巴中碳纤维风电叶片项目可行性研究报告(模板).docx
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1、泓域咨询/巴中碳纤维风电叶片项目可行性研究报告巴中碳纤维风电叶片项目可行性研究报告xxx有限责任公司目录第一章 背景及必要性9一、 碳纤维国际市场情况9二、 风电叶片是我国碳纤维第一大应用领域11三、 碳纤维:备受瞩目的轻量化材料14四、 强化产业协作配套18五、 项目实施的必要性19第二章 市场分析20一、 国内市场情况20二、 碳纤维产业链分析22三、 碳纤维产业应用场景广阔,需求持续扩容23第三章 项目承办单位基本情况25一、 公司基本信息25二、 公司简介25三、 公司竞争优势26四、 公司主要财务数据28公司合并资产负债表主要数据28公司合并利润表主要数据28五、 核心人员介绍28六
2、、 经营宗旨30七、 公司发展规划30第四章 项目概述33一、 项目概述33二、 项目提出的理由35三、 项目总投资及资金构成36四、 资金筹措方案36五、 项目预期经济效益规划目标36六、 项目建设进度规划37七、 环境影响37八、 报告编制依据和原则37九、 研究范围39十、 研究结论39十一、 主要经济指标一览表39主要经济指标一览表40第五章 产品规划与建设内容42一、 建设规模及主要建设内容42二、 产品规划方案及生产纲领42产品规划方案一览表42第六章 建筑工程说明44一、 项目工程设计总体要求44二、 建设方案46三、 建筑工程建设指标48建筑工程投资一览表48第七章 项目选址可
3、行性分析50一、 项目选址原则50二、 建设区基本情况50三、 积极融入新发展格局和成渝地区双城经济圈建设54四、 项目选址综合评价57第八章 法人治理结构58一、 股东权利及义务58二、 董事60三、 高级管理人员64四、 监事67第九章 SWOT分析说明69一、 优势分析(S)69二、 劣势分析(W)70三、 机会分析(O)71四、 威胁分析(T)71第十章 节能说明75一、 项目节能概述75二、 能源消费种类和数量分析76能耗分析一览表76三、 项目节能措施77四、 节能综合评价78第十一章 工艺技术方案79一、 企业技术研发分析79二、 项目技术工艺分析81三、 质量管理82四、 设备
4、选型方案83主要设备购置一览表84第十二章 组织机构管理85一、 人力资源配置85劳动定员一览表85二、 员工技能培训85第十三章 劳动安全分析88一、 编制依据88二、 防范措施89三、 预期效果评价93第十四章 项目环境保护95一、 编制依据95二、 环境影响合理性分析95三、 建设期大气环境影响分析97四、 建设期水环境影响分析97五、 建设期固体废弃物环境影响分析98六、 建设期声环境影响分析98七、 环境管理分析99八、 结论及建议100第十五章 投资估算102一、 投资估算的依据和说明102二、 建设投资估算103建设投资估算表105三、 建设期利息105建设期利息估算表105四、
5、 流动资金107流动资金估算表107五、 总投资108总投资及构成一览表108六、 资金筹措与投资计划109项目投资计划与资金筹措一览表110第十六章 经济效益分析111一、 基本假设及基础参数选取111二、 经济评价财务测算111营业收入、税金及附加和增值税估算表111综合总成本费用估算表113利润及利润分配表115三、 项目盈利能力分析115项目投资现金流量表117四、 财务生存能力分析118五、 偿债能力分析119借款还本付息计划表120六、 经济评价结论120第十七章 项目招标方案122一、 项目招标依据122二、 项目招标范围122三、 招标要求122四、 招标组织方式123五、 招
6、标信息发布123第十八章 总结分析124第十九章 附表附件126主要经济指标一览表126建设投资估算表127建设期利息估算表128固定资产投资估算表129流动资金估算表130总投资及构成一览表131项目投资计划与资金筹措一览表132营业收入、税金及附加和增值税估算表133综合总成本费用估算表133固定资产折旧费估算表134无形资产和其他资产摊销估算表135利润及利润分配表136项目投资现金流量表137借款还本付息计划表138建筑工程投资一览表139项目实施进度计划一览表140主要设备购置一览表141能耗分析一览表141第一章 背景及必要性一、 碳纤维国际市场情况(一)全球碳纤维需求稳健增长,风
7、电占比最高自2010年以来,全球碳纤维需求量保持稳健增长,从2010年的不足5万吨攀升至2020年的10.7万吨,主要得益于碳纤维的下游应用场景不断丰富,同时在很多领域对传统材料的替代程度日益提升。2020年,虽然部分下游行业受疫情冲击,但全球碳纤维的整体需求量较2019年仍有提升,增长势头未减。从碳纤维应用领域来看,2020年风电叶片对碳纤维的需求量占比最高,且较2019年有3pct的增长,是需求占比增长幅度最大的应用领域。民用航空方面受疫情严重影响,致使航空航天领域碳纤维用量明显下滑,其需求量占比从23%下降至15%,但由于航空航天级的碳纤维材料价格高昂,其碳纤维产品需求金额仍然占据首位,
8、高达38%。从碳纤维产品类型来看,2020年大丝束产品需求量占比增长最为显著,从41%提升到45%,原因是大丝束产品在风电市场驱动下需求增长强劲。(二)美日碳纤维产能久居前列,中国碳纤维发展驶入快车道从2020年世界碳纤维产能的区域分布来看,美国、中国大陆和日本位列前三甲,合计拥有全球总产能的60%。根据赛奥碳纤维数据,美国运行产能为37300吨,占全球总运行产能的21.7%,主要为赫氏及部分日资企业(如东丽)。中国近年来在整体产能方面取得了长足进步,其中大陆碳纤维运行产能已占到全球总运行产能的21%,相关生产企业以吉林碳谷、中复神鹰等内资碳纤维企业为主。日本碳纤维运行产能为29200吨,东丽
9、、帝人、三菱三大本土巨头是供应主力。从2020年全球碳纤维企业产能排名来看,日本东丽(Toray)、德国SGL碳纤维、日本三菱(MCCFC)、日本帝人(Teijin)和美国赫氏(Hexcel)位居前五,日资企业实力显赫。2020年日本东丽、日本三菱和日本帝人合计碳纤维运行产能约为5.6万吨,而同年日本国内运行产能仅为2.92万吨,原因是日本碳纤维企业在世界多地开展投资并购活动,在北美、欧洲等区域均有布局,其中日本东丽在美国的产能规模甚至超过本土。无论是自建产能还是并购产能,日本东丽(Toray)都位居首位。日本东丽1926年创立之初从人造丝制造起步,随后根据市场需求不断丰富自身产品体系,陆续研
10、发出了合成纤维、树脂、薄膜等尖端材料,并将产品推广至全球,成为世界材料领域无可争议的“领头羊”。2020年全球新增的碳纤维产能中,中国大陆企业表现出色,吉林碳谷、中复神鹰、光威复材三家企业共增加产能6000吨,是世界新增产能的主要贡献者。二、 风电叶片是我国碳纤维第一大应用领域碳纤维性能优异,被广泛应用于风电叶片。碳纤维具备低密度、高强度、高弹性、耐腐蚀、热膨胀系数低等优良特性。其轻便的特点使得风电叶片在长度增加的同时,重量更轻。轻量化还可以适当降低对涡轮和塔架组件强度的要求,节约其他部件成本,从而对冲碳纤维较高的生产成本。同时,碳纤维能够让风电机组更好地抗击恶劣气候条件。此外,碳纤维还能提高
11、风能转化效率,且由于碳纤维叶片更薄更长更细,同时能够提高叶片动能的输出效率。但由于碳纤维价格目前仍旧较高,考虑到叶片的制造成本,碳纤维目前只应用到叶片主梁帽、蒙皮表面、叶片根部、叶片前后缘防雷系统等关键部位,其中最主要的应用部位是主梁帽。风电叶片是国内碳纤维的主要应用领域,也将是“十四五”期间碳纤维下游需求增长最快的领域,未来发展空间广阔。近年来,随着风电叶片大型化、风电机组装机量稳步增加,装机方向逐步从陆上小功率机组向海上大功率机组转移,碳纤维在风电领域的用量大幅增长。根据赛奥碳纤维统计数据,2020年中国碳纤维下游应用中,风电叶片需求量占比最大,达40.9%;2020年全球风电叶片碳纤维的
12、总需求量为3.06万吨,同比增长20%,我国风电叶片碳纤维需求量约为2万吨,同比增长45%。预计2025年全球风电叶片碳纤维的需求量将增至9.34万吨,2020-2025年间的CAGR为25%,风电叶片市场空间较为广阔。中国风电装机容量增速显著,根据国家能源局统计,2017-2020年间,我国风电装机规模持续上行,新增风电装机规模逐年提高,利好风电用碳纤维需求提升。2020年我国累计风电装机规模达到281.7GW,同比增长34.1%,新增风电装机规模达71.7GW,同比增长179%。根据中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)的统计,我国新增的风电机组的单机容量不断增大,因为大功率风电机组
13、的风能利用率高,且风机的单位发电成本低。我国单机容量为2-2.9MW风电机组装机容量占比从2019年的72.1%下降至2020年的61.1%,而单机容量3.0MW及以上风电机组装机容量从2019年的27.65%增长至2020年的37.9%。风电叶片大型化是风电的发展趋势,当前风轮直径已突破125m,未来正朝着长度为150m、250m的大型风电叶片前进。传统的风电叶片制造材料为玻璃纤维复合材料,全玻璃钢叶片已经无法满足风电叶片大型化的要求。而碳纤维在实现风电叶片大型化、轻量化时的主要优势是在满足一定强度要求的前提下,具有其他材料不具备的高比模量,因此碳纤维材料是更加理想的选择。例如,3MW的风机
14、的叶片,使用碳纤维替代传统的玻璃纤维,叶片的重量将减少32%,成本下降约16%。我国风电市场高景气,风电装机规模有望进一步扩大。四百余家风能企业在2020年北京国际风能大会上联合发布的风能北京宣言指出:在“十四五”规划中,须为风电设定与“碳中和”国家战略相适应的发展空间,即保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后,中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦,到2030年中国风电累计装机容量至少达到8亿千瓦,到2060年至少达到30亿千瓦。根据GWEC的数据,截至2020年年底我国海上风电装机量为998.99万千瓦。2021年11月23日所发布的“十四五”海上风电装机量超预期,风电材
15、料迎来景气周期海上风电材料动态跟踪报告之一的测算,预计2021至2025年,我国新增海上风电装机规模可达3470万千瓦,因此2025年我国海上风电装机量可达4468.99万千瓦,2020-2025年间CAGR为35%。假设2021-2025年我国陆上新增风电装机量的CAGR为10%,假设2021-2025年陆上风电和海上风电的平均单机容量的CAGR与2017-2020年平均单机容量的CAGR一致。目前碳纤维主要应用在风机叶片的主梁结构,而主梁会采用碳纤维/玻璃纤维混合的方式实现性价比最大化,假设碳纤维的重量占主梁总重的60%。风机主梁结构质量超过叶片质量的一半,按50%计算,由此得到我国未来风
16、电市场对碳纤维的需求量。预计2025年我国风电领域碳纤维的需求量将达6.06万吨,风电领域碳纤维需求有望持续提升。三、 碳纤维:备受瞩目的轻量化材料(一)碳纤维属于新一代增强纤维,百年发展铸就高技术壁垒碳纤维(CarbonFiber)是由有机纤维在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量高于90%的无机高性能纤维,具体含碳量随种类不同而不同。碳纤维是一种力学性能优异的新材料,一方面其具有碳材料的固有本性特征,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,另一方面其又兼备纺织纤维的柔软可加工性,属于新一代增强纤维。回顾碳纤维技术百余年的发展历史,碳纤维材料的研发初期进展缓慢,成果寥寥,但中期取得重大技
17、术突破后便迎来了快速发展期。碳纤维最早萌芽于1880年爱迪生等人发明的碳丝,直至20世纪中期高性能碳纤维才正式在美国问世。20世纪70年代以后,碳纤维凭借其优异的性能在下游产业中迅速商业化,更多企业尝试将碳纤维应用于体育休闲、航空航天产业,获得了良好的市场反响。进入21世纪,碳纤维更是广泛应用于新能源装备、工业机器、建筑和汽车等多个领域,成为当今世界不可或缺的战略性新材料。(二)碳纤维性能优异,下游应用场景多元在力学性能方面,碳纤维较金属、塑料和玻璃纤维有更高的拉伸模量和拉伸强度,其拉伸模量一般是玻璃纤维的3倍、钛合金的2倍,拉伸强度至少是铝合金的9倍、钢材的6倍。同时,碳纤维的密度仅约为钢的
18、25%,钛合金的40%。因此碳纤维属于性能优越的轻量化材料,将其应用在风电、航空航天等领域中不仅可以提升产品的强度,还可以实现显著的减重。在极端环境的适应力方面,碳纤维同样有出色的性能表现。碳纤维耐超高温,非氧化气氛条件下可在2000时使用,在3000的高温下不会发生熔融软化。碳纤维也耐低温,在-180低温下钢铁会变得比玻璃脆,而碳纤维依旧具有弹性。此外,碳纤维耐浓盐酸、磷酸等介质侵蚀,耐腐蚀性超过黄金和铂金,同时也拥有较好的耐油性能。碳纤维还具有热膨胀系数小、导热系数大的特征,可以耐急冷急热,即使从3000的高温突然降到室温也不会炸裂。优异的力学性能加之出色的环境适应力,使碳纤维成为众多生产
19、、生活领域不可替代的新材料。比如,以碳纤维增强材料的树脂基复合材料(CFRP)既能应用于宇宙飞行器等尖端领域,也在风电叶片、体育休闲和建筑结构补强等方面发挥了重要作用。碳/碳复合材料(碳纤维及其制品制成的增强复合材料,C/C)以其低密度、耐烧蚀、高导热的优异性能在导弹、火箭、航天飞机等产品中得到了有效运用。伴随着社会经济的发展,碳纤维的应用场景有望持续拓宽,市场潜力有望进一步提升。(三)碳纤维分类标准多样,大小丝束碳纤维技术逐个突破碳纤维可以根据原丝类型、力学性能和单丝数量进行分类。依据原丝类型的不同,碳纤维可以分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。聚丙烯腈基碳纤维成品性
20、能优异,工艺简单,是碳纤维市场的主力产品,在世界碳纤维总产量中的占比约为90%;沥青基碳纤维虽然原料来源丰富,但产品性能较差,目前应用规模较小;粘胶基碳纤维技术难度大,制备成本高,但具有耐高温的性能,主要用于耐烧蚀材料等领域。依据拉伸强度和拉伸模量两大力学性能指标,碳纤维可以分为通用型碳纤维(强度在1000MPa、模量在100GPa左右)和高性能型碳纤维。而高性能型碳纤维又分为高强型(拉伸强度大于2000MPa)和高模型(拉伸模量大于300GPa),其中拉伸强度大于4000MPa的称作超高强型,拉伸模量大于450GPa的为超高模型。碳纤维在应用时多是作为增强材料而利用其优良的力学性能,因而在实
21、践中拉伸强度及模量是国际碳纤维分类的主要标准,多采用日本东丽(TORAY)的分类法。按照每束碳纤维中的单丝根数,碳纤维可以分为小丝束和大丝束两大类别。一般按照碳纤维中单丝根数与1000的比值命名,例如,12K指单束碳纤维中含有12000根单丝的碳纤维。通常将24K及以下型号的碳纤维归为小丝束。小丝束碳纤维早期以1K、3K、6K等型号为主,而后逐渐发展出12K和24K的品种。小丝束碳纤维性能优异但价格较高,一般用于航天军工等高科技领域,同时产品附加值较高的体育用品中也有所使用。小丝束碳纤维常见的下游产品包括有飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。一般48K及以上型号的碳纤维属于大
22、丝束,包括48K、50K、60K等型号。早期大丝束碳纤维产品性能与小丝束差距较大,没有得到广泛运用,但临近21世纪大丝束碳纤维技术取得重大突破,拉伸强度可达到3600MPa,随后大丝束产业迎来了高速发展期,生产成本和售价也不断降低。2020年国际市场大丝束碳纤维的售价约为13.5-14.5美元/千克,而小丝束碳纤维的售价则约为20-22美元/千克。大丝束产品往往运用于基础工业领域,包括土木建筑、交通运输和新能源装备等。如果以“性能价格比(每美元的拉伸强度和拉伸模量)”这一指标来衡量,大丝束产品通常更具优势。以ZOLTEK的大丝束碳纤维产品PANEX3348K为例,它每美元的拉伸强度和拉伸模量分
23、别达到205MPa和13GPa;而小丝束碳纤维T300-12K每美元的拉伸强度和拉伸模量仅为107MPa和7GPa。近年来大丝束产品的性能不断提升,性能价格比的优势愈发凸显,应用领域持续拓宽。在国际碳纤维产业发展初期,由于小丝束碳纤维的性能普遍优于大丝束碳纤维,率先开拓了碳纤维的下游应用场景,因此制备小丝束的生产技术更早成熟,我国碳纤维产业也遵循类似的发展路径。目前我国企业已掌握多种小丝束碳纤维的生产工艺,但在大丝束产品方面起步较晚,产业实力与美国、日本的国际碳纤维巨头仍有一定差距。在攻克大丝束技术难关时,国内企业往往面临缺乏标准、CV值(条干不匀变异系数)不稳定、毛丝占比高和碳化环节毛丝凸显
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