年产100万台高速变频电机生产线技术改造.docx
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年产100万台高速变频电机生产线技术改造
芜湖微特电机有限公司
年产100万台高速变频（稀土永磁）电机生产线技术改造
资金申请报告
项目推荐单位：
安徽省发展和改革委员会
芜湖市发展和改革委员会
项目编制单位：
申报日期：
二○○八年十一月
目录
前言
第一章项目概况
1.1项目名称
1.2项目承办单位
1.3项目负责人
1.4项目建设地点
1.5项目规模
1.6项目主要内容
1.7结论概述
1.8主要数据及技术经济指标
第二章申请报告编制依据和申请原因
2.1申请报告编制依据及范围
2.2申请补助原因
2.3申请补助的政策依据
三、建设规模与产品方案
3.1建设规模
3.2产品方案
四、厂址选择及用地方案
4.1厂址现状及建设条件、用地方案
4.2现有场地利用情况
4.3土地利用合理性分析
五、技术方案、设备方案和工程方案
5.1主要设备方案
5.2工程方案
5.3技术方案、生产工艺流程及装备水平
5.4项目招标内容
六、主要原材料供应、资源开发及综合利用分析
6.1主要原材料供应
6.2资源开发和利用方案
6.3资源节约措施
七、总图、运输与公用辅助工程
7.1总图布置
7.2场内外运输
7.3公用辅助工程
八、节能措施
8.1能耗状况和能耗指标分析
8.2节能措施和节能效果分析
九、环境影响分析
9.1厂址环境条件和现状
9.2项目建设和生产对环境的影响
9.3环境保护措施方案
9.4环境保护投资
9.5环境影响评价
十、劳动安全卫生与消防
10.1危害因素与危害程度
10.2安全措施方案
10.3消防设施
十一、投资估算及资金筹措
11.1投资估算表
11.2资本金筹措
11.3申请专项资金的主要原因和政策依据
十二、财务分析及评价结论
12.1不确定性分析
12.2财务评价结论
12.3项目风险分析
十三、经济和社会影响分析
13.1项目的影响
13.3项目与所在地互适性分析
13.4社会评价结论
十四、结论与建议
十五、需要提交的有关附件
前言
随着我国经济的快速发展，工业化程度将越来越高，对电机产品的需求量将越来越大，对高性能节能型电机必将不断增加。
由于我国能源日趋紧张，芜湖微特电机有限公司,经过二年时间的研究试验,成功地研制出了高速变频（稀土永磁）电机的技术，具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点，并已批量生产和投放市场。
目前，芜湖微特电机有限公司的高速变频（稀土永磁）电机销售已成供不应求的局面。
在企业生产形势大好的情况下，为抓住芜湖工业立市和中部崛起千载难逢的发展机遇，实现企业的跨越式发展，公司已在芜湖经济技术开发区新建厂房，投资约9500万元元，项目完成后，企业可形成年产100万台高速变频（稀土永磁）电机的生产能力，实现销售收入26000万元，利润4500万元，上缴税金3000万元。
目前已完成投资800余万元。
项目建成投产后，可实现高速变频（稀土永磁）电机这一环保节能产品的批量生产，替代普通电机，市场前景广阔。
该产品拥有自主知识产权，与原来的电机相比，节省铁、铜等材料40-60％，节约按年产100万台（套）高速变频（稀土永磁）电机全部使用计算，年节省用电5.76亿千瓦时节能降耗效果显著。
项目的经济和社会效益显著。
一、项目概况
1.1项目名称：
年产100万台高速变频（稀土永磁）电机生产线技术改造
1.2承办单位：
芜湖微特电机有限公司
1.3项目负责人：
刘建生芜湖微特电机有限公司法人代表
1.4项目实施地点：
芜湖市经济技术开发区
1.5建设规模：
1.5.1项目总投资
项目总投资9500万元，其中:
固定资产投资7000万元，铺底流动资金2500万元，项目完成后，企业可形成年产100万台高速变频（稀土永磁）电机的生产能力，实现销售收入26000万元，利润4500万元,上缴税金3000万元。
（2）项目资金筹措方案
项目总投资9500万元，其中：
企业自有资金（资本金）5000万元，申请中央预算内投资补助资金1000万元，申请银行贷款3000万元。
1.6项目主要内容：
本项目是芜湖微特电机有限公司为适应市场需求，调整产品结构，生产高速变频（稀土永磁）电机而进行的项目，本次建设的目标是年产100万台（套）高速变频（稀土永磁）电机，本项目内容为高速变频（稀土永磁）电机加工生产线，增添关键的生产设备及与之相关的厂房、辅助设施。
1.7总体概述
（1）项目符合《产业结构调整指导目录（2005版）》鼓励类“二十六、环境保护与资源节约综合利用28.交流变频调速节能技术开发及应用”；符合国家发改委2008年11月12日下了的“紧急落实政1000亿元中央投资工作方案”中第五条“节能减排工程”和第六条“自主创新中的产业技术进步”。
（2）据资料显示，目前世界各国的电动机系统消耗的电量约占国家工业用电的三分之二左右，我国也不例外，大约在60%-70%之间，中国目前已成为继美国之后的世界第二电力消费大国，然而，我国的电动机无论是自身效率还是实际运行效率却普遍比较低。
中小型电动机的平均效率为87%，比国际先进水平要低5%左右，而实际运行效率更是要低20%左右。
高速变频（稀土永磁）电机是一种新型永磁电机。
由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力（特别是高内禀矫顽力），使得高速变频（稀土永磁）电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点，成为新一代航空、航天和航海用电机的重要发展方向。
第三代稀土永磁材料钕铁硼（NdFeB）的出现，其优越的磁性能和相对较低的价格，展示出稀土永磁电机民用开发的广阔前景。
稀土电机具有许多铁氧体电机及其他类型电机不可替代的优点。
由于稀土永磁电机不需要励磁绕组，结构比较简单，磁场部分没有发热源，无须考虑冷却散热，材料的矫顽力高，气隙长度可以取较大值，使得比传统铁氧体电机及其他类型电机的节能效果提高了20%。
变频的基本原理是将原来直接通入电机绕组的工频交流电先行变频，使其输出的交流电为频率变化可以控制的，然后将这样的交流电再通入电机绕组内，通过变频改变频率，可以使电机的转速下降，同时还能保证其输出适当的转矩，满足拖动负载的需要，降低了回路电流，也就降低了输出功率，这种依据负载大小随时可以实现无极调速的方法是一种大力推广的节能技术，尤其是在轻载和变载的工况下，其节能效果非常显著。
进入90年代以来，随着永磁材料性能的不断提高和完善，特别是钕铁硼永磁材料热稳定性和耐腐蚀性的改善以及电力电子元件的进一步发展和改进，加上永磁电机研究和开发经验的逐步成熟，除了大力推广和应用已有研究成果外，高速变频（稀土永磁）电机的应用和开发进入了一个新阶段，目前正向大功率化（超高速、高转矩），高功能化和微型化方向发展。
电力电子技术和集成控制技术的高速发展，为制造性能优异的高速变频（稀土永磁）电机创造了基本条件，它除了具有普通电机的良好机械特性外，还具有节能、可靠性高，便于高速运行、无火及电磁干扰，易维护、易控制、结构简单，气隙磁密高，体积小，质量轻、低噪音、低振动等优点，是21世纪发展的主流，也是电机学科研究和发展的方向，在现代航空、航天、汽车、机床、纺织、计算机、冶金等行业都有广泛应用。
稀土永磁的节能效果与高速变频的节能效果的叠加，其节能效果显著。
由于钕铁硼永磁材料的最大磁能积很高，特别是能制成超薄型的永磁体，从而电机可以实现超微和低惯量，一方面节省了制造资源（主要节省了金属材料铜、钢铁和铝等不可再生的资源），另一方面则大大提高了用户的工作效率。
（3）财务分析表明，达产年正常年份（2011年）销售收入26000万元，净利润4500万元，投资财务内部收益率为69.52%。
项目财务净现值为21885（ic=12%）万元。
各项经济指标计算表明，本项目盈利能力指标高基准评价指标（基准收益率取12%），高于同行业平均水平，有较强的盈利能力，经济效益较好，本项目财务上可行。
综上所述，“高速变频（稀土永磁）电机”的开发利用符合我国电机行业特点，符合清洁生产、节能环保的产业政策，满足制造业发展的需要。
该项目具有显著的经济和社会影响，申请主管部门给予政策支持，使企业早日建成投产。
1.8项目主要数据及技术经济指标
项目主要数据及技术经济指标见表1-1主要数据及技术经济指标表。
表1－1主要数据及技术经济指标表
综合技术经济指标表
序号
项目
单位
数据及指标
备注
1
建设期限
年
2.5
2
生产期限
年
12.5
3
生产纲领
万台（套）
100
4
达产年销售收入
万元
26000
达产年份2011年
5
生产期平均总产值
万元
26200
6
职工人数
人
200
达产年份2011年
7
新增建筑面积
平方米
15000
8
新增建设投资
万元
7000
其中：
企业自筹资金
万元
4000
银行贷款
万元
3000
10
流动资金
万元
2500
11
利润总额
万元
6000
达产年份2011年
12
税后利润
万元
4500
达产年份2011年
13
销售税金
万元
1500
达产年份2011年
14
内部收益率
％
69.52
全部投资
15
财务净现值
万元
21885
全部投资
16
投资回收期
年
3.64
全部投资
17
投资利润率
％
63.49
达产年份2011年
18
投资利税率
％
82.55
达产年份2011年
19
盈亏平衡点
％
36.63
达产年份2011年
20
借款偿还期
年
6.00
从2011年开始还
二、申请报告编制依据和申请原因
2.1申请报告编制依据及范围
2.1.1编制依据
（1）公司提供的有关技术资料。
（2）国家发改委等部门关于《建设项目申请报告编制内容及深度》的规定。
（3）国家发改委《产业结构调整指导目录》（2005年本）。
（4）有关设计行业标准及规范。
（5）双方商定的编制原则。
2.1.2编制范围
本申请报告是对芜湖微特电机有限公司年产100万台（套）高速变频（稀土永磁）电机生产线技术改造项目的必要性进行论述，对产品市场、技术先进性、成熟性、建设规模、物料供应及协作关系、工艺主要设备选型及相应的公用配套设施、环境保护、劳动安全卫生等方面进行认述，提出可行的方案，并在此基础上对项目投资进行估算及财务评价。
2.2申请补助原因
（1）产品是节能环保产品
该产品拥有自主知识产权，与原来的电机相比，节省铁、铜等材料40-60％，节约按年产100万台（套）高速变频（稀土永磁）电机全部使用计算，年节省用电5.76亿千瓦时节能降耗效果显著。
（2）项目进展情况
该项目于2008年8月开工建设，已取得规划、土地、环境审查批复文件、项目核准文件和银行的资金承诺文件。
项目已完成投资800余万元，主要是厂区道路、围墙的建设和公用设施的建设，生产厂房正在建设中，设备正在调研中。
（3）企业资金紧张
由于本项目的投入较大，企业正在以多种渠道筹集资金，项目建设资金仍然有较大的缺口。
综上所述，本项目符合国家发改委“申请中央预算内投资补助项目的要求”中规定的企业投资项目的基本申报条件，该项目具有显著的经济和社会影响，申请主管部门给予政策支持，使企业早日建成投产。
2.3申请补助的政策依据
（1）芜湖微特电机有限公司年产100万台（套）高速变频（稀土永磁）电机生产线技术改造项目符合国家发改委《产业结构调整指导目录》（2005年本）鼓励类“二十六、环境保护与资源节约综合利用28.交流变频调速节能技术开发及应用“。
（2）项目产品符合国家发改委2008年11月12日下了的“紧急落实政1000亿元中央投资工作方案”中第五条“节能减排工程”和第六条“自主创新中的产业技术进步”。
三、建设规模与产品方案
3.1建设规模
根据市场分析与需求预测，结合公司现状，为增强企业产品开发能力和市场竞争能力，提高装备水平和产品质量水平及附加值，满足市场对项目产品的需求。
芜湖微特电机有限公司拟在芜湖经济技术开发区公司内进行年产100万台高速变频（稀土永磁）电机生产线技术改造。
项目建成后，将形成年产100万台高速变频（稀土永磁）电机的产能。
3.2产品方案
根据本项目的建设内容，年产100万台高速变频（稀土永磁）电机。
具体分配如表3-1：
表3-1产品方案
序号
产品名称
规格
单位
生产规模
1
高速变频（稀土永磁）电机
台
100万
产品以电机行业的高速变频（稀土永磁）电机为主，根据绝缘电阻，轴向间隙，径向跳动，温升极值，绝缘强度进行定型设计。
项目产品高速变频（稀土永磁）电机可广泛应用于航空、航天、纺织、机床、化工等行业，设备技术水平国内领先。
四、厂址选择及用地方案
4.1厂址现状及建设条件、用地方案
建设地点在芜湖经济技术开发区公司内。
安徽芜湖经济开发区位于市区北部，规划面积56平方公里，是国家级开发区；基础设施按道路、供电、供水、排水、排污、通信、天然气及土地平整“七通一平”的标准建设。
芜湖是安徽省最大的沿江城市，风景优美，气候宜人，距长江入海口仅380公里，处于沿海开发向内地梯度推进的交汇处。
拥有国务院批准的国家级沿江开放城市、对外籍轮开放港口和经济技术开发区等三个国家级政策优势。
芜湖地处长江大三角的西端，占据着承东启西、连接南北的枢纽地位，区位优势明显，交通条件优越，是投资者建设生产基地、物流中心，占领华东、华中市场的黄金宝地。
芜湖以其完善的基础设施、优越的政策环境和优质高效的服务，吸引了国内外一批跨国公司、国内上市公司和知名大企业投资兴业，已经形成了新型建材、汽车及零部件、电子电器三大支柱产业群，生物工程、信息网络等高科技产业蓬勃发展。
4.1.1区位情况
芜湖位于东经117度58分度43分和北纬30度38分-31度31分之间，地处长江之畔，交通便捷，自古以来便是商贾云集的商贸集散地。
位于安徽省东南部，在长江三角洲区域内，是长江沿岸一座重要的港口城市，是安徽省“开发皖江，呼应浦东”的重点和突破口，市场面向华东，背靠华中腹地。
4.1.2交通运输
芜湖作为华东地区的水陆交通枢纽，有三条高速公路、五条铁路在此交汇，又拥有长江溯江而上的最后一个深水良港，交通十分便捷。
公路：
芜湖至合肥、徐州，芜湖至南京、上海，芜湖至杭州三条高速公路交汇于开发区附近。
正在建设沿江快速通道连结至南昌、武汉的高速公路。
客流和货流通过高速公路网，可以通达全国各大中型城市。
铁路：
芜宁、芜铜、淮南、宣杭和皖赣五条铁路在芜湖交汇，通过铁路交通网，客货运输可达全国各地，且较水运、汽运价格低廉，运输周期短。
芜湖长江大桥的通车，北上经合肥、徐州接京九线和陇海线；南下至杭州、厦门、福州，将长江南北交通融为一体。
芜湖东编组站日解编组7000辆车皮。
开发区距火车编组站4公里。
港口：
芜湖港是长江溯江而上的最后一个深水良港，共有码头泊位70余座，年综合通过能力为2300万吨。
现已开通了至香港、日本和东南亚的国际航线，并开办了40多个国家和地区的联运中转业务。
航空：
芜湖航空主要依托南京禄口国际机场、合肥骆岗机场和上海浦东、虹桥国际机场，开发区距南京、合肥机场车程均约1小时10分钟车程，距上海航空港也只有4个小时车程。
3）地形地质：
厂区地处长江中下游平原，平均海拔7—9米。
地势坦荡，相对起伏小。
区内地势总趋势北高南低。
开发区区域在地质构造上位于扬子准地岩（Ⅰ级大地构造）下扬子台坳（Ⅱ级大地构造），苏、浙、皖断褶束（Ⅲ级大地构造），基岩埋藏很浅，是最佳的桩基础持力层。
根据芜湖市勘察测绘设计院的岩土工程勘察报告，厂区场地土层自上而下分为四层，现分述如下：
一层：
素填土，不均匀，松散。
二层：
粉质粘土，可塑，厚度为0.80-1.60米，顶板埋深1.90-3.00米，比贯入阻力标准值Ps=1.5MPa；承载力标准值fk=0.96KPa；压缩模量Es=4.8MPa
三层：
淤泥质粉质粘土，流塑-软塑，厚度为1.20-2.70米，顶板埋深3.50-4.10米，比贯入阻力标准值Ps=0.96MPa；承载力标准值fk=75KPa；压缩模量Es=2.8MPa
四层：
粉质粘土，硬塑，厚度大于5.40米，顶板埋深0.50-6.60米，比贯入阻力标准值Ps=280MPa；承载力标准值fk=280KPa；压缩模量Es=12.0Mpa
其它物理力学性质请参见原勘测报告。
地下水对砼无侵蚀性。
芜湖市的地震设防按地表基本烈度为6度地区的重要城市标准设防。
4.2现有场地利用情况
在新厂区18000工业用地中，建设15000万平方米钢结构厂房。
4.3土地利用合理性分析
芜湖经济技术开发区位于芜湖城市东部和北部，是1993年4月经国务院批准设立的国家级经济技术开发区，现规划面积122平方公里，是目前我国中部地区非省会城市唯一的国家级经济技术开发区。
区内设有国家级出口加工区、国家级高新技术创业服务中心、国家级汽车零部件出口基地、国家级汽车电子产业园。
到2007年底，开发区工商注册企业总投资513亿元人民币，引进17家全球500强企业、21家国内上市公司和一批国内外著名企业进区投资，建成投产工业企业350家，其中三资企业120家，形成了特色鲜明、具有较强竞争力的汽车及其零部件、电子电器、新材料三个主导产业，成为芜湖市对外开放的窗口、先进制造业的先行区。
2006年开发区经济社会总体实现健康快速发展，全区实现生产总值134.0亿元，同比增长17.3%。
工业生产产销两旺。
全区实现工业总产值510亿元，同比增长39.0%。
开发区规模以上工业企业运行质量良好，全年产销率达99.8%，实现利润总额15.4亿元，同比增长83.4%，经济效益综合指数达279.3%。
汽车及零部件、电子电器、新材料三大主导产业规模进一步壮大，三大产业实现产值406.4亿元，同比增长43.0%。
五、技术方案、设备方案和工程方案
5.1主要设备方案
项目主辅设备选取时考虑以下原则：
●满足产品方案中规定的产品规格范围、质量及年产量的要求；
●满足前述生产方案以及生产工艺流程各个工序、工艺参数的要求；
●综合考虑设备的可行性与经济上的合理性，注重设备的合理配置；
●考虑主要设备与辅助设备之间的合理配置，与生产能力平衡。
主要生产设备选择说明
为达到技改项目的目标而拟引进先进的液压数控半自动六角立式车床、数控钻铣床、数控车床、动平衡机等设备。
要求集多年的专业制造经验、领先行业的技术水平，产品无论是在品质、精度、自动化程度、使用寿命和安全性都达到国际标准，而且操作简单，维护方便，主要特点有：
●专为大型、精密工件的加工而设计，因此工作台面宽大、加工效率高。
●机身的一体成型结构，配合立柱与横梁的一体成型结构，加上机身的铸件均采用高强度密烘铸铁，使得机床的整体刚性强、稳定性高、精度保持性好。
●X、Y轴采用超负荷线性滑轨，负载高、磨耗低，最易达到最小移动量，确保了机械长期使用的精度。
●三轴螺杆皆以高精密螺杆施以适当的预拉。
项目的顺利实施,需要先进生产及检测设备的有力支持,设备的先进性关系着项目实施的成败。
本项目生产、检测设备总投资4000万元。
主要生产及检测设备一览表如下:
项目设备一览表
单位：
万元
序号
设备名称
型号/规格
数量
金额
1
自动绕线、嵌线和配套设备（包括插槽绝缘机、端部整形机、绑扎机等）
20
300
2
液压数控半自动六角立式车床
S3-240
5
100
3
数控钻铣床
XTK66110
3
120
4
数控车床
T2-CNC-2
10
600
5
键槽铣床
TD6002A
4
110
6
数控立式车床
CK5112A/3
3
190
7
动平衡机
CAB590
6
300
8
全自动冲槽机
JDZ91-10/6
10
450
9
电机转子热套炉
DRX-5
20
350
10
混合动力用永磁同步电机钕铁硼转子整体充磁机系统
12
400
11
自动型测试设备（包括测功机、测功机控制器、电参数测量仪、机柜及电气控件、软件及电脑、打印机等）
4
330
12
步入式老化房
2
300
13
磁测量设备
5
150
14
装配生产线（包括在线测试设备及相关配套设备）
4
300
5.2工程方案
项目将在芜湖市经济开发区桥北工业园厂区内建立两条高速变频（稀土永磁）电机生产线，实现年产100万台的生产规模。
建设的重点为生产车间、装配车间、办公楼以及相关的辅助工程。
本项目建设高速变频（稀土永磁）电机加工、装配与检测手段，同时解决与之配套的厂房建设与改造工程，其余部分全部利用企业原有设施。
新建12700平方米钢结构厂房，2300平方米的办公及研发中心用房。
建设内容有：
①建设6800平方米生产车间；
②建设2500平方米装配车间；
③建立3400平方米仓库；
④建立1000平方米办公楼；
⑤建立1300平方米产品研发中心、检测中心等。
5.3技术方案、生产工艺流程及装备水平
5.3.1技术方案
本项目产品高速变频（稀土永磁）电机的技术方案是依据高速变频（稀土永磁）的特定技术进行设计，使电机在变频电源输入下具有优良的变频特性，同时采取特殊高速结构设计使之高速运转平稳、静音。
本电机作为高速电主轴，取代传统机械传动增速机构，达到机器机构简化、体积小型化、机器效率提高、产品附加值提升之效果，是一种理想的高速精密电气动力部件。
该项目产品可广泛使用于以下场合：
●金属切削机床中用于高速钻孔、研磨和铣销
●木材、塑料、PVC等材料之高速铣销、钻孔
●各类专机产品中用作动力头
●精密医疗器械、精细化工产品、化妆品工业、食品加工机械等行业中用作高速乳化或均质机动力头
●纺织机械中的高速卷绕电主轴
●其他一切需要高速运转而省去机械传动机构之用途。
5.3.1.1电磁设计
对普通异步电动机来说，再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。
而高速变频电机，由于临界转差率反比于电源频率，可以在临界转差率接近1时直接启动，因此，过载能力和启动性能不再需要过多考虑，而要解决的关键问题是如何改善电机对非正弦波电源的适应能力。
方式一般如下：
●尽可能的减小定子或转子电阻。
减小定子电阻即可降低基波铜耗，以弥补高次谐波引起的铜耗增。
●为抑制电流中的高次谐波，需适当增加电机的电感。
但转子槽漏抗较大其集肤效应也大，高次谐波铜耗也增大。
因此，电机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
●高速变频电机的主磁路一般设计成不饱和状态，一是考虑高次谐波会加深磁路饱和，二是考虑在低频时，为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。
5.3.1.2、结构设计
在结构设计时，主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响，一般注意以下问题：
●绝缘等级，一般为B级或更高，加强对地绝缘和线匝绝缘强度，特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
●对电机的振动、噪声问题，要充分考虑电动机构件及整体的刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。
●冷却方式：
一般采用强迫通风冷却，即主电机散热
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