吉林市碳化硅项目可行性研究报告_模板.docx
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1、泓域咨询/吉林市碳化硅项目可行性研究报告报告说明目前已有多家车企在主逆变器中采用SiCMOSFET方案替代IGBT方案,如特斯拉Model3、比亚迪汉高性能版等。Model3共用到48颗意法半导体的SiCMOSFET,如果仍采用ModelX的英飞凌的IGBT,则需要54-60颗。即使成本上升370美金左右(按照艾睿供应商网站价格计算,实际大批量采购价格更低),但特斯拉考虑到损耗降低及体积节约等因素而选择SiC方案。800V架构下SiCMOSFET在新能源车的主逆变器中渗透率将进一步提升。考虑到成本因素,会率先在中高端车型上使用。1)损耗更低:根据ST的数据,800V系统下,1200VSiCMO
2、SFET较IGBT总损耗更低,在常用的25%负载下,SiCMOSFET损耗最多低于IGBT80%,在100%负载下,SiCMOSFET损耗最多低于IGBT60%。2)高压下性能优势更加明显:在400V左右的直流母线电压下,需要最大工作电压在650V左右的IGBT模块或单管。在800V的系统电压下,功率器件耐压需要提高到1200V以上。英飞凌、赛美控、罗姆、富士电机等均推出了1200V的车规级IGBT,但对比之下,SiC器件在高压下性能更好。根据ST的数据,在400V电压平台下,SiCMOSFET能够比IGBT器件拥有2-4%的效率提升;而在750V电压平台下其提升幅度则可增大至3.5-8%。对
3、比市场上的领先SiCMOSFET和IGBT器件参数可知,1200VSiC产品优势较650V产品优势更加明显,主要体现为损耗降低幅度更大。3)耐高温:SiC的结温更高,能够在超过175度的高温下正常工作,较IGBT更加适合高温环境。4)体积节约:根据ST,在10kHz工作频率和800V架构的情况下,对于一个210kW的逆变器,若采用全SiCMOSFET方案替代原先IGBT及二极管方案:1)使用总功率器件体积可从600mm2缩小5倍至120mm2;2)开关损耗和总损耗分别缩小为原来的3.9/1.9倍。3)损耗的降低使得PCU(电源控制单元)的尺寸得以减少,相对应的冷却系统体积也将得以简化。根据谨慎
4、财务估算,项目总投资43129.47万元,其中:建设投资34626.06万元,占项目总投资的80.28%;建设期利息753.09万元,占项目总投资的1.75%;流动资金7750.32万元,占项目总投资的17.97%。项目正常运营每年营业收入77500.00万元,综合总成本费用63895.26万元,净利润9920.00万元,财务内部收益率15.37%,财务净现值565.12万元,全部投资回收期6.64年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。综上所述,本项目能够充分利用现有设施,属于投资合理、见效快、回报高项目;拟建项目交通条件好;供电供水条件好,因而其建设条件有明显
5、优势。项目符合国家产业发展的战略思想,有利于行业结构调整。本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。目录第一章 项目概述9一、 项目名称及项目单位9二、 项目建设地点9三、 可行性研究范围9四、 编制依据和技术原则9五、 建设背景、规模10六、 项目建设进度12七、 环境影响12八、 建设投资估算13九、 项目主要技术经济指标13主要经济指标一览表14十、 主要结论及建议15第二章 背景及必要性16一、 SiC较IGBT具备耐高压、低损耗和高频三大核心优势16二、 SiC器件与传统产品价差持续收窄,具备经济效益指日
6、可待17三、 积极促进对外开放18四、 着力提升创新能力19五、 项目实施的必要性20第三章 行业发展分析22一、 预计2025年全球新能源汽车SiC市场规模将达到30.1亿美元22二、 碳化硅较硅更能满足高温、高压、高频等需求,下游应用领域广泛22第四章 建设方案与产品规划25一、 建设规模及主要建设内容25二、 产品规划方案及生产纲领25产品规划方案一览表25第五章 建筑物技术方案27一、 项目工程设计总体要求27二、 建设方案28三、 建筑工程建设指标29建筑工程投资一览表29第六章 发展规划分析31一、 公司发展规划31二、 保障措施32第七章 SWOT分析说明34一、 优势分析(S)
7、34二、 劣势分析(W)35三、 机会分析(O)36四、 威胁分析(T)36第八章 法人治理结构42一、 股东权利及义务42二、 董事44三、 高级管理人员48四、 监事50第九章 工艺技术方案53一、 企业技术研发分析53二、 项目技术工艺分析55三、 质量管理56四、 设备选型方案57主要设备购置一览表58第十章 组织机构、人力资源分析59一、 人力资源配置59劳动定员一览表59二、 员工技能培训59第十一章 项目进度计划62一、 项目进度安排62项目实施进度计划一览表62二、 项目实施保障措施63第十二章 原辅材料及成品分析64一、 项目建设期原辅材料供应情况64二、 项目运营期原辅材料
8、供应及质量管理64第十三章 投资方案66一、 编制说明66二、 建设投资66建筑工程投资一览表67主要设备购置一览表68建设投资估算表69三、 建设期利息70建设期利息估算表70固定资产投资估算表71四、 流动资金72流动资金估算表73五、 项目总投资74总投资及构成一览表74六、 资金筹措与投资计划75项目投资计划与资金筹措一览表75第十四章 项目经济效益分析77一、 经济评价财务测算77营业收入、税金及附加和增值税估算表77综合总成本费用估算表78固定资产折旧费估算表79无形资产和其他资产摊销估算表80利润及利润分配表82二、 项目盈利能力分析82项目投资现金流量表84三、 偿债能力分析8
9、5借款还本付息计划表86第十五章 项目招标方案88一、 项目招标依据88二、 项目招标范围88三、 招标要求88四、 招标组织方式90五、 招标信息发布94第十六章 风险评估分析95一、 项目风险分析95二、 项目风险对策97第十七章 项目总结分析99第十八章 附表附件100建设投资估算表100建设期利息估算表100固定资产投资估算表101流动资金估算表102总投资及构成一览表103项目投资计划与资金筹措一览表104营业收入、税金及附加和增值税估算表105综合总成本费用估算表106固定资产折旧费估算表107无形资产和其他资产摊销估算表108利润及利润分配表108项目投资现金流量表109第一章
10、项目概述一、 项目名称及项目单位项目名称:吉林市碳化硅项目项目单位:xx投资管理公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xx(以选址意见书为准),占地面积约98.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。三、 可行性研究范围报告是以该项目建设单位提供的基础资料和国家有关法令、政策、规程等以及该项目相关内外部条件、城市总体规划为基础,针对项目的特点、任务与要求,对该项目建设工程的建设背景及必要性、建设内容及规模、市场需求、建设内外部条件、项目工程方案及环境保护、项目实施进度计划、投资估算及资金筹措、经济效益及社会效益、项目风险等
11、方面进行全面分析、测算和论证,以确定该项目建设的可行性、效益的合理性。四、 编制依据和技术原则(一)编制依据1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要;2、中国制造2025;3、建设项目经济评价方法与参数及使用手册(第三版);4、项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据等。(二)技术原则按照“保证生产,简化辅助”的原则进行设计,尽量减少用地、节约资金。在保证生产的前提下,综合考虑辅助、服务设施及该项目的可持续发展。采用先进可靠的工艺流程及设备和完善的现代企业管理制度,采取有效的环境保护措施,使生产中的排放物符合国家排放标准和规定,重视安全与工业卫生使工程项目
12、具有良好的经济效益和社会效益。五、 建设背景、规模(一)项目背景SiC器件价格持续下降,与硅基器件价差已缩小至2-3倍。SiCSBD方面,根据Mouser数据显示,公开报价方面,650V的SiCSBD2020年底与Si器件的价差在3.8倍左右;1200V的SiCSBD的平均价与Si器件的差距在4.5倍左右。根据CASAResearch,实际成交价低于公开报价。2020年,650V的SiCSBD的实际成交价格约0.7元/A;1200V的SiCSBD价格约1.2元/A,较上年下降了20%-30%,实际成交价与Si器件价差已经缩小至2-2.5倍之间。SiCMOSFET实际成交价格方面,根据CASAR
13、esearch,650V的SiCMOSFET价格0.9元/A;1200V的SiCMOSFET价格1.4元/A,较2019年下降幅度达30%-40%,与Si器件价差也缩小至2.5-3倍之间,基本达到甜蜜点,将加速SiCMOS器件的市场渗透。综上,目前SiCMOSFET单价约为IGBT单价的3-4倍,目前主逆变器中的IGBT成本约为1500元,若全部替换为SiCMOSFET,考虑到器件节约,成本将增加3000-4000元左右。以当前成本来看,根据宁德时代、松下、LG新能源等的电池成本数据,电动车动力电池度电单价约为750元,到2025年有望降至560元;根据特斯拉、小鹏等在售车型的电池容量,当前电
14、动车平均电池容量约为55kwh,在百公里电耗逐步下降及续航里程不变的情况下,到2025年平均电池容量有望降至43kwh,则2022/2025E电池包的价格为41250/24000元。根据丰田的实验数据,采用全碳化硅模块可使续航里程提升5-10%,假设这将节约电池成本5-10%。根据测算,若仅考虑电池成本节约,当SiCMOSFET成本下降到IGBT器件成本的2倍左右时,将具备经济效益。若考虑使用SiC带来的冷却系统节约、外围器件节约、整体空间节约等,当SiCMOSFET成本下降到IGBT成本的2-2.5倍时采用SiC方案就将具备经济效益。根据测算,2020年全球新能源汽车SiC器件及模块市场规模
15、为2.7亿美元,预计到2025年达30.1亿美元,对应CAGR为62.3%;由此带来的2020年对SiC晶圆(6寸)的消耗量达13.7万片,预计到2025年将达199.6万片,对应CAGR为71.0%。全球新能源汽车渗透率的快速提升将驱动SiC市场规模高速增长,采取自上而下的方式,以新能源汽车销量为基础,考虑单车SiC器件或模块的价值量、不同零部件SiC渗透率等假设来进行测算。根据测算,至2025年全球新能源汽车消耗SiC衬底数量将达到199.6万片/年,考虑到当前有效衬底产能仍然稀缺,预计SiC功率器件供需偏紧格局将保持相当长时间。(二)建设规模及产品方案该项目总占地面积65333.00(折
16、合约98.00亩),预计场区规划总建筑面积120617.18。其中:生产工程89114.20,仓储工程14112.45,行政办公及生活服务设施9678.11,公共工程7712.42。项目建成后,形成年产xxx吨碳化硅的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况,xx投资管理公司将项目工程的建设周期确定为24个月,其工作内容包括:项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。七、 环境影响该项目投入运营后产生废气、废水、噪声和固体废物等污染物,对周围环境空气的影响较小。各类污染物均得到了有效的处理和处置。该项目的生产工艺、产品、污染物产生、治理及排
17、放情况符合国家关于清洁生产的要求,所采取的污染防治措施从经济及技术上可行。八、 建设投资估算(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资43129.47万元,其中:建设投资34626.06万元,占项目总投资的80.28%;建设期利息753.09万元,占项目总投资的1.75%;流动资金7750.32万元,占项目总投资的17.97%。(二)建设投资构成本期项目建设投资34626.06万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用30442.95万元,工程建设其他费用3141.00万元,预备费1042.11万元。九、 项目主要技
18、术经济指标(一)财务效益分析根据谨慎财务测算,项目达产后每年营业收入77500.00万元,综合总成本费用63895.26万元,纳税总额6835.33万元,净利润9920.00万元,财务内部收益率15.37%,财务净现值565.12万元,全部投资回收期6.64年。(二)主要数据及技术指标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积65333.00约98.00亩1.1总建筑面积120617.181.2基底面积40506.461.3投资强度万元/亩345.492总投资万元43129.472.1建设投资万元34626.062.1.1工程费用万元30442.952.1.2其他费用万元3141.00
19、2.1.3预备费万元1042.112.2建设期利息万元753.092.3流动资金万元7750.323资金筹措万元43129.473.1自筹资金万元27760.193.2银行贷款万元15369.284营业收入万元77500.00正常运营年份5总成本费用万元63895.266利润总额万元13226.677净利润万元9920.008所得税万元3306.679增值税万元3150.5910税金及附加万元378.0711纳税总额万元6835.3312工业增加值万元24204.2013盈亏平衡点万元34642.74产值14回收期年6.6415内部收益率15.37%所得税后16财务净现值万元565.12所得税
20、后十、 主要结论及建议本期项目技术上可行、经济上合理,投资方向正确,资本结构合理,技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。第二章 背景及必要性一、 SiC较IGBT具备耐高压、低损耗和高频三大核心优势SiCMOSFET较IGBT可同时具备耐高压、低损耗和高频三大优势。1)碳化硅击穿电场强度是硅的十余倍,使得碳化硅器件耐高压特性显著高于同等硅器件。2)碳化硅具有3倍于硅的禁带宽度,使得SiCMOSFET泄漏电流较硅基IGBT大幅减少,降低导电损耗。同时,SiCMOSFET属于单极器件,不存在拖尾电流,且较高的载流子迁移率减少了开关时间,开关损耗因此
21、得以降低。根据Rohm的研究,相同规格的碳化硅MOSFET较硅基IGBT的总能量损耗可大大减低73%。3)涵盖MOSFET自身特点,较IGBT具备高频优势。此外,据Wolfspeed研究显示,相同规格的碳化硅基MOSFET与硅基MOSFET相比,其尺寸可大幅减少至原来的1/10。碳化硅助力新能源汽车实现轻量化及降低损耗,增加续航里程。1)碳化硅较硅拥有更高热导率,散热容易且极限工作温度更高,可有效降低汽车系统中散热器的体积和成本。同时,SiC材料较高的载流子迁移率使其能够提供更高电流密度,在相同功率等级中,碳化硅功率模块的体积显著小于硅基模块,进一步助力新能源汽车实现轻量化。2)SiCMOSF
22、ET器件较硅基IGBT在开关损耗、导电损耗等方面具备显著优势,其在新能源汽车的应用可有效降低损耗。根据丰田官网,丰田预测SiCMOSFET的应用有助于提升电动车的续航里程约5%-10%。3)由于SiC材料具备更高的功率密度,所以同等功率下,SiC器件的体积可以缩小至1/2甚至更低;4)由于SiCMOSFET的高频特性,SiC的应用能够显著减少电容、电感等被动元件的应用,简化周边电路设计。从特斯拉的方案来看,主逆变器采用SiC能显著降低损耗和提升功率密度。特斯拉Model3在主逆变器中率先采用SiC方案(搭意法半导体的SiCMOSFET模组),替代原先ModelX主逆变器方案(搭载英飞凌的IGB
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