汽车铁电池项目建设可行性研究报告(专业-优秀).doc

归档资料，核准通过。未经允许，请勿外传！铁电池投资可行性报告目 录第1章项目总论1.1项目背景1.2可行性研究结论1.3主要技术经济指标表1.4存在问题及建议第2章项目背景和发展概况2.1项目提出的背景2.2项目发展概况2.3投资的必要性第3章市场分析与建设规模3.1市场调查3.2市场预测3.3市场推销战略3.4产品方案和建设规模3.5产品销售收入预测第4章建设条件与厂址选择4.1资源和原材料4.2建设地区的选择4.3厂址选择第5章工厂技术方案5.1项目组成5.2生产技术方案5.3总平面布置和运输5.4土建工程5.5其他工程第6章环境保护与劳动安全6.1建设地区的环境现状6.2项目主要污染源和污染物6.3项目拟采用的环境保护标准6.4治理环境的方案6.5环境监测制度的建议6.6环境保护投资估算6.7环境影响评论结论6.8劳动保护与安全卫生第7章企业组织和劳动定员7.1企业组织7.2劳动定员和人员培训第8章项目实施进度安排8.1项目实施进度表8.2项目实施费用第9章投资估算与资金筹措9.1项目总投资估算9.2资金筹措9.3投资使用计划第10章财务与敏感性分析10.1生产成本和销售收入估算10.2不确定性分析10.5社会效益和社会影响分析第11章可行性研究结论与建议11.1结论与建议第1章项目总论1.1项目背景据专家预测，世界石油储量日渐减少，按目前经济发展的消耗量，最多还可支持30年，世界各国家争相将替代能源的开发列入国家级重点扶持与发展产业，作为靠汽油驱动的家用汽车，也不得不寻找替代能源。截至目前为止，国内各大汽车厂传统的燃油汽车关键技术仍然掌握在国外几大汽车巨头手中，国内汽车制造技术与几大汽车巨头相比，落后了至少30年！但在新能源汽车电动汽车上，中国和他们站在了同一起跑线上。去年12月，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会的工作会议上，已经对纯电动乘用车技术条件、电动汽车用动力蓄电池规格尺寸等七项新能源汽车国家标准和行业标准进行了审查。目前，包括一汽、东风、奇瑞、吉利、海马、众泰汽车在内，国内销量排名前30位的大部分汽车公司均已有电动车发展计划。各家企业通过自行研发和产品设计，已经推出了系列电动汽车产品，而且部分已经在市场上销售。中国科技部部长万钢2009年10月介绍说，经过多年的发展，中国的新能源产业取得了长足的进步。中国太阳能电池生产能力已经达到两千九百兆瓦，居世界第一位。风电装机容量连续四年实现倍数增长，二00八年已经达到一千二百万千瓦，提前两年实现二0一0年的目标。中国的人均铁路拥有量不足1米，且运行速度太低，严重制约了中国经济的发展。2004年，国务院批准的中长期铁路网规划就提出，到2020年，将建设高铁1.2万公里以上，并在2008年将这一数字上调到1.6万公里。根据国家铁道部的数据显示，2009年，中国高铁快速发展，全国铁路投产新线5557公里，其中客运专线2319公里。铁道部部长刘志军在2010年全国铁路工作会议上表示，预计2010年到2012年，新线投产达到2.6万公里，其中客运专线9200公里。到2012年底，我国铁路营业里程将达到11万公里以上，其中客运专线和城际铁路将达到1.3万公里。按照客运专线每公里造价1亿元计算，未来3年高铁的投资额将达到9000亿以上。1.2可行性研究结论电动汽车、风力发电、高铁，这些看似不相干的物事，其实有着一个共同点：都无一例外地需要电池，大量的电池！哪种电池最有可能在这些行业形成突破呢？目前已经商品化的充电电池有铅酸电池、镉镍电池、铁镍电池、锌银电池、氢镍电池、锂离子电池，尚处于研发阶段的电池有锌镍电池、氢燃料电池、金属燃料电池、钠硫电池、溴液流电池等等。铅酸电池是最古老的电池，发展到目前，技术已是日新月异，非常成熟，成本低廉，可大电流放电，是国内目前汽车启动电池的标准配置。但其致命缺陷是寿命短，循环寿命一般不超过500次，且会对环境造成严重污染。在环保理念盛行的今天，其应用已经受到越来越多的限制，欧美发达国家已经明令禁止生产和使用铅酸电池。镉镍电池技术成熟，具有较好的循环寿命，可重复500次以上的充放电；成本低廉，较铅酸电池略高；可供大电流的放电，具有高的安全性，可用在电动工具上；与其他种类电池相比之下，镍镉电池可耐过充电或放过电，操作简单方便。但镍镉电池重复经过几次维持在低容量的放充后，存在“记忆效应”，导致电池容量下降，且镉镍电池对环境污染严重，在欧美国定目前亦如铅酸电池一样被禁止生产和使用了。铁镍电池与镉镍电池性能相当，两者几乎可以相互替代使用，只是在大电流放电性能上较镉镍电池逊色，但无记忆效应，且成本更低、完全绿色。最值得称道的是其高安全性，从来未发生过安全事故；具有超长的使用寿命，循环寿命超过2000次，使用得当的情况下寿命甚至超过3000次；由于正、负极材料及电解液均对环境友好，不会对环境造成污染，因而得到欧美用户的特别青睐。锌银电池具有放电电压超平稳的特性，适合作为高精度仪表的显示电源，如飞机驾驶舱仪表的显示电源，但其成本高昂、不能大电流放电，制约了其“走入平常百姓家”。氢镍电池具有良好的快充性能 、大电流放电性能、无记忆效应、循环寿命长一般可充放电 500-1000次，基本可与镉镍电池互换使用，是一种无污染绿色电池。但其成本相对较高，是镉镍电池的1.5倍以上。由于贮氢负极具有高可燃性，一旦发生内部短路，容易发生强烈爆炸，存在较严重的安全隐患。锂离子电池是目前最热门的电池，具有高电压、高容量、绿色环保的特点，广泛应用在手机、笔记本电脑、MP3、MP4等数码产品上；可以大电流放电，是目前作为电动汽车电池最热门的电池。但其成本高，超过镉镍电池的三倍；安全性差，易发生爆炸，报道上不时可以见到锂离子电池爆炸的报道。综上所述，铁镍电池不失为电动汽车、风力发电、高铁电池的理想之选。相对于锌银电池、氢镍电池、锂离子等几种环保电池而言，铁镍电池更具有竞争优势。其一、最安全。由于其正负极材料、隔膜材料、电解液材料特殊的稳定性，铁镍电池从诞生以来，从未出现过爆炸、起火、燃烧等安全事故，而氢镍电池由于负极材料为易燃性贮氢材料、锂离子电池的电解液为挥发性、易燃性极强的有机溶液，在电池出现短路时均存在起火、爆炸的安全隐患。其二、长寿命。氢镍电池的充放电循环寿命一般只有500次左右，最长的也不超过1000次；采用锂锰、锂钴的锂离子电池一般的循环寿命为300次，采用锂铁的电池寿命一般也不超过2000次；而铁镍电池的充放电循环寿命不低于2000次，使用维护得当可以超过3000次。其三、最经济。铁镍是所有电池中最廉价的电池之一，基本与铅酸电池相当，约为氢镍电池的1/22/3、为锂离子电池的1/31/2，是可作为汽车动力电池中最经济的一种电池。其四、容量可以做得超大。铁镍单体电池的容量可以很轻松地做到500Ah，最大容量可以做到800Ah以上，安全性能方面一点也不会降低，而氢镍电池和锂离子电池一般都不超过100Ah，超过若出现安全事故，其爆炸能量超过烈性炸药，存在极高的安全隐患。其五、电池控制系统最简单。锂离子电池不耐过充、过放，必须有限压充、放电装置；充放电过程中大量发热，必须有温度控制装置；电池的稳定性和一致性差，必需采用复杂的均衡控制充、放电装置。氢镍电池也能经受一定程度的过充、过放，但对电池使用寿命将会造成较大影响；氢镍电池的稳定性和一致性差，经过一段时间的使用过后，电池组中个别单体电池性能会恶化，直接导致整组电池性能的劣化，从而大大限制了整组电池的使用寿命。铁镍电池耐过充、过放电性能非常优良，长期过充电只会损失少量电解液（补充电解液方便），即使过放电至零伏，经过几次活化也能恢复80%以上的容量，0.2C过放电至0.6V（标称电压1.2V，终止电压1.0V）基本不需充放电循环即可直接充电100%恢复容量。故铁镍电池具有优良的配组性能，无需经过复杂的单体电池性能筛选即可封装成电池组，电池的配组率非常高，基本不会产生废品、次品单体电池。汽车作为家庭代步工具，最重要的就是安全性，其次要考虑经济性和耐用性。和其它两种电池体系比较起来，铁镍电池显然具有强大的竞争优势。风力发电的贮能电池需要的是有超长的使用寿命、更大的容量，铁镍电池非常适合作为贮能电池。1.3主要技术经济指标单体电压：1.2V单体容量：5Ah500Ah，最大可做到1000Ah以上循环寿命：2000次以上充放电倍率：3C质量比能量：50Wh/kg （相当于锂离子电池的1/3） 比功率：150W/kg （相当于锂离子电池的1/2） 成本单价：约￥2.5元/Ah（不到锂离子电池的1/3）参考售价：约￥3.5元/Ah（不到锂离子电池的1/3）1.4存在问题及改良措施当然，铁镍电池并不是一种完美无缺的电池，它目前还具有以下三个缺点待改良：其一，是它的比能量偏低，若不作改良就用在电动汽车上，重量和体积都相当惊人。以100Ah、110V的电池组为例，其重量将达到800Kg左右、体积超过0.5立方米。其二，其比功率（也叫功率密度）偏低，若不作改良，按以往用在载重货车上的速度测算，一般只能以40Km/h左右的速度行驶，难以满足家用轿车高速行驶的需要。其三。低温性能不佳，在零下二十度以下放电效率低，难以满足中国北方电动汽车户外行驶的需要。比能量偏低的缺陷可以通过改良正、负极片的结构与生产工艺及隔离膜的材质与参数就可解决；比功率偏低的缺陷可能通过改良正负极活性物质配方、正负极片的孔率与结构及电解液配方来解决；低温性能的缺陷可以通过改良电解液配方来解决。本人已经在电池行业工作十五年，长期思考铁镍电池缺陷的解决之道，借鉴其它电池体系先进的生产工艺和技术经验，解决这三个缺陷并不存在太大的技术上的困难。第2章项目背景和发展概况2.1项目提出的背景本人从1995年获得化学工程学士学位，毕业后即在军工厂从事铁镍电池、镉镍电池的工艺、研发及管理工作，先后承担并解决了铁电极活性物质生产工艺的优化、铁路机车用铁镍电池低温性能的改良、铁路客车电池设计、地铁电池设计、电站备用电源设计、机场信号电源设计、军用车载电源设计、高倍率电池设计等项目。2000年起，本人离开军工厂，先后掌握了氢镍电池、锂离子电池的生产工艺与技术，对铁镍电池存在的缺陷有了更深入的思考，寻找到了有效的解决方案。2009年可以称为中国电动汽车元年，这一年中国政府将电动汽车的发展列入了产业振兴计划内，各项鼓励与配套措施纷纷出台，国内各大汽车厂、汽车配件厂均投入巨资开发汽车动力电池，但绝大多数厂商都将资金投入了成本高、安全隐患严重的锂离子电池。究其原因，是铁镍电池在诞生至上世纪九十年代，世人并不重视环保，比铁镍电池性能优良但并不环保的镉镍电池大行其道，其后又有性能远超铁镍电池的氢镍电池及锂离子电池问世，故一直未得到应用推广，研究、生产铁镍的厂商很少，铁镍电池的诸多优点并不为一般的电池技术人员所熟知。在几近狂热的投资热潮推动下，电池技术人员毫无例外地在推销其锂离子电池技术。本人最初接触研究的就是铁镍电池，深知其优点和缺陷，这些年来一直在思考如何利用其它电池体系的先进工艺技术来改良铁镍电池。现赶上电动汽车的热潮，深感铁镍电池焕发青春的时机到了，所缺的就是资金。2010年春节期间，我和以前的同事聊天时，得知目前他们生产的铁路客车用电池一再扩产也供不应求！目前国家在铁路建设上的投资可谓巨大，投产铁路客车电池正逢其时。风电、太阳能发电作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，受到国家的大力扶持，而电池作为其电能贮存必不可少的配置，发展空间极其广阔！如果投产铁镍电池，立即可以享受到铁路客车及贮能电池发展带来的巨大发展机遇，稍加改良后，可以快速切入电动汽车的应用。2.2项目发展概况1904年，在一个阳光灿烂的日子，爱迪生制成世界上第一只镍铁碱电池，它的供电时间相当长，在当时可以算是“老寿星”了。当助手们欢呼试验成功的时候，爱迪生十分冷静。他觉得，试验还没有结束，还需要对新型蓄电池的性能做进一步的验证。因此，他没有急着报道这一重大新闻。 为了试验新蓄电池的耐久性和机械强度，他用新电池装配6部电动车，并叫司机每天将车开到凸凹不平的路面上跑100英里；他将蓄电池从四楼高处往下摔来做机械强度实验。经过严格的考验，不断地改进，1909年，爱迪生向世人宣布：他已成功地研制成功性能良好的镍铁碱电池。为了纪念爱迪生付出的辛勤劳动，人们管镍铁碱电池叫“爱迪生蓄电池”。1952年，铁镍电池作为苏联援建的重大军工项目引入中国，先后在国营第七五四厂、七五五厂、七五六厂得到量产，因其良好的稳定性及长寿命，一直作为部队通信电源装配之一。本人95年大学毕业供职于其中的一家国营厂，见证了89年即装备了工厂自产的铁镍电池的厂内物料运输车每天在工厂各车间之间穿梭往来，直到2000年本人离开这家工厂，装备在电动汽车上的铁镍电池仍然动力充足。最近与该国营工厂的朋友通话，讯问起铁镍电池的技术发展，得知这些年由于人才凋零，电池技术与工艺并无实质性的提升。利用本人原来积累的铁镍电池技术，加上本人在氢电、锂电行业积累的先进技术与生产工艺，可以快速超越这些国营工厂。2.3投资的必要性投资铁镍电池，立即可以分享到铁路客车、贮能电池大发展带来的巨大商机，并应用其取得的商业利润，对其性能进行改进，可以顺利地切入电动汽车的应用领域。可以负责任地说，铁镍电池是一项符合国家产业政策的投资、是受到国家重点支持、大力扶持的投资，是一项“零风险”的投资。由于铁镍电池人才稀缺，市场上无配套的设备供应商，即使有随后跟进的电池厂商，在三、五年的间内，也很难模仿我们的技术与工艺，可以给我们充分占领市场、获取高额利润的机会。第3章市场分析与建设规模3.1市场调查其一、本人原所在的国营单位，铁路客车电池严重供不应求，2010年春节期间都未放假，加班加点开足马力生产以满足市场需要。2009年，该国营公司铁路客车电池销售额超过8000万元。2009年，中国汽车市场销售突破1000万辆，达到1300万辆的规模。国内目前电动车领军企业是比亚迪（BYD），推出了纯电动车F3DM。比亚迪从2002年即在上海成立了300多研发人员的电动汽车电池研究所，专门研究锂离子动力电池及“铁电池”，但直到目前也没能推出可以商用的锂离子汽车动力电池。F3DM原定于2008年上市，但上市时间一再推迟，直到现在也没能面向普通家庭销售，仅仅作为政府公务车送出了不超过100辆。可见锂离子电池并不如社会热炒的那样实用。据悉，奇瑞汽车目前正在筹备非锂离子电池实验室，寻找真正适用于电动汽车的动力电池。种种迹象表明：锂离子电池并不是电动汽车的最佳选择！我国已成世界最大太阳能电池生产基地，但产品目前仍大部分出口欧美发达国家。随着国家配套的太阳能发展政策的出台，国内太阳能市场将获得爆发式增长，届时对储能电池的需求亦将出现井喷；风电发展超乎预期，目前包括东方电机、三一重工等机电巨头都斥巨资介入该行业，必将引爆风电配套的储能电池的需求。市场的需求是巨大的，但在这些需求领域目前仍然没有出现价廉、长寿、环保的电池，而铁镍电池恰恰同时满足了这些需求的特点。3.2市场预测铁路客车电池、贮能电池、汽车动力电池都是我们铁镍电池的目标市场，市场容量超过1000亿，堪与任何一个大行业相比。3.3市场营销战略该项目需要投资方能够取得铁道部资源，最好有即将成立的能源部的资源。产品营销战略如下：一、 将该项目作为新能源项目向政府推荐，争取到政府土地与资金的支持，作为地区优先项目来发展。二、 一期投资投向传统工艺生产的铁镍/镉镍电池，主攻铁路客车、风电储能、太阳能储能市场。三、 将传统工艺生产的铁镍电池产品提交天津十八所测试。将测试报告提交铁道部，运用铁道部关系资源，取得铁路进网许可证。四、 开拓铁路客车电池、风电储能电池、太阳能储能电池市场。五、 研发汽车动力用铁镍电池，并提交天津十八所测试。六、 将铁电池装配到自行研发的电动汽车上进行行驶测试，并提交权威检测机构检测；与国内一流的汽车厂建立合作关系，提供电池供其装车测试。七、 召开汽车动力电池及电动汽车新闻发布会，在业内造成轰动效应。六、 参加知名汽车展，展示、推广我们的铁镍电池及电动汽车。七、 投放电视广告，让普通大众认识我们的铁镍动力电池与电动汽车3.4产品方案和建设规模企业成立之初，首先向地方政府申报新能源建设项目，取得土地与资金支持；一期投资，建设10000m2标准厂房，建成日产500只300Ah传统工艺生产的铁镍/镉镍电池生产线及动力电池试验车间，主攻铁路客车电池市场及储能电池市场。项目投资额度为1个亿。在传统工艺产品生产销售期间，试验、试制铁镍动力电池，并装车进行行驶试验。在确认性能、成本均能满足普通家用轿车需要的情况下，提交电动汽车权威检测机构进行测试。电动汽车测试通过后，举行新闻发布会，申请国家电动车生产牌照，并着手进行电动汽车的市场推广。二期投资，建设100000m2标准厂房，建成日产10000只300Ah动力电池生产车间，可为公司的100辆电动汽车配套。项目投资10个亿。其后根据电动汽车销售情况适时进行第三期、投四期投资。项目初期也可不建厂房，租用10000平米左右的厂房进行生产及电动车用铁镍电池的小试、中试即可。也可先租用1000m2厂房先进行动力电池研发，同时展开厂房基建。3.5产品销售收入预测日产500只300Ah普通铁镍/镉镍电池，日产值为 525,000元，月产值为1100万元（按21个工作日计算），月毛利润约315万，月纯利润约150万。日产10000只300Ah铁镍动力电池，日产值为 1500万，月产值为3.15亿（按21个工作日计算），月毛利润约1.2亿，月纯利润约0.6亿。第4章建设条件与厂址选择4.1资源和原材料 按标准厂房进行建设和装修即可，无需特殊资源和材料。4.2建设地区的选择 由投资方确定。4.3厂址选择 由投资方确定。第5章工厂技术方案5.1项目组成项目正极活性物质外购，负极活性物质自制，五金零件部分自制，故项目工艺方案构成为：负极活性物质生产、正极配料、负极配料、制片、装配、化成、PACK及五金件加工。项目组成员如下：项目总负责人为本人、技术经理1人、设备经理1人。5.2生产技术方案 保密。5.3总平面布置和运输 待项目场地批下后方可确定。第6章环境保护与劳动安全6.1建设地区的环境现状 尚不清楚，待项目场地批下后方可确定。6.2项目主要污染源和污染物 主要污染物为正负极粉尘、负极活性物质生产过程中提出的碱性液体。6.3项目拟采用的环境保护标准 按当地环保局要求。6.4治理环境的方案工厂需配置污水中和池、沉淀池。 厂房内部需安装通风、除尘装置。6.5环境监测制度的建议 对中和池里中和完的废水测试酸碱度为中性后再排放出去。6.6环境保护投资估算 建立中和池和沉淀池的土建工程费用预算为30000元。6.7劳动保护与安全卫生员工配备常规劳保用品即可，无需特殊防护装备。第7章企业组织和劳动定员7.1企业组织 待定7.2劳动定员和人员培训待定第8章项目实施进度安排8.1项目实施进度第09月，一期厂房建设（期间可租用厂房先期启动动力电池研发及常规铁镍/镉镍电池的生产）、设备设计与采购每912月，设备安装、调试第1224月，常规电池正常生产、动力电池完成小试第2430月，常规电池正常扩产、动力电池产品提交权威机构测试第3036月，常规电池正常扩产、动力电池完成装车行驶试验及权威机构的测试、二期厂房开工建设及动力电池生产设备采购、第3639月，动力电池生产设备安装、调试第40月开始，动力电池量产、常规电池正常生产8.2项目实施费用第09月， 0.5亿每912月，0.3亿 第1224月，0.2亿第2430月，1亿第3036月，6亿第3639月，3亿第48月1亿项目总投资：12亿第9章投资估算与资金筹措9.1项目总投资估算项目一期投资1个亿，其后常规电池扩产再投资1亿，动力电池投资10亿，总投资额达到12亿。9.2资金筹措 投资方规划。9.3投资使用计划 如上8.2条款。第10章财务与敏感性分析10.1生产成本和销售收入估算 常规电池单只电池每安时的生产成本约为2.5元，销售价格约为3.5元，毛利率28.5%。动力电池单只电池每安时的生产成本约为3元，销售价格约为5元，毛利率40%。10.2不确定性分析该项目需要投资方有铁道部的人脉资源，以取得铁路客车电池进入铁路系统的入网证，为该项目提供自身的街造血机能，否则项目启动初期，市场难以打开，公司将面临最长3年时间内无销售收入的风险。该项目仅管技术风险很低，但可能面临政府出台电动汽车用电池标准中未将铁镍电池列入目录内的风险。该项目需要投资方有地方政府的支持，否则在工业用地及资金方面的困难。10.5社会效益和社会影响分析该项目是国家重点扶持的绿色新能源产业项目，将能为国家电网提供稳定可靠的绿色能源，给广大的普通家庭带来安全、可靠、低价、耐用的电动汽车，促使燃油汽车快速淘汰，有效地减少温室气体的排放，社会效益非常显著！投资公司可以借助该产品成为社会知名企业，受到国家的大力扶持与鼓励。第11章可行性研究结论11.1结论该项目技术风险低、符合国家的产业发展政策，在国家铁路大扩容、电动汽车快速普及、清洁能源深入人心的市场中具有强大的竞争力，市场空间极其广阔，是一个非常值得投资的项目。但该项目需要投资方有强大的政府资源，且具有承担前期投入无回报的风险，需要投资方有支持本项目发展的造血能力，不断为该项目注入启动资金。该项目一旦成功，将能给企业创造巨大的经济价值和社会效益。谢谢阅读！