年产300万片高速列车用碳纤维复合材料资金投资投资可行性研究报告.doc

吉林经济技术开发区年产300万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片项目项目建议书吉林经济技术开发区二O一二年三月项目联系人及联系方式：联系人：吴春雷电话：[phone]邮箱：jlwucl目 录一、总论1（一）项目背景及项目概况1（二）项目建设必要性3二、市场分析4三、建设规模和产品方案8（一）建设规模8（二）产品方案8四、厂址选择及建设条件8五、设备方案、技术方案和工程方案10（一）主要设备方案10（二）工程方案10（三）技术方案、生产工艺流程10六、主要原材料、能源消耗及供应12（一）主要原材料供应量12（二）能源消耗13七、组织机构与人力资源配置13八、项目建设总投资框算13（一）总投资13（二）资金筹措13九、经济评价14（一）基础数据14（二）经济效益指标14十、项目建设进度15十一、经济效益和社会效益分析15（一）经济效益分析15（二）社会效益分析16一、总论（一）项目背景及项目概况1.项目背景随着国民经济的快速发展，人民生活消费水平不断提高，对运输的便捷性和舒适性等要求也越来越高。动车组的研制成功标志着我国已进入高速列车运输时代，高速化已成为未来列车运输发展的必然趋势，相对带来的安全问题也越来越受到人们的重视。原有的制动系统已不能满足高速列车的要求，为此对高速列车刹车片的要求量越来越大。市场人士综合认为，动车刹车片在2012年和2020年市场容量分别为23.6亿和72.5 亿。碳纤维复合材料刹车片具有强度高、弹性模量适中、耐热性好、重量轻、膨胀系数小、耐磨损等优点，而所有这些都是提速列车制动所必需的性能，因此碳纤维复合材料刹车片技术研发已越来越为各国所重视。 德国铁路部门投巨资，由Knoor Bremse公司研制了高速列车用碳纤维复合材料盘型制动器；日本、法国开发研制的碳纤维复合材料刹车片已成功地应用于新干线和TGV高速列车制动。面对国外碳纤维复合材料技术的发展趋势和我国铁路对高性能制动片的迫切需求，研制开发高速列车用碳纤维复合材料刹车片不仅具有重要的现实意义，而且具有巨大的推广应用价值。吉林市是国内最早开展碳纤维研究开发的地区，拥有一批碳纤维的专利与科研成果，吉林市碳纤维产业在国内碳纤维领域具有较好的基础优势。本项目充分利用吉林碳纤维产业基地的碳纤维原料优势，建设年产300万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片生产线，符合国家“十二五”发展规划和吉林市“十二五”规划纲要，将有效提升我国高铁运行发展，促进吉林市的经济发展和区域进步。2.项目概况项目名称：年产300万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片项目建设地点：本项目实施于吉林市经济技术开发区碳纤维产业园区。主要建设内容和规模：本项目拟占地12000平方米，新建生产厂房7500平方米、综合楼1000平方米、库房1000平方米，引进5条高速列车用碳纤维复合材料刹车片生产线，形成年产300万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片的生产能力。建设期：2年投资规模和资金筹措方案：项目总投资23000万元（其中，建设投资17250万元，流动资金5750万元）。项目所需资金全部自筹解决。主要技术经济指标：主要技术经济指标表序号指标名称单位指标备注 1生产规模高速列车用碳纤维复合材料刹车片万片/年3002主要原辅材料消耗2.1T300短切碳纤维吨/年2250本地供应2.2摩擦改性剂吨/年900国内采购2.3树脂吨/年3900国内采购2.4填料吨/年7950国内采购3公用工程消耗3.1水吨/年24003.2电万度/年5004劳动定员人 2005项目总投资万元230005.1建设投资万元172505.2流动资金万元57506年营业收入万元47360各年平均值7年营业税金及附加万元265.988财务内部收益率%31.27税前%24.92税后9财务净现值（Ic=12%）万元26052.45税前万元16609.43税后10投资回收期年5.05税前年5.78税后11总投资收益率%31.1112总投资利税率%41.913盈亏平衡点%44.15达产年值%43.98各年平均值14资产负债率%6.74达产年份15流动比率%619.16达产年份16速动比率%352.5达产年份（二）项目建设必要性1.符合国家科技发展规划的总体要求新材料技术和新材料产业是国家中长期科技发展规划的重要内容，国家中长期科技发展规划明确提出了“重点研究开发满足国民经济基础产业需要的高性能复合材料”，实现“材料技术向材料结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展”。碳纤维及复合材料比较充分地体现出国家发展新材料技术的“四化”要求。国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定中明确提出提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平。碳纤维及复合材料的研究与深度开发，将会使碳纤维及复合材料产业成为吉林甚至中国具有自主知识产权的科技含量高、市场前景好、辐射带动作用强的高新技术产业。2.改造提升传统产业，促进工业基地振兴由于碳纤维及其复合材料优异的综合性能及高附加值，其被称作二十一世纪的“黑色黄金”，在现代工业方面的应用非常广泛。东北老工业基地振兴的目标是建设新型产业基地，材料工业是国家确定振兴老工业基地的两个重点产业之一。发展碳纤维产业，可以培育吉林地区的新兴产业，成为吉林市材料工业的一个新的增长点。同时，广泛应用碳纤维开发系列复合材料，对东北地区的机械加工、航天航空、船舶和汽车工业具有极强的改造提升功能。3.加快我国高铁提速步伐，促进轨道交通发展随着国民经济的快速发展，列车将逐步实现高速化，高速列车总量也会逐步增多，由此对高速列车用刹车片的需求量越来越大。铁道部规划在35年内，时速为160 km/h的车辆将达到50%以上。碳纤维复合材料刹车片具有强度高、弹性模量适中、耐热性好、重量轻、膨胀系数小、耐磨损等优点，而所有这些都是提速列车制动所必需的性能。本项目对于促进我国轨道交通发展，加快我国高铁提速进程，具有良好的现实意义。4.吉林市碳纤维产业可持续发展的需要吉林市“十二五”发展规划明确提出，按照国家战略性新兴产业支持方向，以技术研发、引进、移植为基础，突出具有比较优势和成长潜力的重点领域，促进碳纤维等新兴产业系统化、集群化发展，加快培育生成后续支柱产业；加快碳纤维复合材料及制品开发利用，围绕建筑、交通、电力、军工、体育等领域，加快生成一批碳纤维应用企业，重点开发生产碳纤维复合芯导线、复合材料自行车、汽车复合材料、发动机底护板、硬脂碳毡、风电叶片、抽油杆、高速列车刹车片等产品。在保持传统碳纤维优势基础上，加快碳纤维及复合材料制品项目建设，是保持吉林市碳纤维产业可持续发展的需要。二、市场分析伴随着高科技的快速发展，火车作为交通运输的主要方式之一，使人们对它的安全性要求越来越高。由于火车的运行环境比较恶劣，其制动系统的安全性显得尤为重要。其中，火车刹车片的摩擦性能在关系行车安全和运行可靠性方面起着非常重要的作用。制动装置是火车安全减速或停车的重要装置。为保证火车的安全，必须在各种条件下都能保证火车的制动性能。随着列车运行速度的不断提高，对制动装置的制动性能要求也更高，传统的闸瓦制动适应不了高速列车的发展。目前我国的铁路客车基本都采用了盘形制动，火车刹车片是盘形制动装置的重要组成部件，它对制动性能有着举足轻重的作用。车辆提速之前，铁路客车和货车的最高设计时速分别为120 km/h和80 km/h，以石墨、金属粉末或金属纤维作为主要原料的合成刹车片基本能够满足制动要求。由于车辆速度每提高一倍，其制动功率将增加倍，因此对提速车辆用制动材料提出了相当严格的技术要求。理论研究和实车运营状况表明，现有的常规制动材料，无论是摩擦系数和列车运行平稳性，还是耐磨性、导热性、制动距离等均不能满足提速车辆的需要。这类制动材料用于提速车辆制动时，其摩擦系数随运行速度变化很大，尤其在低速2030km/h时骤然升高，则引起前后车辆制动力不同，造成列车纵向冲动，严重时导致车辆之间脱节、爬车、甚至出轨，极大地威胁着车辆安全、驾乘人员安全和铁路运营效能。为使提速列车获得平稳的制动性能，只有引进或自行研制开发新型刹车片材料。目前时速为160km/h的广深铁路列车所用刹车片全需进口，价格昂贵。 碳纤维复合材料刹车片是国际上正在不断研究的新型制动材料，它具有强度高、弹性模量适中、耐热性好、重量轻、膨胀系数小、耐磨损等优点，而所有这些都是提速列车制动所必需的性能，因此开发这类新型材料已被发达国家所重视。利用碳纤维制造刹车片，其原料的质量将直接决定刹车片成品的性能，因此选择表面处理水平高的碳纤维对生产出优质刹车片尤为重要。从经济角度核算，碳纤维的体积成本是钢纤维的510倍，综合考虑刹车片中碳纤维的体积含量可在5%40%之间调整、混料动力消耗降低25%4%、工人劳动强度下降30%、车间生产效率提高2%等因素，碳纤维刹车片的制造成本仅稍高于钢纤维片。但从性能提高、寿命延长、噪音下降等方面考察，其综合效益更胜一筹。根据不同动车组车型刹车片需求分析，300公里以上动车组按每组需要160片，每片进口价格在13000-15000元之间，取13000元进行计算；300公里以下有3种车型，每标准列车对应的刹车片需求量在152-192片之间，对应价格为4736-5558元之间，因为没有不同车型具体的保有量数据，为了计算方便，按300公里以下动车每标准列车刹车片需求量为175片，每片价格取5000元进行计算。根据京津铁路运行的大致经验数据分析，高铁刹车片的使用寿命一般为30万公里，按平均动车90-100万公里/年的里程量计算，一年需要更换3-3.3次，按每年需要更换3次保守计算，预计到2015年，国内高铁刹车片的总市场规模达到59.06亿元。铁道部规划在3至5年内，提速车辆比例将由目前的10%提高到50%。随着国民经济的快速发展，列车将逐步实现高速化，高速列车总量也会逐步增多，由此对高速列车用刹车片的需求量越来越大。因此，高速列车用刹车片显示了广阔的推广应用前景。国家装备制造业结构调整和指导目录中“产业调整和振兴的主要任务”指出，高速铁路方面-以在建的京沪、京广、京沈、沪昆等约1万公里高速铁路客运专线，以及西部干线铁路、煤运通道建设项目为依托，组织实施铁路交通设备自主化，实现高速动车组、大功率交流传动电力/内燃机车、重载货车、大型养护机械等装备的国内制造。我国“十二五科技和发展规划”指出，在高端装备制造方面重点发展大型先进运输装备及系统、海洋工程装备、高端智能制造与基础制造装备等。实施高速列车、绿色制造、智能制造、服务机器人、高端海洋工程装备、科学仪器设备等科技产业化工程；研发高速列车谱系化和智能化、绿色产品设计、机器人模块化单元产品等重大关键技术，提升我国制造业的国际竞争力。高速列车：重点发展高速列车的智能化、谱系化与节能核心关键技术，提升高速列车技术装备、基础设施服役状态检测监测关键技术及高速铁路减振降噪技术，形成我国高速列车智能化安全技术装备和车型系列，构建技术装备及基础设施服役状态检测技术和装备体系。“十二五”高速列车产业总产值预期超过3000亿元。由上所述，高铁行业的飞速发展必定为碳纤维刹车片生产带来广阔的市场空间。三、建设规模和产品方案（一）建设规模本项目拟建设5条高速列车用碳纤维复合材料刹车片生产线，形成年产300万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片的生产能力。（二）产品方案产品名称单位指标高速列车用碳纤维复合材料刹车片万片/年300四、厂址选择及建设条件本项目建设于吉林市经济技术开发区，地域情况优异。项目所在地理位置坐标为东经12630，北纬4358。经开区位于吉林市区西北方向约20公里，距长春市88公里。经开区通过吉长北线及松花江路与吉林市中心城区相通，通过长吉高速、长图、沈吉、舒棋铁路与外部联系。区域内主要交通干道有两条，一条为九站至吉林机场的公路，另一条为九站至现有工厂的道路，其他道路网正在形成。国家干线铁路吉长线、九江线从开发区通过。吉林碳纤维高新技术产业化基地经科技部评审，被正式认定为国家级高新技术产业化基地。基地拥有骨干企业6家，在建项目11项，计划总投资40多亿元，已完成投资13亿元。区内已建成吉林碳谷碳纤维公司、中钢江城碳纤维公司、吉林市吉研高科技纤维公司、吉林市合润公司等一批碳纤维研发生产企业，形成上下游配套的碳纤维产业链。在开发区兴办生产企业，按国家、省、市规定的收费项目最低标准执行，办理各种证照低成本收取工本费；水、电、汽等费用执行吉林地区最低价格。经开区在打造新材料研发及生产基地方面，以建设高附加值的特种纤维产业基地为目标，巩固和发展碳纤维产业的原料、技术及科研优势，正在大力推进碳纤维精深加工产品开发和生产，发展聚酰亚胺纤维等特种纤维；发展竹纤维、麻纤维等纺织新材料。经开区以龙谷物流中心为龙头，面向全市生产服务业需求，建设完成了大宗商品运输中转基地、物流集散中心、现代化仓储等现代物流服务体系。经开区内已基本形成了立足吉林、服务长吉图、辐射东北、对接东北亚的国际采购和国际配送中心园区现有的水、电、气及其它辅助设施可以满足本项目的需要，项目选址适宜。五、设备方案、技术方案和工程方案（一）主要设备方案本项目需引进5条高速列车刹车片生产线，包括四柱式液压机、混料机、磨片机、倒角机、上胶机、模具等主要工艺装置及相关检测化验设备。（二）工程方案本项目拟占地12000平方米，新建生产厂房7500平方米、综合楼1000平方米、库房1000平方米。（三）技术方案、生产工艺流程1.技术方案（1）概述刹车片是指固定在与车轮旋转的制动鼓或制动盘上的摩擦材料，其中的摩擦衬片及摩擦衬块承受外来压力，产生摩擦作用从而达到车辆减速的目的。一般，对刹车片的基本要求主要有耐磨损、摩擦系数大、优良的隔热性能。按制动方式的不同，刹车片可分为：鼓式制动刹车片和盘式制动刹车片两种。用碳纤维制成的刹车片具有如下一些性能特点： （1）密度低 碳纤维刹车片密度在 20g/ cm3左右，而钢纤维刹车片密度多在2.5 g/cm3以上，这样做成同等体积片材意味着前者更加轻量化。 （2）制动性好 用碳纤维制成的刹车片其制动曲线平稳，同时可接受更多的制动摩擦热冲击。（3）耐磨性好 实验证明，在干磨条件下，以钢/碳纤维复合材料的相对磨耗量为1的话，则碳纤维复合材料/钢的磨耗为10，而钢/钢的磨耗为5000。因此碳纤维刹车片无论是自身耐磨性还是对摩擦偶材料的磨损均低于钢纤维刹车片，这样不仅延长刹车片的寿命，也增加了摩阻制动偶材料的服役期。 （4）制动噪音低 碳纤维对声波振动衰减的损耗因子为 0.0240.008，而钢纤维的值为0.00270.0009，由此推断前者的制动噪音将明显低于后者，实测结果亦是如此。 （5）耐环境能力强 碳纤维刹车片在潮湿、有酸性气体的环境中不存在腐蚀生锈问题，也不发生力学强度衰减，因此其耐蚀性大大优于半金属刹车片。 （2）技术工艺将已经过表面处理的短切碳纤维与摩擦改性剂、填料、辅助用树脂压制成型即可制得碳纤维刹车片。具体如下所述：混料工艺：混料是很重要的工序 其目的是将配方中所有物料均匀分散，得到性质相对均一的材料。刹车皮是由碳纤维、钢纤、矿绵、耐磨剂、树脂及其他化学物质所组成，而磨擦系数、耐磨指数及噪音值的大小，就是透过这些原料的比例分配进行调整。热成型阶段：将混合好的原料倒入模具里，并重压成型。板材处理：不同车型的铁材经过剪裁后，还需透过珠击表面硬化处理后，才能上胶准备黏上刹车片雏形。热压成型阶段：利用机械将板材与刹车片高热加压，使两者间更能紧密结合，而制造出来的成品称为刹车片粗胚。后处理阶段：将压制品从模具中取出后，在较高温度下进行一段时间的热处理，通常称之为后处理工艺。其目的有二：其一，确保制品完全固化；其二，消除制品在热成型过程中内部产生的应力集中。研磨切割阶段：热处理后的刹车片，其表面还有许多毛边，需经过研磨切割才能使其平整。喷漆阶段：避免板材生锈及达到美观效果。烤漆阶段：利用170的温度烘烤刹车片上的喷漆，不但色泽较佳，遇高温时还有不容易褪色的优点。安装附件阶段：烤完漆后接下来就可以将警示器或固定器，加工在刹车片上，并准备包装。完成：包装完后就可以送进仓库。2.生产工艺流程本项目生产工艺流程为：混料冷压热压热处理加工成型后处理质检印标包装入库六、主要原材料、能源消耗及供应（一）主要原材料供应量序号指标名称单位指标备注1T300短切碳纤维吨/年2250本地供应2摩擦改性剂吨/年900国内采购3树脂吨/年3900国内采购4填料吨/年7950国内采购（二）能源消耗公用工程消耗序号项目需求量备注1水2400立方米2电500万度3采暖8500平方米园区现有的水、电、气及其它辅助设施可以满足本项目的需要。七、组织机构与人力资源配置本着高效原则，根据生产工序和管理实际需要合理安排工作人员，本项目定员为200人，根据产品的生产特点，生产车间为全年连续生产，实行三班制，每班工作8小时。年有效工作日300天。八、项目建设总投资框算（一）总投资本项目总投资为23000万元，其中：建设投资17250万元，流动资金5750万元。（二）资金筹措项目资金全部为自筹。九、经济评价（一）基础数据（1）项目建设期为2年，第3年投产，第4年达到设计能100%。（2）增值税率17%，所得税率25%。（3）设备折旧年限15年（4）无形与递延资产10年摊销。（二）经济效益指标（1）年均销售收入 47360万元（2）年均总成本费用 37722.94万元（3）产品销售税金及附加 265.98万元（4）利润总额 7154.66万元（5）所得税 1788.66万元（6）净利润 5366万元（7）投资回收期 5.78年（税后）（8）财务内部收益率 24.92%（税后）（9）盈亏平衡点 43.98%（各年平均值）十、项目建设进度本项目建设期为2年，工程进度如下：序号内 容月 进 度246810121416182022241项目前期工作2设备考察及采购3工程设计4土建工程5设备到货检验6设备安装及调试7职工培训8试运行9竣工十一、经济效益和社会效益分析（一）经济效益分析投资估算和财务分析表明，项目总投资23000万元，建设投资17250万元。项目建成后年均销售收入47360万元（含税），年均增值税2216.43万元，年均销售税金及附加265.98万元，平均年利润总额7154.66万元，平均年税后利润5366万元。总投资收益率31.11%，资本金净利润率23.33%，项目税后财务内部收益率24.92%，项目税后财务净现值（ic=12 %）16609.43万元，项目税后投资回收期5.78年，项目经济效益显著。（二）社会效益分析根据国家“十二五”铁路规划，铁路系统将加快转变铁路发展模式，提升现代化水平，建设与经济社会发展基本适应的铁路网。5年建成铁路约3万公里，估算投资2.8万亿元。到2015年，运营里程达12万公里，其中快速铁路4.5万公里。本项目符合国家“十二五”规划和相关产业政策要求，项目的建设能够为当地政府带来一定的税收，当地政府对本项目的支持程度是较高的。因此，项目的建设与社会有较好的适应性。本项目的建设不会对当地的环境产生影响，不会影响居民的正常生活。而且项目的建设能够增加就业，促进当地的经济发展，因此，本项目社会风险较小。本项目的建设，可以促进地区经济的发展，更好的为社会服务，具有较大的社会效益。16