电动汽车用2亿安时大功率锂动力电池投资项目方案书精品版.docx
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电动汽车用2亿安时大功率锂动力电池投资项目方案书精品版
山西皇城相府中道能源有限公司
年产2亿安时电动汽车用大功率锂动力电池
产业化项目
可行性研究报告
2010年7月
1．总论
1．１项目背景
1．1．１项目名称
山西皇城相府中道能源有限公司年产2亿安时电动汽车用大功率锂动力电池产业化项目
承办企业名称：
山西皇城相府中道能源有限公司
注册地址：
山西省晋城经济开发区兰花路1729号
企业类型：
有限责任公司
法定代表人：
韩晋祥
注册资金：
１０００万元
1．1．２承办企业概况
１．１．２．１山西皇城相府中道能源有限公司概况
山西皇城相府中道能源有限公司是由山西皇城相府中道有限公司董事长李国君和中南大学李荐以自然人身份出资成立．
企业注册资本１０００万元．
１．１．２．２山西皇城相府中道有限公司及企业法人概况
（１）企业法人基本概况
李国君，汉族，山西人，高级工程师。
1998年创办山西皇城相府中道有限公司，现任山西皇城相府中道有限公司董事长兼总经理、山西皇城相府中道能源有限公司总经理。
中国专业委员会常委、中国林产化工协会常务理事、市工商联执委、青年企业家协会副会长等职。
2005年申请超级电容器等高性能发明专利4项，已经得到专利权。
2003年，被评为山西省“星火计划先进个人”；2007年入选“市重点科技专家人才信息库”；2008年获山西省科技成果转化三等奖；2008年被评为山西省知识产权“兴业强企”工程试点示范工作优秀个人。
（2）山西皇城相府中道有限公司概况
山西皇城相府中道有限公司（以下简称中道公司）始建于2005年，是专业从事锂离子电池研发和生产的科技型企业。
企业注册资金1500万元，资产总额为1.94亿元，净资产1.05亿元。
公司现有员工201人，其中国家级研究人员5人，博士15人，中、高级工程师20余人，2002年通过ISO9001:
2000质量管理体系认证。
中道公司具备较强的新产品研发能力，在新产品开发和应用领域取得了显著成果。
2005—2007年获得四个国家发明专利，2008年又申报了海水和苦咸水淡化方法和电脱盐装置的两项专利，电脱盐装置实用新型专利已经得到授权。
用农林废弃物制造高性能被列为2006年国家级星火计划项目（项目编号：
2006EA650032）；超级电容器项目研究开发与产业化被列为2007年山西省第二批科技计划项目；超级电容器被列为2009年国家重点新产品计划；系列高性能成果转化项目被评为2007山西省科技成果转化三等奖；超级电容器产业化项目被列为2009年山西省企业技术创新计划重大项目。
目前，山西皇城相府中道公司现已开发出16大体系60多个品种，有四个国家专利保护品种，六个独立生产的产品，符合现代企业的发展方向。
产业广泛应用于国防、化工、冶金、食品、医药、电子、纺织、环保等领域。
研发新品种——超级电容器专用、颗粒状糖脱色炭、汽油蒸汽吸附炭、二氧化钛载体炭等产品填补了国际空白，获得国家专利。
特别是山西皇城相府中道公司生产的高性价比电极炭专利产品，是使低成本超级电容电池实现产业化的核心材料。
山西皇城相府中道公司2007年辈评为国家级“守合同、重信用”企业，山西省技术创新示范企业，市诚信企业，银行信用等级为AA。
2008年被评为山西省著名商标。
山西皇城相府中道公司自成立以来生产、销售形势较好，具体情况见下表：
2006至2008销售及利润完成情况
年度
销售收入额（万元）
销售净利率（%）
净利润额（万元）
2006
4556
15.89
724
2007
6931
18.24
1037
2008
11136
26.68
1618
2009年元月，在省、市政府的支持下，山西皇城相府中道有限公司开始筹划新能源高科技产业园。
特别是在韩国招商期间，政高省长听取了山西皇城相府中道产业园规划的方案，给予了充分肯定，并将超级电容器产业园列为省内高科技产业园之一，省科技厅曾四次来调研和现场指导，并帮助制定实施方案，方案已经在3月31日专题办公会议上获得通过。
1.1.2.3李荐博士基本概况
李荐，1969年3月15日出生，汉族，湖南桂东人，冶金学博士后，中南大学副教授，研究生导师。
1988—1992年于江西理工大学冶金专业学习，获学士学位，并辅修材料专业；1992—1997年于西北矿冶研究院从事冶金、材料、化工方面研究工作，获工程师资格；1997—2003年于中南大学，先后获得硕士、博士学位；2004年进入中南大学材料学院做博士后研究工作，获优秀博士后荣誉；2005年留校从事材料化学方面的教学与研究工作，同年晋升副教授。
曾在长沙业翔晶科技公司（超容企业）担任技术总监、总工程师。
先后主持或参与国家、省部级、军工、企业项目20余项。
发表论文60余篇，其中SCI和EI收录20余篇，申请发明专利27项，其中超级电容器相关专利16项，已授权3项。
李荐博士的有机体系超容技术在国内排领先地位，他研发并组织生产的有机体系超容产品已用于军用、民用、航空等方面，如军事方面的：
激光武器、脉冲电源、超低温启动电源等超容产品，民用领域如：
汽车印象很电源系统、太阳能存储系统、储能脉冲点焊机、玩具等等。
李荐博士于2000年开始研发有机体系纯超容，对小型扣式、小型卷绕式纯有机超容技术的研发及产业化非常成熟，并对目前市场上的扣式超容存在的内阻大等不足有了新的改进和突破。
于2004年开始研发有机体系混合超容，其有机混合超级电容器技术方面的研发已走到世界的前列，其电极采用的无毒环保型金属氧化物（而ESMA无忌混合超容极板采用的是铅、镍等重金属的氧化物，生产、使用、回收过程中仍存在环保问题），有机混合超容比容量可比无机混合超容大约一倍也有人称其为大功率电池，其产品用于代替其他铅酸类电池领域，如电动自行车，超容公交汽车，太阳能储能系统，家用储电柜以及其他大型、长寿命储能装置和系统。
所研发的有机混合超级电容器组已经能够做到纯电动汽车所提出的200AH（安时）（即60万法拉以上）要求。
对小型扣式、小型卷绕式有机超容技术的研发方面得长成熟，并对小扣式超容存在的难点上有了新的改进和突破。
以李荐博士为带头人所组成的技术团队，是由冶金、材料、化学、电化学、电子元器件等多种学科教授、博士、硕士、工程技术人员共同组成。
该团队具有10多年的研发基础，理论基础扎实，产业化经验丰富，技术水平及产业化实现能力在全国领先。
目前技术团队已经完成了纯超级电容器（1—5000F）、混合超级电容器（1—50AH）的技术研发，并实现了产业化。
技术团队还承担了国家科技支撑计划重点项目“动力型超级电容电池系统关键材料及器件研发与应用”的动力型超级电容电池系统关键材料及期间研发“课题（课题编号：
2007BAE12B01）。
技术团队已发表相关论文21篇，申报相关专利16项。
技术团队还以山西皇城相府中道公司高性能电极为原料，给中国工程物理研究院（绵阳九院）研制了“神光Ⅲ号”（俗称“人造太阳”）激光模拟核聚变试验用“高压大功率超级电容器脉冲电源系统”（50KVA），该系统已于2007年底通过验收。
以李荐博士为带头人所组成的技术团队技术团队具有扎实的研发工作基础和很强的产业化能力，能够从技术上保证本项目的顺利实施。
1.2项目概况
1.2.1项目拟建地点
本项目拟建于高新科技开发区内，一期工程占地105.7亩（合70500平方米）。
1.2.2项目建设内容
本项目拟建6条生产线，如下表所示。
序号
生产线名称
产品类型
产能（万只／万套）
1
高性能无机超容生产线
无机超级电容器
100
2
扣式有机超容生产线
小型扣式超级电容器
1000
3
小型卷绕型有机超容生产线
小型卷绕型有机超级电容器
1000
4
大型卷绕型有机超容生产线
大型卷绕式有机超级电容器
200
5
大型混合有机超容生产线
大型混合型有机超级电容器
400
6
超级电容器组件生产线
超级电容器组件组件
50
合计
2750
1.2.3建设规模及产品方案
（1）高功率型大容量无机超级电容器产品（1—50万F）100万只（405亿法拉）；
（2）高性能有机超级电容器产品（扣式0.022—1F，卷绕型1—5000F），年产量2200万只（47.8亿法拉）；
（3）大容量混合有机超级电容器产品（1—200AH）年产量400万只约2724亿法拉（注：
以存储电能计算，1AH≈3000F）；
（4）超级电容器组件及系统
建成年产50万套的超级电容器组件及系统生产线，具体产品规格根据市场订单确定，可实现产值5000万元（已扣除用本公司单体器件的成本）。
1.2.4项目投资规模及资金筹措
（1）投资规模
项目总投资22266万元；其中建设投资18712万元，铺底流动资金3554万元。
（2）资金筹措
项目总投资22266万元；其中申请银行贷款10000万元企业自筹12266万元。
1.2.5经济效益估算
项目建成以后，年可实现销售收入18.04亿元，税后利润4.48亿元、税金4.4亿元；税后内部收益率319.12%；投资回收期1.45年（包括建设期1年）。
主要技术经济指标表
序号
名称
单位
数量或指标
备注
一
产品方案
超级电容器
万只
2750
3367亿法拉
二
外购主要原材料
1
电极炭
吨
1350
2
电解液
吨
1200
3
导电炭黑
吨
60
4
壳体及封装材料
万只
3000
5
铝箔
万平方米
18000
6
隔膜
万平方米
40000
7
铜箔
万平方米
10000
8
粘结剂
吨
185
9
氧化物电极材料
吨
920
三
公用工程年用量
1
新鲜水
吨
100000
2
电
万度
650
四
新增建筑面积
平方米
46930
1
生产用建筑
平方米
36820
2
公用、辅助设施
平方米
10110
五
运输量
1
运入量
吨
33740
2
运出量
吨
7800
六
新增定员
人
230
七
建设期
年
1
八
项目投资数据
1
项目总投资
万元
22266
2
建设投资
万元
18712
3
流动资金
万元
3554
九
资金来源
1
银行贷款
万元
10000
2
自筹资金
万元
12266
十
经济效益数据及指标
1
销售收入
万元
180350
达产年
2
投资利税率
%
398.21
3
投资回收期
年
1.45
包括建设期1年
4
贷款偿还期
年
2.5
5
财务内部收益率
%
319.12
税后
2.项目建设必要性及建设趋势
2.1项目建设必要性
2.1.1超级电容器与传统电池相比具有明显优势
超级电容器又叫双层电容器（ELECTRICALDOULE—LAYERCAPACITOR）、电化学电容器（ELECTROCHEMCIALCAPACITOR，EC）、黄金电容，、法拉电容等，通过极化电解质来储能。
它是一种电化学储能元件，但在其储能的过程并不发生化学反应或反应高度可逆，因此超级电容器可以反复充放电数十万次。
超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。
众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与液体两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位差。
当在电解液同时插入两个电极，并在其间施加一个小于电解质容易分解电压的电压，这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层，它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密的双电层近似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离小得多（与传统电解电容器的氧化膜厚度相比，约小2个数量级），加上超级电容器采用具有高比表面积的为电极材料（其比表面积约为电解电容器腐蚀箔大3—4个数量级），因而具有比普通电容器更大的容量。
超级电容器与铝电解电容器相比内阻稍大，因此，可在无负载电阻情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，双电层电容器将会开路而不致损坏器件，这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。
同时，超级电容器与可充电电池相比，可进行不限流充电，且充电次数可达105次以上，因此超级电容不但具有电容的特性，同时也具有电池特性，是一种介于电池和电容之间的新型高性能特殊储能器件。
此外，与传统的电容器和二次电池相比，超级电容器的比功率是电池的10倍以上，储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快，低温特性好，对环境无污染，循环寿命长，使用的温度范围宽等特点。
可以说，超级电容器是一种新型的能提供强大脉冲功率的理想环保型物理二次储能器件，尤其现在，蓄电池的污染和寿命问题越来越被关注，人们对清洁能源的概念已不简单的停留在能量的采集上，对于储存、传输的环保问题也很重视，正是基于以上种种优势，超级电容器目前备受业界的关注，在电动车、风能、太阳能、电力、电子、通讯、军工等行业的应用领域及其广阔。
2.1.2超级电容器的发展是推动国内相关行业发展的强大动力
超级电容器具有广泛的用途。
与燃料电池等高能量密度的电源器件相结合，利用超级电容器的功率管特性，能大幅度改善组件的功率特性，满足高功率需求，从而使燃料电池的功率特性得到更大改善。
目前，超级电容器的能量密度可高达20KW／KG，已经开始抢占传统电容器和电池之间的这部分市场。
在那些要求更高可靠性、长寿命而能量要求不高的应用中，可以用超级电容器来取代电池，也可以将超级电容器和电池结合起来，应用在对能量要求很高的场合，从而可以采用体积更小、更经济的电池。
超级电容器的ESR值（等效串联电阻）很低，从而可以输出大电流，也可以快速吸收大电流。
同化学充电原理相比，超级电容器的工作原理使这种产品的性能更稳定，因此，超级电容器的使用寿命更长。
对于像电动汽车，电动工具和玩具这种需要快速充电的应用领域来说，超级电容器无疑是一个很理想的电源。
一些产品适合采用电池／超级电容器的混合系统，超级电容器的使用可以避免为了获得更多瞬时功率而使用大体积的电池。
超级电容器应用领域极其广泛，小到存储器备用电源，通讯工具，仪器仪表，电动玩具电源，大到航空航天，导弹发射，激光武器大功率启动系统，汽车功率能量系统等一切与能量功率有关的电源仪器和设备系统。
目前，大容量的超级电容器主要应用于环保电动车、叉车、汽车、军用装备备用和启动电源、大马力港机、UPS备用电源等中做（纯动力电源、混合动力电源、电储能电源和不间断电源），还可应用于卫星、导弹及高尖端电子技术等领域；不仅从根本上改变了电动车在交通运输中的位置，也将改进储能如风能，太阳能等间歇性能源的利用性能，增进了电网的效率和稳定性，满足人们能源安全的利求，减少对石油的依赖。
目前，超级电容器以其独特的性能已越来越受到各行业的青睐，尤其在大型装备制造业（风力发电、太阳能发电、电动汽车、港机、空间技术、军事工业等），超级电容器的广泛应用加快了其产业化的进程。
2.1.3超级电容器有巨大的发展潜力
美国的USABC计划，日本的NEWSUNSHINE计划和欧洲的PNGU计划等国家重大项目都将超级电容器列入开发内容。
我国也将超级电容器列入了中长期发展规划，国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）中将超级电容器关键材料及制备技术明确列为高效能源材料的前沿技术。
2008年国家重点新产品计划优先发展技术领域中也将超级电容器列入，山西皇城相府中道公司的专利产品——超级电容器已经被列为2009年国家重点新产品计划。
由于超级电容器高能量密度和高功率密度兼备的特性，使得它的应用领域更加广泛，市场也在迅速膨胀，需求量急剧加大。
美国市场研究公司Frost＆Sullivan的报告发布，2002—2009年全球超级电容器产业的产量和销售收入将分别以157%和49%的年增长率保持高速增长。
2007年，全球纽扣型超级电容器产业规模为10.2亿美元，卷绕式和大型超级电容器产业规模为34.8亿美元，超级电容器产业总规模为52.2亿美元，超级电容器产业总规模为67.5亿美元，同比增长50%加上超级电容器电池产品，2008年市场总额在100亿美元以上。
目前，中国超级电容器在市场约占世界的十分之一，达到100亿人民币左右；随着中国在世界加工、制造、生产领域地位的提升，所占比列将不断上升，预计2010年将达到180亿人民币。
而高功率大容量超级电容器在工业领域中有着更为广泛的应用，主要应用于工业大型USP电源系统，电力储能系统（电网、太阳能、风能等）、汽车启动—动力系统，柴油发电机启动系统，混合动力系统，各种能量回收系统等。
据中规哦电子元件协会信息中心估算，高功率大容量超级电容器将会逐步占到市场份额的50%以上，市场十分看好。
2.1.4是国内超级电容器行业发展的需要
作为一种新型储能元件，超级电容器的电容量可高达法拉级甚至上万法拉，能够实现快速充放电和大电流发电，比蓄电池具有更高的功率密度（可达1000W∕kg数量级）、和更长的循环使用寿命（充放电次数可达10万次），同时可在低温等极端恶劣的环境中使用，并且免维护、无环境污染。
这些特点使得电化学电容器在电动汽车、通讯、消费和娱乐电子、信号监控等领域的电源应用方面具有更广阔的市场前景。
一业内专家预测，仅就中国市场而言，目前的年需求量可达2150万只，而整个亚太地区的总需求量则超过9000万只。
美国市场研究公司Frost＆Sullivan不久前发布的一份报告也预计，2002年到2009年之间，全球超级电容器产业的产量和销售收入这两项数据将分别以157%和49%的年复合增长率保持高速增长。
面对如此广阔的市场前景，我国从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家，然而，能够批量生产并达到实用化水平的厂家却只有10多家。
其主要原因有以下几个方面：
（1）缺乏真正的平台
超级电容器高端产品产业化的实现需要资金、技术、基础、团队、产业链等多方面相结合的综合平台，国内大多数研发单位所能获取的研发资金都非常有限，通常都只有几十万或百来万，都存在非常明显的研发资金不足的问题，特别是产业化技术的研发，更是需要强大的资金支持。
据了解，美国MAXWELL投入超级电容器研发资金达数千万美元。
（2）研究力量分散
超级电容器是一种技术难得打、专业涉及广、需要多学科交叉研发的高新科技新产品，其研发设计的专业有：
化工、材料、电化学、电子元器件、电路、结构设计等多学科，都必须要有一个专业全、知识面广、紧密协作的研发团队。
目前国内开展过或正在开展超级电容器相关研究的机构、公司或研究团队大大小小超过百家以上，但大多数都是不到10人的研发团队，一得甚至只有1—2个人，只能在一些机理研究方面做些工作。
因此难以满足产业化开发的真正需要。
高校一般比较注重理论方面的研究，其研究成果往往离产业化距离较远，且高校往往研发资金匮乏，当产业化研发需要大量资金时束手无策；而企业的研发往往只关注产业化，缺乏扎实的理论指导，常常是低水平的重复，难以获得实质性的突破。
（3）应用研究滞后
一个产品的产业化，需要强有力的市场需求来保证。
超级电容器是一种新生事物，许多人对其还了解甚少，这导致了其应用范围还不十分广泛。
许多应用领域的开发都是国外有了产品，国内才开始跟风使用。
例如：
用于手机的时钟信息存储、太阳能道钉、太阳能地板砖、超级电容器玩具等用途都是先有国外的产品后，在国外订单的推动下国内才逐步采用的。
因此除了需要更广泛的宣传、推广外，还必须重视超级电容器的应用研究，以此推动、促进超级电容器的应用产品开发、应用领域拓展。
就像2000年前后锂离子电池的大规模产业化得益于手机的强大需求一样。
综上所述，加速国内超级电容器行业的大规模产业化发展显得迫在眉睫。
2.2项目建设优势
2.2.1拥有制造超级电容器核心材料电极炭的技术优势
制造超级电容器的核心材料就是具有高比表面积，高性能的，的好坏是影响超级电容器性能的核心材料。
的价格高低决定着超级电容器价格，山西皇城相府中道有限公司是继美、日、俄之后又一家能够生产这种高科技含量产品的企业，以辽西特产杏壳为原料研发超级电容器专用（电极炭）已经于2007年取得了国家发明专利。
日本电极炭的价格，高达每吨40—60（万元人民币），而山西皇城相府中道公司研发生辰的专利产品—无机电极炭价格仅为每吨15—20（万人民币），有机电极炭为每吨20—30万元人民币。
经俄罗斯ESMA、美国MAXWELL、韩国三莹、湖南业翔晶科、锦州凯美等国内外数十家知名企业使用，其主要技术指标：
如比表面积、充放电时间、衰减度、电阻率等性能指标已全部达到国外同类产品的先进水平。
在放电时间上已经超过最好的日本产品，经过62万次的充放电测试，其衰减度、电阻率、电容量等各项指标均十分稳定。
山西皇城相府中道公司经过近几年的发展，具备了很强的技术创新能力和核心竞争力，拥有多项独立研发的自主知识产权。
山西皇城相府中道公司研发生产的高性价比电极炭专利产品，被超级电容电池行业公认是世界唯一能够使超级电容电池实现产业化的低成本核心材料。
2.2.2拥有强大的技术支撑
公司已于中南大学李荐研发团队签订了全面合作协议，将在有机超级电容器研发，产业化、应用等方面开展切实、广泛的合作，将为本项目的产业化提供技术保证，并未下一代更该性能储能器件的研发提供技术平台。
本项目所组成的技术团队，由具有冶金、材料、化学、电化学、电子元件多学科背景的技术人才统领，由教授、博士、硕士、工程技术人员共同组成。
该团队具有10多年的研发基础，理论基础扎实、产业化经验丰富，技术水平及产业化实现能力在全国领先。
目前技术团队已经完成了纯超级电容器（1—5000F）、混合超级电容器（1—50AH）的技术研发，并实现了产业化。
技术团队还承担了国家科技支撑计划重点项目“动力型超级电容电池系统关键材料及器件研发”课题（课题编号：
2007BAE12B01）。
技术团队还给中国工程物料研究院（绵阳九院）研发设计了“人造太阳”（激光模拟核聚变）试验装置用高压大功率超级电容器脉冲电源系统（50KVA），该系统已于2007年底通过验收。
通过多年研究，该团队的有机超级电容器（1—5000F）已经实现产业化，产品性能国内领先，部分指标优于国际先进指标，研究水平达到国际先进水平，其产品在汽车、电子、太阳能、军事等领域得到了批量应用。
目前该技术团队已发表相关论文21篇，申报相关专利16项，其中已授权3项。
可以看出，技术团队具有扎实的研发工作基础和很强的产业化能力，能够从技术上保证本项目的顺利实施。
2.2.3具有产业化政策优势
国家《汽车产业调整和振兴规划》的规划目标中明确指出“电动汽车产销形成规模。
改造现有生产能力，形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销售占乘用车销售总量的5%左右。
主要乘用车生产企业应具有通过认证的新能源汽车产品。
”产业调整和振兴主要任务中指出“实施新能源汽车战略。
推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车和动力汽车的专用发动机和动力模块（电机、电池及管理系统等）的优化设计技术、规模生产工艺和成本控制技术。
建立动力模块生产体系，形成10
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