LED节能灯项目可行性研究报告.docx
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LED节能灯项目可行性研究报告
第一章总论
一、项目概况
1、项目名称：
年产73000只LED节能灯项目
2、建设性质：
新建
3、项目承办单位：
4、项目负责人：
5、项目建设地点：
6、建设内容及目标
为提高能源的使用效率及降低能源的使用对环境产生的污染，大力发展具有比较优势和市场潜力的LED节能灯具，推进产业结构优化升级，形成以高新技术产业为先导、基础产业和制造业为支撑、服务业全面发展的产业格局，*************计划在***经济技术开发区年产73000只LED节能灯项目。
项目占地面积42951平方米，新建办公楼、生产厂房及仓库等其他附属设施共计30071平方米，其中仓库5323平方米、标准厂房7006平方米、综合楼15340平方米、招待所1610平方米、产品展示厅308平方米、辅助用房484平方米，购置LED综合测试仪4台、空压机（含干燥机）1台等相关设备，并配套建设道路、绿化及变配电、给排水、消防等设施。
7、项目投资及资金筹措
项目总投资5120万元，其中建设投资4310.0万元，流动资金810.万元。
所需资金计划由项目单位自筹。
8、主要技术经济指标
项目建成达产后，年产73000只LED节能灯，正常年份可实现销售收入8525万元。
年销售利税1678.2万元，项目投资利润率为21.13%，内部收益率19.31%，盈亏平衡点45.63%，所得税后净现值1706.9万元，投资回收期为5.90年（含建设期）。
二、编制依据
1、《国家中长期科学和技术发展规划纲要》；
2、《产业结构调整指导目录（2007年本）》；
3、《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》；
4、《投资项目可行性研究指南》；
5、《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号；
6、新的有关财务制度的会计制度；
7、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；
8、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
9、《统计年鉴》2008年；
10、项目建设单位提供的有关本项目的各种技术资料、项目方案及基础材料。
第二章项目背景及建设必要性
一、项目背景
1、政策背景
本项目符合《产业结构调整指导目录（2007年本）》第一类鼓励类，第三十三项资源节约和综合利用，第十一条新型节能照明产品、生产技术开发和配套的材料、设备技术开发。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中指出：
坚持节能优先，降低能耗。
攻克主要耗能领域的节能关键技术，大力提高一次能源利用效率和终端用能效率。
重点研究开发冶金、化工等流程工业和交通运输业等主要高耗能领域的节能技术与装备，机电产品节能技术，高效节能、长寿命的半导体照明产品，能源梯级综合利用技术。
半导体照明工程行业在“十一五”的战略目标是：
通过自主创新，突破白光照明部分核心专利，解决半导体照明市场急需的产业化关键技术，建立完善的技术创新体系与特色产业集群，完善半导体照明产业链，形成我国具有国际竞争力的半导体照明新兴产业。
《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》指出：
“十一五”期间是全面建设小康社会的关键时期。
国家确定了“十一五”时期单位国内生产总值能源消耗降低20%的目标，强调要落实节约资源和保护环境的要求，建设低投入、高产出、低能耗、少排放、能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会，并把“绿色照明在公用设施、宾馆、商厦、写字楼以及住宅中推广高效节电照明系统等”列为十大节能重点工程之一。
发展城市绿色照明事业面临着艰巨的任务，也面临着极好的机遇。
其主要目标：
（1）以2005年底为基数，年城市照明节电目标5%，5年（2006-2010年）累计节电25%。
（2）在城市照明建设、改造工程中，全面推行专业管理机构规划、设计论证、专项验收制度。
（3）灯具效率在80%以上的高效节能灯具应用率达85%以上。
（4）高光效、长寿命光源的应用率达85%以上。
（5）通过气体放电灯电容补偿，功率因素不小于0.85。
2、LED照明应用效益
由于LED采用半导体制程，LED照明也称半导体照明，半导体照明完全不同于传统的白炽灯、荧光灯照明原理，其具有节能、环保、可数字化设计等优势，是第四代绿色照明光源。
（1）节能效益
LED是发光二极管的简称，LED灯即半导体照明灯，因其是一种固态冷光源，具有工作电压低、耗电少、发光效率高、寿命长等特点，成为照明领域的新宠。
白炽灯的寿命一般为1000-2000小时，而LED灯的理论寿命则长达10万小时，并且比白炽灯省电80％，比荧光节能灯省电50％。
三种光源比较见下表：
比较项目
LED灯
白炽灯
荧光灯
光源初始光效（Lm/W）
90
15
60
热（Thermal）效率（%）
85
98
85
驱动（Driver）效率（%）
85
70
85
配件（Fixture）效率（%）
77
45
45
灯具效率（%）
56
31
33
灯具光效（Lm/W）
50.4
4.7
19.8
显色指数
80
100
80
光效修正系数
2.35
2.86
2.35
修正光效（Lm/W）
118.4
13.4
46.5
能耗（mW/Lm）
8.44
74.62
21.51
在中国，照明用电约占总电量的12％，2004年我国总发电量是22000亿度，即使按5％的年增长速度保守预计，到20l0年我国总发电量将达到30000亿度，照明用电将达到约3600亿度，如能节约一半的照明用电就是1800亿度，相当于一个三峡电站所有机组的年发电量。
按照目前的火力发电机组的情况来看，每度电的耗煤300-400克，取350克/度的折中数据来计算，全国每年节约标准煤高达6300万吨。
（2）环保效益
减少环境污染在美国现在的电力能源结构下，每生产60亿度电将产生大约100万吨的二氧化碳当量排放。
中国是仅次于美国的全球第二大温室气体排放国，主要原因是煤炭在中国能源结构的比重超过70％，使用LED照明对减少我国二氧化碳气体排放的效果将更加明显。
在环保方面，火电厂7.5亿吨煤每年将排放2000万吨S02气体，这些惊人的数字足以说明发展半导体照明的重要性。
LED光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染减。
二、项目建设的必要性
1、项目建设是节能环保、全面建设小康社会的要求
全面建设小康社会，强调要落实节约资源和保护环境的要求，建设低投入、高产出、低能耗、少排放、能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会，并把“绿色照明在公用设施、宾馆、商厦、写字楼以及住宅中推广高效节电照明系统等”列为十大节能重点工程之一，项目的建设顺应了国家政策的要求。
2、项目产品是照明科技发展的结果
LED产品是继白炽灯、荧光灯及高压气体灯之后的第四代半导体照明光源。
国内外专家预言：
半导体照明将是21世纪最大、最活跃的高科技产业之一，在经济竞争及国家安全方面具有极其重要的意义。
随着国家半导体照明工程的启动，蓝、绿、白光LED产品的问世，一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战已在全球打响。
因此在LED应用方面，除了背光源、显示、装饰照明、汽车照明外，用发光二极管取代传统的白炽灯和荧光灯，已成为照明市场的大趋势。
因此在LED应用技术方面，应将照明市场的应用的开发与产业化作为发展重点。
3、项目的建设是提升***信息产业技术水准的需要
随着我国经济向网络经济的快速发展，信息技术和网络成为新兴生产力的代表，是国民经济新的增长点，信息技术领域成为各厂商激烈争夺的焦点，谁占据了通信技术的制高点，谁就拥有了更多的领先权。
优胜劣汰，不进则退，这是市场竞争的规律。
安徽省***是华中地区较注重信息产业发展的地区之一，为我国信息产业的发展做出了相当的贡献。
为了在新的形势下更好地发挥本地的技术、人才优势，进一步提升当地信息产业的技术水准，面对半导体照明市场高速增长带来的良好机遇，***决定根据目前LED产业技术在国际市场已得到快速发展，而中国还是一个有待开发的市场，LED产业在中国市场的应用才刚刚开始，中国市场具有巨大的潜力这样良好的市场契机，引进技术与人才，发展LED下游应用产业链，切入LED产业。
并以此为起点，做大做强LED应用产业链，发展半导体照明产业。
第三章市场预测及建设规模
一、市场分析
1、LED节能灯行业发展
整个节能照明行业，按技术先进性可以分为普通荧光灯、节能灯（紧凑型荧光灯）、LED（发光二极管LightEmittingDiode）三大类产业。
我们主要生产节能灯与科技含量高的LED照明。
在世界各国白炽灯禁令之下，作为其替代品的节能照明市场需求将迎来快速增长。
而我国的LED产业经过2007年和2008年的快速成长、2009年将会更快地发展，在2010年前后，会迎来一个新的发展高峰期。
白炽灯禁令倒逼节能灯市场。
“中国一年因电能利用效率低下造成的浪费相当于2.3个三峡电站的发电量。
”2008年奥运会科技奥运工作委员会委员马昕曾发表这样的警示。
使用节能灯，无疑是实现节能减排目标的重要途径。
2009年，国家将推广高效照明产品1亿只。
此举的目的在于“应对全球金融危机对高效照明产品生产企业的冲击，更大程度满足广大城乡居民对高效照明产品的需求，扩大节能灯的市场销售份额，争取更大的节能减排效果。
”去年12月底，国家发改委启动《中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划》编制工作。
此前，国家发改委与联合国开发计划署（UNDP）合作提出的《中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯项目》获得了全球环境基金会（GEF）的批准。
根据项目概念文件，GEF资助中国1400万美元以及25万美元的项目准备金，以推动白炽灯生产企业转型，加快完善节能灯推广机制，以及制定和实施中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯的路线图和专项规划。
2、LED节能灯市场广阔
中国是照明产品的生产和消费大国，白炽灯产量占世界产量的1/3，紧凑型荧光灯产量占世界产量的80%。
我国照明用电约占全社会用电量的12%，采用节能灯替代白炽灯可节电60%－80%。
如果把现有在用的白炽灯全部替换为节能灯，一年可节电480亿千瓦时，占2008年三峡电站发电量60%。
从使用结构来看，国内用于普通照明的白炽灯约30亿只，而节能灯大约只有4亿只，两者比例约为7.5:
1，与全球大约4:
1的应用比例相比，国内节能灯还没有得到普遍的应用，节能灯替换白炽灯有相当大的空间。
LED引发第三次照明革命。
节能灯的节能效果相对于普通荧光灯有了大幅度的提升，也是目前技术最成熟、最具有大规模推广价值的照明产品。
但新兴的LED照明产业更被认为是当前能源短缺和环境压力下，照明行业惟一可持续性发展的新一代绿色光源。
虽然LED技术不成熟，还不能完全替代传统照明，但这却是未来照明行业的发展方向。
在同样亮度下，LED照明耗电仅为普通白炽灯的1/10，使用寿命是白炽灯的80－100倍。
在全球能源危机、环保要求不断提高的情况下，寿命长、节能、安全、绿色环保、色丰富、微型化的半导体LED照明已被世界公认为是继火、白炽灯之后人类照明史上第三次照明革命。
LED照明产生的效益显而易见，世界各国都在政府的大力资助下加快推进LED照明取代传统照明的步伐，日本、美国、欧盟、韩国和中国政府都制定了相应的发展计划。
日本早在10年前就在世界率先推行“21世纪照明”计划，并在2006年完成用白光发光二极管照明替代50%的传统照明。
日本还出台政策明确规定企业或机构使用LED照明取代白炽灯照明，可获得投资额130%超额折旧，或者是投资额7%的税率减免。
美国推出“下一代照明”计划，在2011年前的第一阶段，每年投资5000万美元在LED照明产业。
虽然中国已经是全球照明行业的生产第一大国，但在LED领域却远远落后于国外，未来发展潜力巨大。
从2005年开始，科技部批准了大连、厦门、上海、南昌、深圳等五个半导体照明产业基地，之后在2007年和2008年相继批准石家庄、扬州等两个半导体照明产业基地，在政策、税收和资金上给予长期支持。
中国是仅次于美国的第二发电大国，美国现在每年照明用电6000亿千瓦时；我国虽然人口是美国的5倍，但每年照明用电只有3000亿千瓦时，仅为美国的1/2，目前我国照明行业年产值已达800多亿元，还有很大的增长空间。
据国家半导体照明工程研发及产业联盟预计，到2015年，我国LED照明占有20%的照明市场（照明用电将超过5000亿千瓦时）。
预估到20l0年，整个中国市场LED产业产值将超过1500亿元。
LED产业链中，LED芯片大概占行业70％的利润，LED封装大概10％-20％，LED应用大概10％-20％。
从2010年起，LED灯进入我国家庭照明的步伐将加快，逐步取代荧光灯的地位。
二、项目优势分析
1、政策环境
政府积极推动，成立了跨部委的国家半导体照明协调领导小组，启动了“国家半导体照明工程”。
国家计划、攻关计划等对我国企业及研究机构投入了相应的资金以支持基础研究及技术研发，并建立了五个半导体照明产业化基地，启动了一批示范工程。
2、市场的优势
LED市场内需强劲、外需市场仍待开拓。
巨大的国内市场需求一方面拉动半导体照明发展，同时有利于半导体照明产业链中的诸多环节实现规模经济效应。
3、资源优势
我国具有丰富的有色金属资源，镓、铟储量丰富，占世界储量的80%，这对发展我国半导体照明产业具有得天独厚的优势；同时，大量的闲置资本投资于半导体照明产业已成为热点。
4、劳动力成本优势
我国劳动力成本低廉，相当于发达国家劳动力成本的1/20－1/10，具有劳动力成本优势。
5、产业自身的优势
本项目的创新性主要表现在两方面：
（1）LED导热及散热问题的解决方案
采用超薄的铝基板或铜基板和导热速度极快的导热管（HeatPipe，导热速度约为铜的100倍）以真空冷焊的烧结方式接合后，连接至迭片式散热器，搭配整体灯具的气体流动设计，可有效处理LED的散热问题。
（2）LED工作电流的稳定及高功率输出
LED的电流-电压曲线如下图所示，当施以正向电压时其电流成次方的变化，当电源的输入电压巨幅波动时，传统的电源的电流输出极易在调整时超过可允许的电流范围，造成芯片烧毁，本项目采用独特的电流对数回馈控制，除电流输出稳定外，尚可将电流控制在较高的水平，搭配上述的导热及散热解决方案，可以提高LED芯片的输出功率，在同等的亮度要求下，可以减少LED芯片的使用数量，在维持可靠性的前提下，有效降低成本。
第四章建设条件和场址选择
一、项目区概况
1、地理位置
2、自然条件
3、区位——“长三角”经济圈腹地
4、交通条件
二、场址选择
1、选择原则
（1）节约用地，少占耕地。
建设用地因地制宜，优先考虑利用荒地和空地，尽可能不占或少占耕地，并力求节约用地。
（2）减少拆迁移民。
工程选址、选线应着眼于少拆迁，少移民，尽可能不靠近、不穿越人口密集的城镇或居民区。
（3）有利于厂区合理布置和安全运行。
（4）有利于环境保护和生态，应有利于项目所在地的经济和社会发展。
2、场址位置
项目拟选址于***经济技术开发区，交通便利，地块规整，地质状况良好，无污染源，完全符合项目的选址要求。
第五章技术方案、设备方案和工程方案
一、产品方案和建设规模
1、产品方案
本项目年产73000只LED节能灯，其中路灯（90W/72P/海宝）10000只、格栅灯（18W）10000只、条灯（8W）10000只、五寸筒灯（6W）10000只、三寸筒灯（3W）10000只、射灯（3W）23000只。
2、建设规模
项目占地面积42951平方米，新建办公楼、生产厂房及仓库等其他附属设施共计30071平方米，其中仓库5323平方米、标准厂房7006平方米、综合楼15340平方米、招待所1610平方米、产品厅308平方米、辅助用房484平方米，购置LED综合测试仪4台、空压机（含干燥机）1台等相关设备，并配套建设道路、绿化及变配电、给排水、消防等设施。
二、生产工艺流程
1.芯片检验
镜检：
材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整）。
2.扩片
由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后工序的操作。
我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。
也可以采用手工扩张，但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。
3.点胶
在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。
（对于GaAs、SiC导电衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。
对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片，采用绝缘胶来固定芯片。
）
工艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。
由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求，银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。
4.备胶
和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上，然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。
备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。
5.手工刺片
将扩张后LED芯片（备胶或未备胶）安置在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。
手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不同的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品。
6.自动装架
自动装架其实是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤，先在LED支架上点上银胶（绝缘胶），然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再安置在相应的支架位置上。
自动装架在工艺上要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。
在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED芯片表面的损伤，特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。
因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。
7.烧结
烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良。
银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间2小时。
根据实际情况可以调整到170℃，1小时。
绝缘胶一般150℃，1小时。
银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时（或1小时）打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。
烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。
8.压焊
压焊的目的将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。
LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。
右图是铝丝压焊的过程，先在LED芯片电极上压上第一点，再将铝丝拉到相应的支架上方，压上第二点后扯断铝丝。
金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程类似。
压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。
9.封胶
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。
基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。
设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。
（1）点胶：
手动点胶封装对操作水平要求很高（特别是白光LED），主要难点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会变稠。
白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
（2）灌胶封装
LED的封装采用灌封的形式。
灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好的LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。
（3）模压封装
将压焊好的LED支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。
10.固化与后固化
固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在135℃，1小时。
模压封装一般在150℃，4分钟。
后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化。
后固化对于提高环氧与支架（PCB）的粘接强度非常重要。
一般条件为120℃，4小时。
11.切筋和划片
由于LED在生产中是连在一起的（不是单个），LED采用切筋切断LED支架的连筋。
SMD-LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完成分离工作。
12.测试
测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选。
13.包装
将成品进行计数包装。
三、主要设备方案
1、主要设备选型原则
主要设备选型的原则是技术先进、可靠和经济合理。
具体包括：
（1）主要设备选型的原则应与选择的项目建设规模、产品方案和工艺技术方案相适应，满足项目的要求，可获得最大效益。
（2）适应产品品种和质量的要求。
（3）提高连续化、大型化程序，降低劳动强度，提高劳动生产率。
（4）符合政府或专门机构发布的技术标准要求。
（5）在满足机械功能和生产过程的条件下，力求经济合理（含用料、制造、操作和维护保养），尽可能立足于国内。
（6）主要设备及辅助设备之间相互配套。
2、设备方案
本项目计划购置生产、测试设备及动力设备，所有设备均从国内订购，设备清单详见下表：
设备名称
单位
数量
回流焊
台
1
贴片机
台
1
锡膏印刷机
台
1
波峰焊
台
2
计算机剥线机
台
1
电阻成型机
台
1
跳线成型机
台
1
电容剪脚机
台
2
手动锡炉
台
1
PCB板切割机
台
1
锡膏搅拌机
台
1
流水线
套
3
磨刀机
台
1
显微镜
台
1
线路板制作机
台
1
积分球测试仪
台
2
直流稳压电源
台
1
耐压测试仪
台
1
示波器
台
1
多路温度检测仪
台
1
小直流稳压电源
台
1
震动试验台
台
1
主变压器
台
1
主配电盘
个
7
空调主机
台
3
空压机
台
2
洁净室补充空气系统
套
2
空调循环机组
套
20
四、工程方案
1、总体布局
总体布局是工厂设计的重要组成部分，包括对工厂的房屋建筑、设备、装置、厂内的物流、人流、能源流、信息流等所作的有机组合和合理配置。
良好的总体布局能使整个生产系统安全、高效地运行，并为工厂获得较好的经济效益创造条件。
总体布局包括工厂总体布置（或称厂区布置）和车间布置两部分。
其主要工作内容是：
①对外部条件、生产工艺和物流进行分析，划分各生产、辅助、动力和仓库等区段，并分配所需面积。
②确定物流和人流的路线和出入口，选择物料搬运的方法和设备。
③对建筑物、设备、管线、材料场地、运输线路等进行平面定位和竖向布置，并绘制出布置图。
④根据劳动卫生和生产安全要求，配置各种环境保护和绿化美化设施。
2、车间设计
（1）建筑设计方案
拟建的生产车间的建筑设计为体现现代生产的建筑特征，美化生产环境，满足生产管理规范的要求，在设计中以技术先进、适用安全、经济美观为原则，并按使用性质，生产类别充分考虑建筑对洁净、噪音控制，采光、通风、日照、消防、卫生及其它特殊的要求。
在满足生产工艺同时严格执行国家现行的有关规范和标准，力求建成一个环境优美、又有时代特征的新型企业形象。
（2）拟建生产车间建筑面积7006平方米，单层，为轻钢屋架结构，建筑物生产（火灾危险性）类别属丙类。
建筑物耐火等级为二级，该地区抗震设防烈度为6度。
（3）生产车间在厂区属主体建筑，对厂区环境景观影响较大，同时置于厂区入口的主视觉方向，建筑立面设计结合使用功能处理好人流与物流的关系，用变化的窗形、细部处理与大面积实墙面的虚实对比丰富立面造型，用绿色色带和大面积白色外墙面的色感差增视觉效果，用大面积的白色墙面和绿色的对比衬托建筑立面的洁净与典雅。
为便于处理以及扩大室内空间，便于生产工艺调整，控制区采用100厚夹芯彩钢板隔墙，吊顶采用轻钢龙骨可上人50厚夹芯彩钢板软吊顶，墙柱面采用高档涂料墙面，按生产使用要求洁净区采用环氧自流平地面，非洁净区采用砼垫层水磨石面层，铜条分隔。
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