智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器项目申请立项可行性研究报告(电子信息产业发展基金).doc

电子信息产业发展基金智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器项目可行性研究报告*电气有限公司二0一0年三月十八日目 录第一章 市场分析- 1一、产品概况二、市场前景三、市场竞争四、市场定位第二章 现有条件分析- - 16一、企业概况二、历史沿革三、管理水平四、技术水平五、研究和开发条件六、以前财政资助项目完成情况财务状况。第三章 项目分析- 22一、项目实施目标、主要内容、技术方案和重点解决的问题二、主要技术经济指标三、项目完成期限及项目年度计划、考核目标四、项目预算、资金来源及基金支持方式第四章 效益分析- 33一、盈利预测二、经济效益分析三、社会效益分析；四、风险分析第五章 产业关联度分析 - - 38智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器项目可行性研究报告第一章 市场分析一、产品概况智能电网用用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器是*电气有限公司自主开发的一种新型大功率半导件电子元器件，在“国家2010年度电子信息产业发展基金项目指南”中属第五大类：集成电路及电子基础- 1、新型电力电子器件研发及产业化。它是特（超）高压及GIS用避雷器的核心部件，它除保持了一般氧化锌压敏电阻器良好的伏安特性外，还能最大限度地提高金属氧化物压敏电阻器的大电流冲击耐受能力、方波通流容量、能量吸收能力，具有电位梯度高、残压比低、方波通流能力高及波动幅度小等特点，是组装输变电系统防护雷电过压损害的关键设备1000kV特高压交流和800kV特高压直流避雷器、750kV和500kV超高压避雷器、500kV超高压直流避雷器以及其它电子监测设备的核心部件，用作电压传感器进行电力装备的过电压保护，以适应日益发展的电网电压升高、远距离输电、系统容量增大、安装场地狭窄及绝缘保护水平增高等要求。智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器核心技术全部由*电气有限公司自己开发，已申报了7项国家专利。产品技术处于国内外领先水平。产品现已通过国家电网武汉高压研究所进行的型式试验和河南省省科技厅组织鉴定的新技术产品称号。目前*电气有限公司已进行到小批量生产阶段，共生产出D3D13系列几十种型号的产品2万余片，市场试用效果优异，得到了产品应用单位的认可，用其组装的1000kV特高压氧化锌避雷器已与2006年12月在国家电网武汉特高压试验场挂网运行，监测测结果显示产品运行正常，产品实用价值已得到市场验证，产品产业化技术成熟可靠，完全具备大批量生产技术条件。二、市场前景1、当前市场规模及市场增长率高性能金属氧化物压敏电阻是高性能避雷器的核心器件，而氧化锌避雷器是电网建设必不可少的关键设备之一，本项目主要从电力工业需求方面进行市场分析。电力工业是世界各国重点发展的基础产业，前苏联、日本、意大利和美国等先后建成了交流特高压输电工程及试验工程。但取得实质进展的国家也仅限于俄罗斯、日本等，先后建设了世界上第一条百万伏级线路和百万伏级试验线路，用于提高输电能力，实现大功率的中、远距离输电和远距离电力系统互联，建成联合电力系统。西门子、ABB、东芝、三菱等国际一流输变电设备制造企业都曾积极介入相应国家的特高压发展计划，并进行过特高压设备的开发。根据我国电网公司规划，我国将建设以百万伏级交流和800kV级直流系统组成的特高压国家骨干输电网架，建设具有“信息化、自动化、互动化”特征的统一坚强智能电网，实现以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，覆盖所有电压等级坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动现代电网。（1）国内市场分析2005年，国家电力公司根据我国电力发展的需要，提出建设“以百万伏级交流和800kV级直流系统组成的特高压国家骨干输电网架”的电网建设目标：以构建华中、华北坚强的同步电网为核心，以晋、陕、蒙、宁煤电基地和西南水电开发为契机，在华中、华北和华东建成坚实的百万伏级交流特高压网架；一期工程为“晋东南*荆州”输变电示范工程，线路长度634km，建成晋东南、荆州两座变电站和*开关站；工程目前已经开工，2008年投运，2010年前后，纵贯南北的百万伏级输电通道将把华北和华中紧密联系起来；期间，我国除建成“晋东南*荆门”第一个特高压试验示范工程外，还将建成晋东南陕北、晋东南北京、荆门武汉以及淮南上海特高压工程；开工建设溪洛渡、向家坝和锦屏水电站外送的800千伏直流输电工程。南方电网在结合小湾到广州的输电计划中，将应用5英寸晶闸管技术，建设云南楚雄到广州穗东的正负800千伏、500万千瓦的直流特高压输电国产化示范工程。到2020年前后，国家电网特高压系统将形成以华北、华中、华东为核心，联结中国各大区域电网、大煤电基地、大水电基地和主要负荷中心的特高压骨干网架，特高压线路建设里程2万多公里，总投资将超过3500亿元。根据国家电网公司对在建的“晋东南*荆门”特高压试验线路项目招标中列出的设备情况，该线路共需1000kV特高压避雷器120台，据此估算，按2007年起特高压输电线路的年建设里程在5000公里计算，则年需求1000kV特高压避雷器在960台左右，其中独立式600台左右。在超高压电网建设方面，“十一五”期间，西北地区重点发展750千伏超高压电网，到2008年，750千伏电网将形成以拉西瓦为顶点、分别以陕西乾县和宁夏银川东为端点的倒“A”字形骨干网架；在陕西，750千伏网架将延伸至延安、宝鸡和渭南。到2010年建成750千伏新疆网架；通过哈密双回线路接入西北主网的安西开关站，实现新疆电网与西北主网联网；新疆750千伏电网还将向西延伸至伊犁，向南延伸至巴州。至“十一五”末，西北电网将投资325亿元，建成750千伏线路7047公里，变电容量2760万千伏安，年需求750kV避雷器在600台以上。“十二五”期间，我国将进一步加快500kV交、直流输电线路建设，使之发展成为我国的基础输电网络，500kV交流线路总建设线路3.3万公里，变电容量1.6亿kVA，据此可测算年需求500kV避雷器在6000台以上。综上所述，“十二五”期间，我国年需求1000kV避雷器在960台左右,750kV避雷器600台以上，500kV避雷器6000台以上。单台1000kV避雷器需要电阻片910片，750kV避雷器单台需要183片，500kV避雷器单台需要115片，则“十二五”期间，我国对特高压避雷器用电阻片的最低年需求量为：960910 + 600183 + 6000115 =1673400片 （2）国外市场分析近几年来，世界各地经济都在快速发展，电力工业作为社会发展的一项基础产业，受到各国的普遍重视。但是，电力设备生产在各国并不均衡。在东南地区，目前还没有一家具有大规模生产高性能氧化锌电阻器的厂家，所以东南亚不失为一个较大的国际市场。据不完全统计，这些国家的年装机容量为6000多万千瓦，在特高压电网等级上需高性能氧化锌避雷器约2000台支以上，这些所有产品基本上都是靠进口解决，其进口价格是*电气同类产品的35倍，因此*可以已低价高性能打入东南亚市场。此外北美市场潜力巨大，目前北美总装机容量10亿千瓦以上，仅美国装机容量高达9.2亿千瓦，已挂网避雷器达1亿台支以上，美国最近20年的发电量年增长率为3%左右，则年需求避雷器达300万台支，特高压氧化锌避雷器需求则在1.52万台支左右。以巴西为代表的南美电力市场前景也很广阔，据初步计算仅新增一项每年约需5000台支的高性能特高压避雷器。纵上所述，东南亚、北美、南美对高性能特高压氧化物避雷器的需求在2.53万台支，则需智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器在300万只以上。目前全世界电力装机总容量为30多亿千瓦，则特高压避雷器用氧化锌压敏电阻器市场需求量巨大。 可见，本项目产品智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器作为压敏电阻的高新产品，在智能电网的发展中起着重要的作用，市场潜力具大，具有良好的产业化前景。2、技术和产业发展趋势智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器是一种新型的浪涌过电压抑制器，随着我国智能电网建设速度的加快及科技进步和人民生活水平的提高，工业电力、家用电器、通讯装置、仪器仪表及计算机等设备以及汽车行业需求逐年旺盛，极大地带动了电子元器件行业的不断进步。压敏电阻作为电子元件器中的一个重要器件，在电力系统中得到广泛应用，尤其在高性能浪涌吸收、过压保护和无间隙避雷器方面的应用最为突出。自七十年代日本首先使用ZnO无间隙避雷器取代传统的SiC串联间隙避雷器以来，国内外都相继开展了这方面的研究。ZnO压敏陶瓷是一种半导体陶瓷材料，用它制作的压敏电阻器具有优异的I-V非线性特性。国外已开始应用到对IC回路的保护(SV)直到500KV输变电设备及发电设施的保护方面，但由于氧化锌压敏陶瓷在高压领域的应用还存在局限性。如生产高压避雷器，需要大量的ZnO压敏电阻阀片叠加，不仅加大了产品的外形尺寸，而且高压避雷器要求较低的残压比也极难实现，为此研究开发新的高性能高压压敏陶瓷材料是非常必要的。电力工业是国家的支柱产业之一，是保证国民经济快速发展的基础。随着我国首条1000KV特高压交流和首条800KV特高压直流电力线路开工建设，采用特高压电网的呼声也越来越高，特高压电网不仅具备超远距离大容量、低损耗的送电能力，而且电力系统更具有安全、可靠、稳定性，因此高压电网运行将在我国未来电网发展中发挥重要作用，500kV、750kV、1000kV等级电网将成为中国主干网，同时对高压特高压电网中的电气设备绝缘强度、系统过电压的限制水平及系统安全也提出了更高的要求。原高压电网中使用的传统阀式避雷器已远不能适应特高压电网的需求，使得高性能氧化锌避雷器成为急需的关键产品，其发展已成为必然。*电气有限公司作为国内最大规模的氧化锌压敏电阻器专业生产制造商，也积极顺应产品发展形势，结合现有优势，组织实施智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器的研制开发，经过反复试验，于2006年研究开发出性能优异的智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器。智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器是一种新型大功率半导体电子元器件，是普通高压氧化锌压敏电阻器的技术创新产品，它除了保持普通高压氧化锌压敏电阻器良好的伏安特性外，还能最大限度提高电阻器的大电流冲击耐受能力、方波通流容量、能量吸收能力及保护特性，是输变电系统防护雷电过压损害的关键设备避雷器的核心零部件，它具有电位梯度高、残压比低、方波通流能力高及波动幅度小等特点。智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器主要用于大容量、高性能避雷器的制造，主要用来组装1000kV特高压交流和800kV特高压直流避雷器、750kV和500kV超高压避雷器。制成的避雷器，具有体积小、重量轻、憎水性能好、防爆性能优越的特点，用于电力装备的过电压保护，以适应日益发展的电网电压升高、输电距离变远、系统容量增大、安装场地狭窄及绝缘保护水平增高的要求。智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器的电气特性，决定了特高压避雷器技术水平的高低，对电网绝缘配合设计有着决定性影响。电网绝缘配合水平的高低直接影响着电网电气设备的设计和制造，对电网工程造价的影响起着关键作用。实现智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器的产业化，将整体提高特高压避雷器的保护水平，使特高压电网系统的绝缘水平得到有效降低，从而显著降低各类电气设备的体积和制造成本，有效减少电网建设对资源的占用，节约电建工程投资。该项目的产业化实施可进一步提高智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器的电气特性，提升避雷器的保护水平，提高电网运行的可靠性，有利于我国特高压电网的建设和发展；打破特（超）高压直流避雷器依赖进口的局面，替代进口，提升特（超）高压避雷器用高能氧化锌压敏电阻器的自主创新水平，提高国产高压压敏电阻器参与国际市场的核心竞争力，促进产业结构调整和产业技术升级，推动企业向创新效益型转变；促进我国金属氧化物化工原材料的技术进步，促进纳米技术在电子陶瓷领域的应用，对我国今后压敏电子陶瓷产品的发展起到示范带动作用。二、市场竞争1、国内外主要竞争者目前，国际上日本东芝、德国西门子等国际企业集团对特、超高压电力系统用的氧化锌压敏电阻器产品的研究具有国际领先水平，但由于受地域影响，产品进一步发展一直受限，其产品主要用于出口。国内对氧化锌高压压敏电阻器的研究已有近40年的历史，压敏电阻器制造技术也有较大发展，中低压产品性能基本达到了国际同类先进水平，但是高压与特高压产品方面与国际先进水平相比，还有一定差距。国内企业中，*电气有限公司、西安电瓷厂、抚顺电瓷厂等几家企业在产品电气特性上比较先进，产品基本可以满足目前国内电网需求，但在高端领域，特别是目前我国正在实施的特高压输变电建设领域，产业化能力急需增强，电力特性急需提高。*电气有限公司产品，部分关键性能参数水平已经超过了国际同类产品水平，俄罗斯用户在购买该公司的11522.5压敏电阻器组装的750kV避雷器后，对公司产品赞不绝口，有关权威专家称本产品性能超过了西门子产品的水平。2、竞争对手优劣势及未来发展情况1972年，日本科学家发现氧化锌在添加一定的氧化铋、氧化锑等金属氧化物进行混合、成型、烧结后，具有远优于碳化硅阀片的VA非线性，因此，在避雷器和压敏电阻行业，围绕氧化锌开始的新一轮技术革新在全世界范围内迅速开展。到1976年，第一台由氧化锌压敏电阻器装配、用于输变电系统保护的氧化锌避雷器在日本正式投入挂网试运行。最初的氧化锌避雷器受到氧化锌压敏电阻器电位梯度低的影响（不到100v/mm），避雷器的尺寸相当大，并且通流能力（考究电阻器保护水平的重要参数）也比较差，经过随后配方改进和工艺技术的不断完善，电阻器的电位梯度和通流能力也逐渐提高，现在大部分生产厂家的电位梯度都稳定在220v/mm左右，通流能力在280J/cm3。我国压敏电阻器的制造技术经过持续不断的技术改进和创新，国内电阻器的制造水平在最近几年突飞猛进，部分厂家（*电气、西瓷厂、抚瓷厂）产品的性能已经接近或达到了国际同类先进产品的性能水平。一直以来，氧化锌压敏电阻器研发人员都在探索能够在保证电阻器通流容量满足使用要求的情况下，尽量大幅度提高电阻器的电位梯度和降低残压比，这也是今后技术人员的努力方向。这是因为，电阻器电位梯度提高后，可以降低电阻器材料消耗，且较低高度的电阻器就可以相当于原来较高电阻器的功能，同时，还可以降低避雷器整支的高度，节约避雷器制造成本；而电阻器如果具有较低的残压比水平，则表示用该电阻器组装的避雷器对电力设备的保护能力就要高一些。鉴于目前还没有能够替代氧化锌压敏电阻器的产品出现，今后以氧化锌为主材料的压敏电阻器产品还将在今后较长时间占据国内国际市场。高性能压敏电阻器作为技术创新产品，则代表了氧化锌压敏电阻器未来一段时间内在电力行业内的发展方向。三、市场定位1、申报单位优劣势分析（1） 优势分析产品优势公司是国内最早自主研制和开发氧化锌避雷器的企业，产品在0.221000kV全系列电压等级均能生产，占全国销售量的35%以上，能满足多方面的市场需求；拥有国内最大的产品生产规模，是国家电网公司和南方电网公司评定的避雷器产品优质供应商。品牌优势“*”牌避雷器在我国电力系统享有较高的知名度，是国家电网公司、南方电网公司和五大发电集团的主要配套产品，在北京奥运工程、上海世博会、三峡输变电工程、西电东送工程、1000kV特高压输变电工程、浙江北仑电厂、泰州电厂、鄂尔多斯电厂等国家重点电力工程安全持续运行，并出口日本、韩国、俄罗斯、越南、塔吉克斯坦、土耳其、巴西等国家；产品国内综合市场占有率已达到32%，其中在江苏、浙江、广东、福建、河南等重点市场区域，市场占有率达到70左右；在2008年国家电网公司集中规模招标中，我公司500kV避雷器中标量占总量的50.71，居国内同行业首位。人才优势公司现有员工331多人，具有较好的员工职业结构和素质结构，其中管理人员、工程技术人员、营销业务人员约占职工总数的25%，大专以上学历约占职工总数的21%；有一批致力于观念创新、体制创新、技术创新的高级管理、工程技术人员队伍；公司拥有省级研发中心，通过“产、学、研”，与清华等高校合作建立人才培养基地，利用外部专家、学者和尖端科研人才和设施的同时，进一步带动企业内部人员综合素质的提高。创新能力优势公司是国家级高新技术企业、河南省创新型试点企业和河南省百户高成长性企业，公司设立有省级技术中心和市级特高压电力装备工程研究中心，是主要从事产品研究、开发、试制和工艺技术创新的载体，建立有750kV和1200kV高压试验室各一座；中心现有开发人员118人，其中享受国务院特种津贴专家一人，中高级职称人员69人，并外聘国内知名高压电气专家4名。中心拥有研发设备277台（套）和中试生产线3条，具有独立研发1000kV特高压交流避雷器、800kV超高压直流避雷器的能力。截止目前，公司共承担了1项国家火炬计划项目，4个国家重点新产品项目，2个省级重大科技攻关项目，获得市级以上科技奖励10多项，取得科技成果40多项，为公司的技术创新和科技进步做出了突出贡献。 （2） 劣势分析核心技术竞争优势不突出，产品主要技术指标有待进一步提高，产品横向序列相对单一，受行业性投资规模影响较大，对公司收入、利润有较大影响。企业体制优势不突出，需进一步完善现代企业制度，公司是由原来的国有企业改制而成，虽然经不断的企业制度改革，并取得了明显的效果，但与国际一流企业的标准还存在较大差距。2、目标客户及市场策略我公司的目标客户是国家电网公司、南方电网及国家五大发电集团，以及国内著名的开关厂、GIS制造厂。 面对市场需求的规模化、高端化、专业化、战略化发展趋势，把重点突破与全面发展相结合。我们要建立全新的市场意识，拓宽市场开发思路，采用灵活多样的销售方式，实现与客户的战略合作，通过销售代理、异地建立销售分公司、对电源项目采用项目跟踪制等方式，扩大产品市场。同时加强前后台管理，强化流程和制度管理，利用现代办公平台，畅通信息，建立快速反馈机制，用全新的销售理念，把握市场先机，占据市场主动。第二章 现有条件分析一、企业概况公司位于市高新技术开发区，是目前国内最大的氧化锌高压压敏电阻片生产基地，是国内专业生产氧化锌避雷器、电子式互感器、复合绝缘子及避雷器远程在线监测仪等一次电力装备的大型骨干企业，国家级高新技术企业和河南省制造业信息化示范企业。公司主导产品为金属氧化物压敏电阻器、避雷器、互感器、复合绝缘子和智能化避雷器在线监测仪等，现已具备年产32138金属氧化物压敏电阻片450万片、0.221000kV避雷器50万台（支）、35500kV互感器8400台、10500kV复合绝缘子10万支的生产能力，主导产品均通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系认证，出口型氧化锌避雷器通过了荷兰KEMA机构的见证试验，是国家电网公司和南方电网公司认定的避雷器优秀供应商，中国电器协会、中国绝缘子避雷器协会的理事单位，是中国压敏学会的理事长单位。公司现有员工312人，设立有省级技术中心和特高压电力装备工程研究中心，拥有各种科研成果143项，专利31项，主导产品关键技术公司拥有全部知识产权，主要电气特性达到国际先进水平。公司注册资本6000万元，截止2009年底，公司资产总额3.55亿元，资产负债率48%，银行信用等级AAA级。2009年公司实现销售收入为2.74亿元，利润2966万元，利税4653万元。避雷器产品国内综合市场占有率32%，其中500kV避雷器在2008年国家电网公司集中规模招标中中标量达50.71，2009年达43%，居国内同行业首位。二、历史沿革1、1969年，公司前身*无线电二厂成立，主导产品为瓷件电容、云母电容、热敏电阻等；2、1985年，开始自主研发圆片式高压氧化锌压敏电阻和氧化锌避雷器；3、1993年，*无线电二厂改制为*电气股份有限公司，成为原国家能源部、国家机械部生产110kV及以上电压等级氧化锌避雷器四大定点企业之一；4、1999年，公司进行资产重组，成立了河南*王码信息产业股份有限公司，500kV氧化锌避雷器研发成功，并通过两部鉴定；5、2005年，公司进行民营化改造，成立了*电气有限公司， 新的管理体制是公司焕发出新的活力；6、2006年，国内率先研发出1000kV氧化锌避雷器，并通过国家避雷器监测中心形式试验，在国网武汉特高压试验场挂网至今；7、2009年，1000kV特高压氧化锌避雷器通过中机联和国家电网公司联合组织的产品鉴定。三、管理水平1、主要负责人概况公司董事长兼总经理樊崇同志，1977年5月出生，河南省内乡县人，中共党员，硕士研究生，高级经济师，2001年参加工作， 2002年至2004年任民生证券董事长办公室主任，2004年至2008年任河南合协创投公司副总经理、财务总监，2008年至今任*电气有限公司董事长兼总经理。获得2008年度河南省五一劳动奖章。项目负责人徐学亭同志, 1971年出生，河南*人，硕士研究生，高级工程师，历任*电气有限公司避雷器制造部经理，生产中心主任，技术总监、生产总监。徐学亭通知思路清晰，视野开阔，能及时把握我国电子信息产业发展方向和市场机遇，开拓能力强，具有丰富的高技术产业化项目实施经验和很强的管理能力；先后带领公司承担了二项国家技术创新、四项国家（级）重点新产品项目计划和二项国家重点技术改造计划，其本人也分别被授予省技术创新先进工作者和省先进技改工作者等荣誉称号。 2、制度建设公司以德鲁克的管理理念为基础，从团队建设、建章立制、绩效目标管理等方面入手，开展管理创新和提升工作。建立健全公司的各项管理制度，制订、下发员工十条守则、考勤管理制度项基本管理制度，并在全公司上下开展了“重温厂规厂纪，争做模范员工”的活动，将制度贯彻落实到全体员工。在制订绩效与薪酬制度时，公司充分体现民营企业的管理思想，坚持效率优先、按劳分配、奖勤罚懒、激励、高效的原则。在流程管理方面，对现有计划管理流程、供应商评审流程、售后服务流程、人力资源管理流程进行评估、改进和优化。我公司在继续加大理念培养、成本倒推和技术创新等工作外，逐步将 “JIT准时生产”和“协同生产”理念和方法引入生产管理中，充分利用ERP系统、移动办公平台，进一步对内部产品结构进行调整，降低企业库存成本，快速应对客户个性化生产需求的挑战。截至2009年底，我公司已累计下发各项管理制度165项，修订原有管理制度112项，废止制度25项。在公司采购、生产、销售等公司管理的各个环节均有相对应的管理制度，形成了依照制度办事，依照制度管理的良好氛围。四、技术水平1、研发队伍公司是国家级高新技术企业和国家创新型试点企业，设立有省级技术中心，下设特高压避雷器用高能电阻片、有电子式互感器、特高压避雷器研制等五个专业研究室；中心现有开发人员118人，其中享受国务院特种津贴专家1人，高级工程师14人，中级职称人员61人，外聘国内知名高电压绝缘配合及电子陶瓷专家4名；公司在自主创新能力建设过程中，还与华中理工大学、西安交通大学、武汉高压研究所、西安高压电瓷研究所等科研机构和日本高压电气株式会社、许继集团和平高集团等公司建立并保持着长期科研合作关系，是中国电器工业协会、中国绝缘子避雷器协会、中国压敏学会的常务理事或理事长单位。 2、科研成果1985年，6-10kV金属氧化物避雷器研制成功，成为传统阀式避雷器的更新换代产品； 1992年，110kV、220kV瓷外套避雷器和复合外套避雷器相继研制成功，并批量生产； 1999年，500kV金属氧化物避雷器、220kVSF6电流互感器及110kV SF6电压互感器研制成功，并通过两部联合技术鉴定； 2001年，110-220kV GIS用避雷器研制成功并投入生产，110-500kV复合绝缘子产品研制成功，并通过型式试验及国家级鉴定； 2005年，500kV GIS用避雷器研制成功； 2006年，1000kV特高压金属氧化物避雷器、500kV SF6电流互感器研制成功，并通过国家权威机构的型式试验； 2008年，500kVSF6电流互感器通过国家级鉴定，产品综合性能达到国内先进水平； 2009年，1000kV、750kV、330kV交流系统用金属氧化物避雷器、500kV输电线路用金属氧化物避雷器、500kV GIS用罐式金属氧化物避雷器等五项产品通过了国家级鉴定，其中1000kV特高压避雷器综合性能达到国际先进水平。截止目前，公司共承担了1项国家火炬计划项目，4个国家重点新产品项目，2个省级重大科技攻关项目，获得市级以上科技奖励10多项，取得科技成果140多项，3、知识产权截止2009年底，公司累计申报各种专利31项，主导产品核心技术公司拥有全部知识产权，主要电气特性达到国际先进水平。五、研究和开发条件公司拥有国内先进的避雷器、互感器等产品生产装配线，拥有各类专业生产设备980套（台）。成立有省级技术中心和特高压电力装备工程研究中心，拥有各类研究开发设备269台（套）；建有1000kV特高压试验室和750kV超高压实验室各一座，拥有100kV、250kV、750kV、1000kV工频试验系统和2400kV电流冲击发生装置，具备独立研发实验1000kV特高压交流避雷器、800kV特高压直流避雷器等全系列避雷器、互感器试验检测能力。六、以前财政资助项目完成情况；近年来，我公司先后承担过高压氧化锌避雷器国债项目、220kV SF6电流互感器国家技术创新和国家新产品计划项目、特高压避雷器河南省工业经济结构调整项目等，截止2009年底，这些项目均已通过相关部门竣工验收，建成投产。七、财务状况。截止2009年底，公司资产总额为3.55亿元，资产负债率为48%，银行信用等级为AAA级。2009年公司共实现销售收入为2.74亿元，实现利润2966万元，利税4653万元。第三章 项目分析一、项目实施目标、主要内容、技术方案和重点解决的问题1、项目实施目标通过对本项目的开发和产业化改造，形成年产智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器25万只生产能力，主要生产及测试装备达到国内领先水平，产品主要技术指标达到国际先进水平。2、主要内容项目新增及改造建筑面积8100平方米，建成标准化智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器生产厂房一栋；购买全套SD25N型喷雾干燥机、TKMF10型100吨液压机及模具、JC572CZG型3缸全自动超声波清洗机、自动化电窑及监测设备154台（套），建成智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器生产线一条及自动检测线一条。项目需新购买的主要设备如下：序号设备名称数量单位产地总价（万元）1微量滴定泵8个国产752添加料预处理设备2套自制2603去离子水制备设备1套国产314烘箱6台国产1.25空压机（大型）1台国产76喷雾造粒机1台国产2757混料给湿机2台国产1.48100t全自动压机2台国产3369全自动双推板隧道窑4条国产86710双端面磨片机1台自制8511全自动喷铝线1条自制7112涂敷机6台国产0.813全自动网带窑1条国产7814全自动检测线1条国产19515老化测试设备1套国产7616温度系数测试设备1套国产12172ms方波抽测设备1套国产124184/10s大电流冲击设备1套国产11619残压抽测设备1套国产1920扫描电镜1台国产5621X光衍射分析设备1台国产10522偏光显微镜1台国产4723工量具73套国产0.924起重行车3套国产1825空调12套国产1326变压器2台国产7527电脑16台国产1028打印机3台国产0.7合计1542956万元3、技术方案（1）生产工艺方案采用独有的十元组份配方,调整钴、铝等元素含量，降低晶粒电阻率，降低残压比，提高保护裕度；引入镍和稀土元素，稳定耗尽层中载流子数量，增强产品的可靠性。在工艺上采用化学共沉淀工艺，使粉体中各成份实现离子级均匀混合，提高粉体混合均匀性；改进添加料处理工艺，使晶粒直径由10 m降低到5 m ，增加了单位厚度的晶界数，提高了电阻片的电位梯度。采用我公司独创的烧结专利工艺，改善热处理工艺， 稳定晶粒尺寸，使晶粒和晶界层均匀，提高电阻片的能量吸收能力；采用双端面立式磨片专利技术和全自动喷铝电极专利技术，提高电阻片端面平整度，提高生产效率。在确保氧化锌压敏电阻器良好的残压比条件下，通过调整喷雾造粒机的干燥温度和造粒状态参数来改善造粒粉料的分布均匀性和减少造粒料的气孔；通过测量电阻片在电流作用下的温度分布，来评价宏观晶相结构的均匀性；通过调整烧制曲线来控制不均匀晶粒的生长；通过添加+3价金属氧化物来降低大区域电阻，使晶粒变细，均匀化，以增加小电流区域的电阻，使其在过电压情况下，提高电流倍增系数，降低通流电阻，提高方波通流能力和大电流冲击耐受能力，改善其电气性能，成为优异的新型智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器。（2）主要技术线路在确保氧化锌压敏电阻器良好的残压比条件下，通过调整喷雾造粒机的干燥温度和造粒状态参数来改善造粒粉料的分布均匀性和减少造粒料的气孔；通过测量电阻器在电流作用下的温度分布来评价宏观晶相结构的均匀性；通过调整烧结制曲线来控制不均匀晶粒的生长；通过添加+3价金属氧化物来降低大区域电阻，使晶粒变细，均匀化，以增加小电流区域的电阻，使其在过压情况下，提高电流倍增系数，降低通流电阻，提高方波通流能力和大电流冲击耐力能力，改善其电气性能，成为优异的智能电网用高梯度大容量氧化锌压敏电阻器。 （3）生产工艺流程图配 料制 料造 粒成 型预 烧烧 结磨 片清 洗喷 铝涂 覆检 验入 库4、重点解决的问题（1）需提升的主要电气指标电位梯度高（是同类产品的2倍）：达到400v/mm，接近普通电阻片的两倍。电位梯度增加以后，对于整支避雷器来说，可以大幅降低产品高度，节约材料消耗，降低生产成本，提高产品对恶劣环境的抵抗能力。残压比低：D6型号电阻片10kA残压比小于等于1.54，大大优于原有产品。电阻片的压比一定程度上反映了避雷器整支的保护水平，压比低，则避雷器的保护水平就比较高，国内包括国际产品的D6型号产品的10kA压比水平一般都在1.68以上，因此，在保护性能上，项目产品与国内国际同类产品相比，优势更加明显。方波通流能力高：D6型号电阻片可实现方波800A的通流能力。整批产品性能波动幅度很小，与原来产品相比有大幅降低。（2）需改进的关键工艺配方配方是基础，工艺是关键。本次高梯度、大容量、低压比压敏电阻片配方对不同元素进行增减或删除，添加了一些对电阻片性能有较大影响的稀土系元素，并结合大量小样试验，最终确定完成。该配方的主要成分结构如下：配方主要组成 （摩尔份数，%） 材料名称ZnOBi2O3Sb2O3Co2O3MnCO3Cr2O3NiOSiO2Y2O3其他加入量92950.70.91.01.51.01.50.51.00.51.00.51.01.21.50.20.7微量复合粉体制备工艺：采用化学共沉淀工艺使ZnO和各添加剂成分实现离子级混合采用化学共沉淀方法制备的ZnO压敏电阻片造粒用复合粉体其粒径一般小于100nm，且粒度分布范围都很窄，70%的粒径都小于80nm。这种粉体比表面极大，表面能高，活性大，而且粉体的粒径和空间分布范围小。将这种粉体压入坯体后，粉体之间的界面将具有较高的能量，在烧结过程中能释放出来成为额外的烧结驱动力，将有利于界面中孔收缩和空位团的湮没，从而提高陶瓷的致密化程度和元件的烧结效率。同时，由于各组分能够实现离子级均匀混合，使每个晶粒在生长过程中，所处的环境基本相同，晶粒体的大小接近，活性更强，元素离子的迁移率增大，成份相似，晶界势垒高度的一致性好，空间分布小，从而改善ZnO压敏电阻片的微观结构（特别是晶界区的微观结构）和一致性，最终实现全面提高元件的各种电性能。在采用化学共沉淀方法制备的ZnO压敏电阻片造粒用粉体的过程中，我们采用了一种无机复合沉淀剂，并将各种原材料制作成对应的盐类，通过控制反应的PH值，实现各成分的均匀共沉淀。然后经洗涤、干燥、焙烧，获得充分混合均匀的造粒用粉体，最后进行喷雾造粒。图1、图2是采用机械球磨制得的添加剂与ZnO混合造粒颗粒图片和采用共沉淀工艺造粒后的颗粒图片。 图1 机械球磨 图2 共沉淀法由图1、图2可以看出，采用共沉淀法制得的造粒颗粒其粒径分布比较合理，大颗粒和小颗粒比较少，实现了各种尺寸颗粒的良好级配，并且颗粒整体粒径较小，大部分集中在20-30m之间；而采用机械球磨工艺造粒后的颗粒粒径尺寸大小不一，且颗粒较大，形状不规则的颗粒较多，同时，采用机械球磨工艺造粒后的颗粒表面形成的凹陷比较深、比较大，而采用共沉淀法制作的造粒料则相对浅、小一些。如果凹陷较深且大，那么在压制成型的时候，凹陷内部的气体不易顺利排出，在电阻片坯体烧结过程中，这些集中的气体很容易在电阻片内部形成缺陷，从而影响其方波、冲击等电性能；如果凹陷较小，则在压制过程中，这些凹