机电类产品申报国家火炬计划项目可行性研究报告30153.docx
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1、数码变频智智能节油油便携式式发电机机组申报国家火火炬计划划项目可可行性研研究报告告XX市XXX有限公公司2011年年1月1 概 述11 项项目背景景、技术开发发状况、现现有产业业规模1111 项目背背景传统内燃机机发电机机组笨重重且体积积较大,在在实际运运用中不不方便,存存在高油油耗、高高排放、高高噪音等等缺点。在在现今不不断提倡倡低碳经经济和节节能减排排的情况况下,传传统内燃燃机产品品市场正正逐步萎萎缩,而而以绿色色环保、节节能减排排为特色色的数码码变频内内燃机正正日益成成为市场场的主流流产品。目前,国内内外的便便携式内内燃机发发电机组组年销售售量达445000万台以以上,市市场巨大大。国外
2、外市场主主要为北北美、欧欧洲等发发达国家家和地区区,本田田、雅马马哈、川川崎、美美国BSS、Teecummsehh和Koohleer、GGenaaracc等公司司在市场场占主导导地位,控控制了北北美市场场90%以上;国内市市场数码码变频发发电机组组主要品品牌为日日本的本本田和雅雅马哈,由由于技术术、专利利等原因因,其产产品价格格均较高高,很难难普及。便携式发电电机组的的市场产产品结构构调整,具具有节能能、智能能化等功功能的便便携式发发电机组组将成为为市场的的主流产产品,但但由于我我国生产产企业还还未掌握握核心技技术,掌掌握这项项技术的的日本等等发达国国家企业业设置种种种技术术壁垒,使使我国企企
3、业产品品在市场场竞争中中不占优优势,国国内部分分厂家也也与相关关技术拥拥有的外外国企业业频频发发生有关关知识产产权的纠纠纷,也也使得我我国企业业在这一一领域丧丧失了很很大市场场份额。由由此可见见,技术术是产品品的生命命力,更更是企业业生存发发展的要要素,研研发和生生产拥有有自主知知识产权权的内燃燃机产品品成为迫迫在眉睫睫的课题题。本项目的提提出,可可有效帮帮助我国国企业实实现技术术革新,并并通过与与科研单单位、高高等院校校的合作作,加快快产品技技术的研研发进程程,促进进科技成成果的产产业化,带带动企业业发展,进进而加快快行业产产品技术术升级换换代。 1122 技术术开发状状况目前,苏州州XX有
4、限限公司拥拥有和江江苏大学学共同组组建的省省工程技技术研究究中心。公公司对多多年的小小型发电电机组的的研究和和开发,已已经获得得发明专专利8项项,实用用新型专专利122项,外外观专利利60项项,国外外专利55项,国国内专利利75项项。这些些专利主主要包括括便携式式发电机机,便携携式发电电机的避避震装置置,便携携式发电电机的通通风装置置,顶置置凸轮轴轴发动机机的气门门控制装装置,四四冲程oohc结结构发动动机,发发动机箱箱体,发发电机变变频器,发发电机定定子和转转子组合合等技术术。 数码变频智智能节油油便携式式发电机机组的核核心技术术是利用用发动机机带动多多极电机机发出交交流电进进行整流流变成直
5、直流电,再再利用逆逆变器二二次变成成交流电电;同时时数字信信号处理理技术(DDSP)捕捕捉负载载的情况况,对发发动机实实现转速速控制的的原理。核核心技术术的成果果技术来来源于公公司自主主研发,已已通过中中国机械械工业联联合会的的科技成成果鉴定定。目前,我公公司已完完成利用用逆变器器和交直交方式式(VVVVF)变频技技术、智智能节油油控制技技术开发发。 利用逆变变器和交交直交方式式(VVVVF)变频技技术:该技术术先将工工频交流流电源通通过整流流器转换换成直流流电源,然然后再将将直流电电源转换换成频率率、电压压均可控控制的交交流电源源。变频频器的电电路由整整流、中中间直流流环节、逆逆变和控控制4
6、个个部分组组成。整整流部分分为三相相桥式不不可控整整流器,逆逆变部分分为IGGBT三三相桥式式逆变器器,中间间直流环环节为滤滤波、直直流储能能和缓冲冲无功功功率。电电源输出出为标准准的正弦弦波,波波形畴变变率(TTHD)在空载载时候仅仅为0.8%,满满载小于于2.55%,而而普通发发电机波波形畴变变率为115%25%。 智能节油控控制技术术:自动油油门控制制实施方方法是在在逆变器器内部设设置驱动动模块,逆逆变器首首先检测测负载的的大小,并并将这种种信息传传递到逆逆变器(CPUU)通过过精确的的计算,油油门控制制程序会会驱动马马达使发发动机的的转速维维持在负负载最匹匹配的状状况,以以达到智智能节
7、油油控制的的目的。本本技术采采用世界界上最先先进的数数字信号号处理器器(DSSP)变变频技术术,具有有计算速度度快、处理能能力强、功耗小小、计算算精准等等优点。1133 现有有产业规规模苏州XX有有限公司司成立于于20001年,注注册资金金XX万元元人民币币,位于于苏州XXX开发发区。现有职职工14402多多人,主主要研发发人员668名,拥有高级工程师16人。总面积150亩,建筑面积超6万平方米,拥有装配线16条及各种测试、检测设备100多台,从事各类发电机组的开发、试制、测试等工作。2010年总资产达3.9亿元,销售突破5.6亿元,出口收入1.32亿元,占23.37%。纳税超千万元。近3年来
8、,公司共投入研究费用5740万元进行产品的研发工作,在创新改进过程中先后获得了3项发明专利、12项实用新型专利和60项外观专利。公司运用这些核心技术,先后研制了通用汽油机、发电机组、水泵、变频机等产品,其中自主生产加工小型便携式发电机、通用小型汽油机居国内领先水平,近年开发的数码变频发电机更是处于国际先进地位。2002年年,通过过ISOO90001质量量管理体体系认证证。2007年年,获省质质量管理理先进企企业。2008年年,通用汽汽油机获获得省名名牌产品品,数码码变频发发电机获获得市高高新技术术产品。2009年年,成为省省企业技技术中心心。2010年年,获得江江苏省高高新技术术企业称称号。1
9、2 项项目产品品的主要要用途及及性能数码变频智智能便携携式发电电机是集集机械、电电气为一一体,利利用内置置的微处处理器控控制引擎擎和发电电机进行行交流-直流-交流处处理并净净化、使使得输出出电压洁洁净和平平稳特性性的备用用发电设设备。 主要用于应应急用途途,如医医疗、野野营、军军事、科科研以及及家庭备备用电源源等领域域。解决决了对电电压波动动非常敏敏感的精精密电器器设备、仪仪器的应应急需要要。 主要性能能参数的说说明:EM10000i型型发动机 型式:单缸缸、风冷冷、四冲冲程、顶顶置气门门;缸径径行程:43.5*336;功功率及转转速:11.455/52200KKW/rrmp;标定工工况油耗耗
10、:4550g/kw.h;排排量:553.55cc;压缩比比:8.5;最最大扭距距:2.6N.M/445000rmpp发电机额定功率:0.885kww;最大大功率:1.00kw;外形尺尺寸(ccm):4455*2445*4402;净重(kkg):144.5;油箱容容积(LL):22.6 ;EM20000i型型发动机 型式:单缸缸、风冷冷、四冲冲程、顶顶置气门门;缸径径行程:58*40;功率及及转速:2.22/45500KKW/rrmp;标定工工况油耗耗:3995g/kw.h;排排量:1105.6;压压缩比:8.55;最大大扭距:5.77N.MM/40000rrmp发电机额定功率:1.66kw;最
11、大功功率:11.8kkw;外外形尺寸寸(cmm):5535*3211*4441;净净重(kkg):233;油箱箱容积(LL):33.713 投投资的必必要性和和预期的的经济效效益目前国内外外的便携携式发电电机年销销售量445000万台以以上,主主要在北北美、欧欧洲等发发达国家家和地区区。本田田、雅马马哈、川川崎、美美国BSS、Teccumsseh和和Kohhlerr、Geenarrac等等公司控控制了北北美900%以上上的市场场。中东东和埃及及以及东东南亚还还是以普普通发电电机为主主,笨重重而且较较大的体体积,在在实际的的运用中中不方便便,而高高油耗、高高排放、高高噪音,在在注重低低碳经济济和
12、节能能减排的的社会中中,越来来越更加加突出,数数码变频频发电机机代替普普通发电电机成为为必然的的趋势,但但是掌握握这项技技术的日日本等发发达国家家设置种种种技术术壁垒,研研发和生生产拥有有自主知知识产权权的数码码变频智智能节油油发电机机成为迫迫在眉睫睫的课题题。本项项目产品品的成功功研制不不但可以以促进国国内淘汰汰原来的的高油耗耗普通的的发电机机。而且且对出口口欧美等等国家,开开拓国际际市场提提升中国国便携式式数码变变频发电电机的整整体水平平,提高我我省小型型通用汽汽油机行行业整机机研发和和产业化化水平,为为缩短与与世界先先进水平平差距提提供有力力支撑。(1)提高高产业聚聚集化程程度的必必要性
13、本项目由苏苏州市XXX有限限公司为为区域产产业集聚聚提供条条件,吸吸引相关关产业及及其相关关支撑产产业、或或属于不不同类型型的产业业在区域域范围内内的地理理集中,这这一特点点是技术术研发成成果产业业化过程程中一个个非常引引人注目目的经济济现象。美美国经济济学家波波特教授授认为产产业集聚聚是指在在特定区区域中,具具有竞争争与合作作关系,且且在地理理上集中中,有交交互关联联性的企企业、专专业化供供应商、服服务供应应商、金金融机构构、相关关产业的的厂商及及其他相相关机构构等组成成的群体体,将有有效提高高产业聚聚集化程程度。(2)提高高产品技技术含量量的必要要性 一个产业业能否长长期健康康、稳定定地持
14、续续发展,取取决于这这个产业业中的骨骨干企业业是否拥拥有一批批与产业业发展相相关的关关键核心心技术。尽尽管今天天全球化化的趋势势愈演愈愈烈,专专业分工工也越来来越细化化,但在在国际竞竞争当中中,能否否形成一一个为自自己所控控制和掌掌握的产产业链和和技术链链是关系系到自身身发展是是否会受受制于人人的关键键。将帮帮助企业业掌握产产品关键键核心技技术,同同时带来来自主创创新产品品,提高高产品技技术含量量,帮助助产品赢赢得市场场。(3)加快快科研成成果向生生产力转转化的必必要性企业联合高高等院校校、科研研院所等等多方力力量,形形成“产、学学、研”协作机机制,通通过多种种途径加加快取得得的科技技成果工工
15、程化、产产业化,同同时通过过成果转转化对行行业实行行技术辐辐射和技技术引导导,有利利于促进进行业技技术升级级换代,在在帮助行行业加快快发展的的同时又又带动了了科研成成果向生生产力转转化的进进程,两两者互相相促进,共共同发展展。(4)增强强企业核核心竞争争力的必必要性本项目的建建设将利利用企业业与国内内知名院院校及科科研院所所有着长长期的合合作关系系,合作作中针对对科研课课题成立立项目组组,将提提高内燃燃机产品品关键核核心技术术的研发发效率,促促进工具具有自主主知识产产权、具具有国际际市场竞竞争能力力的产品品,有效效改善研研发过程程中的技技术瓶颈颈。将形形成一个个开放式式的技术术平台,对对扩大行
16、行业内部部的产学学研合作作机会,促促进各方方的良性性互动、加加强资源源共享,组组织技术术研究与与开发、加加快科技技成果转转化,培培养和聚聚集高层层次科技技创新人人才和管管理人才才,有效效增强企企业核心心竞争力力等方面面起到重重要作用用。综上所述,项项目的实实施对提提高产业业化聚集集程度、提提高产品品技术含含量、加加快科研研成果向向生产力力转化、增增强企业业核心竞竞争力,都都具有十十分重要要的现实实意义。该产品的意义在于首先解决了普通便携式发电机无法提供精密仪器需要高品质电源运行的问题。尤其是能够自动依据负载情况智能调节发动机转速等多项技术,在节能减排等方面实现了技术的突破(约节能2040%),
17、对低碳经济和节能环保社会的推进作出重大推进。再次,打破了日本对数码变频发电机的技术垄断。无论核心的数码变频和智能控制系统,还是在发动机上都拥有自主知识产权,部分控制系统和指标性能还优于国外技术。最后,本项目的实施标志着中国便携式发电机从普通发电机进入数码变频时代,在国际市场上的竞争力得到加强。(5)预期期的经济济效益根据国家内内燃机工工业规划划,预计计“十一五五”期间,小小型通用用汽油机机发电机机国内产产量将达达8000-10000万万台,目目前小型型通用汽汽油发电电机呈现现迅猛增增长态势势,尤其其在出口口方面;在未来来的几年年中,小小型通用用汽油发发电机机机将继续续保持快快速发展展,国际际、
18、国内内需求两两旺。公司根根据本项项目现有有的基础础条件和和市场需需求情况况,拟计计划用22年的时时间,进进行年产产4万套生产规模模的建设设。经估算,本本项目形形成年生生产4万台生生产能力力需总投投资49930万万元。项目达达产后,实实现年销销售收入入126600万万元,年年净利润润26771万元元。项目目投资利利润率为为72.25%,财务务内部收收益率(税税后)223.667%,投资资回收期期约为44年(含含建设期期),具具有较好好的经济济效益,在在财务上上是完全全可行的的。14 本本企业实施施该项目目的优势势1411技术优优势公司多年来来来致力力发电机机组的开开发和研研究,建建厂100年来共
19、共投资研研发费用用达1.2亿元元,在汽汽油机装装置、变变频技术术应用、四四冲程OOHC机机构设计计方面有着着很高的的技术水水平。达达到世界界先进水水平。近近几年公公司共申申请专利利68项 ,已获获得授权权专利555项,其其中与本本项产品品相关的的专利有有14项,是国内发发电机组组设备中中专利数数量较多的企企业之一一。20009年成成为省企企业技术术中心,220100年获得得省高新新技术企企业称号号,同年年和江苏苏大学共共同组建建了省工工程技术术研究中中心。1422人才优优势经过多年的的建设和和发展,公公司汇聚聚了一批批中高级专专业技术术人员和和从事管管理工作作的管理理人员。他们均有多年从事电机
20、的研制经历,掌握了大量的科学理论知识知识,积累丰富的生产制造和产品研发经验,在设备的结构原理、线路工艺、布线设计等方面具有相当强的自主创新和设计开发能力。1433产业优优势通用汽油机机、发电电机组、变变频机是是我公司司的主要要产业,围围绕该产产业公司司拥有118名在汽油油机装置置设计、变变频技术术应用、发发电机四四冲程结结构方面面的专家家,并且且已形成成拥有装装配线116条及及各种测测试、检检测设备备1000多台,从从事各类类发电机机组的开开发、试试制、测测试等工工作基础础平台。同时完完善了供供应链优优选和营营销产业业链的部部署和规规划。2 项目目技术可可行性分分析21项目目技术线线路、工工艺
21、合理理性和成成熟性,关关键技术术先进性性和效果果论述2111项目技技术路线线、工艺艺的合理理性和成成熟性(1)利用用逆变器器和交直交方式式(VVVVF变变频)变变频先把工频交交流电源源通过整整流器转转换成直直流电源源,然后后再把直直流电源源转换成成频率、电电压均可可控制的的交流电电源。变变频器的的电路由由整流、中中间直流流环节、逆逆变和控控制4个个部分组组成。整整流部分分为三相相桥式不不可控整整流器,逆逆变部分分为IGGBT三三相桥式式逆变器器,中间间直流环环节为滤滤波、直直流储能能和缓冲冲无功功功率。电电源输出出为标准准的正弦弦波,波波形畴变变率(TTHD)在空载载的时候候仅为00.8%,满
22、载载小于22.5%,而普普通发电电机波形形畴变率率为155-255%。三相交流电输入AC/DC整流滤波DC/AC逆变电滤波交流输出(原理简图图)司服电机接口状态指示及控制接口工作电源接口逆变器产品品图三相主电源接口输出波形示示意图(2)智能能节油控控制技术术自动油门控控制实施施方法是是在逆变变器内部部设置了了驱动模模块,逆逆变器首首先检测测负载的的大小,并并将这种种信息传传递到逆逆变器(CPUU)通过过精确的的计算,油油门控制制程序会会驱动马马达会使使发动机机的转速速维持在在负载最最匹配的的状况。采采用世界界上最先先进的数数字信号号处理器器(DSSP)变变频技术术,具有有计算速度度快,处处理能
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