河南硅基负极材料项目建议书.docx
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1、泓域咨询/河南硅基负极材料项目建议书河南硅基负极材料项目建议书xxx有限责任公司目录第一章 项目建设背景、必要性8一、 新一代锂电材料,市场化进程加速8二、 市场空间:预计2025年全球硅基负极出货量有望达到14.9万吨9三、 高能量密度电池需求放量,硅基负极需求有望放量10第二章 市场预测12一、 产业化布局逐步推进,技术更新突破壁垒12二、 硅碳和硅氧为主要路线,技术革新在即13第三章 项目概况15一、 项目名称及建设性质15二、 项目承办单位15三、 项目定位及建设理由16四、 报告编制说明18五、 项目建设选址20六、 项目生产规模20七、 建筑物建设规模20八、 环境影响20九、 项
2、目总投资及资金构成21十、 资金筹措方案21十一、 项目预期经济效益规划目标21十二、 项目建设进度规划22主要经济指标一览表23第四章 建设单位基本情况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27公司合并资产负债表主要数据27公司合并利润表主要数据27五、 核心人员介绍28六、 经营宗旨29七、 公司发展规划30第五章 建筑工程方案分析36一、 项目工程设计总体要求36二、 建设方案36三、 建筑工程建设指标37建筑工程投资一览表37第六章 项目选址分析39一、 项目选址原则39二、 建设区基本情况39三、 推进新型城镇化和区域协调发展41四、
3、 强化中原腹地支撑作用,全面融入新发展格局44五、 项目选址综合评价46第七章 SWOT分析说明47一、 优势分析(S)47二、 劣势分析(W)48三、 机会分析(O)49四、 威胁分析(T)50第八章 运营管理58一、 公司经营宗旨58二、 公司的目标、主要职责58三、 各部门职责及权限59四、 财务会计制度62第九章 节能方案说明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第十章 人力资源分析72一、 人力资源配置72劳动定员一览表72二、 员工技能培训72第十一章 劳动安全生产75一、 编制依据75二、 防范措施
4、78三、 预期效果评价83第十二章 投资计划84一、 投资估算的依据和说明84二、 建设投资估算85建设投资估算表87三、 建设期利息87建设期利息估算表87四、 流动资金89流动资金估算表89五、 总投资90总投资及构成一览表90六、 资金筹措与投资计划91项目投资计划与资金筹措一览表92第十三章 经济效益评价93一、 基本假设及基础参数选取93二、 经济评价财务测算93营业收入、税金及附加和增值税估算表93综合总成本费用估算表95利润及利润分配表97三、 项目盈利能力分析98项目投资现金流量表99四、 财务生存能力分析101五、 偿债能力分析101借款还本付息计划表102六、 经济评价结论
5、103第十四章 招标及投资方案104一、 项目招标依据104二、 项目招标范围104三、 招标要求105四、 招标组织方式105五、 招标信息发布105第十五章 总结106第十六章 补充表格108主要经济指标一览表108建设投资估算表109建设期利息估算表110固定资产投资估算表111流动资金估算表112总投资及构成一览表113项目投资计划与资金筹措一览表114营业收入、税金及附加和增值税估算表115综合总成本费用估算表115利润及利润分配表116项目投资现金流量表117借款还本付息计划表119第一章 项目建设背景、必要性一、 新一代锂电材料,市场化进程加速硅基负极能量密度优势巨大,硅碳与硅氧
6、为主要技术路线。目前广泛使用负极材料是石墨材料,但商业化的石墨负极容量发挥已接近其理论比容量,限制其进一步的应用。硅基负极具有很高的理论比容量和较低的电化学嵌锂电位,快充性能优异,这正是便携式电子产品、无人机、新能源汽车和储能电池系统等一系列新技术领域发展的迫切需要。硅碳复合材料与硅氧复合材料是硅基负极的主要技术路线。硅系与碳复合体系综合吸收了碳与硅系材料稳定与高容量密度的优点,在锂电池上表现出高质量比容量和长循环寿命。4680大圆柱高密度电池需求放量,硅基负极将迎快速增长。在特斯拉和头部电池厂的推动下,预计4680电池将迎来需求拐点,带动主辅材向高能量高倍率方向加速升级,而无论从适配程度、能
7、量密度提升角度而言,“高镍+高硅”将是最适合搭配4680电池的方案。随着主流电池厂纷纷跟进量产,4680电池的放量将有效带动相关行业进入快车道。硅系负极以其得天独厚的能量密度优势,未来有望在电池能量密度较高的三元电池体系中迎来快速增长。预计2025年全球硅基负极出货量将达到14.9万吨,渗透率将达到5.4%。体积膨胀降低寿命与低首次充电效率为产业化难点。目前行业壁垒在于材料性能,材料成本及生产工艺,硅材料在嵌锂过程中巨大的体积膨胀诱导极大的内应力产生,在脱嵌锂过程中不断使硅颗粒表面形成的SEI膜破裂与再生,导致电池中有限的活性锂损失,进而降低使用寿命导致低首次充电效率。产业突破在于预锂化及材料
8、端改性,预锂化能大幅度提高锂离子电池的首次库伦效率、弥补不可逆容量损失,材料端改性提升综合性能。目前各企业已加速布局硅基负极的生产,其中贝特瑞,杉杉股份等领军企业已开始量产,预计生产工艺及相关成本较高的问题将得到逐步解决。二、 市场空间:预计2025年全球硅基负极出货量有望达到14.9万吨预计2025年全球硅基负极出货量有望达到14.9万吨,渗透率将达到5.4%。目前锂电池主要应用于动力电池,消费电池与储能电池。以动力电池为例,测算圆柱电池及非圆柱电池的不同硅基需求,考虑到不同应用领域下硅基负极不同使用比例,再结合石墨负极与硅基负极的每GWh电池对应单耗,预计全球硅基负极的出货量将以每年60%
9、以上的增速增长。预计硅基负极在将率先在高端车型上展现锋芒,并随着各大电池厂对大圆柱电池的产业布局迅速发展。届时,硅基负极渗透率快速提升,行业规模快速扩大。三、 高能量密度电池需求放量,硅基负极需求有望放量终端客户续航需求提升,高能量密度电池成为行业趋势。我国锂电池行业已步入成长期,新能源汽车、消费电子等终端市场中,客户对续航时间、续航里程和轻量化提出更高要求。相比于石墨负极嵌入式储锂而言,硅基负极材料的合金化储锂机制可以储存更多的锂离子,从而赋予硅更高的理论比容量(4200mAh/g),电池能量密度相对较高,从而有效提升续航时间及里程。中国制造2025明确了2025年电池能量密度达到400Wh
10、/kg,2030年电池能量密度达到500Wh/kg的远景目标,硅基负极未来有望在电池能量密度较高的三元电池体系中迎来渗透率的提高。特斯拉4680电池已实现量产,高能量密度电池成为未来关键赛点。在特斯拉和头部电池厂的推动下,预计4680电池将迎来需求拐点,带动主辅材向高能量高倍率方向加速升级,而无论从适配程度、能量密度提升角度而言,“高镍+高硅”将是最适合搭配4680电池的方案。随着主流电池厂纷纷跟进量产,4680电池的放量将有效带动相关行业进入快车道。众多厂商跟进,大圆柱电池将成为硅基负极增长催化剂。海外方面,除特斯拉在美国德州、德国的超级工厂外,松下、LG化学均在推动4680大圆柱电池配套设
11、施建设;国内方面,宁德时代正加快研发节奏,规划了8条4680电池产线,共12GWh;比克动力于2019年开始研发大圆柱电池,预计2023年量产;亿纬锂能具备4680的技术储备,并在2021年11月公告称,将在荆门投建20GWh乘用车用大圆柱电池生产线。预计受特斯拉引领,国内企业将跟进布局4680电池,带动圆柱电池渗透率将进一步提升。近年负极出货量快速增长,渗透率稳中有升,未来发展空间巨大。随着下游动力电池行业对高能量密度负极材料需求的增长,硅基负极材料出货量快速增长。2016年我国硅基负极材料出货量仅为0.06万吨,2021年出货量激增,达1.1万吨,同比上升89.7%。同时,国内硅基渗透率仍
12、然较低。据统计,2021年中国硅基负极材料在负极渗透率仅为1.4%,提升空间巨大。预计随着未来大圆柱电池市场的放量,硅基负极市场将迎来快速增长。第二章 市场预测一、 产业化布局逐步推进,技术更新突破壁垒硅碳负极产业化难点:体积膨胀降低寿命与低首次充电效率。硅材料在嵌锂过程中巨大的体积膨胀诱导极大的内应力产生,内应力的释放会导致硅颗粒破裂甚至粉化,破碎的硅颗粒与电极失去电接触,还会导致电极结构破坏,部分电极与极片失去电接触,导致电池容量衰减。此外,硅颗粒在脱嵌锂过程中剧烈的体积膨胀所形成的外应力不断使硅颗粒表面形成的SEI膜破裂,硅颗粒表面与电解液重新接触导致SEI膜反复再生,导致电池中有限的活
13、性锂损失,进而降低使用寿命。而锂离子电池首次充放电过程中,SEI膜的形成会永久地消耗来自正极的锂,造成首次库伦效率(首次充电效率)和能量密度偏低。其次,硅的导电性能相较碳材料来说较差,在高倍率下不利于电池容量的有效释放。负极预锂化能大幅度提高锂离子电池的首次库伦效率、弥补不可逆容量损失。对于硅基负极首效较低的问题,主要是因为硅材料比表面积较大,导致电极在首次嵌锂的过程中产生大面积SEI膜,从而消耗电池中的锂离子。使用预锂化技术在电极正式充放电循环之前添加少量锂源,可以弥补反应中过量消耗的锂,补充SEI膜形成过程中的副反应和阴极锂的消耗,在一定程度上减轻了体积膨胀,提高了锂离子电池的整体性能。负
14、极预锂化工艺难度高,规模化有望降本。预锂化有正极补锂与负极补锂两种方法。负极补锂的方式主要包括金属锂粉、锂合金化合物、化学和电化学补锂等,正极补锂的方式主要包括富锂添加剂、二元锂化合物、逆转化反应的纳米复合材料补锂等。现阶段,由于金属锂的使用与生产环境、常规溶剂、粘结剂及热处理等过程不兼容,相比于正极补锂,负极补锂由于成本与工艺原因,难度相对较高,预计随着硅基负极的需求提升,相关成本将会下降。二、 硅碳和硅氧为主要路线,技术革新在即硅碳复合材料与硅氧复合材料是硅基负极的主要技术路线。目前,硅基材料的主要发展方向是硅碳复合材料与硅氧复合材料。硅碳复合材料是指纳米硅与石墨材料混合,硅氧复合则是通过
15、在高温下气象沉淀硅与二氧化硅(SiO2),使硅纳米颗粒(25nm)均匀分散在二氧化硅介质中制得氧化亚硅(SiO),再与碳复合制成。氧化硅材料既能发挥硅的高容量优势,又能够抑制硅的体积变化。硅氧负极的综合性能较好,是下一代高比能硅基负极材料的选择。在硅氧负极中的Li+在SiO中具有更高的扩散速度,表现出更好的倍率性能;同时,嵌锂过程中体积膨胀也显著小于硅碳负极,循环寿命更长。近年来,硅氧负极的首次效率经过材料厂家的努力已经提升显著,其更优的综合性能为未来硅基负极的发展指明方向。制备方法:机械球磨法较先应用,但尚未形成标准化方法。硅基负极生产技术可分成机械球磨法、化学气相沉积法、高温热解法、溶胶凝
16、胶法,其中机械球磨法对设备要求较为简单,制造成本较低,在工业化量产中应用较广。球磨可以促进原料颗粒之间的均匀混合并获得较小的粒径,同时颗粒之间空隙也有利于电池的循环性能的提高。硅基负极的制备过程前端工序各不相同。目前硅碳负极生产工艺中,碳材料复合和烧结等步骤技术已较为成熟。由于纳米硅具有较高的表面能,极易团聚形成微米级颗粒,故硅碳负极生产的核心难点在于纳米硅粉的制备。硅氧负极的制备过程相对复杂,通常是先利用二氧化硅和单质硅作为原料制备氧化亚硅,然后进行碳包覆等后续工艺。硅碳负极与硅氧负极制备的后端工序基本相同,包括前驱体的表面处理、筛分、除磁等环节,最终经过分装得到成品。第三章 项目概况一、
17、项目名称及建设性质(一)项目名称河南硅基负极材料项目(二)项目建设性质本项目属于新建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xxx有限责任公司(二)项目联系人莫xx(三)项目建设单位概况本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念,将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设宏伟大业。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指
18、引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。公司不断建设和完善企业信息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和效益。搭建信息化服务平台,培育产业链,打造创新链,提升价值链,促进带动产业链上下游企业协同发展。未来,在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时,公司以“和谐发展”为目标,践行社会责任,秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任,服务全国。三、 项目定位及建设理
19、由硅碳负极产业化难点:体积膨胀降低寿命与低首次充电效率。硅材料在嵌锂过程中巨大的体积膨胀诱导极大的内应力产生,内应力的释放会导致硅颗粒破裂甚至粉化,破碎的硅颗粒与电极失去电接触,还会导致电极结构破坏,部分电极与极片失去电接触,导致电池容量衰减。此外,硅颗粒在脱嵌锂过程中剧烈的体积膨胀所形成的外应力不断使硅颗粒表面形成的SEI膜破裂,硅颗粒表面与电解液重新接触导致SEI膜反复再生,导致电池中有限的活性锂损失,进而降低使用寿命。而锂离子电池首次充放电过程中,SEI膜的形成会永久地消耗来自正极的锂,造成首次库伦效率(首次充电效率)和能量密度偏低。其次,硅的导电性能相较碳材料来说较差,在高倍率下不利于
20、电池容量的有效释放。“十三五”时期,面对错综复杂的外部环境和艰巨繁重的改革发展稳定任务,“十三五”规划目标任务即将完成,全面建成小康社会奋斗目标即将实现,中原更加出彩宏伟事业向前迈进了一大步。特别是黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,河南在全国大局中的地位和作用更加凸显。综合实力实现重大跨越。经济总量先后迈上4万亿元、5万亿元两个大台阶,粮食产量连续4年稳定在1300亿斤以上。米字形高铁基本建成,青电入豫、出山店水库等重大工程建成投用,县城及以上城区实现第五代移动通信网络全覆盖,基础能力实现大幅跃升。转型发展迈出重大步伐。装备制造、食品制造产业加快跃向万亿级,人工智能、数字经济等蓬
21、勃发展,产业结构实现由“二三一”到“三二一”的历史性转变。郑州国家中心城市、洛阳副中心城市建设全面提速,中原城市群带动作用明显增强,实现由乡村型社会向城市型社会的历史性转变。“四路协同”联通世界,“五区联动”能级提升,实现由内陆腹地向开放高地的历史性转变。“放管服”、国有企业等改革取得显著进展,中国(河南)自由贸易试验区试点任务基本完成,郑洛新国家自主创新示范区引领作用不断增强,国家生物育种产业创新中心、国家农机装备创新中心、国家超级计算郑州中心等获批建设,发展动能显著增强。攻坚战役赢得重大胜利。现行标准下农村贫困人口实现脱贫,所有贫困县提前一年实现摘帽,新时代脱贫攻坚目标任务如期完成。沿黄生
22、态廊道初具规模,国土绿化行动提质加速,能源结构不断优化,“四水同治”成效显著,PM2.5、PM10年均浓度下降幅度均超过30%,各项环境指标达到五年来最好水平。金融、地方政府债务等风险有效化解,守住了不发生系统性区域性风险底线。人民生活品质得到重大提升。居民人均可支配收入提前一年实现比2010年翻一番目标,城镇新增就业超过670万人,郑州大学、河南大学“双一流”建设加快推进,义务教育由基本均衡迈向优质均衡,国家区域医疗中心加快建设,居民主要健康指标优于全国平均水平,棚改安置房开工总量居全国第二,社会保障体系更趋完善。覆盖城乡的公共文化服务设施网络基本建成,第十一届全国少数民族传统体育运动会等重
23、大活动成功举办,黄河文化影响力和凝聚力显著增强。四、 报告编制说明(一)报告编制依据1、一般工业项目可行性研究报告编制大纲;2、建设项目经济评价方法与参数(第三版);3、建设项目用地预审管理办法;4、投资项目可行性研究指南;5、产业结构调整指导目录。(二)报告编制原则1、坚持科学发展观,采用科学规划,合理布局,一次设计,分期实施的建设原则。2、根据行业未来发展趋势,合理制定生产纲领和技术方案。3、坚持市场导向原则,根据行业的现有格局和未来发展方向,优化设备选型和工艺方案,使企业的建设与未来的市场需求相吻合。4、贯彻技术进步原则,产品及工艺设备选型达到目前国内领先水平。同时合理使用项目资金,将先
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