【正文】 高 性 能 鋰 離 子 動(dòng) 力 電 池 及 磷 酸 亞 鐵 鋰 材 料 產(chǎn) 業(yè) 化 建 設(shè) 項(xiàng) 目可 行 性 研 究 報(bào) 告—2—圳特區(qū)投資興建的某綠色電動(dòng)源（深圳）有限公司是目前規(guī)模全球最大的鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)，最先在全世界產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)鋰動(dòng)力電池，自 1999 年投產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷歐美等地。現(xiàn)在，世界能源消費(fèi)以石油換算約每年 120 億噸，以這種消費(fèi)速度，到 2022 年，石油首先將出現(xiàn)枯竭，到 2025 年，石油、天然氣將終結(jié)。 項(xiàng)目概況 建設(shè)地點(diǎn)高 性 能 鋰 離 子 動(dòng) 力 電 池 及 磷 酸 亞 鐵 鋰 材 料 產(chǎn) 業(yè) 化 建 設(shè) 項(xiàng) 目可 行 性 研 究 報(bào) 告—5—項(xiàng)目一廠區(qū)位于某市龍山區(qū)向陽(yáng)街連陽(yáng)路 166 號(hào)，某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)友誼工業(yè)園區(qū)內(nèi)，廠區(qū)占地面積為 。本項(xiàng)目建設(shè)投資具體構(gòu)成如下：建筑工程費(fèi)： 萬(wàn)元；設(shè)備購(gòu)置費(fèi) 萬(wàn)元；安裝工程費(fèi)： 萬(wàn)元；高 性 能 鋰 離 子 動(dòng) 力 電 池 及 磷 酸 亞 鐵 鋰 材 料 產(chǎn) 業(yè) 化 建 設(shè) 項(xiàng) 目可 行 性 研 究 報(bào) 告—7—工程建設(shè)其它費(fèi)用： 萬(wàn)元；基本預(yù)備費(fèi)： 萬(wàn)元。該類電池適應(yīng)30℃至 75℃環(huán)境溫度下充放電。在全球能源與環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻的情況下，以蓄電池為主要?jiǎng)恿υ吹慕煌üぞ撸瑧?yīng)用前高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—13—景之廣闊，使用范圍之宏大，深受各國(guó)重視。 產(chǎn)品方案本項(xiàng)目產(chǎn)品方案詳見(jiàn)表3－2。廠址距市中心8km，距某市火車站5km。本項(xiàng)目一廠區(qū)建設(shè)廠址在友誼園區(qū)內(nèi)，目前已有 138 戶企業(yè)落戶于該園區(qū)。高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—24—第六層 粉土：褐色，黃褐色，濕，中密～密實(shí)狀態(tài)，夾粉質(zhì)粘土。場(chǎng)地類別為Ⅱ類，屬建筑抗震一般地段。高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—28—第五章 技術(shù)方案、設(shè)備方案、工程方案 項(xiàng)目組成本項(xiàng)目主要由生產(chǎn)工程、輔助及公用工程、服務(wù)性工程、廠外工程組成，具體構(gòu)成如下：主要生產(chǎn)工程生產(chǎn)車間輔助及公用工程充電站倉(cāng)庫(kù)配電室泵房機(jī)修車間門衛(wèi)、圍墻、大門污水處理站蓄水池廠區(qū)道路廠區(qū)硬化路面廠區(qū)綠化服務(wù)性工程辦公樓職工食堂、宿舍及車庫(kù)實(shí)驗(yàn)樓職工宿舍及活動(dòng)中心高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—29—廠外工程電動(dòng)汽車充電站（含充電站配電室）排水管網(wǎng)工程 技術(shù)方案 項(xiàng)目建設(shè)的原則先進(jìn)性。納米材料有著一系列特性，如量子尺寸效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)，因而帶來(lái)在光、電、磁、聲乃至超導(dǎo)等方面與宏觀特性顯著不同，使得它們?cè)诖判圆牧?、電子材料、光學(xué)材料、高致密材料的燒結(jié)、催化、傳感等方面有著廣泛應(yīng)用的背景。②成本低：在保證良好的性能前提下，生產(chǎn)成本較目前常用的工藝技術(shù)低 1 倍?？朔壳吧a(chǎn)中常用的電池膠粘劑對(duì)正、負(fù)極物質(zhì)微粒粘接性能和對(duì)電池的集流體金屬的粘接性能均差，從而使電池的容量和壽命降低的問(wèn)題。粉塵、噪聲鋰源 鐵源 磷源預(yù)處理 預(yù)處理 預(yù)處理混合球磨處理干燥高溫煅燒粉碎處理分級(jí)包裝產(chǎn)品分級(jí)的尾料做晶種粗料研磨CO2圖 磷酸亞鐵鋰材料的生產(chǎn)工藝流程框圖高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—37— 設(shè)備方案 設(shè)備選擇原則主要設(shè)備選型與項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、工藝、技術(shù)方案相適應(yīng)，滿足項(xiàng)目要求。提高連續(xù)化、大型化生產(chǎn)要求。各工序生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)述如下：(1)合漿工序?qū)⒘姿徼F氟鋰、導(dǎo)電膠、粘合劑及純凈水加入正極合漿機(jī)內(nèi)，攪拌成正極漿料。④安全可靠。由于納米材料具有小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，而化學(xué)電源中的活性材料正在與這些效應(yīng)相關(guān)。實(shí)用性。二廠區(qū)：根據(jù)場(chǎng)地勘察，綜合判別場(chǎng)地上部土質(zhì)一般，第 3 層粉質(zhì)土為軟弱土層，但土層分布均勻穩(wěn)定考慮基礎(chǔ)造價(jià)及建筑載荷較小等因素，建議以天然地基為首選方案，當(dāng)采用天然地基不能滿足要求時(shí)，可采用超流態(tài)混凝土灌注樁。第七層 粉質(zhì)粘土：褐色，可塑狀態(tài)，夾粉土，中壓縮性。某市年平均氣溫為 ℃，最熱月(7 月)平均氣溫為 ℃，最冷月(1月)平均氣溫為零下 ℃，年極端最高氣溫為 ℃，年極端最低氣溫為－℃，無(wú)霜期為 128～137 天，年平均相對(duì)濕度為58％，最大積雪深度為 270mm。廠區(qū)周圍無(wú)大的污染源，環(huán)境質(zhì)量良好。本項(xiàng)目產(chǎn)品主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表 3－3－3－3－6。我國(guó)在鋰離子電池研發(fā)方面也取得了很大的進(jìn)展和豐碩成果，可以生產(chǎn)小型的鋰離子電池和鋰離子二次電池。除非人為惡意將電池作破壞性試驗(yàn)，否則該類電池不會(huì)因內(nèi)部短路而起火燃燒。本項(xiàng)目建設(shè)期利息 萬(wàn)元，由建設(shè)單位自籌解決。五個(gè)電動(dòng)車充電站建設(shè)地點(diǎn)分別位于：西安區(qū)太安街、龍山區(qū)東吉大路、龍山區(qū)北環(huán)路、開發(fā)區(qū)連陽(yáng)路、龍山區(qū)向陽(yáng)大街。因此，發(fā)展替代傳統(tǒng)石油的新能源——鋰動(dòng)力電池及材料已迫在眉睫。目前，企業(yè)總資產(chǎn) 億元，其中固定資產(chǎn) 億元；現(xiàn)有在編人員數(shù)量 200 人，其中管理人員 35 人、專業(yè)技術(shù)人員 20人、其他工作人員 145 人；現(xiàn)有中、高級(jí)職稱 11 人；現(xiàn)有場(chǎng)區(qū)占地面積 萬(wàn) m2；建筑物總面積 萬(wàn) m2；現(xiàn)有設(shè)備408 臺(tái)（套） ，合計(jì)設(shè)備資產(chǎn)總值為 萬(wàn)元。隨著石油資源的短缺，人類將必然會(huì)選擇電動(dòng)能源。供電本項(xiàng)目電源來(lái)自某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)供電公司城西變電所，該變電所距擬建廠址約 5km。經(jīng)測(cè)算，項(xiàng)目建成后，平均年?duì)I業(yè)收入 萬(wàn)元、利潤(rùn)總額 萬(wàn)元，項(xiàng)目總投資收益率 ％，稅前財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 ％，可滿足項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率 12％要求，從財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的角度看，項(xiàng)目可以接受。但當(dāng)系統(tǒng)組合這類電池在長(zhǎng)期充放電使用中，如果沒(méi)有均衡充放電保護(hù)裝置，會(huì)造成個(gè)別單體電池出現(xiàn)過(guò)充放電，甚至?xí)霈F(xiàn)個(gè)別單體電池最高電壓達(dá)到 5 或 10V；而同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)個(gè)別單體電池放電時(shí)電壓為 或者 OV。目前，在我國(guó)主要用于 IT 行業(yè)的移動(dòng)電話、筆記本電腦和攝像機(jī)等高價(jià)值通訊設(shè)備，預(yù)計(jì)，二年之內(nèi)我國(guó)使用鋰離子電動(dòng)移動(dòng)電話達(dá) 億部，筆記本電腦 200 萬(wàn)部，年銷售額約 800 億人民幣。項(xiàng)目選址區(qū)域的地質(zhì)條件良好。 廠址條件 項(xiàng)目所在區(qū)域城市概況某市位于某省南部，長(zhǎng)白山與松遼平原過(guò)渡地帶，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 124176。某市區(qū)歷年大風(fēng)次數(shù)平均為 25 次，瞬間最大風(fēng)速為 ，出現(xiàn)在 1983 年 6 月 8 日，全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。第三層 粉質(zhì)粘土：灰色、灰褐色，飽和、軟塑的流塑狀態(tài)，灰粉土，高壓縮性，分布均勻?qū)雍?～。 公用工程建設(shè)條件高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—26— 一廠區(qū)公用工程建設(shè)條件給、排水廠址北側(cè)的連陽(yáng)西路上有市政供、排水管網(wǎng)接入口可以連通。采用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和成本合理的前提下，對(duì)擬購(gòu)置的主要設(shè)備進(jìn)行國(guó)內(nèi)采購(gòu)。通過(guò)高節(jié)粒子粒徑，可使放電容量達(dá)到最佳值。②容量高（是現(xiàn)在生產(chǎn)用的 倍） 。(3)切片工序首先將涂膜成的極片送到烘干機(jī)里，烘干 5h，溫度 80℃。力求通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)裝備，達(dá)到世界先進(jìn)水平，進(jìn)而提高企業(yè)和產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。本項(xiàng)目產(chǎn)品――鋰離子動(dòng)力電池的工藝流程框圖詳見(jiàn)圖高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—34—。②對(duì)活性物質(zhì)（正、負(fù)極）微粒的粘結(jié)性能優(yōu)良。本項(xiàng)目利用某公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利、專有技術(shù)。項(xiàng)目成果特點(diǎn)和水平本項(xiàng)目利用電化學(xué)、材料科學(xué)、冶金、電子等學(xué)科知識(shí)，研高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—30—制采用合金化、活化、炭化、表面處理等方法改進(jìn)鋰離子動(dòng)力電池材料的正、負(fù)極材料性能，通過(guò)優(yōu)化選擇等方法降低電池的內(nèi)阻，提高電池的能量密度。供電高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—27—本項(xiàng)目電源來(lái)自某市城郊供電所，該供電所距擬建廠址約5km。二廠區(qū)：項(xiàng)目廠址地下水的類型及埋藏，分布特點(diǎn)：廠區(qū)地下水屬潛水類型，貯于第 4～6 層土體中，勘探鉆孔中地下水初見(jiàn)水位 ～，水位標(biāo)高 ～，穩(wěn)定水位 ～，穩(wěn)定水位標(biāo)高 ～。第三層 粉質(zhì)粘土：灰色、灰褐色，飽和、軟塑的流塑狀態(tài)，灰粉土，高壓縮性，分布均勻?qū)雍?～。本項(xiàng)目擬建的一廠區(qū)在某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)。本項(xiàng)目建設(shè)廠址地面較平整，建設(shè)條件、自然條件良好。本項(xiàng)目主要建（構(gòu)）筑物工程內(nèi)容詳見(jiàn)表 3－1。但傳統(tǒng)蓄電池做為一種大功率、大容量的動(dòng)力電源，并沒(méi)有解決其本身的致命弱點(diǎn)，人們?cè)诔汕先f(wàn)次的試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)根本消除不了二大問(wèn)題： 　　比能量低（一次性充電達(dá)不到理想的續(xù)駛里程）；　　比功率小（加速爬坡能力低，在大電流放電時(shí)很難趨于平衡狀態(tài)）。處理后的疊層電池片放在多層塑鋁薄膜袋中，經(jīng)減壓干燥，在干燥密閉惰性氣氛下注加有機(jī)電解液（LiPF 6，EC/EMC 溶液等）后熱封口，充電后就成為鋰離子電池。某市電力部門負(fù)責(zé)將 10kV 電源引自本項(xiàng)目擬建廠址紅線，最大供電能力 36500kVA。新型高性能鋰動(dòng)力電池及材料的建設(shè)對(duì)發(fā)展新能源替代不可再生的石油資源，起著極其重要的戰(zhàn)略意義。新的用電器具的發(fā)展和保護(hù)環(huán)境的要求已成為推動(dòng)電池工業(yè)快速發(fā)展的兩大主高 性 能 鋰 離 子 動(dòng) 力 電 池 及 磷 酸 亞 鐵 鋰 材 料 產(chǎn) 業(yè) 化 建 設(shè) 項(xiàng) 目可 行 性 研 究 報(bào) 告—3—要因素。 可行性研究報(bào)告編制依據(jù)國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)計(jì)辦投資[2022]15 號(hào)文審定出版的《投資項(xiàng)目可行性研究指南》（試用版）；某省人民政府關(guān)于印發(fā)某省“十一五”重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃的通知（吉政發(fā)[2022]20 號(hào)）；《某省國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要》；《振興某老工業(yè)基地規(guī)劃綱要》；某新能源股份有限公司委托某省工程咨詢科技公司編制可行性研究報(bào)告的合同書；建設(shè)單位提供的有關(guān)基礎(chǔ)資料。為使本項(xiàng)目產(chǎn)品更具有帶動(dòng)、推動(dòng)及示范效應(yīng)，某公司決定在近期上公交車 50 輛，目前，該公司已經(jīng)向一汽訂購(gòu) 20 臺(tái)純電動(dòng)中巴客車，在某 5 條公交線試運(yùn)行，以及上 300 臺(tái)電動(dòng)出租車，在市區(qū)運(yùn)行，將來(lái)全部采用電動(dòng)車，某市將成為中國(guó)第一個(gè)純電動(dòng)汽車示范市。排水廠區(qū)西側(cè)的北環(huán)公路上近期內(nèi)將鋪設(shè)市政排水管網(wǎng)，可供本項(xiàng)目使用。采用澆鑄或擠壓的方式可制成正負(fù)極薄片，負(fù)極集電體為銅箔，正極為鋁箔，電池負(fù)極涂膜材料主要為石墨，電池正極涂膜材料以磷酸亞鐵鋰為主，本項(xiàng)目采用固相合成法年產(chǎn)磷酸亞鐵鋰材料（為中間產(chǎn)品）10000t，全部用于生產(chǎn)鋰離子動(dòng)力電池原料，不足部分外購(gòu)。如果中國(guó)的汽車業(yè)以當(dāng)前 12%的年均增長(zhǎng)率發(fā)展，那么未來(lái) 25 年里，中國(guó)將新增 億輛汽車。綜上所述，本項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)前景是十分廣闊的。廠址北側(cè)的連陽(yáng)西路與市內(nèi)多條道路相連通，交通運(yùn)輸十分便利。地貌屬低山丘陵區(qū)，以丘陵為主，海拔最高 ，最低 。根據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖，廠區(qū)所在地不屬于地震頻發(fā)區(qū)。第七層 粉質(zhì)粘土：褐色，可塑狀態(tài)，夾粉土，中壓縮性。 二廠區(qū)公用工程建設(shè)條件給水廠區(qū)內(nèi)目前沒(méi)有城市自來(lái)水管線，本項(xiàng)目采用地下水作為項(xiàng)目供水水源。安全和環(huán)保。但是不能忽略另一方面，納米粒子徑小，通過(guò)交流電導(dǎo)測(cè)高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—31—定其晶粒電阻很小，但晶粒間的晶界電阻增大很多。③成本低。(7)電池化成將注液后的電池放到充電機(jī)上對(duì)電池進(jìn)行化成，并通過(guò)電腦控制電池在化成過(guò)程中的監(jiān)控，化成時(shí)間在 24 小時(shí)。設(shè)備購(gòu)置詳見(jiàn)表5－5－5－3。(5)封口工序?qū)⒊善冯娦舅腿敫稍餀C(jī)干燥 5 小時(shí)，溫度 110℃，將干燥完的電芯放入電池盒內(nèi)封口。高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—32—(3)電解質(zhì)材料技術(shù)特點(diǎn)：①性能穩(wěn)定，能長(zhǎng)期存放。通過(guò)表面積測(cè)定 ，納米比常規(guī)表面積呈數(shù)量級(jí)的增大。適應(yīng)市場(chǎng)變化。供熱本項(xiàng)目建筑物冬季采暖供熱來(lái)自于某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)集中供熱熱源，供熱管網(wǎng)已接入建設(shè)廠址處。第六層 粉土：褐色，黃褐色，濕，中密～密實(shí)狀態(tài)，夾粉質(zhì)粘土。根據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖，廠區(qū)所在地不屬于地震頻發(fā)區(qū)。13＇。廠區(qū)北側(cè)臨近（中間隔連陽(yáng)西路）某市三海機(jī)電有限公司舊廠區(qū)；南側(cè)為山坡和樹林；西及東側(cè)臨近無(wú)線電一廠職工宿舍。電動(dòng)汽車是發(fā)展方向，而動(dòng)力電池作為動(dòng)力汽車的關(guān)鍵組件，其市場(chǎng)需求必然伴隨電動(dòng)汽車的崛起而迅速發(fā)展起來(lái)，成為一個(gè)高性能鋰離子動(dòng)力電池及磷酸亞鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告—14—大產(chǎn)業(yè)。如果將每年的 10%燃油公交車改用電動(dòng)能源，每年必須確保不少于 1600 億人民幣的鋰離子動(dòng)力電池的需求。項(xiàng)目實(shí)施階段，要加強(qiáng)監(jiān)督管理工作，確保工程質(zhì)量。交通條件本項(xiàng)目建設(shè)廠址北部與市政道路――連陽(yáng)西路相連通，交通便利。本項(xiàng)目產(chǎn)品是某能源集團(tuán)有限公司的攻關(guān)項(xiàng)目成果，已在全球申請(qǐng)多項(xiàng)世界發(fā)明專利，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品綜合性能領(lǐng)先國(guó)際先進(jìn)水平。某公司成為“國(guó)家 863 計(jì)劃鋰動(dòng)力電池研究開發(fā)中心”基地，作為電動(dòng)汽車核心技術(shù)的鋰動(dòng)力電池是該專項(xiàng)的關(guān)鍵所在。2022 年，全球約有 8 億 6 仟萬(wàn)輛燃油汽車在奔跑，一年耗掉約三億八仟萬(wàn)噸石油（其中美國(guó)每年汽車保有量為 8600 萬(wàn)輛，每24 小時(shí)就耗掉 2750 萬(wàn)桶石油；我國(guó)