岳阳碳化硅项目申请报告(模板参考).docx
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1、泓域咨询/岳阳碳化硅项目申请报告岳阳碳化硅项目申请报告xx(集团)有限公司报告说明800V系统车型,车上需要加装大功率升压模块,广泛应用碳化硅。直流快充桩原本输出电压等级为400V,可直接给动力电池充电,但升级为800V后充电桩电压不再能够继续充电,因此需要一个额外的升压产品使400V电压能够上升到800V,进而给动力电池进行直流快充。在此技术方案下,这个器件需要能够满足大功率充电的功率,因此其价值量相比传统DC/DC要更大,而电源企业也将充分受益于此升压DC/DC产品的配置。高电压对功率器件提出更高要求,碳化硅将借助耐高压、耐高温、开关损耗低等优势在功率器件领域进行广泛应用。以OBC举例,从
2、Si设计转到SiC设计,功率器件和栅极驱动的数量减少30%以上,开关频率提高一倍以上。降低了功率转换系统的组件尺寸、重量和成本,同时提高运行效率。根据谨慎财务估算,项目总投资25721.12万元,其中:建设投资21014.57万元,占项目总投资的81.70%;建设期利息302.98万元,占项目总投资的1.18%;流动资金4403.57万元,占项目总投资的17.12%。项目正常运营每年营业收入46000.00万元,综合总成本费用37211.70万元,净利润6419.24万元,财务内部收益率18.78%,财务净现值9146.72万元,全部投资回收期5.84年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务
3、净现值良好,投资回收期合理。该项目符合国家有关政策,建设有着较好的社会效益,建设单位为此做了大量工作,建议各有关部门给予大力支持,使其早日建成发挥效益。本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息;项目建设方案、投资估算、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。目录第一章 市场预测9一、 轻载、低速工况下,碳化硅优势更佳9二、 碳化硅有望在800V系统中大显身手9第二章 背景及必要性13一、 800V时代到来,碳化硅迎来甜蜜时刻13二、 碳化硅具有低导通损耗、低开关损耗优势15三、 车载OBC、DC
4、-DC、PDU开始大规模应用碳化硅16四、 做大做强县域经济17五、 打造中部地区先进制造业聚集区17第三章 总论20一、 项目名称及项目单位20二、 项目建设地点20三、 可行性研究范围20四、 编制依据和技术原则20五、 建设背景、规模22六、 项目建设进度22七、 环境影响23八、 建设投资估算23九、 项目主要技术经济指标23主要经济指标一览表24十、 主要结论及建议25第四章 选址方案分析27一、 项目选址原则27二、 建设区基本情况27三、 坚持敞开门户促发展,打造湖南通江达海开放引领区29四、 项目选址综合评价31第五章 产品方案33一、 建设规模及主要建设内容33二、 产品规划
5、方案及生产纲领33产品规划方案一览表33第六章 建筑技术方案说明35一、 项目工程设计总体要求35二、 建设方案37三、 建筑工程建设指标38建筑工程投资一览表38第七章 运营模式分析40一、 公司经营宗旨40二、 公司的目标、主要职责40三、 各部门职责及权限41四、 财务会计制度44第八章 发展规划分析51一、 公司发展规划51二、 保障措施52第九章 人力资源分析55一、 人力资源配置55劳动定员一览表55二、 员工技能培训55第十章 工艺技术分析57一、 企业技术研发分析57二、 项目技术工艺分析59三、 质量管理61四、 设备选型方案62主要设备购置一览表63第十一章 进度计划方案6
6、4一、 项目进度安排64项目实施进度计划一览表64二、 项目实施保障措施65第十二章 项目节能说明66一、 项目节能概述66二、 能源消费种类和数量分析67能耗分析一览表68三、 项目节能措施68四、 节能综合评价71第十三章 投资估算及资金筹措72一、 投资估算的编制说明72二、 建设投资估算72建设投资估算表74三、 建设期利息74建设期利息估算表75四、 流动资金76流动资金估算表76五、 项目总投资77总投资及构成一览表77六、 资金筹措与投资计划78项目投资计划与资金筹措一览表79第十四章 项目经济效益评价81一、 基本假设及基础参数选取81二、 经济评价财务测算81营业收入、税金及
7、附加和增值税估算表81综合总成本费用估算表83利润及利润分配表85三、 项目盈利能力分析85项目投资现金流量表87四、 财务生存能力分析88五、 偿债能力分析89借款还本付息计划表90六、 经济评价结论90第十五章 项目招标及投标分析92一、 项目招标依据92二、 项目招标范围92三、 招标要求92四、 招标组织方式93五、 招标信息发布94第十六章 总结评价说明95第十七章 附表97主要经济指标一览表97建设投资估算表98建设期利息估算表99固定资产投资估算表100流动资金估算表101总投资及构成一览表102项目投资计划与资金筹措一览表103营业收入、税金及附加和增值税估算表104综合总成本
8、费用估算表104利润及利润分配表105项目投资现金流量表106借款还本付息计划表108第一章 市场预测一、 轻载、低速工况下,碳化硅优势更佳电驱采用碳化硅总损耗有效下降。美国能源部对纯电动车Nissan-Leaf做了能耗分布,77-82%能耗消耗在了风阻、刹车、滚阻上面,而电驱能量损耗约16%,在16%里面功率半导体又占其中的40%左右,剩下的60%是电机的损耗,功率半导体在电控里占整车的能量损耗约为6.4%,而碳化硅器件的总损耗相比硅器件下降了70%,采用碳化硅器件,全车总损耗下降约4.48%。现代800V系统采用英飞凌SiC模块续航提升了5%以上。现代汽车在支持800V快速充电的E-GMP
9、的主要装置上,采用了英飞凌的车载全SiC模块。通过采用低损耗的SiC,将车辆的续航距离延长了5%以上。首次应用E-GMP的电动汽车(EV)是2021年2月发布的“IONIQ5”。也就是说,该EV采用了英飞凌的车载全SiC模块。二、 碳化硅有望在800V系统中大显身手SiC由于其高耐压的特性,在1200V的耐压下阻抗远低于Si。从400V提升到800V,意味着电动汽车所有的高压元器件及管理系统都要提高标准,首当其冲的就是逆变器。功率器件是电动汽车逆变器的核心能量转换单元,目前,传统IGBT通常适应的高压平台在600-700V左右,如果直流母线电压提升到800V以上,那么对应的功率器件耐压则需要提
10、高到1200V左右。SiC由于其高耐压的特性,在1200V的耐压下阻抗远低于Si,对应的导通损耗会相应降低,同时由于SiC可以在1200V耐压下选择MOSFET封装,可以大幅降低开关损耗,这将大幅提高功率器件的效率。全球最高水平,1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2以下。作为为全球碳化硅龙头,Wolfspeed在电阻率指标控制方面表现优异,750V碳化硅导通电阻控制在2mcm2左右,900V碳化硅导通电阻控制在2.5mcm2以下,1200V碳化硅导通电阻控制在3.2mcm2左右,Rohm也表现出色,650V碳化硅导通电阻控制在2mcm2以下,1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2以下。与
11、Si逆变相比,SiC逆变技术的全部潜基于开关频率和压摆率高10倍的可能性。800V下SiC总功率损耗显著低于Si。当今最先进的400VSiIGBT逆变在8至10kHz的开关频率下运。电压压摆率通常高达5kV/s。传统Si技术和SiC技术在800V下的总功率损耗之间存在显著差异。SiC可以实现更高的功率密度。由于导通电阻低,在SiC半导体中产生的热损失很低。这允许更高的开关频率,紧凑的封装空间和减少功率模块的冷却能力需求。因此,SiC半导体比Si半导体需要更小的封装空间,可以实现更高的功率密度。轻载时,SiC低导通损耗对续航提升更加明显。使用SiC技术的MOSFET在开关过程中表现出比使用Si技
12、术更高的效率。低Rdson的优势是SiCMOSFET半导体在800V逆变器应用的主要原因。较宽的带隙和较低的表面电阻上较高的击穿电压,允许以较高的压摆率切换高电压,以上这些都是SiC的材料优势。由于更低的Rdson,开关损耗较低,可以应用较高的开关频率,特别是在轻载时,低导通损耗有对工况效率提升更加明显。在电机运行期间,逆变器会将电池提供的直流电压转换为快速脉冲电压,从而产生谐波交流(AC)电流,交流电又将产生转子跟随的旋转电磁场。通过这种方式,脉冲电信号逐渐接近均匀正弦波形(40kHz及更高)的最佳值,高频损耗减小。电流的频谱也会变得“更干净”,从而减少了以发热形式出现的谐波损耗。碳化硅在开
13、关状态下比采用硅IGBT的当前标准解决方案具有更高的电导率。在车辆层面,与SiIGBT相比,使用SiCMOSFET可将800V电压水平的系统效率提高多达3%。除了这一优势之外,碳化硅还可以显着提高逆变器输出的电压压摆率20kV/s(理论上),这是当今的硅半导体解决方案所不能达到的指标。与SiIGBT相比,在相同开关频率下的逆变器可以进一步提高2-4%的效率。总体而言,电动机频率的增加导致效率进一步提高1-2%。为了减少效率劣势,必须在EMC约束允许的情况下将电压压摆率调整为最高。通过使用SiC代替Si半导体,系统优化在800V的电压水平下总共提高了68%的效率。为了实现SiC技术的效率提升,除
14、了压摆率和开关频率的工作点相关调整之外,还必须软件优化及算法优化进一步提升系统效率。第二章 背景及必要性一、 800V时代到来,碳化硅迎来甜蜜时刻目前电动汽车电压平台主流是400-500V,存在里程焦虑及充电速度慢的问题,电动汽车800V高压系统+超级快充,可以实现充电10分钟,续航300公里以上,能有效解决解决充电及续航焦虑,有望成为主流趋势。SiC材料特性使得MOSFET结构轻松覆盖650V-3300V,导通损耗小;同时,90%的行车工况是在主驱电机额定功率30%以内,处于碳化硅的高效区;另外,SiC主驱使得电源频率和电机转速增加,相同功率下转矩减小,体积减小;主驱控制器用SiCMOSFE
15、T的800V平台车型总体节能5%-10%。SiCMOSFET是800V高压系统功率半导体的较佳选择,目前已发布或即将发布的800V高压系统方案大部分都选择采用SiCMOSFET。对于超级快充,最好的办法是采用800V的平台,用800V的超级快充时,要求充电桩电源模块的功率要扩容到40kW/60kW,全SiC的方案效率则可以提高2%。800V高压系统将带动主驱逆变器、车载OBC、DC-DC、PDU、超充、快充电桩开始大规模应用碳化硅,碳化硅迎来甜蜜时刻。Yole预测,2026年整个碳化硅功率器件的市场规模有望达到50亿美元,其中60%以上用于新能源汽车领域。800V高电压系统,碳化硅深度受益。功
16、率器件是电动汽车逆变器的核心能量转换单元,如果直流母线电压提升到800V以上,那么对应的功率器件耐压则需要提高到1200V左右。SiC具有高耐压特性,在1200V的耐压下阻抗远低于Si,对应的导通损耗会相应降低,同时由于SiC可以在1200V耐压下选择MOSFET封装,可以大幅降低开关损耗,全球碳化硅龙头Wolfspeed,1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2左右。根据ST数据,碳化硅器件损耗大幅低于Si基IGBT,在常用的25%的负载下,碳化硅器件损耗低于IGBT80%,在1200V时优势更加明显。根据英飞凌、福特、奔驰、现代等公司研究数据,SiC应用于800V系统,可整体节能5-10%
17、。800V高电压系统,碳化硅深度受益。功率器件是电动汽车逆变器的核心能量转换单元,如果直流母线电压提升到800V以上,那么对应的功率器件耐压则需要提高到1200V左右。SiC具有高耐压特性,在1200V的耐压下阻抗远低于Si,对应的导通损耗会相应降低,同时由于SiC可以在1200V耐压下选择MOSFET封装,可以大幅降低开关损耗,全球碳化硅龙头Wolfspeed,1200V碳化硅导通电阻控制在3mcm2左右。根据ST数据,碳化硅器件损耗大幅低于Si基IGBT,在常用的25%的负载下,碳化硅器件损耗低于IGBT80%,在1200V时优势更加明显。根据英飞凌、福特、奔驰、现代等公司研究数据,SiC
18、应用于800V系统,可整体节能5-10%。车载OBC、DC-DC、PDU、充电桩、高铁轨交开始大规模应用碳化硅。车载OBC从Si器件转到SiC器件设计,功率器件和栅极驱动的数量减少30%以上,开关频率提高一倍以上。降低了功率转换系统的组件尺寸、重量和成本,同时提高了运行效率,系统效率可提升1.5%2.0%。800V系统车型,车上需要加装大功率升压模块,进而在普通的充电桩上给动力电池进行直流快充,碳化硅具有耐高压、耐高温、开关损耗低等优势,碳化硅开始广泛应用。随着超充、快充需求的增加,全碳化硅模块开始在充电桩上大量采用,根据产业链调研,800V架构的高性能充电桩大部分采用全碳化硅模块。中国公共充
19、电桩快速发展,2021年1-8月新增量同比上涨322%。根据西门子研究数据,碳化硅应用于轨交,电机噪音总体上有所降低,而且能源消耗大约减少了10%,碳化硅将有望在整个欧洲轨交上推广使用,日本的新干线开始大量应用碳化硅,中国已有8条地铁采用碳化硅。Yole预测,2026年整个碳化硅功率器件市场规模有望达到50亿美元,其中60%以上用于新能源汽车领域。二、 碳化硅具有低导通损耗、低开关损耗优势相对于Si基IGBT,碳化硅具有低导通损耗、低开关损耗,应用于800V高压平台的电动汽车,可以充分体现快充、节能的优势。在车用方面,SiCMOSFET在性能方面明显占优,可以降低损耗,减小模块体积重量,IGB
20、T在可靠性、鲁棒性方面占优。碳化硅器件应用于车载充电系统和电源转换系统,能够有效降低开关损耗、提高极限工作温度、提升系统效率。目前全球已有超过20家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件;碳化硅器件应用于新能源汽车充电桩,可以减小充电桩体积,提高充电速度。碳化硅在新能源汽车中主要应用于DC/DC直流变压器、DC/DC升压器、OBC车载充电器以及动力电机控制器。三、 车载OBC、DC-DC、PDU开始大规模应用碳化硅车载充电模块开始大规模采用碳化硅。动力电池电压平台升级到800V,当前的OBC、DC/DC及PDU等电源产品都需要从400V等级提升至符合800V电压平台的应用,SiC器件由于其
21、优异的特性也将开始大规模的应用。碳化硅器件可提升OBC效率与功率密度,降低损耗。车载OBC采用碳化硅器件,系统效率可提升1.5%-2.0%。器件开关频率x2,减少被动器件体积,提升功率密度(30%-50%)器件数量减少,简化驱动电路设计,减少驱动芯片使用量,有望降低系统成本。800V系统车型,车上需要加装大功率升压模块,广泛应用碳化硅。直流快充桩原本输出电压等级为400V,可直接给动力电池充电,但升级为800V后充电桩电压不再能够继续充电,因此需要一个额外的升压产品使400V电压能够上升到800V,进而给动力电池进行直流快充。在此技术方案下,这个器件需要能够满足大功率充电的功率,因此其价值量相
22、比传统DC/DC要更大,而电源企业也将充分受益于此升压DC/DC产品的配置。高电压对功率器件提出更高要求,碳化硅将借助耐高压、耐高温、开关损耗低等优势在功率器件领域进行广泛应用。以OBC举例,从Si设计转到SiC设计,功率器件和栅极驱动的数量减少30%以上,开关频率提高一倍以上。降低了功率转换系统的组件尺寸、重量和成本,同时提高运行效率。四、 做大做强县域经济坚持把发展壮大县域经济作为重要支撑,按照因地制宜、分类施策、突出特色的原则,引导推动资源向县域集中、要素向县域倾斜、项目向县域布局,着力打造一批具有影响力和知名度的特色产业集群和地域品牌,加快形成特色鲜明、竞相发展、多点支撑的县域经济发展
23、格局,力争汨罗市挺进全国县域百强,华容县、湘阴县、平江县进入全省县域经济前20强。五、 打造中部地区先进制造业聚集区坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,抢抓制造强国、质量强国、网络强国、数字中国等战略机遇,围绕产业基础高级化、产业链现代化,积极对接省里提出的“八大工程”,着力推进头部企业集聚、产业链生态优化、重点企业扩能倍增、工业园区提质、产业数字赋能“五大行动”,做优做强石油化工、装备制造、电子信息、电力能源、食品加工、现代物流、文化旅游七大千亿产业,推动产业向高端化、智能化、绿色化、融合化方向发展。(一)推动制造业向价值链高端延伸实施头部企业集聚行动,聚焦“三类500强”,着力引进一批旗
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