广元电池负极材料项目申请报告.docx
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1、泓域咨询/广元电池负极材料项目申请报告广元电池负极材料项目申请报告xxx(集团)有限公司目录第一章 市场分析8一、 负极材料新一轮技术迭代,硅基负极带来新优势8二、 行业壁垒明显,技术迭代推进降本与增效10三、 产业化布局逐步推进,技术更新突破壁垒11第二章 背景及必要性14一、 行业初迎增量式发展,市场集中度较高14二、 高能量密度电池需求放量,硅基负极需求有望放量14三、 持续增强经济发展动力活力16四、 健全规划制定和落实机制19五、 项目实施的必要性20第三章 总论21一、 项目名称及建设性质21二、 项目承办单位21三、 项目定位及建设理由22四、 报告编制说明24五、 项目建设选址
2、26六、 项目生产规模26七、 建筑物建设规模26八、 环境影响26九、 项目总投资及资金构成27十、 资金筹措方案27十一、 项目预期经济效益规划目标27十二、 项目建设进度规划28主要经济指标一览表28第四章 建设内容与产品方案31一、 建设规模及主要建设内容31二、 产品规划方案及生产纲领31产品规划方案一览表31第五章 选址方案33一、 项目选址原则33二、 建设区基本情况33三、 全面推动产业转型升级,努力打造区域经济发展高地34四、 积极融入新发展格局,奋力打造重要门户枢纽39五、 项目选址综合评价43第六章 建筑物技术方案44一、 项目工程设计总体要求44二、 建设方案45三、
3、建筑工程建设指标48建筑工程投资一览表48第七章 运营模式分析50一、 公司经营宗旨50二、 公司的目标、主要职责50三、 各部门职责及权限51四、 财务会计制度54第八章 发展规划60一、 公司发展规划60二、 保障措施66第九章 SWOT分析说明68一、 优势分析(S)68二、 劣势分析(W)69三、 机会分析(O)70四、 威胁分析(T)71第十章 安全生产79一、 编制依据79二、 防范措施82三、 预期效果评价86第十一章 项目环境影响分析87一、 编制依据87二、 环境影响合理性分析87三、 建设期大气环境影响分析89四、 建设期水环境影响分析90五、 建设期固体废弃物环境影响分析
4、91六、 建设期声环境影响分析91七、 环境管理分析92八、 结论及建议94第十二章 节能方案95一、 项目节能概述95二、 能源消费种类和数量分析96能耗分析一览表97三、 项目节能措施97四、 节能综合评价98第十三章 进度实施计划100一、 项目进度安排100项目实施进度计划一览表100二、 项目实施保障措施101第十四章 投资估算及资金筹措102一、 投资估算的编制说明102二、 建设投资估算102建设投资估算表104三、 建设期利息104建设期利息估算表105四、 流动资金106流动资金估算表106五、 项目总投资107总投资及构成一览表107六、 资金筹措与投资计划108项目投资计
5、划与资金筹措一览表109第十五章 项目经济效益分析111一、 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112固定资产折旧费估算表113无形资产和其他资产摊销估算表114利润及利润分配表116二、 项目盈利能力分析116项目投资现金流量表118三、 偿债能力分析119借款还本付息计划表120第十六章 项目风险防范分析122一、 项目风险分析122二、 项目风险对策124第十七章 总结126第十八章 附表附件128主要经济指标一览表128建设投资估算表129建设期利息估算表130固定资产投资估算表131流动资金估算表132总投资及构成一览表133项目投资计
6、划与资金筹措一览表134营业收入、税金及附加和增值税估算表135综合总成本费用估算表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139第一章 市场分析一、 负极材料新一轮技术迭代,硅基负极带来新优势锂电池负极材料对于锂离子电池起关键作用。在充电过程负极材料中不断地与锂离子发生反应,将锂离子“擒获并存储”起来,亦将外部的功以能量的形式存储在电池中。在电池的放电过程中,锂离子从负极转移到正极,电池对外做功。因此,锂离子与负极材料的可逆反应能力决定着锂离子电池的储能效应,锂离子电池性能的提高在一定程度上取决于对负极材料性能的改善。锂电池负极材料主要分为碳类材料和非碳材料。碳
7、类材料包括天然石墨负极、人造石墨负极、软炭(如焦炭)负极、硬炭负极、碳纳米管、石墨烯、碳纤维等,非碳基材料主要分为硅基及其复合材料、锡基材料、钛酸锂、合金材料等。硅负极理论比容量优势明显。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(372mAh/g),限制其进一步的应用,因此迫切需要开发出具有更高比容量的负极材料。而硅负极具有很高的理论比容量(4200mAh/g)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。硅负极在充放电过程中存在巨大体积膨胀。硅负极在循环过程中的体积膨胀较大,会
8、导致较差的循环寿命和不可逆容量,严重阻碍了其商业化应用。体积膨胀效应引起纳米硅颗粒与电极极片的机械稳定性变差、活性颗粒之间相互的接触不好、以及表面SEI钝化膜的稳定性降低,使得锂电池的寿命和安全性能都面临着挑战。硅负极的首次充电效率较低。在锂离子电池首次充电过程中,有机电解液会在负极表面还原分解,形成固体电解质相界面(SEI)膜,不可逆地消耗大量来自正极的锂离子,造成首次循环的库仑效率偏低,降低了锂离子电池的容量和能量密度。现有的石墨材料有5%10%的首次不可逆锂损耗,由于硅材料的表面积高于石墨,首次不可逆锂损耗达15%35%。硅负极与碳复合材料优势互补,体积膨胀改善明显。碳负极材料具有良好的
9、循环稳定性能和优异的导电性,且锂离子对其层间距并无明显影响,在一定程度上可以缓冲和适应硅的体积膨胀;此外,硅与碳化学性质相近,二者结合紧密,因此碳常用作与硅复合的首选基质。在硅碳复合体系中,硅颗粒作为活性物质,提供储锂容量;碳既能缓冲充放电过程中硅负极的体积变化,又能改善硅系材料的导电性,还能避免硅碳颗粒在充放电循环中发生团聚。因此硅碳复合材料综合吸收了二者特有的优点,在锂电池上表现出高质量比容量和长循环寿命,代替石墨成为新一代锂离子电池负极材料。二、 行业壁垒明显,技术迭代推进降本与增效材料性能:硅基负极材料的性能还有待提高。硅碳复合负极的首效可以达到86-91,已接近石墨产品,但其长循环后
10、的容量保持率离石墨负极还有较大的差距。氧化亚硅负极材料的循环性能较好,但其偏低的首次效率将制约其应用。解决这些问题不仅需要优化材料的制备工艺,还需要从整个电池的工艺去着手解决。材料成本:硅基负极材料的成本还有待降低。硅基负极相对于石墨负极材料的制备工艺复杂,且各家工艺均不同,产品目前未达到标准化,导致其价格一直居高不下。硅基负极材料的制备过程中纳米硅粉生产对设备的要求极高,需要较大的资金投入且生产过程中能耗较大。硅氧负极制备的难点在于氧化亚硅的制备,原因在于其表面结构难以控制,并对其性能有着关键影响,且生产效率低;其次为提高硅氧负极的首次库伦效率,常需要预锂化工艺,这无疑会增加产品的制备成本,
11、抬高硅基负极价格。生产工艺:硅基材料的电池工艺还有待成熟。电池的制备流程以及匹配的主、辅材对硅基材料的性能发挥影响很大。近年来,虽然部分电池企业在硅基材料的应用中取得了一定的技术突破,但整体而言其技术工艺还不够成熟。硅基电解液的开发、预锂化技术的应用、粘结剂的选择等工作都需要电池和负极材料厂商共同开展,以加快硅基负极材料的产业化应用。领先公司技术储备优势明显,产品性能优秀。目前,贝特瑞及杉杉股份拥有较多的专利数目,科研技术处在领先水平,贝特瑞公司拥有60余项硅基负极材料专利,处于国内行业领先,掌握的“高能量密度富锂氧化物硅碳技术”、“氧化亚硅表面改性技术”、“高容量硅碳产品开发技术”、“高首效
12、氧化亚硅技术”行业领先,杉杉股份的硅基负极以氧化亚硅为主,目前该产品已在消费类和小动力市场实现批量应用,公司亦在推进纳米硅的研发,以实现高能密度电池的动力需求。硅基负极投资成本较高,规模化有望降本。贝特瑞的单万吨资产投资高达12.5亿元,而非负极企业如石大胜华、硅宝科技的单万吨资产投资在3-4亿元左右。原因在于贝特瑞采用硅基负极一体化生产,自己处理硅原料。相信随着制造工艺的成熟和技术的革新,以及硅基材料市场需求的不断扩大,规模化生产后硅基材料的加工成本必将逐渐下行。三、 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
13、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
14、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
15、,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。第二章 背景及必要性一、 行业初迎增量式发展,市场集中度较高行业初迎增量式发展,市场集中度较高。目前,硅基负极的市场集中度高,量产企业不超过3家,在研发及小试企业超过20家。硅基负极目前主要有三类企业,一是现有石墨类负极企业,如贝特瑞、宁波杉杉等;二是科研院校的创始团队,如天目先导等;三是电池企业或跨界进入该领域的纳米硅制造企业,如国轩高科等。各企业已提前做好战略布局,未来随着硅基负极市场发展,预计竞争赛道将愈发激烈。各企业的硅基材料性能各有不同。材料的比表面积,首次容量,首次效率等是影响
16、电池性能的关键指标,材料的性能越好,越能满足高功率密度锂离子电池的需求。各家生产企业的产品技术指标各不相同,下游锂电厂商根据自身需求选择或者定制不同参数的产品。当前稳定量产硅基负极型号较少,以420mAh/g、450mAh/g两款产品为主。二、 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,
17、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/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
18、,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0.0
19、6万吨,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。三、 持续增强经济发展动力活力坚持把深化改革作为加快发展的根本动力,强化创新在现代化建设中的核心地位,推进创造型、引领型、市场化改革,推动创新链产业链融合发展,使一切有利于高质量发展的力量源泉充分涌流。深化经济领域重点改革。建设高标准市场体系,健全市场体系基础制度,坚持平等准入、公正监管、开放有序、诚信守法,形成高效规范、公平竞争的统一市场。加强产权保护,健全产权执法
20、司法保护制度。深化要素市场化配置改革,健全要素市场运行机制,完善要素交易规则和服务体系。深化土地管理制度改革,建立健全城乡统一的建设用地市场,推动不同产业用地类型合理转换。盘活存量建设用地,主动参与建设用地、补充耕地指标跨区域交易。推进户籍便捷迁徙、居住证互通互认和流动人口信息共享,健全劳动力和人才社会性流动体制机制。探索经济区和行政区适度分离改革。加快推进现代财税金融体制建设。推进财政支出标准化,强化预算约束和绩效管理。健全财政体制,增强基层公共服务保障能力。加强政府债务管理。深化投融资体制改革,构建金融有效支持实体经济的体制机制,积极争取政策性金融支持,持续推动普惠金融发展。健全金融风险预
21、防、预警、处置、问责制度,对违法违规行为零容忍。激发各类市场主体活力。加快实施国有企业改革三年行动,推动国有企业整合重组,培养壮大市、县区国有企业,打造AA+信用平台,提高融资能力、降低融资成本。完善现代企业制度,健全市场化经营机制,完善国有资产监管体制,积极稳妥推进国有企业混合所有制改革。优化民营经济发展环境,落实支持民营经济发展各类政策,加强对民营企业全生命周期服务,坚决破除制约民营企业发展的各种壁垒,促进非公有制经济健康发展和非公有制经济人士健康成长。健全政企协商制度,加大民营企业困难问题化解力度,依法平等保护民营企业产权和企业家权益。弘扬企业家精神,培育具有较强竞争力的一流企业。打造一
22、流营商环境。加快政府职能转变,深化“放管服”改革。坚持以“一件事”“一网通办”“一窗分类受理”改革为重点,持续推进“最多跑一次”,全面提升12345服务热线办理质效。积极推进工程建设项目联合审批改革,全面推行“一窗通办”。加快政务服务标准化、规范化、便利化,大力推行“互联网+政务服务”,建设一体化在线政务综合服务平台,推行指尖办、掌上办,持续深化政务公开。实施涉企经营许可事项清单管理,推进审批制向备案制承诺制转变,加强事中事后监管,实行创新包容审慎监管。实施高标准市场体系建设行动,提高市场综合监管能力。健全重大政策事前评估和事后评价制度,畅通参与政策制定渠道。加快社会信用体系建设,健全信用评价
23、奖惩体制机制。深化行业协会、商会和中介机构改革。构建亲清新型政商关系。建设高水平创新平台。针对食品饮料、铝基材料、电子信息和装备制造等特色优势产业,积极探索县区差异创新发展机制,打造主导产业突出、企业集聚、特色鲜明的科技创新示范载体,加快布局建设一批工程技术研究中心、重点实验室、产业技术研究院,探索创新平台技术攻关清单制度,促进高质量创新成果产出,推动现有创新平台上档升级。加强与相关科研机构合作,推动成立广元食品产业研究院,建好川陕甘食品药品检验监测中心,增强食品饮料、生物医药产业发展支撑。加强国家技术转移西南中心广元分中心等技术转移平台和孵化器、众创空间等孵化平台建设,提升服务科技创新能力水
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