐。同時(shí),自主研發(fā)了從含鎳鈷廢料中高效處理回收分離鎳鈷的技術(shù)。(3)為下游電池生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本提供了可靠保證在先進(jìn)電池材料及電池的相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面,湖南具有顯著的優(yōu)勢(shì)。此外,在軍事領(lǐng)域、航天航空及智能機(jī)器人等領(lǐng)域也有大量的市場(chǎng)。即使暫不考慮尚未成熟的大型電動(dòng)車(chē)輛(電動(dòng)汽車(chē)等)市場(chǎng),市場(chǎng)容量也有約150億安時(shí),產(chǎn)值約1500億元人民幣;對(duì)應(yīng)的正極材料需求量約15萬(wàn)噸,產(chǎn)值約200億元人民幣,而正極前驅(qū)體材料占正極材料成本80%以上,存在巨大的市場(chǎng)空間。浙江華友鈷鎳材料有限公司——主要生產(chǎn)鈷、銅、鎳系列產(chǎn)品,其中四氧化三鈷占其鈷產(chǎn)品的10%,目前占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的20-25%。由于本項(xiàng)目產(chǎn)品在品質(zhì)、價(jià)格上具有突出優(yōu)勢(shì),有很強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,不僅在國(guó)內(nèi)具有很好的推廣應(yīng)用前景,出口創(chuàng)匯的前景也非常樂(lè)觀(guān)。中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司西安物理化學(xué)研究所——依托國(guó)家級(jí)研究所的強(qiáng)大研發(fā)能力,中心業(yè)務(wù)以能源用功能性材料的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)為主,目前已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)成功鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷酸鋰等系列鋰離子電池專(zhuān)用正極材料等產(chǎn)品,鈷酸鋰新材料產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)初具規(guī)模。本項(xiàng)目高活性四氧化三鈷、球形鎳鈷錳三元氧化物等系列產(chǎn)品,企業(yè)享有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),實(shí)現(xiàn)了工藝和產(chǎn)品的創(chuàng)新,技術(shù)及產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平,為“新一代移動(dòng)通信、數(shù)字音視頻、新型元器件”的使用提供了必要的物質(zhì)準(zhǔn)備?;瘜W(xué)指標(biāo):分 析 項(xiàng) 目控 制 標(biāo) 準(zhǔn) %典型值鈷 Co-鎳 Ni≤鐵 Fe≤鉛 Pb≤錳 Mn≤銅 Cu≤鈣 Ca≤鎂 Mg≤鈉 Na≤物理性能:測(cè) 試 項(xiàng) 目控 制 標(biāo) 準(zhǔn)典型值松裝密度(g/cm3)≥振實(shí)密度(g/cm3)≥粒徑分布D10(μm)≥粒徑分布D50(μm)-粒徑分布D90(μm)≤25粒徑分布Dmax(μm)≤4030④煅燒、包裝中間體在特定溫度和氣氛下進(jìn)行煅燒,煅燒后經(jīng)過(guò)過(guò)篩、混料、包裝后可作為產(chǎn)品直接出售。并通過(guò)非均勻成核沉淀法進(jìn)行Al、Mg摻雜或包敷. 由于鎳、鈷、錳的共沉淀反應(yīng)穩(wěn)定常數(shù)差異較大,采用單一配合劑時(shí)鎳、鈷、錳在產(chǎn)物中分布不均勻,本項(xiàng)目采用多種配合劑并控制共沉淀?xiàng)l件來(lái)調(diào)整鎳、鈷、錳的共沉淀動(dòng)力學(xué)。LiNixCo(1xy)MnyO2是一種新型鋰離子電池正極材料,顯著特點(diǎn)是容量高、安全性高、成本低,可取代鈷酸鋰在電池中的應(yīng)用。三、項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度安排及具體措施項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容公司在大龍工業(yè)園征地約720畝,計(jì)劃建設(shè)前驅(qū)體生產(chǎn)車(chē)間,工程中心,廢舊電池回收站,廢舊金屬回收站,倉(cāng)庫(kù),濕法冶煉車(chē)間,測(cè)試和分析大樓等。保證質(zhì)量的根本措施是認(rèn)真貫徹國(guó)家、省、市有關(guān)工程質(zhì)量的文件規(guī)定,切實(shí)按照質(zhì)量保證手冊(cè)和質(zhì)量管理程序文件對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行全過(guò)程控制,使形成質(zhì)量的全過(guò)程單位工程基本完成,交工驗(yàn)收前,由項(xiàng)目部施工隊(duì)長(zhǎng)和項(xiàng)目工程師主持,質(zhì)量檢驗(yàn)員組織有關(guān)部門(mén)和施工隊(duì)對(duì)單位工程進(jìn)行“三查四定”:即查漏項(xiàng);查質(zhì)量;查隱患;對(duì)查出的問(wèn)題,定整改內(nèi)容;定整改措施;定整改負(fù)責(zé)人、責(zé)任人;定整改完成時(shí)間。(7)強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)教育以關(guān)鍵線(xiàn)路為主要線(xiàn)索,以網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中心起止里程碑為控制點(diǎn),在不同施工階段確定重點(diǎn)控制對(duì)象,制定施工細(xì)則。b、在工程施工總進(jìn)度計(jì)劃的控制下,施工過(guò)程,堅(jiān)持逐月(周)編制出具體的工程施工計(jì)劃和工作安排,并對(duì)其科學(xué)性、可行性進(jìn)行認(rèn)真的推敲。(5)、保證工期的技術(shù)措施在施工生產(chǎn)中影響進(jìn)度的因素紛繁復(fù)雜,如設(shè)計(jì)變更、施工技術(shù)、資金、機(jī)械、材料、人力、水電供應(yīng)、氣候、施工組織協(xié)調(diào)等等,要保證目標(biāo)總工期的實(shí)現(xiàn),就必須采取各種措施預(yù)防和克服上述影響進(jìn)度的諸多因素,其中從技術(shù)措施入手是最直接有效的途徑之一。如在現(xiàn)場(chǎng)配備自動(dòng)計(jì)量配料的應(yīng)急混凝土攪拌場(chǎng),以防止商品混凝土因特殊原因(如交通原因)供應(yīng)不上導(dǎo)致混凝土施工中斷的現(xiàn)象;為確保在市電網(wǎng)停電的情況下也能正常施工,在工地配備柴油發(fā)電機(jī)以備用?!?國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)、施工,安裝規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。職工食堂用水: 20L/ K =(按180人考慮)。生產(chǎn)用水,市政管網(wǎng)能滿(mǎn)足的區(qū)域采用市政管網(wǎng)直接供水,市政不能滿(mǎn)足的區(qū)域采用變頻加壓供水。生活污水量估計(jì)為99m3/d。——管材及接口室內(nèi)雨水管采用加厚型PVCV HDPE排水管,粘接或承插連接;室外雨水管采用HDPE雙壁波紋管,采用承插式連接。在消防泵房?jī)?nèi)設(shè)2臺(tái)消火栓加壓水泵(一用一備),從消防水池吸水加壓,分兩路與敷設(shè),并與其他建筑的消火栓環(huán)狀管網(wǎng)相連,由該環(huán)狀管網(wǎng)供給各建筑室內(nèi)消火栓消防用水?!詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)室內(nèi)自動(dòng)。該水箱為室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)共用。生產(chǎn)廢水經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后排放。一般污水主要包括儲(chǔ)水池、屋頂水箱溢流水及空調(diào)冷凝水等,這部分直接排入雨水管網(wǎng)或排水管網(wǎng)。(3)給水管網(wǎng)由市政接入兩根DN200給水管,經(jīng)水表計(jì)量后供消防水池、生活水池及澆灑道路和綠化用水。常溫冷卻水補(bǔ)充水:%計(jì)。—— 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料詳見(jiàn)結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)部分。④ 資金配備:根據(jù)施工實(shí)際情況編制月進(jìn)度報(bào)表,根據(jù)合同條款申請(qǐng)工程款,并將預(yù)付款、工程款合理分配于人工費(fèi)、材料費(fèi)等各個(gè)方面,確保施工能順利進(jìn)行。針對(duì)這些現(xiàn)象,項(xiàng)目經(jīng)理部要通過(guò)理解圖紙與業(yè)主意圖,進(jìn)行自審、會(huì)審和與設(shè)計(jì)院交流,采取主動(dòng)姿態(tài),最大限度地實(shí)現(xiàn)事前預(yù)控,把影響降到最低。(4)、施工進(jìn)度的控制施工進(jìn)度計(jì)劃的控制是一個(gè)循環(huán)漸進(jìn)的動(dòng)態(tài)控制過(guò)程,施工現(xiàn)場(chǎng)的條件和情況千變?nèi)f化,施工項(xiàng)目經(jīng)理部要及時(shí)了解和掌握與施工進(jìn)度有關(guān)的各種信息,不斷將實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行比較,一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)度拖后,要分析原因,并系統(tǒng)分析對(duì)后續(xù)工作會(huì)產(chǎn)生的影響。b、按施工單位分解,明確分部目標(biāo)。(1)建立健全項(xiàng)目部質(zhì)保體系,落實(shí)質(zhì)量責(zé)任。項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃項(xiàng)目建設(shè)期為5年,其中:一期(2015年 月——2016年 月):1分析測(cè)試辦公樓、2濕法冶煉車(chē)間、3工程研究中心, 4三元前驅(qū)體車(chē)間等。產(chǎn)品特點(diǎn)與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)如下表所示。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)共沉淀產(chǎn)物進(jìn)行控制氣氛熱處理,將其轉(zhuǎn)化為組成與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的氧化物,從而對(duì)共沉淀產(chǎn)物的組成與價(jià)態(tài)沒(méi)有嚴(yán)格要求,可以簡(jiǎn)化共沉淀過(guò)程,并且熱處理后得到的氧化物組成與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此確保了與鋰源化合物進(jìn)行高溫合成時(shí)物料配比的準(zhǔn)確性,易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。生產(chǎn)主要原輔料表序號(hào)名 稱(chēng)規(guī)格備注1硫酸鈷電池級(jí)2硫酸鎳電池級(jí)HG/T277119963硫酸錳電池級(jí)4氫氧化鈉32%離子膜液堿6氨水工業(yè)級(jí)7氮?dú)?B、工藝流程以鈷鎳錳鹽或溶液與氨水、液堿用多元絡(luò)合劑,經(jīng)復(fù)合絡(luò)合共沉淀濕法合成鈷鎳錳氫氧化物,經(jīng)非均勻成核沉淀改性技術(shù)進(jìn)行摻雜改性,分別在烘干爐中經(jīng)110℃的溫度進(jìn)行氧化焙燒后,生成鈷鎳錳復(fù)合氫氧化物,產(chǎn)品混批、篩分混勻后,分裝入庫(kù)。以25kg/桶為規(guī)格進(jìn)行包裝。項(xiàng)目完成后,公司將成為國(guó)內(nèi)最大的動(dòng)力型鋰離子電池正極前驅(qū)體材料綜合供應(yīng)商,可大幅降低對(duì)進(jìn)口材料的依賴(lài)程度,可有效促進(jìn)鋰離子電池正極材料更新?lián)Q代,有力地降低鋰離子動(dòng)力電池成本,提高鋰離子動(dòng)力電池性能,推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,促進(jìn)儲(chǔ)能材料、鋰離子動(dòng)力電池、電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的資源整合,對(duì)整個(gè)行業(yè)起到支撐作用,將極大地促進(jìn)貴州儲(chǔ)能材料產(chǎn)業(yè)基地的快速發(fā)展。先后中標(biāo)成為波導(dǎo)、東方通信、中興通訊、南方高科、康佳通訊、CECT等國(guó)內(nèi)知名手機(jī)廠(chǎng)家的主要供應(yīng)商。技術(shù)水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,國(guó)際先進(jìn)行列。此外,生產(chǎn)四氧化三鈷、鎳鈷錳三元前驅(qū)體的還有天津巴莫、大連奧特、浙江金和、余姚三高等,由于國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)尚無(wú)法解決穩(wěn)定生產(chǎn)的問(wèn)題,產(chǎn)品生產(chǎn)成本較高,加工周期長(zhǎng),與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距。在前驅(qū)體材料制備領(lǐng)域,我國(guó)僅有少數(shù)企業(yè)形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模,主要有:金川集團(tuán)——為國(guó)內(nèi)最大的鎳鈷生產(chǎn)基地和鉑族金屬提煉中心。鋰離子動(dòng)力電池的市場(chǎng)容量序 號(hào)市場(chǎng)領(lǐng)域市場(chǎng)容量(萬(wàn)安時(shí))市場(chǎng)成熟度1礦燈、應(yīng)急燈、信號(hào)燈、探險(xiǎn)燈5000成熟2儀器儀表500成熟3移動(dòng)電子設(shè)備(MP筆記本電腦、移動(dòng)DVD……)20000成熟4數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)20000成熟5移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備500成熟6電動(dòng)工具30000開(kāi)始成熟7儲(chǔ)能系統(tǒng)(路燈、建筑、太陽(yáng)及風(fēng)能)1000000正在開(kāi)發(fā)8童車(chē)及電動(dòng)玩具3000成熟9戶(hù)外運(yùn)動(dòng)器械用電池1000成熟10助動(dòng)車(chē)、殘疾人輪椅30000開(kāi)始成熟11電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)400000開(kāi)始成熟12電動(dòng)巡邏車(chē)、高爾夫球車(chē)、電動(dòng)旅游車(chē)、電動(dòng)叉車(chē)、電動(dòng)礦車(chē)、電動(dòng)公共汽車(chē)3000000正在開(kāi)發(fā)13汽車(chē)啟動(dòng)電池50000正在開(kāi)發(fā)14電動(dòng)汽車(chē)10000000正在開(kāi)發(fā)15軍用(導(dǎo)彈、無(wú)人機(jī)、防寒服……)5000成熟合計(jì)14565000本項(xiàng)目針對(duì)鋰離子動(dòng)力電池的目標(biāo)市場(chǎng)是,電動(dòng)工具、園林工具、電動(dòng)車(chē)輛、~600V / 3Ah~100Ah鋰離子動(dòng)力電池(組)及基于其制造的電源系統(tǒng)。本項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化,將帶動(dòng)下游電池生產(chǎn)廠(chǎng)家的技術(shù)升級(jí),使鋰離子電池這一高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)得到良性發(fā)展,趕超國(guó)際先進(jìn)水平。其資源循環(huán)利用,可以顯著地節(jié)約資源、減少能耗和保護(hù)環(huán)境,解決我國(guó)鎳、鈷等戰(zhàn)略金屬的資源緊缺難題,同時(shí)還可創(chuàng)造可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。如:低成本、大容量鋰電池將引領(lǐng)新能源汽車(chē)革命,降低全社會(huì)交通對(duì)石油的消耗;在軍事、航天航空及智能機(jī)器人等領(lǐng)域的應(yīng)用,可以加速其關(guān)鍵技術(shù)的突破;鋰電池與太陽(yáng)能和風(fēng)能結(jié)合而成的儲(chǔ)能系統(tǒng),為人類(lèi)未來(lái)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開(kāi)辟?gòu)V闊前景。受技術(shù)水平的制約,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品通常存在批次穩(wěn)定性和功能符合性方面的問(wèn)題,所以高檔前驅(qū)體材料常從國(guó)外如OMG、Umicore、3M等公司進(jìn)口,價(jià)格昂貴,供貨條件苛刻,周期較長(zhǎng),性?xún)r(jià)比低,無(wú)法滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。將大量生產(chǎn)和消費(fèi)后廢棄的鈷鎳資源回收再利用,可以減少對(duì)原生資源的開(kāi)采,提高資源綜合利用水平,既節(jié)約了大量的資源,又推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變。就壽命而言,上述三種電池批量產(chǎn)品的循環(huán)充電次數(shù)已從開(kāi)發(fā)初期的300次左右,提升到目前的500次以上,磷酸鐵鋰電池甚至達(dá)2000次。鈷酸鋰正極材料性能穩(wěn)定、采用聚合物作電解質(zhì)可實(shí)現(xiàn)電池的薄形化。隨著以比亞迪、邦凱、力神、環(huán)宇、光宇等為代表的一批鋰離子電池制造商的快速成長(zhǎng)和崛起,中國(guó)的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),已超過(guò)韓國(guó)位居世界第二。詳見(jiàn)設(shè)備清單:一、年產(chǎn)5000噸四氧化三鈷生產(chǎn)線(xiàn)主要設(shè)備清單工序序號(hào)設(shè)備數(shù)量(個(gè)/臺(tái))廠(chǎng)家規(guī)格型號(hào)單機(jī)功率Kw總功率Kw單價(jià)(萬(wàn)元)合計(jì)備注配料工序1風(fēng)淋門(mén)2  0024 2投料系統(tǒng)1  50506060 3碳銨溶解槽4阿麗貝、中環(huán)帶攪拌、PPH材質(zhì)、20m3     4鈷液配置槽(配料)2阿麗貝、中環(huán)帶攪拌、PPH材質(zhì)、20m315816 5鈷液儲(chǔ)槽2阿麗貝、中環(huán)PPH材質(zhì)、20m300510冶煉線(xiàn)鈷液儲(chǔ)存用6鈷配置液儲(chǔ)槽5阿麗貝、中環(huán)PPH材質(zhì)、20m300525每天需要用101m37碳銨儲(chǔ)槽4阿麗貝、中環(huán)PPH材質(zhì)、20m3002080每天需要用170m38超細(xì)過(guò)濾器6  0016 9純水設(shè)備1 30t/h50506060每天需要用425m310泵16淄博圣諾塑料離心泵120 
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