资源描述
目录前言一、项目实施单位基本情况51、企业概况52、企业发展历史63、企业组织结构94、主要设备及产能介绍104.1主要设备104.2产能规模18二、项目基本情况181、项目建设的必要性和意义181.1 国外现状与技术发展趋势181.2技术发展趋势201.3对产业发展的作用与影响211.4 产品关联度分析241.5市场分析251.6与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况302、项目建成后达到的目标313、项目建设的主要容313.1产能规模313.2 产品质量标准323.3工艺流程343.4 新增设备及生产设施介绍414、项目总投资及资金来源49三、项目建设进度安排及具体措施491、项目建设容492、项目进度计划493、完成情况494、工程控制措施514.1工程质量控制措施514.2工程质量保证措施514.3工程进度控制措施53四、外部条件581、给水排水581.1设计围581.2设计依据581.3项目概况581.4 给水581.5排水602、供电633、厂址条件654、用地规划665、土建665.1 设计方案665.2主要建筑物676、通风、空调系统676.1设计围676.2设计依据676.3设计计算参数686.4空调系统686.5通风系统696.6防排烟系统697、环保意见707.1 废气排放707.2废水排放717.3固体废弃物737.4环保措施747.5节能措施748、资金到位情况75五、经济和社会效果分析751、经济分析751.1 基本数据751.2 财务盈利能力分析761.3 经济分析主要结果761.4 综合评价772、社会效果分析78六、项目进展情况791、项目资金到位情况792、项目建设及设备到位情况79前言近年来,构建资源节约型、环境友好型的和谐社会,是我国政府目前一直坚持的方针政策。在世界能源日趋紧的状况下,锂离子电池以其轻便、环保、时尚的优势,正日益成为新型动力能源,广泛应用于各种电动车辆电动汽车、电动摩托车、电动轮椅等各类储能系统太阳能和风能的发电设备、电力调峰装置、道钉、路灯等,以及军事、航天航空及智能机器人等领域。正极材料是决定锂离子动力电池的电化学性能、安全性能和成本的关键因素,但是其关键原料主要依赖进口,供货条件苛刻,周期较长,无法满足国市场的需要；国企业产品结构层次不高,难以适应高端市场需求。由于正极前驱体材料良好的市场前景,中伟集团公司为了把握未来十年锂电的爆发式增长,决定在大龙开发区新建一个全世界最大的集产品研发、设计、生产、销售和专业化服务为一体的正极材料前驱体综合基地。本项目是在国家产业政策的号召下启动,项目建成后将加强锂离子电池和电动汽车行业配套产品的生产能力；将带动、全国乃至全球锂离子电池配套材料、部件产业的发展,形成新的锂离子电池产业生态链,为社会经济的发展增强动力。编制依据：国务院国家中长期科学和技术发展规划纲要 ；国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定 ；十二五科学技术发展规划 ；电子信息产业调整与振兴规划 ；汽车产业调整与振兴规划 ；科技部电动汽车科技发展十二五专项规划 ；工信部节能与新能源汽车发展规划20XX至2020年；省十二五科学技术发展规划市十三五规划纲要草案一、项目实施单位基本情况1、企业概况公司名称：新材料公司地址：XX经济开发区公司类型：XX公司注册资本：XXX万元法人代表：邓XXXXX新材料成立于20XX9月,注册资金X000万元,是XXX集团的全资子公司,是一家从事锂电池级正极前驱体材料及相关新能源、新材料产品的研究、开发、生产、销售的民营企业。公司位于大龙经济开发区,生产厂房和办公用房建筑面积 3000亩,拥有各种先进设备2244台套,主要产品是电池级四氧化三钴和镍钴锰三元前驱体。主要技术团队由中南大学教授及其技术团队组成,形成了一批由博士、硕士为核心的高层次、高水平的研发队伍。公司现有员工180人,除生产和后勤员工外全部为大专以上学历。公司依托雄厚的技术人才储备,拥有行业顶尖的技术研发团队,其中包括院士1名,博士7名含外聘3名,硕士研究生24名,研发人员45人。目前,公司投产的两大系列产品电池级四氧化三钴、镍钴锰三元前驱体经过国家权威检测机构的测试,产品质量达到国外同类产品的质量标准,同时又具有低成本的优势,具有国际市场竞争力及价格优势。XXX依托中伟集团雄厚的财团背景和实力,致力发展成为世界一流的锂电产业园,构建起全产业链优势,以综合成本优势创造世界级品质产品。2、企业发展历史正极前驱体材料对锂离子电池产业起着重要支撑作用,以中南大学为主的一批科研机构和科学家一直致力于前驱体材料的研究开发。其中新海教授学术团队从20XX来,先后有球形氢氧化镍、高密度四氧化三钴、微掺杂型钴酸锂、高密度锰氧化物等制备技术等12项科研成果通过省部级科技成果鉴定,获省国家及省部级以上成果奖励7项,其中国家科技进步二等奖1项、省科技进步一等奖1项,教育部技术发明二等奖1项,中国有色金属工业科技进步二、三等奖4项。获发明专利20余项,有力推动了我国新型储能材料的技术进步。为了加速成果转化,XXX教授于20XX9月成立了XXX限公司,专门从事锂电池正极前驱体材料的生产销售。现在,公司年产5000吨电池级四氧化三钴,是国规模最大的钴系列锂电池正极前驱体材料生产企业之一,市场占有率达到30%以上。面对新能源锂电池旺盛的市场需求,海纳新材料的厂房受土地限制,已经不能在原有基础上进行扩建。中伟集团公司为了把握未来十年锂电的爆发式增长,决定在开发区建成一个集产品研发、设计、生产、销售和专业化服务为一体的全世界最大的正极材料前驱体综合基地中伟锂电产业园,项目将带动、全国乃至全球锂离子电池配套材料、部件产业的发展,形成新的锂离子电池产业生态链,为社会经济的发展增强动力。 锂电园共分三期建设,其中一期工程已于2016年1月动工,预计总投资12亿元,规划占地约26万平方米,建筑面积48万平方米,年产正极前驱体材料15000吨10000吨三元前驱体、5000吨四氧化三钴、10000吨废旧电池处理、年产值20亿元的生产能力。锂电园全部建成后,将形成年产正极材料前驱体50000吨35000吨三元前驱体、10000吨磷酸铁、5000吨四氧化三钴20000吨废旧电池处理规模,正极材料18000吨,动力型三元电池1.8亿AH。锂电园通过一系列自主研发技术,实现工艺和产品的创新,提供关键的新材料支撑,推动终端应用领域的发展,加速清洁能源和可再生能源在社会各个领域中的应用,缓解世界能源危机。80 / 803、企业组织结构总经理总经理办公会、总经理助理,目前下设机构：总经办、9个部门。图3-1：企业组织架构图4、主要设备及产能介绍4.1主要设备本项目需要购置的生产设备、检测仪器等共计2244台套,总价值15688万元。详见设备清单：一、年产5000吨四氧化三钴生产线主要设备清单工序序号设备数量个/台厂家规格型号单机功率Kw总功率Kw单价合计备注配料工序1风淋门200242投料系统1505060603碳铵溶解槽4阿丽贝、中环带搅拌、PPH材质、20m34钴液配置槽配料2阿丽贝、中环带搅拌、PPH材质、20m37.5158165钴液储槽2阿丽贝、中环PPH材质、20m300510冶炼线钴液储存用6钴配置液储槽5阿丽贝、中环PPH材质、20m300525每天需要用101m37碳铵储槽4阿丽贝、中环PPH材质、20m3002080每天需要用170m38超细过滤器600169纯水设备130t/h50506060每天需要用425m310泵16圣诺塑料离心泵7.51200.46.411湿式除铁器26000.820.812手动叉车42吨载重000.41.6合成工序13晶种釜5不锈钢316L、5m3371851575待商议14分配槽10不锈钢316L、5m355066015反应釜20不锈钢316L、10m32244012240需要分釜,做5条线16浓缩罐2017溶液中间槽10PPH材质、20m30055018计量泵500.8401.575每条线备用2台19流量计38000.083.04备用2套20在线PH检测系统22梅特勒托利多变送器M400,电极48000.12.22.555备用2套21自控系统1包括平衡槽控制5515015022湿式除铁器12000.89.623雷磁PH计4000.41.6洗涤工序24化釜10带搅拌、PPH材质、20m3550880待商议25母液槽10带搅拌、PPH材质、20m355055026洗水槽10PPH材质、20m30055027热纯水槽5PPH材质、20m3,带盘管0084028离心机10不锈钢316L,物料接触部位Ti0010100每条线配置2台离心机29微孔过滤器560、暗流1050105030湿式除铁器10000.8831泵45塑料泵7.5337.50.418煅烧、包装工序32推板窑924米1009002219833批混机3不锈钢304、5m3、衬特氟龙7.522.5216334除铁器3NMI电磁除铁器154540120按3条生产线设计35物料自动输送系统15050606036自动包装机32060206037厂房通风系统15050100100管道、阀门及电缆150合计3902572.22156二、年产10000吨三元前躯体主要设备清单工序序号设备数量个/台厂家规格型号单机功率Kw总功率Kw单价合计备注配料工序1风淋门400282制氮机220m3/h408030603投料系统250100501004金属溶解槽配料4阿丽贝、中环带搅拌、PPH材质、20m37.5308325钴液储槽4阿丽贝、中环PPH材质、20m300520冶炼线钴液储存用6金属溶液储槽8阿丽贝、中环PPH材质、20m300540每天需要用80m37氨水储槽4阿丽贝、中环PPH材质、20m300520每天需要用5.2m38液碱储槽8阿丽贝、中环PPH材质、50m30020160每天需要用32m39超细过滤器8001810纯水设备220t/h501004080每天需要用304m311泵40圣诺塑料离心泵7.53000.41612湿式除铁器18000.814.413手动叉车42吨载重000.31.2合成工序14反应釜48衬钛材、5m337177618864最低产能为0.615溶液中间槽24PPH材质、20m300512016计量泵1440.8115.21.521617流量计144000.0811.5218在线PH检测系统52梅特勒托利多变送器M400,电极48000.15.22.5130备用2套19自控系统2包括平衡槽控制51015030020湿式除铁器24000.819.221雷磁PH计8000.43.2洗涤工序22化釜16带搅拌、PPH材质、20m3580812823母液槽16带搅拌、PPH材质、20m358058024洗水槽16PPH材质、20m30058025热纯水槽16PPH材质、20m3,带盘管00812826离心机16不锈钢316L,物料接触部位Ti001016027板框压滤机1660、暗流101601016028湿式除铁器16000.812.829泵80塑料泵7.56000.432烘干、包装工序30盘式干燥机16蒸汽加热,电补偿10016002235231批混机8不锈钢304、5m3、衬特氟龙7.5602116832除铁器8NMI电磁除铁器1512040320按四条生产线设计33物料自动输送系统8252002016034自动包装机8201602016035厂房通风系统250100100200管道、阀门及电缆150合 计7965676.445144.2产能规模根据市场预测结果,结合企业的资金实力、市场营销能力和经济规模的测算,本项目产能规模确定为年产15000吨锂离子电池正极用前驱体材料。主要包括下列2个产品线：a高活性四氧化三钴5000吨/年；b球形镍钴锰三元氧化物10000吨/年。表4-1 产品方案表序号产品名称平均单价万元/吨数量吨/年年销售收入万元1高活性四氧化三钴165000800002球形镍钴锰三元氧化物810000800003合计160000二、项目基本情况1、项目建设的必要性和意义1.1 国外现状与技术发展趋势1当今世界锂离子电池产业已形成日、中和三分天下的格局。从长远来看,锂电池因工作电压高、体积小、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等优点,是21世纪重点发展的理想二次能源,第四代电池太阳能电池和燃料电池在技术成熟和商业应用方面还存在很大的欠缺,在未来10年中,以锂电池为代表的第三代电池将在较长的时间占据主要地位。就全球锂离子电池产业来说,日本、国和中国厂商占据了主导地位。从1992年索尼公司将锂离子电池产业化开始,世界的锂离子电池产业基本由日本控制,在20XX以前,日本的电池产量占到世界的95以上；20XX后,随着中国和国的迅速崛起,日本人已无法独霸世界锂离子电池产业,日本锂离子电池的全球市场份额也持续下滑,20XX已经下降到不足60。国锂离子电池的商业化制造开始于1999年后期,尽管起步较晚,但是借助于国在消费和移动电子领域的产业优势,以三星SDI、LG化学等公司为代表的国锂离子充电电池产业发展迅速。我国一直是世界上的电池制造大国,目前的电池产量和出口量都位居世界第一。随着以比亚迪、邦凯、力神、环宇、光宇等为代表的一批锂离子电池制造商的快速成长和崛起,中国的锂离子电池产业呈现高速增长的态势,已超过国位居世界第二。2锂离子电池关键材料之一是正极材料。按锂离子电芯使用材料的质量百分比计算,正极材料用量最大,为了提高电池性能、降低成本,世界各国对于高性能锂离子电池关键材料的研究和开发十分重视。国中科院物理所、有色金属研究总院、盟固利、清华大学、总装防化研究院第一研究所、北航、科大、工大、大学、中南大学、化工大学等单位先后开展了锂离子电池关键材料的研究工作。近年来,锂离子动力电池正极材料设计与制造技术方面取得了很大进展,特别是磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、改性钴酸锂正极材料的发展,使得动力电池电性能得到大幅提高,并且较好地解决了锂离子动力电池的安全性问题。3锂离子电池正极前驱体材料制备是国家高技术产业重点支持对象。锂离子动力电池正极前驱体材料如四氧化三钴、镍钴锰三元正极材料、磷酸铁锂等,属于高新技术项目中功能性能源材料领域,是国家863计划、973计划和十一五高技术产业发展规划重点支持的领域。钴酸锂是商品化程度最高的锂离子电池正极材料,四氧化三钴是制备钴酸锂的关键核心材料,占钴酸锂总原料成本的92%以上。钴酸锂正极材料性能稳定、采用聚合物作电解质可实现电池的薄形化。在商品化的二次电池中,具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势,现已广泛用作移动、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。这些优势决定了钴酸锂的关键前驱体材料四氧化三钴具有举足轻重地位,其理化性能是制约锂离子二次电池容量、放电性能和安全性的关键,其制备技术是锂离子电池生产的核心技术之一。我国现有的正极材料制造商,产品几乎全部是钴酸锂,对高性能四氧化三钴的需求量很大。镍钴锰三元正极材料是一种新型锂离子电池正极材料,具有容量高、热稳定性好、价格低廉等优点。广泛用于小型锂电池及锂离子动力电池,是一种非常接近于钴酸锂的产品,其性价比远高于钴酸锂,容量比钴酸锂高10-20%,是最有可能取代钴酸锂的新型电池材料之一,被称为第三代锂离子电池正极材料,其正极材料国年需求量超过30000吨,并以20%的年增长速度逐渐取代钴酸锂。镍钴锰氧化物作为这种正极材料的关键前驱体材料,其物理和化学性能对三元正极材料的性能起决定性作用,通过有效进行包敷及掺杂改性,可制备出高容量高安全性能的正极材料。1.2技术发展趋势1高性能化电池材料制备技术一直朝着高能量密度、长寿命的方向发展：镍镉电池为50Ah/kg,镍氢电池为80Ah/kg,锂离子电池为120Ah/kg。就寿命而言,上述三种电池批量产品的循环充电次数已从开发初期的300次左右,提升到目前的500次以上,磷酸铁锂电池甚至达2000次。锂离子电池正极前驱体材料变化发展始终是围绕着锂离子电池高性能化这一中心而变化发展。2低成本化以更低的成本制造高性能先进材料是可持续发展战略的客观要求。锂离子电池正极前驱体材料作为大批量、基础性材料,其低成本制造既是现代工业的客观要求,也是其保持强劲市场竞争的主要方式。3安全化、绿色化先进储能材料技术的进步,为电池使用的安全化、绿色化提供了强大的支撑。传统的铅酸电池已实现全密封化和免维护化,而镍氢电池、锂离子电池则逐渐取代镍镉电池。电池产业的安全化、绿色化的要求,对锂离子电池正级前驱体材料的安全化、绿色化也提出了更加严格的标准。4资源可回收利用化废旧锂电池及含镍钴废料的循环利用对于正常生产是一个重要的补充,是提高资源利用效率、保护环境、建立资源节约型社会的重要途径之一。将大量生产和消费后废弃的钴镍资源回收再利用,可以减少对原生资源的开采,提高资源综合利用水平,既节约了大量的资源,又推动了经济增长方式由粗放型向集约型转变。1.3对产业发展的作用与影响1提升前驱体材料的制备水平,推动产业技术进步锂离子电池是目前最有发展前途和应用前景的高能二次电池。但由于锂离子电池的商业化至今时间不过10年,正极材料及电池的生产工艺技术还不十分成熟,因此还有很大的开发潜力。锂离子电池性能的进一步提高,主要依赖于电池中各组成材料的改进开发及电池工艺的革新。而且正极材料在电池成本中所占比重较大,是决定锂离子动力电池的电化学性能、安全性能和成本的关键因素。本项目依托一系列国际先进、国领先的自主研发技术,如：高温固相二次造粒及多次烧结技术、共沉淀湿法合成、非均匀成核沉淀改性技术、特殊碳源与包覆技术等,使得产品物理性能和化学性能得到较大提升。生产的3大类前驱体材料均处于国际先进水平,由此前驱体材料制备出的正极材料一些关键指标如振实密度、化学活性、容量等较常规产品提高10-20%,优于进口产品,能够替代进口,为大容量、大功率、低成本、高效能、无污染锂离子动力电池提供了至为关键的原材料支撑,从而直接推动乃至全国的锂离子电池行业的发展。2增强锂离子电池产业链中的薄弱环节,打造地区的优势产业和特色产业我国的锂离子动力电池关键正极材料发展较快,形成了以杉杉、瑞翔、当升科技等一批拥有自主知识产权的正极材料供应商,但我国的关键材料供应商绝大部分自身不生产前驱体材料,需要外购。受技术水平的制约,国产品通常存在批次稳定性和功能符合性方面的问题,所以高档前驱体材料常从国外如OMG、Umicore、3M等公司进口,价格昂贵,供货条件苛刻,周期较长,性价比低,无法满足产业发展的需要。为了保持产业优势,必须在正极前驱体材料这个薄弱环节上增强生产能力,提高技术水平,以打破产业链上的瓶颈。本项目拥有先进的正极前驱材料制备技术和生产工艺,在建设年产10000吨高性能前驱体材料生产线的同时,还将建立严格的管理系统来控制生产条件,保证质量的高度可靠和稳定,强大的研发能力也为提高材料品质、降低生产成本提供了有力保障。项目建成后,将成为我国最大的正极用前驱体材料的生产企业,从而修补国先进电池产业链中的薄弱环节,突破我国前驱体材料生产能力不足的瓶颈,支撑锂离子电池行业的发展成为地区的优势产业和特色产业。3高性能和低成本化,有利于促进我国能源产品更新换代和新能源产业革命新材料、信息、生命、能源并称为现代文明和社会发展的四大支柱。锂离子电池前驱体材料与国家重点扶持的新能源、新材料产业方向吻合。本项目生产的前驱体材料,具有高性能、低成本的优势,能较好地改善和提高锂电池的容量、性能、安全性和使用寿命,为下游大容量、大功率、低成本、高效能、无污染锂离子动力电池提供了至为关键的先导性、基础性的原料支撑。锂离子电池的性能提升,又将推动终端应用领域的发展,加速清洁能源和可再生能源在社会各个领域中的应用,缓解世界能源危机。如：低成本、大容量锂电池将引领新能源汽车革命,降低全社会交通对石油的消耗；在军事、航天航空及智能机器人等领域的应用,可以加速其关键技术的突破；锂电池与太阳能和风能结合而成的储能系统,为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔前景。4对废旧锂离子电池和含镍钴废料的循环利用,有利于两型社会建设我国大型锂电池企业的废品率一般约13,每年将产生1亿只左右的废锂电池；在消费领域,手机和笔记本电脑产生的废旧锂电池每年超过了3亿只。每年产生的废旧锂电池里的钴镍含量约1.3万吨,价值17.5亿元,具有极高的收回利用价值。但是受技术局限,传统的选冶工艺难以处理这些废锂电池。此外,在硬质合金领域、磁性材料、催化剂等领域,每年有数以万吨记的含镍钴物料产生,对其资源化综合利用,迫在眉睫。公司通过考察、调研,在吸收同行经验的基础上,经过反复摸索和试验,与有危废处理资质的企业联合,自主创新设计出能对不同类型的锂离子电池进行解体、分选的工艺,采用先进、集成的高度机械化的设备,可以对不同形状的废旧锂电池或电池材料进行解体,具有原料的适应性强,批量处理产能大的优点,能使电池外壳和部材料进行分离,并分选出塑料、金属、电极材料粉末等。同时,自主研发了从含镍钴废料中高效处理回收分离镍钴的技术。项目建成后,1/2原材料将来自于废旧锂电池及含镍钴废料。其资源循环利用,可以显著地节约资源、减少能耗和保护环境,解决我国镍、钴等战略金属的资源紧缺难题,同时还可创造可观的经济效益。项目的建设符合国家倡导节能减排,建设资源节约型和环境友好型社会政策,对促进我国电池行业的可持续发展、实现电池行业的工业生态循环具有巨大的推动作用。1.4 产品关联度分析1完善锂离子电池产业链,提升其竞争力,壮大的锂离子电池产业项目建成后可为国锂离子电池生产厂家提供高性价比正极材料原料,并拓展国外市场,从而完善锂离子电池产业链。一方面有利于下游企业迅速壮大,增强其带动辐射作用,提高其国际化程度；另一方面,加强了与当地上游企业的紧密关联,使产业集群效应更加明显。同时,项目的建设还使产学研紧密结合,有利于先进电池材料的创新能力持续提升,使电池材料及应用产业成为新材料产业的重要支撑和主要增长点。2项目利用废旧锂电池及含镍钴废杂料生产,有利于上游回收体系的建立本项目的原材料有1/2来自废旧锂电池及含镍钴废杂料,需要消耗巨量的废旧锂电池及废杂料,对全社会废旧锂电池及含镍钴废料回收体系的建立具有促进作用,也为电池行业及硬质合金、催化剂的资源化循环利用开辟了新的经济发展模式。3为下游电池生产企业提高产品性能、降低生产成本提供了可靠保证在先进电池材料及电池的相关产业技术方面,具有显著的优势。上至原材料的冶炼、粉体的制备,中至产业化设备的开发、测试分析手段的配套与完善,下至电池的应用开发生产,都具有较强的实力。本项目的产业化,将带动下游电池生产厂家的技术升级,使锂离子电池这一高新技术产业在我国得到良性发展,赶超国际先进水平。4有力推动终端应用领域的发展当前锂离子电池以其卓越的高性能价格比在笔记本电脑、移动、摄像机、数码相机、武器装备等移动电子终端设备领域发展中占据主导地位,是最新一代的绿色高能充电电池和综合性能最好的电池体系。而本项目提供的前驱体材料尤其适用于低成本、大容量的动力型锂电池,这将为锂电池开辟更广阔的应用领域,如电动汽车、电动摩托车、电动轮椅、太阳能和风能的发电设备、电力调峰装置、道钉、路灯,以及军事、航天航空及智能机器人等。5有利于缓解社会就业压力项目直接为社会提供就业岗位1300余个,同进带动上游原材料的开采、废旧物资的回收利用及下游锂离子电池的制备甚至各类电子产品的制备等,提供数以万计的就业机会,有效的缓解了社会就业压力。1.5市场分析1正极前驱体材料是动力型锂离子电池的关键组成部分,市场容量大,需求旺盛正极材料约占锂离子电池电芯材料成本的三分之一左右。随着技术的进步,使用廉价材料制作大容量、大功率、低成本、高效能、无污染锂离子动力电池的技术正在逐步走向成熟,从而成为全球动力电池材料及电池制造业竞争的热点,其下游产品包括各类电动工具,各种电动车辆如电动自行车、电动摩托车、电动轮椅、电动高尔夫球车、电动旅游车、电动滑板车、电动玩具车、纯电动汽车、混合动力汽车等,以及各类储能系统如与大型太阳能与风能发电设备、电力调峰装置、太阳能道钉、地砖、路灯等配套的储能装置等。此外,在军事领域、航天航空及智能机器人等领域也有大量的市场。据统计,全球锂离子动力电池的市场容量将近1500亿安时,产值约15000亿元人民币；对应的高安全性正极材料需求量约150万吨,产值约2000亿元人民币。锂离子动力电池的市场容量序 号市场领域市场容量万安时市场成熟度1矿灯、应急灯、信号灯、探险灯5000成熟2仪器仪表500成熟3移动电子设备MP4、笔记本电脑、移动DVD20000成熟4数码相机、摄像机20000成熟5移动医疗设备500成熟6电动工具30000开始成熟7储能系统路灯、建筑、太阳及风能1000000正在开发8童车及电动玩具3000成熟9户外运动器械用电池1000成熟10助动车、残疾人轮椅30000开始成熟11电动自行车、电动摩托车400000开始成熟12电动巡逻车、高尔夫球车、电动旅游车、电动叉车、电动矿车、电动公共汽车3000000正在开发13汽车启动电池50000正在开发14电动汽车10000000正在开发15军用导弹、无人机、防寒服5000成熟合计14565000本项目针对锂离子动力电池的目标市场是,电动工具、园林工具、电动车辆、太阳能系统等所需的3.3V600V / 3Ah100Ah锂离子动力电池组及基于其制造的电源系统。电动助力自行车是我国的国情车,目前我国自行车的社会拥有量为4亿辆,若按近三年电动助力自行车的占有量达到10%计,则为4000万辆。电动摩托车也是电动车发展的过渡交通车,目前摩托车全国保有量达6000万辆,同样,若按近三年电动摩托车的占有量达到10计,则为600万辆。当前大部分城市正在禁止摩托车上牌,无污染、低噪音的电动摩托车预计将会超过600万辆。按此折算,锂离子动力电池总需求量为50.69亿Ah单体电池工作电压3.6伏,折算为正极材料其消耗量为36200吨。考虑到国外市场的拓展及电动轿车的潜在发展,对动力型锂离子电池正极前驱体材料的需求量要远远超出70000吨。即使暂不考虑尚未成熟的大型电动车辆电动汽车等市场,市场容量也有约150亿安时,产值约1500亿元人民币；对应的正极材料需求量约15万吨,产值约200亿元人民币,而正极前驱体材料占正极材料成本80%以上,存在巨大的市场空间。2国企业产品结构层次不高,难以适应高端市场需要。在前驱体材料制备领域,我国仅有少数企业形成了一定的生产规模,主要有：金川集团为国最大的镍钴生产基地和铂族金属提炼中心。其四氧化钴年产量为2000吨,在国占有约2035%的市场份额。其最大的优势是具有强大的资金实力和丰富的矿产资源进口通道；劣势是品种单一,技术力量较薄弱,对市场的反应较慢。钴钨XX公司是一家大型国有企业。其四氧化三钴占有1015%的市场份额。目前该公司因资金缺乏和部机制不活,导致生产成本偏高、人才流失,生产经营已陷入困境。华友钴镍材料主要生产钴、铜、镍系列产品,其中四氧化三钴占其钴产品的10,目前占国市场份额的2025。但华友公司主要产品多集中在该金属产业链的中端,对高端产品的开发相对不足。此外,生产四氧化三钴、镍钴锰三元前驱体的还有XX巴莫、奥特、金和、余三高等,由于国大部分企业尚无法解决稳定生产的问题,产品生产成本较高,加工周期长,与国际先进水平存在较大差距。在高品质锂离子电池的生产中,高端原材料仍需从国外进口。目前国际市场上前驱体材料主要由Umicore、OMG、3M等公司提供,还有很大的市场缺口,而高密度磷酸铁尚属空白。3本项目产品性能好、价格低,国际竞争力强项目的技术来源于海纳新材料的全套研发班底。而海纳新材是国前驱体材料的第二大生产厂家,研发的3个产品均顺利通过中试,经过近年来权威部门和用户试用情况表明,各项技术性能指标完全符合国际先进产品标准,部分性能指标还优于国际先进水平,而成本又明显低于进口产品,具有较高的性价比。主要竞争优势体现在：粒径分布、振实密度、颗粒形貌、杂质含量、加工性能、正极材料电性能等质量指标居国领先,产品性能在高端市场上处于领先地位,高密度磷酸铁填补了此项产品在国市场的空白；技术先进,成本低,拥有突出的价格优势；培育了一批实力较强的固定客户,品牌知名度较高,已和大多数正极材料生产商建立了长期合作关系。由于本项目产品在品质、价格上具有突出优势,有很强的国际竞争力,不仅在国具有很好的推广应用前景,出口创汇的前景也非常乐观。公司主要面向下列客户供货：杉杉新材料该公司钴酸锂年生产能力为20000吨,锰酸锂5000吨。技术水平处于国领先,国际先进行列。国主要的锂离子电池生产厂家均采用杉杉公司产品,综合实力排名全国第一,世界第三。瑞翔新材料股份该公司专门从事锂离子电池正极材料的开发和生产, 目前钴酸锂材料生产能力己达到年产5000吨规模, 锰酸锂年产300吨。产品性能及稳定性均达到世界领先水平, 已被市场广泛认可,现已发展成为国锂离子正极材料行业的前列。盟固利电源技术是国行业规模最大、技术最先进、集研究、开发、生产于一体的高新技术企业,现具有年产3000吨钴酸锂的生产能力,以及年产1000吨的锰酸锂和镍酸锂的生产线。盟固利开发的多种动力电池和特殊用途的锂离子电池已经进入陆续投入市场。中国兵器工业集团公司物理化学研究所依托国家级研究所的强大研发能力,中心业务以能源用功能性材料的研究、开发和生产为主,目前已经研究开发成功钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂等系列锂离子电池专用正极材料等产品,钴酸锂新材料产业链建设初具规模。肇市风华锂电池是国家高技术绿色材料发展中心、国家高技术电子元件工程技术联合研究开发中心,是国最早一家能生产钴酸锂正极材料、负极材料和锂离子电芯的厂家,具备10万只/日锂离子电池、30吨/月钴酸锂正极材料和负极材料的生产规模。先后中标成为波导、通信、中兴通讯、南方高科、康佳通讯、CECT等国知名手机厂家的主要供应商。金泰电池材料是有色金属集团公司控股组建的专业生产锂离子电池材料的企业。年产400吨钴酸锂。产品性能经测试达到国领先、国际先进水平。公司使用了国领先的生产技术和设备,拥有雄厚的技术力量、完善的管理体制和强大的营销体系。1.6与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况国家发改委高技术产业化十二五规划中明确指出技术产业化工作坚持自主创新、国际合作,需求主导、重点发展,集成示、辐射带动的原则,在软件和集成电路、下一代互联网、新一代移动通信、数字音视频、新型元器件、信息安全、生物医药、现代中药、生物医学工程、生物质工程、民用飞机、卫星应用、新材料、新能源、现代农业、节能减排等领域,组织实施16大高技术产业化重大专项。本项目高活性四氧化三钴、球形镍钴锰三元氧化物等系列产品,企业享有自主知识产权,实现了工艺和产品的创新,技术及产品性能达到国际领先或国际先进水平,为新一代移动通信、数字音视频、新型元器件的使用提供了必要的物质准备。其资源综合回收生产正极材料前驱体是实施节能减排的重大举措,实现了从电池中来,到电池中去,循环经济意义明显。项目完成后,公司将成为国最大的动力型锂离子电池正极前驱体材料综合供应商,可大幅降低对进口材料的依赖程度,可有效促进锂离子电池正极材料更新换代,有力地降低锂离子动力电池成本,提高锂离子动力电池性能,推动电动汽车的开发与应用,促进储能材料、锂离子动力电池、电动汽车产业链的资源整合,对整个行业起到支撑作用,将极促进储能材料产业基地的快速发展。2、项目建成后达到的目标公司在大龙工业园征地约720亩,建筑面积480000平方米,目标是建成10000吨废旧电池处理能力,建设形成能够年产镍钴锰三元前驱体10000吨、四氧化三钴5000吨的生产线,仓库及相关配套设施。3、项目建设的主要容3.1产能规模根据市场预测结果,结合企业的资金实力、市场营销能力和经济规模的测算,本项目产能规模确定为年产15000吨锂离子电池正极用前驱体材料。主要包括下列2个产品线：a高活性四氧化三钴5000吨/年；b球形镍钴锰三元氧化物10000吨/年。3.2 产品质量标准产品质量同海纳新材料标准。高活性四氧化三钴外观：目视为灰黑色粉末,微观形貌为球形或类球形、无机械杂质。化学指标：分 析 项 目控 制 标 准 %典型值钴 Co72.673.472.9镍 Ni0.0050.004铁 Fe0.0050.003铅 Pb0.0050.003锰 Mn0.0050.004铜 Cu0.0020.001钙 Ca0.0050.004镁 Mg0.0050.003钠 Na0.0100.005物理性能：测 试 项 目控 制 标 准典型值松装密度1.0g/cm31.2振实密度2.03.0粒径分布D102.03.4粒径分布D506.08.07.0粒径分布D902512.5粒径分布Dmax4030球形镍钴锰氢氧化物外观：目视为灰黑色粉末,微观形貌为球形或类球形、无机械杂质。以25kg/桶为规格进行包装。化学指标：分 析 项 目控 制 标 准 %典型值钴 Co12.0-13.012.55镍 Ni31.5-32.532.12铁 Fe0.0050.004铅 Pb0.0050.004锰 Mn17.5-18.517.88铜 Cu0.0020.001钙 Ca0.0050.002镁 Mg0.0050.003钠 Na0.0100.004物理性能：测 试 项 目控 制 标 准典型值松装密度1.0g/cm31.6振实密度1.52.1粒径分布D101.04.8粒径分布D502.01010.2粒径分布D902516.6粒径分布Dmax51363.3工艺流程1高活性四氧化三钴工艺技术方案A、主要原辅料生产四氧化三钴的主要原辅料为：氯化钴、碳铵等。生产主要原辅料表序号名 称规 格备注1氯化钴电池级2碳铵电池级B、工艺流程年产5000吨四氧化三钴生产线,采用氯化钴、碳铵等为主要原材料,进行络合沉淀反应,再经过洗涤分离、煅烧等环节生成四氧化三钴,产品经自然冷却,气流粉碎、筛分混匀后,分装入库。四氧化三钴的工艺流程图溶 解过 滤纯 水过 滤反 应洗涤过滤煅 烧过 筛包 装成 品CoCl2洗 水过 滤处 理达标排放渣除 铁溶 解纯 水碳 铵C、工艺说明：原料准备阶段配制一定浓度的钴盐溶液备用；配制一定浓度的碳铵溶液备用。控制合成在指定温度、pH值、原料液流量、搅拌强度下合成碳酸钴中间体。固液分离、杂质分离对中间体浆料进行过滤、洗涤等操作,将杂质成分与主成分分离,得到一定含水率的中间体。煅烧、包装中间体在特定温度和气氛下进行煅烧,煅烧后经过过筛、混料、包装后可作为产品直接出售。2球形镍钴锰三元氧化物技术方案A、主要原辅料生产球形镍钴锰三元氧化物的主要原辅料为：硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰、氢氧化钠、液氨、高纯氮气等。生产主要原辅料表序号名 称规格备注1硫酸钴电池级2硫酸镍电池级HG/T2771-19963硫酸锰电池级4氢氧化钠32%离子膜液碱6氨水工业级7氮气高纯99.9%B、工艺流程以钴镍锰盐或溶液与氨水、液碱用多元络合剂,经复合络合共沉淀湿法合成钴镍锰氢氧化物,经非均匀成核沉淀改性技术进行掺杂改性,分别在烘干炉中经110的温度进行氧化焙烧后,生成钴镍锰复合氢氧化物,产品混批、筛分混匀后,分装入库。工艺流程图如下：MnSO4溶 解过 滤纯 水液 碱过 滤反 应洗涤过滤烘 干过 筛包 装成 品NiSO4CoSO4氨 水过 滤洗 水过 滤处 理达标排放渣除 铁C、关键技术的先进性颗粒成球调控制技术：有效控制镍钴锰氢氧化物的成核与生长速度,实现对颗粒球形化的有效控制。包覆和掺杂技术：用非均匀成核沉淀法有效控制掺杂量和包敷厚度,保证其均匀性.控制活性热分解技术:控制镍钴锰氧化产物的活性,避免形成活性较低的含杂相氧化物.自行高密度球形镍钴锰氢氧化物复合络合共沉淀湿法合成和非均匀成核沉淀改性技术,实现材料的高振实密度和良好形貌,同时降低原料成本。球形原料具有良好的形貌,粉末堆积紧密,振实密度大,可达到2.4 g/cm3以上,从而使用产品具有更高的体积能量密度。本项目采用配合物液相共沉淀法制备LiNixCosMnyO2用镍钴锰复合氢氧化物。研究镍钴锰共沉淀产物中杂质的存在形态与形成机制,优化反应器与成球工艺,获得杂质含量低、化学反应活性高、团聚紧密的原子级水平混合的高密度球形前驱体原料。并通过非均匀成核沉淀法进行Al、Mg掺杂或包敷. 由于镍、钴、锰的共沉淀反应稳定常数差异较大,采用单一配合剂时镍、钴、锰在产物中分布不均匀,本项目采用多种配合剂并控制共沉淀条件来调整镍、钴、锰的共沉淀动力学。氢氧化物控制气氛氧化分解成球形镍钴锰氧化物,实现有效包敷和掺杂,大幅度提高材料密度和稳定性。本项目通过对共沉淀产物进行控制气氛热处理,将其转化为组成与结构稳定的氧化物,从而对共沉淀产物的组成与价态没有严格要求,可以简化共沉淀过程,并且热处理后得到的氧化物组成与结构稳定,因此确保了与锂源化合物进行高温合成时物料配比的准确性,易于实现规模化生产。另外,本项目通过采用非均匀成核法包覆技术对进行表面包覆Al2O3、MgO、TiO2等改性,从而提高正极材料的热稳定性与安全性。D技术效果性及产品特点作为锂离子电池正极材料,LiNixCoMnyO2是非常接近于钴酸锂的产品,已有研究工作表明,与钴酸锂相匹配的电化学体系完全适用于镍钴锰体系。它具有容量高、热稳定性好、价格低廉等优点,将成为锂离子电池的重要正极材料。与现有锂离子电池正极材料前躯体四氧化三钴及二氧化锰相比,其最大的优势体现在三个方面。优异的物理性能：镍钴锰复合前躯体球形度高、流动性好、分散性好、密度高,有利于制备高能量密度、加工性能好的三元正极材料；优异的电化学性能：由此制备的镍钴锰酸锂材料容量高, 比四氧化三钴及二氧化锰制备的钴酸锂及锰酸锂正极材料容量高10-50%,经改性的材料具有更加优异的热稳定性和循环性能,可用于小型动力电池；低廉的成本：与四氧化三钴材料比,前躯体中钴含量大大降低,成本低廉,性价比高。LiNixCoMnyO2是一种新型锂离子电池正极材料,显著特点是容量高、安全性高、成本低,可取代钴酸锂在电池中的应用。E产品技术性能水平与国外同类产品技术的比较项目的主要竞争对手集中在两家国外公司,分别是3M,OMG和国几家公司。产品特点与竞争优势如下表所示。公 司3MOMG国某公司一国某公司二本项目容量mAh/g165160155150165倍率特性3C容量与1C容量之比 90%90%858090%循环性能500次容量保持率 80% 80% 75% 80% 80%振实密度g/cm32.32.62.32.42.22.52.22.42.5成本高中高低低综合竞争力优良良优良优在竞争对手中,3M、OMG 的性能与本项目类似,但成本高,在低成本电池的应用中存在障碍,从性价比来看,本项目产品具有较强的市场竞争力。但最主要的缺点是前躯体合成困难和体积能量密度低小,要实现大规模应用必须解决三大问题：一是要开发低成本、适于规模化生产的前驱体制备方法；二是要大幅度改善和提高材料的电化学性能；三是有效控制材料的粒径分布和形貌,提高其振实密度。而本项目工艺可有效解决此问题。3.4 新增设备及生产设施介绍本项目需要购置的生产设备、检测仪器等共计2244台套,总价值14841万元。详见设备清单：一、年产5000吨四氧化三钴生产线主要设备清单工序序号设备数量个/台厂家规格型号单机功率Kw总功率Kw单价合计备注配料工序1风淋门200242投料系统1505080803碳铵溶解槽4阿丽贝、中环带搅拌、PPH材质、20m34钴液配置槽配料2阿丽贝、中环带搅拌、PPH材质、20m37.51512245钴液储槽2阿丽贝、中环PPH材质、20m300510冶炼线钴液储存用6钴配置液储槽5阿丽贝、中环
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