山东关于成立碳纤维制品生产加工公司可行性分析报告.docx
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1、泓域咨询/山东关于成立碳纤维制品生产加工公司可行性分析报告山东关于成立碳纤维制品生产加工公司可行性分析报告规划设计/投资分析/产业运营报告摘要说明碳纤维是由有机纤维(主要是聚丙烯腈纤维)经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上,具有强度高、比模量高(强度为钢铁的10倍,质量仅有铝材的一半)、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能,是军民用重要基础材料,应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料,树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料,强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金,在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而
2、碳纤维成本也相对较高,虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料,但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益,传统材料依然为主力军。xxx公司由xxx实业发展公司(以下简称“A公司”)与xxx科技发展公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出资300.0万元,占公司股份78%;B公司出资90.0万元,占公司股份22%。xxx公司以碳纤维制品产业为核心,依托A公司的渠道资源和B公司的行业经验,xxx公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。xxx公司计划总投资17368.57万元,其中:固定资产投资15302.96万元,占
3、总投资的88.11%;流动资金2065.61万元,占总投资的11.89%。根据规划,xxx公司正常经营年份可实现营业收入18182.00万元,总成本费用14159.32万元,税金及附加285.86万元,利润总额4022.68万元,利税总额4863.39万元,税后净利润3017.01万元,纳税总额1846.38万元,投资利润率23.16%,投资利税率28.00%,投资回报率17.37%,全部投资回收期7.26年,提供就业职位353个。碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料,由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说,它是碳的同素异形体。按照力学性能分类,碳纤维可分为标准模量
4、(230GPa左右)、中模量(280350GPa)和高模量(350GPa)三类;按照纤维丝束大小分类,可分为小丝束(或标准丝束,24K)和大丝束(24K)两大类;按不同的前驱体分类,聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%,沥青基碳纤维占7%,黏胶基碳纤维只占1%。第一章 总论一、拟筹建公司基本信息(一)公司名称xxx公司(待定,以工商登记信息为准)(二)注册资金公司注册资金:390.0万元人民币。(三)股权结构xxx公司由xxx实业发展公司(以下简称“A公司”)与xxx科技发展公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出资300.0万元,占公司股份78%;B公司出资90.0万元,占公司
5、股份22%。(四)法人代表杜xx(五)注册地址xxx高新区(以工商登记信息为准)山东省,中国华东地区的一个沿海省份,简称鲁,省会济南。位于中国东部沿海北纬3422.9-3824.01,东经11447.5-12242.3之间,自北而南与河北、河南、安徽、江苏4省接壤。山东中部山地突起,西南、西北低洼平坦,东部缓丘起伏,地形以山地丘陵为主,东部是山东半岛,西部及北部属华北平原,中南部为山地丘陵,形成以山地丘陵为骨架,平原盆地交错环列其间的地貌,类型包括山地、丘陵、台地、盆地、平原、湖泊等多种类型;地跨淮河、黄河、海河、小清河和胶东五大水系;属暖温带季风气候。截至2019年9月,山东省辖16个地级市
6、,共57个市辖区、27个县级市、53个县,合计137个县级行政区。664个街道、1092个镇、68个乡,合计1824个乡级行政区。截至2019年末,山东省常住人口10070.21万人,地区生产总值71067.5亿元,人均生产总值70653元。(六)主要经营范围以碳纤维制品行业为核心,及其配套产业。(七)公司简介xxx公司由A公司与B公司共同投资组建。公司坚持以科技创新为动力,建立了基础设施较为先进的技术中心,建成了较为完善的科技创新体系。通过自主研发、技术合作和引进消化吸收等多种途径,不断推动产品技术升级。公司主导产品质量和生产工艺居国内领先水平,具有显著的竞争优势。顺应经济新常态,需要公司积
7、极转变发展方式,实现内涵式增长。为此,公司要求各级单位通过创新驱动、结构优化、产业升级、提升产品和服务质量、提高效率和效益等路径,努力实现“做实、做强、做大、做好、做长”的发展理念。依托A公司的渠道资源和B公司的行业经验,xxx公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。二、公司主营业务说明根据规划,依托xxx高新区良好的产业基础和创新氛围,充分发挥区位优势,全力打造以碳纤维制品为核心的产业示范项目。碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料,由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说,它是碳的同素异形体。按照力学性能分类,碳纤维
8、可分为标准模量(230GPa左右)、中模量(280350GPa)和高模量(350GPa)三类;按照纤维丝束大小分类,可分为小丝束(或标准丝束,24K)和大丝束(24K)两大类;按不同的前驱体分类,聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%,沥青基碳纤维占7%,黏胶基碳纤维只占1%。碳纤维(CarbonFiber,简称CF)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机纤维采用高温分解法在1,000以上高温的惰性气体下碳化(去除除碳以外绝大多数元素)制成的,是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。碳纤维具有出色的力学性能和化稳定,密度比铝低强钢高,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的
9、比模量的纤维,并具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐磨擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点,是发展国防军工与国民经济的重要战略物资,广泛应用于军工、航空航天、体育用品、汽车工业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等领域。第二章 公司组建背景分析一、碳纤维制品项目背景分析碳纤维是由有机纤维(主要是聚丙烯腈纤维)经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上,具有强度高、比模量高(强度为钢铁的10倍,质量仅有铝材的一半)、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能,是军民用重要基础
10、材料,应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料,树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料,强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金,在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高,虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料,但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益,传统材料依然为主力军。全产业链看,制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核心环节,整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳纤维的前驱体,高质量的PAN原丝是制备高性能碳纤维的前提条件,但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成,其产业化工艺以及反
11、应装置核心技术是关键。例如据合成纤维工业2019年第42卷,碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断,且严格限制对华出口,如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后。碳纤维一般不是单独使用,而是以复合材料的形式被使用,一般以树脂碳纤维居多。除PAN原丝外,碳纤维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础,亦制约着碳纤维产业的发展。碳纤维复合材料中主要成分除碳纤维外,还有树脂基材。碳纤维原丝即PAN原丝质量固然重要,但若在中游复材环节,没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材,以及没有用于配套生产复材的核心设备,碳纤维仍然无法得到大规模的应用。碳纤维制备过程中,质量过关的原丝是产业化的前提。碳纤维的强度显著地
12、依赖于原丝的致密性和微观形态结构,质量过关的原丝是实现产业化的前提,是稳定生产的基础。目前,比较常用的纺丝工艺是湿法纺丝、干湿法(干喷湿纺)纺丝。在致密性方面,干喷湿纺纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法,且成本相比于湿法较低。在同样的纺丝装备及能源消耗条件下,干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的2-8倍,PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。干喷湿纺中,纺丝液从喷丝孔喷出形成细流后,先经过一段空气层(1-20厘米),再进入凝固浴,在凝固浴中完成固化,可实现高速纺丝,用于生产高性能的纤维,同时具有干法和湿法的优点。干喷湿纺也是当前国际碳纤维巨头的主要纺丝方法,日本东丽的主流型号T700、T
13、800、T1000碳纤维都是采用干喷湿纺制备而成。截止2018年,国内企业的碳纤维大部分仍采用湿法纺丝制备,顶尖龙头已成功掌握干喷湿纺工艺。碳纤维技术发展至今已经历三代变迁,同时实现高的拉伸强度和弹性模量是目前碳纤维研制过程中的技术难点。近年来日美从两条不同技术路径在第三代碳纤维上取得技术突破,并有望在未来5-10年内实现工业化生产,对于提高战机、武器的作战能力意义重大。东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术使得碳纤维强度和弹性模量都得到大幅提升,是通过精细控制碳化过程,在纳米尺度上改善碳纤维的微结构,对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制。以当前东丽较为先进的碳纤维制品T1100G为
14、例,T1100G的拉伸强度和弹性模量分别为6.6GPa和324GPa,比T800提高12%以及10%,正进入产业化阶段。美国佐治亚理工学院从原丝制备工艺入手,利用创新的PAN基碳纤维凝胶纺丝技术,通过凝胶把聚合物联结在一起,产生强劲的链内力和微晶取向的定向性,保证在高弹性模量所需的较大微晶尺寸情况下,仍具备高强度,从而将碳纤维拉伸强度提升至5.55.8GPa,拉伸弹性模量达354375GPa。中游的碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能
15、上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料以满足各种不同的要求。复合材料根据不同物相在空间上的连续性,可以将其分为基体与增强材料。一般而言,碳纤维不单独应用于下游领域,常作为增强材料形成复合材料。碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。在CFRP中,受力的是碳纤维,树脂在其中起到粘结的作用。CFRP以其明显的减重增强的作用而广泛应用于航天航空、体育娱乐用品等领域。换句话说,碳纤维复合材料才是直接接触下游市场的应用形式。碳纤维复合材料的制备难度,一方面在于基体树脂材料的选择,另一方面在于成型技术。基体树脂材料的性能以及相对应
16、的与碳纤维的配套体系,决定的是材料设计环节。但在该环节完成之后,无论制作试样还是量产,都离不开成型以及相关技术,虽然实际上两个环节不能完全分开。成型加工过程赋予材料一定的形态,使之体现出必要的特性。与此同时,碳纤维复合材料成型中部分技术的成功实现,是碳纤维在商业航空领域得以规模化应用的前提。用于航空航天领域的CFRP构件此前大多使用预浸料工艺,但是预浸料工艺的成本较高,因预浸料的裁减和铺叠过程是人工成本和工艺时间消耗最大的环节。为改进这一局面,由飞机制造商与材料供应商共同研究开发出来的成型技术自动铺放技术,达到了通过自动化和高速化完成对大型复合材料部件的成型、提高生产效率、降低生产成本的目的。
17、通常使用铺放成型技术可以比其他的成型工艺减少成本至少30%-50%。正是由于自动铺放成型技术的出现,CFRP在商用客机上的规模化应用才能够成为现实。除了航空航天(国防)、风电领域外,碳纤维复合材料还被广泛应用于包括民用飞机、汽车、体育休闲、混配模成型、电缆芯、建筑建材、压力容器、船舶、电子电器等多个领域。当然目前由于碳纤维材料本身的成本相对较高,限制了其大面积应用,但是我们认为随着我国在民机制造领域、新能源汽车以及国内风电领域工艺技术的不断改进,以及碳纤维制造成本的持续下降,未来我国碳纤维市场需求将保持快速增长。二、碳纤维制品项目建设必要性分析碳纤维是含碳量大于95%的纤维材料,由聚丙烯腈、黏
18、胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说,它是碳的同素异形体。按照力学性能分类,碳纤维可分为标准模量(230GPa左右)、中模量(280350GPa)和高模量(350GPa)三类;按照纤维丝束大小分类,可分为小丝束(或标准丝束,24K)和大丝束(24K)两大类;按不同的前驱体分类,聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的92%,沥青基碳纤维占7%,黏胶基碳纤维只占1%。碳纤维性能优异,具有耐腐蚀,抗氧化,不生锈等优良性质。但碳纤维由于横向耐冲力差、耐磨性差,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料,其中树脂型复合材料生产最多,使用最为广泛。据不完全统计,多达45家
19、企业参与了碳纤维投资,到2017年投入近300亿巨额资金。但直至2015年,我国碳纤维市场开始进入理性化发展,各大碳纤维企业开始拓宽视角,上游下游齐发力,国内碳纤维产业正在形成新的局面。2017年,我国碳纤维产能达到2.6万吨,实际产量约7400吨,销量/理论产能比例为28.5%,较2016年有较大提升,但仍低于国际平均水平的57.3%。主要是我国的产业化和商业化水平有限,较全球平均水平仍存在较大的提升空间。在我国碳纤维消费领域,体育休闲领域竞争激烈,高端领域供应不足。2017年我国碳纤维消费量约2.35万吨,其中体育用品占消费比例51%,而航空航天占比仅3.8%。但随着国产大飞机C919、C
20、929的逐步问世及军用飞机的研发,碳纤维复合材料在航空航天领域的应用也将愈加广泛,国产碳纤维在高端领域的研发也将持续深入。已投产的C919机身中碳纤维复合材料用量约为12%,正在研发的C929机身中碳纤维复合材料有望超过50%;随着战机的更新换代,更高碳纤维复合材料含量的先进战机成为新需求,这些均将成为国产碳纤维向高端领域发展的动力。随着国防、军工、航天、航空、新能源汽车等领域的不断发展,未来高性能纤维需求仍将保持较高的复合增长率,行业空间广阔。我国碳纤维需求随着自给率提高将有进一步增长,从产量和进口量趋势看,到2020年我国碳纤维产量及进口量基本持平,消费量预计达到3.3万吨,2017-20
21、20年年均复合增长率约12.0%。三、鼓励中小企业发展改革开放40年来,民间投资和民营经济由小到大、由弱变强,已日渐成为推动我国经济发展、优化产业结构、繁荣城乡市场、扩大社会就业的重要力量。从投资总量占比看,2012年以来,民间投资占全国固定资产投资比重已连续5年超过60%,最高时候达到65.4%;尤其是在制造业领域,目前民间投资的比重已经超过八成,民间投资已经成为投资的主力军。国家发改委出台关于鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业的实施意见,对各地、各部门在鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业方面提出了十条要求,包括清理规范现有针对民营企业和民间资本的准入条件、战略性新兴产业扶持资金等公共资
22、源对民营企业同等对待、支持民营企业充分利用新型金融工具,等等。这一系列的措施,目的是鼓励和引导民营企业在节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业领域形成一批具有国际竞争力的优势企业。统计数据显示,民营经济如今已成为中国经济的中坚力量。截至2017年年底,我国实有个体工商户6579.4万户,私营企业2726.3万户,广义民营企业合计占全部市场主体的94.8%。而且,民营经济解决了绝大部分就业,是技术进步和创新的巨大驱动力:创造了60%以上GDP,贡献了70%以上的技术创新和新产品开发,提供了80%以上的就业岗位。十九大报告提出,毫不动摇巩固和发展公
23、有制经济,毫不动摇鼓励、支持、引导非公有制经济发展。四、宏观经济形势分析充分发挥有效投资关键作用,要落实到工业、制造业。加快新旧动能转换,扩大完善基金支持,撬动社会和企业投资;改造提升传统产业,支持制造业技术改造,加快发展新兴产业;企业要专注主业,集中力量稳投资、补短板、强弱项、调结构,主动取得支持,做强做大做优。第三章 市场营销一、碳纤维制品行业分析中国市场碳纤维需求量取得了高增长。据统计,2016年国内市场需求量达到19563吨,对比2015年增长了2774吨(16.5%),其中,核心驱动因素是风电叶片用大丝束碳纤维的迅猛增长;测算2017年碳纤维需求量达到21911吨。从下游需求来看,体
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