【正文】 小，商品設(shè)計(jì)可輕量化。(6)快速充電特性優(yōu)，2C快充，半小時(shí)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(jià)格(RMB/Wh)3635單位價(jià)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?fàn)顩r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。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(chǎng)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(jìn)行合作，以O(shè)EM方式生產(chǎn)18650圓柱電池。美國A123公司是以麻省理工學(xué)院專利技術(shù)離子摻雜改性磷酸鐵鋰技術(shù)為背景，在獲得了GE和Motorola等投資人超過了一億美元的投資后建立的。目前正在中國的常州和鎮(zhèn)江建設(shè)生產(chǎn)基地。因此中國必須研發(fā)出自己的磷酸鐵鋰正極材料，以免又淪為僅是鋰電池加工基地的角色。目前市場(chǎng)上宣稱可提供磷酸鐵鋰材料的廠家超過十家之多，09年3月份統(tǒng)計(jì)有26家電池材料廠在生產(chǎn)或有意向生產(chǎn)，其中天津斯特蘭、北大先行、蘇州恒正、新鄉(xiāng)華鑫等幾家企業(yè)已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。國內(nèi)磷酸鐵鋰電池材料主要生產(chǎn)企業(yè)新鄉(xiāng)華鑫年產(chǎn)200噸：計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)到2000噸/年天津斯特蘭年產(chǎn)200噸：計(jì)劃2010年擴(kuò)產(chǎn)到2000噸/年蘇州恒正2008年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)500噸北大先行年產(chǎn)60噸蘇州威能和威泰(美國valence公司分公司，擴(kuò)產(chǎn))鎮(zhèn)江高博(美國A123公司分公司，正在建廠擴(kuò)產(chǎn))常州高博(美國A123公司分公司，正在建廠擴(kuò)產(chǎn))湖南瑞翔中試完成；計(jì)劃2010年實(shí)現(xiàn)100噸/年山西力之源年產(chǎn)30噸 磷酸鐵鋰正極材料的需求與預(yù)測(cè)隨著石油能源日漸趨竭，儲(chǔ)存電能的主要媒介——電池的市場(chǎng)需求將越來越龐大，各種電動(dòng)車輛、儲(chǔ)能設(shè)備(UPS等)、電動(dòng)工具等產(chǎn)品的電池需求，將帶動(dòng)第一波磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的需求。而以上數(shù)據(jù)僅僅只包含了國內(nèi)市場(chǎng)，考慮到國外市場(chǎng)的拓展及電動(dòng)轎車的潛在發(fā)展，對(duì)動(dòng)力型鋰離子電池正極材料的需求量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出36200噸。此外，目前我國自行車的社會(huì)擁有量為4億輛，若按近三年電動(dòng)助力自行車的占有量達(dá)到10%計(jì)，則為4000萬輛；歐美國家對(duì)電動(dòng)自行車的年需求量將在近三年內(nèi)達(dá)到近千萬輛。電動(dòng)車和混合電動(dòng)車是世界各國競(jìng)相發(fā)展的綠色交通工具，必將得到扶持性發(fā)展。綜上所述，至2010年，我國的鋰離子動(dòng)力電池的需求量可以預(yù)測(cè)如下：車用動(dòng)力電池對(duì)磷酸鐵鋰的需求車 型年產(chǎn)量(萬輛)電源能量(kWh/輛)鋰離子電池占用比例鋰離子電池需 求 量(104kWh)所需正極材料(萬噸)電動(dòng)轎車未形成批量生產(chǎn)3615%__電動(dòng)摩托車60025%825助力自行車400050%1000綜上所述，本項(xiàng)目計(jì)劃生產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料的建設(shè)方案合理，并有著日益擴(kuò)大的市場(chǎng)發(fā)展空間，因此，本項(xiàng)目產(chǎn)品的銷售市場(chǎng)以國內(nèi)各大鋰電池生產(chǎn)廠家為主。目前，**已與天津力神電池股份有限公司簽定供貨接收協(xié)議。 3 3 生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案(1)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案根據(jù)**長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和國家產(chǎn)業(yè)政策及行業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合本地區(qū)的資源、技術(shù)力量、資金情況，確定年生產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料3000噸。(2)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)由于國內(nèi)外磷酸鐵鋰材料仍處于研制開發(fā)階段，尚未形成規(guī)模生產(chǎn)，因此，目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(2)降低項(xiàng)目投資，減少環(huán)境污染。長(zhǎng)沙理工大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院的陳召勇博士1997年致力于鋰離子電池正極材料的研發(fā)，多次參與國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)子課題、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃子課題等。(2)確定了最佳配方及最佳工藝流程；采取特種混料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了原材料的納米級(jí)均勻混合，通過這種混合得到的前驅(qū)體有利于后續(xù)固相燒結(jié)工藝中反應(yīng)組分的擴(kuò)散，縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低了反應(yīng)溫度，使得產(chǎn)品的均勻性和一致性好，且制造成本低。 工藝流程本項(xiàng)目工藝流程如下: 鐵源化合物+鋰源化合物+磷源化合物+碳粉或有機(jī)碳源等(此外還包括一些摻雜金屬的鹽類等)混合/球磨232。中間體處理232。燒結(jié)品處理232。典型的工藝流程為：將原料球磨干燥后，在推板窯內(nèi)于惰性氣氛中加熱，冷卻即得到納米碳磷酸鐵鋰正極材料。球磨機(jī)主要用于原料的均勻混合和粉碎，以利于產(chǎn)品在燒成工序中的化學(xué)反應(yīng)，氧化鋯球作為球磨介質(zhì)和球磨機(jī)配合使用；干燥機(jī)主要用于對(duì)球磨機(jī)處理后的漿料進(jìn)行干燥和造粒，本設(shè)備為真空雙錐形，在干燥過程中有效防止原料的氧化，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中使原料成為均勻大小的毫米級(jí)顆粒；推板窯主要用于產(chǎn)品的燒成，提供物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)必要的溫度、時(shí)間和氣氛條件，推板窯由不同的溫區(qū)組成，生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝，保證產(chǎn)品質(zhì)量。氣流粉碎機(jī)主要用于最終產(chǎn)品的粒度控制。檢測(cè)設(shè)備主要用于產(chǎn)品粒度、比表面積、電化學(xué)性能和碳含量等性能及含量評(píng)價(jià)。根據(jù)工程的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中采用了常規(guī)儀表對(duì)生產(chǎn)過程中的壓力、流量等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)檢測(cè)，以使生產(chǎn)過程安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)能降耗，改善操作條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。(1)本設(shè)計(jì)儀表選型原則是立足于國內(nèi)生產(chǎn)的先進(jìn)儀表，并以數(shù)字式儀表為主；并且針對(duì)項(xiàng)目生產(chǎn)的特性，儀表設(shè)計(jì)選型對(duì)其檢測(cè)裝置均考慮了防腐性能及密封性。(3)為進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)管理，做好工廠成本核算，以降低能耗為著眼點(diǎn)，因此對(duì)生產(chǎn)原料、循環(huán)水等裝置設(shè)置了計(jì)量?jī)x表。 自動(dòng)控制說明 生產(chǎn)過程中的主要工藝變量引入控制室集中控制進(jìn)行指示、記錄、自控，并設(shè)有安全操作必須的信號(hào)報(bào)警，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)大多為單參數(shù)調(diào)節(jié)，而高溫反應(yīng)爐的溫度采用復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)。重要的溫度參數(shù)記錄選用ER187系列長(zhǎng)圖記錄儀，顯示用數(shù)字顯示儀。本裝置自動(dòng)控制水平較高，生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)單、安全、可靠。所需電源、氣源由電氣專業(yè)、空壓系統(tǒng)供給，然后由自控專業(yè)送往各自用戶。三氧化二鐵英國洛克伍德和上海國泰顏料等企業(yè)大量生產(chǎn)三氧化二鐵，因此，本項(xiàng)目可將原料由汽車或火車運(yùn)送至項(xiàng)目所在地。 動(dòng)力供應(yīng)給 水，全年用新鮮水量6492噸。供 電，年運(yùn)行小時(shí)為7200小時(shí)，年耗電為1308萬kWh。10kV電源線路由當(dāng)?shù)毓╇姴块T送至本廠總變電所，交接點(diǎn)為工程總變電所10kV進(jìn)線端，可滿足廠內(nèi)用電負(fù)荷的供電需要。燃料煤來自于附近山西大同煤礦，煤的熱值約為5500kcal/kg。全廠總占地面積為266400平方米，電力供應(yīng)充足，距市區(qū)3公里，廠區(qū)周圍均為荒地，遠(yuǎn)離居民區(qū)，生產(chǎn)環(huán)境好，地下水豐富，且水質(zhì)較好，具有優(yōu)越的交通運(yùn)輸條件。土質(zhì)較好，適于建廠。平均海拔1417米,，西北多系山地。年平均降水量 384mm極值最高溫度 ℃極值最低溫度 ℃年平均風(fēng)速 最大風(fēng)速 20m/s風(fēng) 頻 率 %海拔高度 1417m年主導(dǎo)風(fēng)向 西北風(fēng)最大凍結(jié)深度 地震烈度 8度 社會(huì)環(huán)境條件，%；，%，%；，同比增長(zhǎng)12%。全社會(huì)固定資產(chǎn)投資完成20億元。7 7 公用工程與輔助工程 總圖運(yùn)輸 廠址概述本項(xiàng)目擬建在集寧高載能工業(yè)園區(qū)。其地理位置優(yōu)越，交通條件便捷。 氣象條件() 總平面布置1)總平面布置原則(1)遵循總圖專業(yè)布置原則，執(zhí)行國家頒布的有關(guān)規(guī)范、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求。 (3)力求工藝流程順暢，管線短捷，使各規(guī)劃裝置區(qū)有機(jī)結(jié)合，方便生產(chǎn)管理。 (5)總圖布置充分考慮規(guī)劃廠址的風(fēng)向因素。
(7)廠區(qū)道路和場(chǎng)地的布置充分考慮裝置的施工 、設(shè)備安裝、檢修及消防通道。生產(chǎn)裝置區(qū)布置在廠區(qū)的中間；公用工程區(qū)靠近負(fù)荷用量大的裝置布置；廠前區(qū)布置在廠區(qū)南角。公用工程區(qū)主要由消防水泵房、配電室、機(jī)修、備品備件倉庫組成，布置在廠區(qū)西側(cè)。廠前區(qū)主要由辦公樓、專家樓、倒班宿舍、食堂等組成，布置在廠區(qū)西南角。同時(shí)為了滿足檢修、安全、通風(fēng)、管線敷設(shè)以及綠化的要求，廠內(nèi)主要道路寬9米、6米，次要道路寬4米。豎向設(shè)計(jì)結(jié)合自然地形、工程地質(zhì)條件和建構(gòu)筑物、運(yùn)輸?shù)缆返脑O(shè)計(jì)標(biāo)高，與廠外及周圍地面協(xié)調(diào)銜接。確定場(chǎng)地最低設(shè)計(jì)標(biāo)高，保證排澇的要求。2)本工程所用的場(chǎng)地地勢(shì)平坦，豎向設(shè)計(jì)采用連續(xù)平坡式布置方案，盡量依地形而設(shè)，減少土方量，廠區(qū)排水采用場(chǎng)地自然排水與道路有組織排水相結(jié)合的方式，將地表水排出廠外。年主要物料運(yùn)輸量表序號(hào)物 料 名 稱單 位數(shù) 量運(yùn)輸方式一運(yùn) 入t/a46561磷酸二氫鋰t/a2000火車運(yùn)輸2三氧化二鐵t/a1530汽車運(yùn)輸3溶劑(乙醇)t/a600汽車運(yùn)輸4特殊添加劑t/a300火車運(yùn)輸5煤t/a226火車運(yùn)輸二運(yùn) 出t/a40001磷酸鐵鋰t/a3000汽車或鐵路運(yùn)輸2廢 渣t/a909汽車或鐵路運(yùn)輸3灰 渣t/a91汽車或鐵路運(yùn)輸三運(yùn)輸總量t/a8656鑒于上年運(yùn)輸量情況，本次設(shè)計(jì)為節(jié)約投資不考慮增設(shè)運(yùn)輸設(shè)備，生產(chǎn)運(yùn)力依托由社會(huì)力量協(xié)調(diào)解決。卡車 1輛叉車 3輛生活車 2輛.電子地中衡(100T) 1臺(tái)廠內(nèi)道路：廠內(nèi)主要道路寬9米、6米，次要道路寬4米。廠區(qū)道路采用城市型水泥混凝土路面。 其 它工廠安全防護(hù)廠區(qū)周邊設(shè)置鐵柵圍墻，初步規(guī)劃對(duì)外出入口2處。在工廠的貨流出入口設(shè)置了電子地中衡，方便物料計(jì)量。廠區(qū)新鮮水用水量表序號(hào)用 水 項(xiàng) 目水 質(zhì)標(biāo) 準(zhǔn)用水定額(L)用水人數(shù)(n)使用時(shí)間(h)時(shí)變化系數(shù)(m3)最大時(shí)用水量(m3/h)日 用水 量(m3/d)備注1工作人員生活飲用水每人每班5018482工作人員洗浴飲用水每人每班409213鍋爐水處理飲用水24年用水按180天計(jì)4循環(huán)水補(bǔ)充水飲用水245未預(yù)見水量飲用水占總用水量10%6合 計(jì)，全年用新鮮水量6492噸。(3)給水方式廠區(qū)給水采用工業(yè)園區(qū)自來水管網(wǎng)直接供水方式，考慮消防用水的特殊性，在廠區(qū)設(shè)消防水泵房及消防蓄水池。另設(shè)一套消防供水管網(wǎng)，成環(huán)狀布置，主管為DN150給水鑄鐵管，埋地敷設(shè)。廠區(qū)消防采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，消防水泵房蓄水池貯專用消防水量180m3，內(nèi)配消防泵Q=90m3/h H=66m N=30kW，配有效容積6立方氣壓罐一臺(tái)。建筑物室內(nèi)設(shè)DN65室內(nèi)消火栓，室內(nèi)消火栓箱處設(shè)直接啟動(dòng)消防水泵房專用消防泵的控制按鈕。(6)循環(huán)水系統(tǒng)燒成車間設(shè)備冷卻用水循環(huán)使用，該系統(tǒng)由冷卻塔(包括塔底集水盤)、循環(huán)水給水泵、循環(huán)水給水管及回水管道組成。冷卻塔擬選用逆流式冷卻塔1座，單塔能力為12m3/h ，配套風(fēng)機(jī)， N=。 排 水(1)排水量及主要污染物廠區(qū)排水量見下表序號(hào)排水部門時(shí)排水量(m3/h)日排水量(m3/d)年排水量(m3)主要污染物備 注1工作人員生活2760糞便、BOD52工作人員洗浴1110懸浮物3循環(huán)水排污288含鹽量略高4物料帶入水5045未預(yù)見水量660合 計(jì) 5322，年排水量5322噸。(3)雨水排水 廠區(qū)雨水采用自然排水。設(shè)計(jì)采用目前國內(nèi)較新的技術(shù)和設(shè)備，使生產(chǎn)及生活用電安全可靠。 設(shè)計(jì)范圍新建生產(chǎn)車間及電力照明設(shè)計(jì)輔助車間的電力、照明設(shè)計(jì)生活設(shè)施的電力及照明全廠區(qū)內(nèi)電力外線的設(shè)計(jì)全廠的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)全廠通訊10kV外線不在本次設(shè)計(jì)范圍之內(nèi) 供電電源本工程電源引自烏蘭察布市集寧區(qū)高載能工業(yè)園區(qū)變電站10kV母線段。 采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范本工程電力設(shè)計(jì)所使用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為所有國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，主要標(biāo)準(zhǔn)目錄如下：GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005394 《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005992 《35~110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5006092 《3~110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005794 《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000版)GB5005892 《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5006292 《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005495