年产5亿Ah无钕稀土系宽温区动力电池产业化项目可行性研究报告.docx

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年产5亿Ah无钕稀土系宽温区动力电池产业化项目可行性研究报告

第一章总论

1.1项目概述

无钕稀土系(宽温区)XX动力电池技术是一个科技含量极高的成熟技术项目。

年产5亿Ah无钕稀土系(宽温区)XX动力电池产业化项目由XXX有限公司投资在XXX高新区实施,实施项目由拥有自主知识产权的“无钕稀土系AB5型电极贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池”全部知识产权作为技术支撑。

“无钕稀土系AB5型电极贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池”科研成果是由XX大学教授、中国工程院院士XXX先生为首席专家,XX大学教授、博士生导师、XX省杰出青年科学家、学科带头人XXX先生为项目负责人的课题组,历时十余年时间研发成功的。

构成该科研成果的全部知识产权是由国家授予发明专利三项、省部级科研成果三大类、专有技术多项。

年产5亿Ah无钕稀土系(宽温区)XX动力电池产业化项目计划总投资为11.38亿元人民币,其中固定资产投入10.78亿元;项目建设计划用地面积600亩(首期120亩)。

项目计划在2012年12月开工建设,2014年6月竣工投产,项目建设期为18个月。

项目竣工投产后,正常年份可实现产品销售收入74亿元,新增税收4.25亿元,为社会提供新的就业岗位3000个。

经测算:

项目投资利润率为97.51%,投资利税率为114.26%,投资回收期为3.1年(含建设期)。

1.2项目投资主体

本实施项目投资主体为XXX有限公司(以下简:

XXX公司)。

XXX公司于二〇一二年月日经工商行政管理局核准设立。

注册资本:

万元;法定代表人:

;公司注册地址:

;公司生产厂址:

公司现有员工人,具有大专以上学历的科技人员65人,从事产品研发人员24人。

公司经营正常,基础工作扎实,规章制度健全,管理规范,党、工群团组织健全,企业职工民主管理体系完善,拥有项目技术优势与产品规模生产能力。

公司主要经营范围:

电池、电子产品的制造;商品批发与零售;进出口(贸易)业务等。

1.3报告编制依据与原则

1.3.1报告编制依据

(1)XX大学《无钕稀土系AB5型电极贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池》技术资料;

(2)XX大学提供的相关材料;

(3)稀土开发与应用的情况调查;

(4)项目工业化生产的产品测试文件与产品定型报告;

(5)原国家信息产业化部化学物理电源产品质量监督检验中心《检测报告》资料;

(6)国家《汽车产业调整振兴规划细则》;

(7)国务院《关于加快培育和发展战略性新产业的决定》【国发(2010)32号】;

(8)XX省政府《XX省战略性新兴产品“十二五”培育发展规划》【川府发(2011)2号】;

(9)国家工业和信息化部“节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录”《公告》(2012年第17号);

(10)市场调查及网上收集的相关资料;

(11)国际电池技术发展动态的有关资料。

1.3.2报告编制原则

(1)利用最新研究成果,并拥有独立知识产权;

(2)节约投资,合理利用资源;

(3)符合国家产业政策和行业规划;

(4)环保、消防、工业安全投资同步到位;

(5)技术路线先进,制备工艺稳定可靠;

(6)产品能满足市场需求,有极强的竞争优势。

1.4报告研究范围

1.结合我国电池产业需求现状分析市场,进行市场预测,研究新能源电池应用的市场前景及发展的可能性。

2.通过对国内新能源电池产业发展需求预测,科学的、合理的制定产业化项目建设规模与方案。

3.从社会效益和经济效益角度,分析实施产业化项目建设的可能性。

4.推荐实施产业化项目建设的方案与研究结论。

1.5研究结论

通过市场调研、经济效益评论及社会效益分析,本实施“年产8亿Ah宽温区XX动力电池产业化项目”具有:

1.符合国家加快培育和发展战略性新兴产业和实施“节能减排”政策,以及国家“十二五”规划;

2.产品市场急需,适销对路,前景广阔,生命周期长;

3.确定的工艺技术路线先进,稳定可靠;

4.投资规模设计合理,项目建设周期短,投资回收快,产品极具竞争性和替代性;

5.项目经济效益良好,抗险能力较强;

6.项目下游产品多,潜在市场巨大;

7.项目节能环保的社会效益显著。

第二章项目建设的必要性和可行性

无钕稀土系(宽温区)XX动力电池“是我国军方急需的高容量移动电源,同时可广泛用于航空航天、航海、石油、煤炭、地质勘探及作业、冰上及登山体育项目、南极考察、以及北半球广寒地区用二次移动电源,具有很强的战略意义、科学价值及经济价值”(详见XX省科技厅电池成果鉴定产品推广应用意见)。

是国家经济建设和国防军事工业急需的补充及替代新能源产品,是国家加快培育和发展的战略性新兴产业,是国家经济增长的新引擎产品。

2.1项目提出的背景

汽车是现代社会的重要交通工具,为人们提供了便捷、舒适的出行服务,截至2011年12月,我国机动车保有量达2.23亿辆,汽车保有量达1.04亿辆,大中城市中汽车保有量达到100万辆以上的城市数量达14个。

中国的汽车保有量已经超过日本,成为仅低于美国(2010年2.4亿辆)的世界第二大汽车保有国。

与此同时我围的石油消费与进口量每年都呈现高速增长,2011年石油及其制品总消费量约为4.6亿吨,对外依存度已经超过55%。

到2020年中国对进口石油的依赖度将达到60%,到2030年达到65%。

国际贸易中诸多不确定因素导致的油价波动,威胁我国的经济和能源安全。

与此同时传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气,并加剧了对不可再生石油资源的依赖。

2010年我国车用汽、柴油消耗量超过1亿吨,燃料全生命周期温室气体排放量高达4亿多吨。

2010年国家环保部首次发布《中国机动车污染防治年报》,指出2009年度汽车污染物排放总量达4055万吨,汽车已成为中国大中城市空气污染的主要来源。

现今国内外对于汽车工业未来发展比较一致的看法是:

21世纪是一个面临能源和环境巨大挑战的世纪,传统燃油汽车将向兼具“高能效”和“零排放”的纯电动汽车方向发展。

新能源汽车将是"十二五"期间重点发展的战略性新兴产业。

《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》提出:

到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆,到2020年超过500万辆;新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平。

《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》指出:

“经多年探索实践,国际汽车产业界达成了电动汽车产业化战略共识:

在技术路线上,近期(2010-2015),在依靠传统内燃机汽车技术改进和推进车辆小型化实现降低排放的同时,为满足更为严格的节能减排法规目标要求,应尽快推进混合动力技术的应用,并发展小型纯电动汽车和插电式混合动力电动车;中期(2015-2020),在混合动力技术得到广泛应用的基础上,增加汽车动力系统电气化程度,加大小型纯电动汽车和插电式混合动力汽车推广力度;在2020年之后,纯电驱动技术将逐步占据主导地位,通过发展纯电动汽车和燃料电池汽车,实现大幅度降低排放。

在车型应用方面,纯电动、混合动力和燃料电池三种类型的电动汽车技术各自具有最优的适用车型。

对短途出行需求,可采用小型纯电动汽车;对长途出行需求,主要采用混合动力汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池汽车。

世界电动车协会主席以及中国工程院院士陈清泉在第25届世界电动汽车大会上指出“由于不用发动机,纯电动汽车是中国汽车业做‘世界老大’的唯一可能项目,国家极为重视,而我国城市交通堵塞和环境日趋恶劣的现状决定了发展纯电动公共交通工具是重中之重。

目前,据了解我们国家已经在纯电动客车领域出现了一些核心技术达到世界一流水平的企业。

2012年4月18日,国务院总理温家宝主持国务院常务会议指出:

要以纯电动为汽车工业转型的主要战略取向,……大幅提高汽车燃料经济性水平和动力电池系统安全性、可靠性、轻量化水平,争取到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆,到2020年超过500万辆。

未来五年将成为中国电动汽车研发与产业化的战略机遇期,中国政府将加大扶持力度,支持电动汽车发展。

动力电池是电动汽车的核心和关键,同时还被普遍用于通讯、广电、IT、电力、铁路、航空、港口、金融、能源等领域。

但现行各类铅酸电池,无论是国产还是进口,特别是国产蓄电池,通常在1年内就产生充电困难、容量衰减等现象,导致无法使用,这一直是困扰蓄电池行业的世界性难题。

荷兰飞利浦、美国德士古、日本东芝和松下等世界著名厂家均不能解决电池在循环过程中容量衰减和激活物质活性的问题,而XX宽温区XX动力电池攻克了这一世界性难题。

宽温区XX动力电池是XXXX公司首席科学家、中国工程院XXX院士,XX大学博士生导师、教育部后续能源材料及器械工程研究中心主任XXX教授为首的科技团队承接国家863计划,经过十年攻坚结出的硕果。

围绕该项目的科研工作不仅在电池超常温方面取得重大科技突破,还在储能材料、电磁环保等方面获得15项科技成果,10项专利。

因此,XXXX电池一面世,主流媒体纷纷以“我国独立自主知识产权,领先世界的专利技术”进行跟踪报道。

2010年10月1日,装备着XX寛温区XX动力电池的12米公交车历经6个月,行程2万多公里,专家通过储能稳定性、安全可靠性以及主要技术和经济指标比较分析,认定XX宽温区XX电池在全国、乃至全世界都具有突出的领先优势!

这是该产品继通过军用电池性能检测、信息产业部国家化学电源产品质量监督检验中心质量检测、中国北方汽车质量监督检验鉴定实验所权威检测的后的又一次应用性实测。

宽温区XX动力电池的卓越性能,为实现国务院新能源汽车战略部署抢占了先机,为实现我国新能源汽车的跨越发展贡献力量。

2.2项目建设的必要性

2.2.1国家产业政策和节能减排的要求

汽车是现代社会的重要交通工具,为人们提供了便捷、舒适的出行服务,然而传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气,并加剧了对不可再生石油资源的依赖。

在能源方面,目前世界汽车保有量约8亿辆,并以每年3000万辆的速度递增,预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆,主要增幅来自发展中国家。

我国汽车产销保持快速增长,在2007年时汽车产量就接近900万辆。

作为能源消费大国,我国形势更为严峻,2007年中国原油消费总量约为3.5亿吨,其中净进口原油1.6亿吨,占原油消费总量的45.7%,能源大量进口危及到国民经济正常运行和国家能源安全。

在环境方面,交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要原因之一。

调查研究表明,平均而言大气污染的42%来源于交通运输。

据有关部门2002年统计,在全国600多座城市中,空气质量达到国家一级标准的城市不足1%。

为缓解石油危机给国家的经济发展和国家安全带来的压力,国家制定了减少石油用量的积极能源政策,目前推行的油电混合,纯动力汽车就是这一政策的重要组成部分。

《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》指出:

“从国家战略性新兴产业看,发展电动汽车是我国汽车工业技术转型和培育战略性新兴产业的历史机遇。

从车用能源角度看,电可以作为我国车用主体替代能源之一。

预计到2020年和2030年我国汽车中乘用车保有量将会达到1.5亿辆和2.5亿辆的规模,这些车辆全部使用电力驱动情况下所使用总电量分别为电网总发电量的6%和7%。

电动汽车大规模应用后,可在电网负荷低谷时段常规充电,对电网起到“填谷”作用,提高发电设备的综合利用率,起到节能减排的效果。

根据公安部交管局2010年10月8日公布的最新统计资料显示,中国目前汽车保有量已达到8500万辆。

按照2006年汽车保有量5000余万辆,年消耗燃油1.5亿吨计算,目前国内汽车年消耗燃油总量已达2.55亿吨,占总油料消耗的40%以上,占进口石油的70%左右。

依据美国和日本油电混合汽车的实际运行情况测算,混合动力节约燃油均在43.9~45%,按目前日本生产的XX电池和燃油汽车配置情况参考计算,年产8亿Ah宽温区XX动力电池可配备油电混合动力轿车80万辆,可配置纯电动汽车4.8万辆。

若将8亿Ah宽温区XX动力电池配置在1.6升排量的城市客运出租车上,用新能源替代燃油能源,年可节约燃油264.79万吨,按现行市场油价(以93#汽油7.15元/升为例)计算,折合人民币258.64亿元人民币,节能效果显著。

用宽温区XX动力电池作油电混合动力配置其尾气排放低于国际通用的《欧Ⅲ型式认证和生产一致性排放限值》标准,有机挥发物为每公里0.00625克,一氧化碳为每公里0.241克,氧化氮为每公里0.0025克,二氧化碳为每公里139.25克。

年产8亿Ah无钕稀土系(宽温区)XX动力电池配套在4.8万辆城市电动出租汽车上,年可减少有害尾气排放量5.4万吨,相当XX省机动车年度一氧化碳排放量的3.8%(按照国家有关部门2007年统计资料测算),减排效果显著。

2.2.2公共交通发展的要求

《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》指出:

“我国中高级别以上轿车的纯电驱动平台技术尚不成熟,需要继续研究开发,并作为科技跨越的重点研究内容。

与此同时,对于电动汽车科技发展,充分发挥我国技术特色、产业化优势和市场潜力,在城市公共用车和私人小型轿车上优先发展“纯电驱动”电动汽车,形成“两头挤”发展格局,启动大规模市场;然后滚动发展,逐步挤占中高档燃油轿车这一市场空间。

一方面,要以城市公交车为重点,在现有常规混合动力大客车推广应用的基础上,加强纯电驱动的可充电式/里程延长式电动大客车的开发、推广力度;并继续开展电动大客车与燃料电池-动力蓄电池的电-电混合式大客车的研发和示范。

另一方面,发展小型电动汽车。

燃油汽车小型化和电动汽车小型化是全球主流趋势,中国最具技术特色、产业优势和市场潜力。

小型电动汽车可以成为我国汽车工业自主创新的重要突破口,可以满足我国快速城市化进程中交通可持续发展需求,可以促进我国电动汽车与充电设施以及电池产业之间的良性互动和滚动发展,可以形成大规模市场需求。

2.2.3先进技术及产业化的要求

本公司拥有的无钕稀土系XX动力电池专利技术是在保持了CaCu5型六方型结构和全部AB5型贮氢合金容易活化,平台压力适中,吸氢、放氢平衡压差小,动力学性能优良,抗杂质和气体中毒性能好的基础上,充分利用中国的稀土资源,加大了贮氢电极材料中镧、铈的配份,拓宽了XX电池的温度适应范围,将XX电池的工作温度范围拓展到了-55℃~+70℃,延长了XX电池的周期寿命,按标准规定的方法试验,周期寿命超过700次以上,是国标和国军标规定的1C循环寿命300次的1-2倍以上;在低温-30℃的环境下充电饱和度达100%;同时在低温和高温实现大电流充放电均能达到额定容量的95%以上;这就使得国产的XX电池可以替代一切带有污染的铅酸、镍镉等其它的二次电池和全部替代进口电池,为二次电池实现彻底无污染化和纯国产化奠定了坚实的物质基础。

2.2.4符合电动汽车发展的方向

“十二五”电动汽车科技发展重点任务是:

紧紧围绕电动汽车科技创新与产业发展的三大需求,继续坚持“三纵三横”的研发布局,突出“三横”共性关键技术,着力推进关键零部件技术、整车集成技术和公共平台技术的攻关与完善、深化与升级,形成“三横三纵三大平台”(三纵:

混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车;三横:

电池、电机、电控;三大平台:

标准检测、能源供给、集成示范)战略重点与任务布局。

动力电池作为“三纵三横”的研发布局中“三横”之一,是整个电动汽车的核心和关键。

本项目年产10亿Ah无钕稀土系XX动力电池和年产2万辆纯电动城市客车符合电动汽车发展的方向。

综上所述,本项目不但科技含量高,而且生产技术线路与制作工艺先进。

通过市场调研,经济效益评价和社会效益分析,项目的特点和优势为:

——属于国家扶持与鼓励发展的产业

——产品市场急需,适销对路,前景广阔,生命周期长

——确定的工艺技术先进,稳定可靠

——投资合理,能耗低、资源利用率高

——社会经济效益好,抗风险能力强

——本项目下游产品多,潜在市场巨大

——本项目技术能够为风能、太阳能、海洋能发电提供巨大的能源储备

2.2.5可充分利用我国的稀土资源

我国是一个稀土资源丰富的大国,每年开采量按目前的能力测算已超过9.3万吨,但在我国从事稀土开采与加工的企业中,基本是以钕、镨两种元素利用为主,而钕、镨两种元素在稀土中所占的比例仅为15~19%,剩下81~85%的以镧、铈为主的稀土材料没得到合理利用。

一是被大量废弃;二是简单的加工以低廉的价格出售,无钕稀土系XX动力电池正是以镧铈作为电极贮氢合金的A侧元素,为镧、铈稀土材料的深度加工和提高附加值找到了出路,这将有利于促进我国稀土产业的发展。

2.2.6可满足市场迫切需求

无钕稀土系XX动力电池生产的产品经国家信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心测试和中测院测试,其性能指标为:

1-55℃∕0.2C放电达额定容量的88%;

②-40℃∕0.2C放电达额定容量的95%;

③-30℃∕0.2C放电达额定容量的100%;

④+70℃∕0.2C放电达额定容量的100%;

⑤1C充放电循环,周期寿命大于700次;

⑥各项物理性能指标达到国家标准。

生产所得产品达到的技术指标不仅能满足极地战略、特殊行业的需求,也完全满足了配套动力汽车的使用温度、使用寿命、充放电效率、最大充放电倍率等关键性指标(日本、美国、韩国等世界各国制造的XX电池均不能达到),在技术上具有世界独占性,而目前需求这种电池的行业也处于等米下锅的状态。

2.3项目建设的可行性

2.3.1项目技术具有成熟性

无钕稀土系(宽温区)XX动力电池技术已经过小试、中试、工业化放大性试验及产品批量生产等循序过程;工业化放大性试验样品已提供用户试用,批量正式生产产品已提供用户使用,均获得了良好的赞誉。

产品经自检符国标和军标,部分指标超过国家标准;经送第三方—原国家信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心检测,报告结论:

显著(或明显)优于同类产品(见附检测报告)。

《检测报告》提供的性能指标检测数据显示:

●-55℃低温条件下,实际放电达额定容量70%;

●-40℃低温条件下,实际放电达额定容量90%;

●-30℃低温条件下,充电饱和度达100%;

●+70℃高温条件下,实际放电达额定容量95%;

●1C充放电循环,周期寿命大于700次。

从上述产品性能数据中可见,项目技术成熟、水平先进,产品应用领域广泛,不但可以满足配置混合动力汽车、纯电动汽车的使用温度、使用寿命、充放电效率、最大充放电倍率等关键性指标,而且还能够满足极地战略,如军事工业特殊行业等的需求,宽温区XX动力电池技术具有前沿性与世界独占性,日本、美国、韩国等世界各国制造的XX电池,目前尚未达到这一领域技术水平。

2.3.2项目建设基础条件充分

无钕稀土系(宽温区)XX动力电池技术项目,经过充分时间的前期准备,项目技术在完成中试的基础上,已进入产品批量生产阶段。

动力电池产品已应用于城市公交车运行,2012年4月27日国家工业和信息化部以(2012)第17号《公告》。

项目前期生产,不但为本项目的实施培养了管理人才和技术工人,提供了技术、生产、管理、经营等实践借鉴,而且推动了本实施项目的各项准备工作。

目前,项目建设用地由XXX市政府统筹配置,项目建设资金已按计划准备,项目建设的外部环境条件具备。

因此,本实施项目产业化建设具有可行性。

第三章市场分析

3.1产品概况及用途

宽温区XX动力电池是以无钕稀土系(AB5型电极)贮氢合金及无钕稀土系XX动力电池的全部知识产权为支撑的新技术项目。

实施这一项目的目的,不仅是为了满足一般行业如汽车行业等,而且能够充分满足如油田等特殊行业的需要和以电池为动力,部分或大部分替代燃油,既缓解石油危机又减少环境污染。

电池被普遍用于电动车、汽车、通讯、广电、IT、电力、铁路、航空、港口、金融、能源等领域。

但现行各类铅酸电池,无论是国产还是进口,特别是国产蓄电池,通常在1年内就产生充电困难、容量衰减等现象,导致无法使用,这一直是困扰蓄电池行业的世界性难题。

而无钕稀土系XX动力电池发明技术则突破了这个难关,到目前为止,从所达到的技术指标比较,经科技查新,在世界上具有唯一性。

从资源利用上讲,在世界比较超前的荷兰飞利浦、美国德士古、日本东芝和松下,在钕的含量低于15%和镨的含量低于4%的情况下,均不能解决XX电池在循环过程中容量衰减和激活物质活性的问题,而无钕稀土系XX动力电池,在省却了价格昂贵的钕、镨元素后,还将XX电池的性能指标推向了世界顶峰。

所以,XX动力电池产品不但能普遍应用,而且能满足特殊行业的需求,如在-40℃度以下的寒冷区域内国家上千万吨级大油田作业用的机械设备、仪器、仪表需求的移动电源,还有极地战略、科考、冰上、雪上、登山活动的能源需求。

3.2国内外市场情况调查与预测

3.1.1民用市场

根据国家能源行业协会提供的市场需求信息统计,以及派员对市场的走访调查,综合情况表明,电池市场广阔,需求量巨大,特别是储备能源的换代产品“XX动力电池”产品市场更是十分非常看好。

通过下面电池生产总量、产品销售市场占有份额以及潜在市场调查数据等统计资料就可见一斑。

国内电池生产总量递增情况统计表1

年度

名称

2003年

2004年

同比增长(%)

2005年

同比增长(%)

2006年

同比增长(%)

生产总量

(亿只)

262

280.34

7%

315

12.36%

354.81

11.22%

生产总价

(亿元)

441.56

635.23

43.86%

983

54.75%

1526.59

55.3%

2006年度国内民用电池产品销售市场占有份额统计表2

种类

份额

(普)XX电池

镍镉电池

锂电池

锌镉电池

碱锰电池

铅酸电池

太阳能电池

产品市场占有份额

4.3%

3.9%

19.0%

12.3%

7.6%

41.1%

11.8%

从上表1可见,我国的电池市场在以每年43~55%速度递增,XX动力电池产品上市,近期将取代占3.9%份额的镍镉电池市场,部分取代占41.1%份额的铅酸电池市场和部分取代占19%份额的锂离子电池市场。

预计2011年全国仅普通XX电池的销售额将会突破200亿人民币,电池总产值将超过2400亿人民币。

依据我们对市场调研后测算,全国目前汽车保有量为8500万辆(不含军用),手机保有量3.5亿部,数码摄、照相机1.3亿部,笔记本电脑3000万台。

属于低温区以10%测算,需求无钕稀土系(宽温区)XX动力电池保守估计也在500亿Ah以上。

年产8亿Ah宽温区XX动力电池,针对石油行业,可对80万台数字仪的配置;针对配套混合纯动力汽车而言,可以满足80万辆(5人座)轿车配置,若应用于城市纯动力出租汽车,只能实现4.8万辆配置;应用于城市纯动力公交车,只能实现4800辆的配置。

按照全国需要用新能源作动力配置的产品量来算,年产8亿Ah(宽温区)XX动力电池只是车水杯薪。

综上所述,年产8亿Ah“无钕稀土系(宽温区)XX动力电池”产品具有巨大的、坚实的市场基础,特别是对国内油电混合动力汽车、纯电动汽车“第一需求”保障满足,产品在相当长一段时期内都处于供不应求的卖方市场。

未来五年国际国内市场需求预测表3

年度

名量

20011年

2012年

2013年

2014年

2015年

备注

数量(Ah)

金额(亿元)

数量(Ah)

金额(亿元)

数量(Ah)

金额

(亿元)

数量(Ah)

金额

(亿元)

数量(Ah)

金额

(亿

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