新型高效永磁无刷直流电机产业化基地建设项目可行性研究报告.docx

新型高效永磁无刷直流电机产业化基地建设项目可行性研究报告.docx

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新型高效永磁无刷直流电机产业化基地建设项目可行性研究报告

附表：

财务分析一览表

附图：

厂区总平面布置方案图

第一章总论

1.1项目背景

1.1.1项目名称

项目名称：

新型高效永磁无刷直流电机产业化项目

1.1.2承建单位

承建单位：

xxxxx科技开发有限公司

项目性质：

新建

xxxxx科技开发有限公司地址位于山东平原经济开发区东区，注册资金1000万元，由天津市天奇力科技开发有限公司投资建设。

公司是一家从事能源技术开发、咨询、转让、服务的科技型企业，多年来一直致力于节能型机电产品的研制开发，是一家知识密集、技术密集型的高科技企业。

经过不断的完善和发展，公司现已拥有一支有较强的新技术研发能力的技术队伍以及一大批具有先进技术水平的生产设备。

新产品研发中心作为支持公司可持续发展的重要部门，以“高科技、勇开拓、创一流”为宗旨，精研技术，不断开拓创新，成为支撑企业发展的源动力。

公司将秉承“质量第一、用户至上”的经营理念，向生产专业化、品种系列化、应用科学化、服务优质化方向全面发展，努力打造成为最具竞争力的节能型机电产品制造企业。

1.1.3项目提出的理由与目标

1、项目建设的必要性

据统计，在我国，电机是重要的工业耗能设备，耗电量约占中国整个工业电耗的60%左右，我国电机产品种类繁多，平均效率比发达国家低3～5个百分点，运行效率低10～20个百分点，节能潜力巨大。

根据国家中小电机质量监督检验中心对国内重点企业198台电机的抽样调查，其中达到2级以上的高效节能电机比例只有8%，这对整个社会资源产生了极大的浪费。

我国目前已具备了生产高效电机的技术条件，但由于市场条件不够成熟，产量和市场容量都较小。

1999年高效电机国内市场占有率仅2%，2000年为4.7%；2001年也只有6.5%，其中70%以上为出口。

目前据国际铜业协会的调查报告显示，国内高效电机市场份额仅占整个电机市场的10%，上升空间极大。

“十二五”期间，我国中小型电机行业将迎来出口电机的技术壁垒，近年来电机能效指标已在欧盟、美国、加拿大、日本、韩国、等国家广泛推广。

2009年欧盟发布了第G/TBT/N/EEC/265号通报，对电动机的最低能效要求进行了严格规定。

从2011年下半年开始，所有电动机的能效不得低于IE2能效水平。

到2015年以后，额定输出功率在7.5kW～375kW之间的电动机能效不得低于IE3能效水平，或达到IE2能效水平，同时配备变速传动装置。

到2017年以后，额定输出功率在0.75kW～375kW之间的所有电动机的能效不得低于IE3能效水平，或达到IE2能效水平，同时配备变速传动装置。

针对这一技术壁垒，我国早已着手开发高效电机和实施淘汰Y系列电机与国际能效标准接轨，并取得了重大进展及成果,生产技术水平也有了很大提高。

从电机行业未来发展看，节能型电机以及直流机中的高功率密度、调速范围广、低速大扭矩的电机仍是发展方向。

另一方面，我国承诺从2011年7月1日起执行IE2及以上标准。

国际要求和国内能源短缺形势都需要将电机的节能发展作为首要任务。

自从钕铁硼永磁材料问世以来，永磁电机得到飞速发展，被认为是21世纪最有发展前途和广泛应用前景的电子控制电机，同时随着科学技术的不断发展，对永磁无刷直流电机调速系统转速和转矩的性能要求越来越高。

新型无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。

它是由电子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷电机提高了约6倍。

由于其具有高效节能、重量轻、体积小、控制调速性好、可靠性强等特点，可广泛应用于风力发电、电动汽车、工业电机、家用电机等领域，因而代表了电机的发展方向。

新型高效永磁无刷直流电机项目的建设，是我国能源节约和电机发展趋势的需要。

2、项目提出的理由

1）项目建设符合国家产业政策

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出推广先进节能技术和产品，并把电机系统节能列入节能重点工程中。

同时要求大力发展劳动密集型产业、服务业和小型微型企业，千方百计扩大就业创业规模。

《山东省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》也明确将“提升发展传统产业”提到重要位置，把重点发展电工电器产业列为产业结构调整内容之一，并鼓励推广使用高效节能产品。

《产业结构调整指导目录（2011年本）》鼓励类第十六项汽车中第6“电动汽车驱动电机（峰值功率密度≥2.5kW/kg，高效区：

65%工作区效率≥80%），车用DC/DC（输入电压100V～400V），大功率电子器件（IGBT，电压等级≥600V，电流≥300A）”，属国家鼓励类发展项目。

国家《节能中长期专项规划》中明确把“稀土永磁电机等高效节能机电产品”列入了节能的重点领域和重点工程，《“十二五”机械工业节能规划》也把“稀土永磁电机等高效节能机电产品”列入重点任务的节能新材料新产品创新工程中，表明了发展高效节能的电机，对国家推进节能减排的重要意义和作用。

项目产品符合国家发改委办公厅《关于请组织申报资源节约和环境保护2013年中央预算内投资备选项目的通知》（发改办环资[2012]1335号）关于电机系统节能的选项范围，符合国家产业政策。

2）具备项目建设的技术条件

承建单位是机电行业的一支新军，在新能源汽车中的驱动电机开展了深入的研发，研发的电动发电一体机获国家知识产权局授权发明专利（专利名称专利号：

ZL200720099134.9），具备了永磁无刷直流电机方面的超前研究和技术储备，以及对时下产业发展政策的把握和未来产业发展趋势的前瞻，具有新型高效永磁无刷直流电机项目建设的技术条件。

3）项目选址地点适合项目建设

项目选址于山东平原县经济开发区，是经山东省人民政府批准，2001年9月设立的省级开发区，土地总面积31.93平方公里。

区位交通优势明显，基础设施完善，良好的投资环境适合项目的建设。

在此背景下，公司注资建设新型高效永磁无刷直流电机产业化基地项目，项目通过转子结构、换向方式等方面的技术创新，具备了功率密度高、起动力矩大等特性，不仅在节能方面远优于其它电机，同时大大提高了整机的工作效率。

项目的建设，有利于推动节能型和高性能电机的研究开发，有利于推动电机系统节能，有利于推进行业节能减排。

进而对我国电机制造业整体技术水平的提升有着很大的促进作用。

项目建设是我国电机制造行业技术进步和节能减排的需要，也是我国高效电机市场发展的需要。

全力推动电动汽车驱动电机新产品的研制开发，为电机节能系统的研发将起到积极的示范意义。

1.2项目概况

1.2.1项目地点

项目地点位于山东平原县经济开发区东区。

1.2.2建设规模、建设内容及建设期

（一）建设规模及建设内容

根据市场需求和承办单位实际，设计建设规模为年生产高效永磁无刷直流电机10万台,电机总功率150万kw。

（项目总设计规模年生产高效永磁无刷直流电机20万台。

本项目为一期工程）。

项目占地面积196亩，总建筑面积41493.2平方米。

包括：

1、机加工车间20746.6平方米，布置机加工设备。

2、组装、冲压、模具及维修车间综合车间20746.6平方米，布置组装生产线、模具、维修车间、冲压车间、综合仓库等。

3、其他辅助设施等。

4、购置生产、公用设备合计602台（套）。

（二）建设期

项目建设期二年，预计2013年11月建成投产。

1.2.3投资估算、资金筹措和财务分析

项目建设总投资15452.4万元，其中建设投资13914.8万元，铺底流动资金1537.7万元。

建设投资中：

建筑工程4275.8万元、设备及工器具7202.6万元、安装费用360.1万元,基本预备费1183.9万元、其他费用892.3万元。

建设总投资全部由建设单位自筹。

项目达产后，正常年份年可实现销售收入42000万元，实现利润总额10263万元，净利润7698万元，税金合计5649万元，投资利润率54.3%，资本金利润率49.8%，投资收益率55.4%，财务内部收益率39.04%，税后动态投资回收期5.02年（含建设期2年），项目盈亏平衡点为36.4%。

1.3可行性研究报告研究范围及编制单位

1.3.1研究范围：

（1）根据国家法律、法规、产业政策，对项目提出的背景、市场前景、建设规模及建厂条件进行分析论证。

（2）对项目产品进行产品方案和产品技术水平分析论证，通过与当前国内外的先进技术和设备进行比选，确定了先进合理的工艺方案和设备选型。

（3）初步确定了建设项目的建筑结构形式、给排水、电气自控的方案和节能措施。

（4）对项目的实施条件、厂址、原料供应、交通条件、环境保护、劳动安全卫生及消防等进行可行性研究。

（5）对项目的总投资、成本进行估算，对项目的经济效益进行分析，通过对成本、效益和投资回收情况的分析进行财务经济评价。

1.3.2可行性研究报告编制单位

单位名称：

天津国际工程咨询公司

证书等级：

甲级

证书编号：

工咨甲10220070014

发证机关：

国家发展与改革委员会

1.4可行性研究报告编制的依据

1）国家发改委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。

2）《产业结构调整指导目录（2011年本）》

3）《国家发展改革委办公厅关于请组织申报资源节约和环境保护2013年中央预算内投资备选项目的通知》（发改办环资[2012]1335号）

4）建设单位提供的有关基础资料及现行有关规范、规定。

1.5研究结论与建议

项目建设立足打造一个新型高效永磁无刷直流电机的产业化基地，项目符合我国产业结构调整、自主创新能力以及区域产业经济等发展政策，产品市场前景广阔。

项目建设单位具有较强的经济实力和技术实力，项目建设所在地市政配套设施齐全，能够满足项目需求。

项目建成后具有良好经济效益和社会效益。

本可行性报告通过对项目建设条件，产品市场以及项目建成投产后所取得的经济效益进行全面的论证后认为，xxxxx科技开发有限公司新型高效永磁无刷直流电机产业化项目是可行的。

1.6主要技术经济指标

主要技术经济指标表

表1-1

序号

指标名称

单位

数量

备注

1

生产规模与产品方案

台/年

100000

电机年功率

万KW

150

1.1

RA-ZYN115系列

台/年

25000

1.2

RA-ZYN130系列

台/年

25000

1.3

RA-ZYFN1系列

台/年

50000

2

投资

2.1

建设总投资

万元

15452.4

其中：

建设投资

万元

13914.8

铺底流动资金

万元

1537.7

2.2

总投资

万元

18902.4

其中：

建设投资

万元

13914.8

流动资金

万元

4987.7

3

厂区占地面积

m2

130700

折合196亩

4

总建筑面积

m2

41493.2

5

项目建筑系数

%

30

6

容积率

0.60

6

投资指标

6.1

百元销售收入占用流动资金

元/百元

11.9

6.2

百元产值占用总投资

元/百元

36.8

7

全年有效生产总天数

d

300

8

项目定员

人

534

9

原材料、燃料动力消耗量

9.1

45#圆钢

t/a

14060

9.2

20#圆钢

t/a

2810

9.3

470矽钢片

t/a

5620

9.4

不锈钢

t/a

2810

9.5

40UH钕铁硼

t/a

1880

9.6

信号架

t/a

470

9.7

信号板

t/a

280

9.8

接近开关

t/a

380

9.9

漆包线

t/a

280

9.10

各类螺丝

t/a

470

9.11

各类螺母

t/a

470

9.12

各种包装材料

t/a

470

9.13

电

万kwh

495.3

9.14

天然气

m3

931138

9.15

水

t/a

28800

10

年运输量

t/a

60000

10.1

其中：

运入量

t/a

30000

10.2

运出量

t/a

30000

11

年总成本费用

万元

31456

正常生产年份

12

年销售收入

万元

42000

正常生产年份

13

年利润总额

万元

10263

正常生产年份

14

税后利润

万元

7698

正常生产年份

15

全员劳动生产率

万元/人年

78.65

16

动态投资回收期

年

5.02

含建设期2年

17

财务内部收益率

%

39.04

所得税后

18

投资利润率

%

54.3

正常生产年份

19

销售利润率

%

24.4

正常生产年份

20

资本金利润率

%

49.8

正常生产年份

21

盈亏平衡点

%

36.4%

22

资产负债率

%

2.3--16.8

寿命期内

第二章市场分析

2.1产品概况

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。

无刷直流电动机的学名为“无转向器电机”或“无整流子电机”，是一种新型的无级变速电机，它由一台同步电机和一组逆变桥所组成，如下图所示：

图2-1无刷直流电机组成原理

它具有直流电机良好的调速特性，但是由于没有换向器，因而可做成无接触式，具有结构简单、制造方便，不需要经常性维护等优点，是一种理想的变速电机。

在工作原理上有两种不同的工作方式：

1、直流无刷电机：

又称“无转向器电机交——直——交系统”或“直交系统”，如图2-1所示。

2、交流无刷电机：

它是利用交——交变频器向同步机供给交流电。

无刷直流电动机BrushlessDirectCurrentMotor（BLDC）是采用方波自控式永磁同步电机，以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转子的永磁材料；产品性能超越传统直流电机的所有优点，同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点，采用数字式控制，是当今最理想的调速电机。

图2-2是美国能源部针对不同调速电机效率的比较。

图2-2美国能源部对不同调速电机效率的对比

永磁无刷直流电机是一种转子采用永久磁钢，电枢电流由电子线路进行无机械接触换向的电子运行电动机。

永磁无刷直流电机一般由电子换相电路、转子位置检测电路和电动机本体三部分组成。

电子换相电路一般由控制部分和功率驱动部分组成，而对转子位置的检测一般用位置传感器来完成；永磁无刷直流电机本体与有刷直流电机不同，永磁无刷直流电机是将定子绕组作为电枢，励磁绕组由转子上的永磁材料所取代，省去了励磁绕组、换向器和电刷。

工作时，控制器根据位置传感器测得的电机转子位置有序地触发驱动电路中的各个功率开关器件，进行有序换流，以驱使电动机转动。

永磁无刷直流电机保持了直流电动机的调速特性，但由于永磁无刷直流电机无需转子激磁电流，因而比其它类型的电机具有更高的能量转换效率。

由于省去了励磁绕组、换向器和电刷，永磁无刷直流电机转速范围不受换向限制，转速可以做得很高。

另外，永磁无刷直流电机具有高效率、高转矩、高精度的三高特点；无换向火花、可靠性高、噪音低、寿命长、体积小、重量轻、控制简单等一系列显著优点。

目前，是当今最高效率的调速电机，与传统直流有刷电机比较，或与交流变频调速比较均有更好的性能。

例如在牵引电机电瓶车EV行业，取代传统直流有刷电机时除可以达到更高效率、更高激活转矩等特性外，由于采用方波驱动，让铅酸蓄电池有时间修补电极板，可以延长蓄电池的寿命，提高约1.3倍的电池容量，综合效率约可提高一倍左右的电池容量，大大的改善了电瓶车的性能。

无刷直流电动机在先进国家已大量应用于军事、信息业（IT）、办公设备（OA）、家电业（HA）、DIY手动工具、伺服系统、电动汽车、电瓶车、磁旋浮列车等。

小功率永磁无刷直流电机已经广泛应用于宇航及信息电子领域，如控制人造卫星姿态的永磁直流无刷力矩电机、电脑磁盘驱动器的主轴马达、VCD/DVD的主轴马达等等。

但作为大功率动力除了在电动车和空调器有少量应用。

BLDCM可在≤Mmax负载转矩下起动，可在Min≤M≤Mmax负载下短时运行，可在≤MN下长时运行。

美国能源部对各种驱动电机效率的比较，如下图所示。

图2-3美国能源部对各种驱动电机效率的对比

无刷直流电动机具有上述的三高特性，非常适合使用在24小时连续运转的产业机械及空调冷冻主机、风机水泵、空气压缩机负载；低速高转矩及高频繁正反转不发热的特性，更适合应用于机床工作母机及牵引电机的驱动；其稳速运转精度比直流有刷电机更高，比矢量控制或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高，性能价格比更好，是现代化调速驱动的最佳选择。

也是目前产业自动化与节电现代化的最重要驱动装置之一。

2.2国内市场需求情况

2.2.1技术和产品发展现状及趋势

电机行业是适应中国工业发展对电机的需求逐步建立并完善起来。

20世纪60年代初期建成了许多专业生产电机的企业和研究所，自行设计了接触式自整角机、交流和直流伺服电机等多种微型特种电机产品。

80年代，为满足家用电器市场需求以及微型计算机的广泛应用和普及，引进了步进电机生产线，并开发了宽调速直流伺服电动机和军用电机。

90年代以后，由于国外市场的转移，电机行业的发展速度加快，推出了永磁交流伺服电动机、无刷直流电动机等新产品。

同时，随着控制理论的进一步完善和集成电路的广泛应用，电机控制技术获得迅速发展。

电机属于劳动密集型产品，目前发达国家已转向国外采购或定牌生产，中国劳动力资源丰富的优势便显现出来。

市场需求的不断扩大，给企业带来良好的发展机遇。

经过20多年的发展，生产技术水平明显提高，为中国电机行业未来的快速发展奠定了坚实的基础。

电机技术发展趋势分析

1、节能环保

由于能源和环境保护愈来愈受到人们的关注，而交流电动机的用电量约占发电量的60%以上，因而电机行业成为节能潜力最大的产业之一。

今后，电机产品将围绕节能和环保两大方面进行攻关。

在十二五规划中，国家提出实施节能工程，电机节能列为其中之一。

行业内的企业将开展电机节能工程的技术攻关，开展超高效率电机、高效永磁同步电机、中型高低压电机、再生能源配套发电机等产品新技术的研发，以环保指标作为开发新产品的要求，大力降低噪声，提高行业技术水平。

在各类节能型电机中，高效永磁同步电动机节能效果显著，因而发展前景良好。

与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。

因此，大力推广高效电机，以及采用变频调速和串级调速技术，是目前国内外公认的电动机节能的最佳途径，其节电效率可达20%～30%。

同时，国家也在财政、税收、价格、信贷等政策方面采取了相应的措施，鼓励支持开发此项先进节能技术，同时建立和完善节能服务体系，培育和规范节能技术市场，以促进企业节能实践，进而推进产业升级。

虽然目前电动机具有比较高的效率，但是新的高效设计进一步降低了损耗，提高了效率，节省了电费。

设计、材料和制造技术的改进，使得高效电动机比标准电动机的性能更胜一筹。

高效电动机的初始投资成本虽然比标准电动机略高一些，但由于其高效率，多投资的成本通过节省的电费很快就能收回，投资回收期有时短至几个月。

2、机电一体化方向

机电一体化技术是以微电子为主导的多种新兴技术与精密机械融合的综合性新技术。

国际上技术领先的国家已大量采用电力电子技术、计算机技术、传感技术改造电机产品，开发出一批机电一体化产品、智能化产品。

新技术的运用给电机行业带来了新的发展机遇。

随着电力电子技术产品的成熟发展和客户对自动化需求的增加，单独的电机产品越来越淡化，电机、调速装置和电器被视为一个整体。

电机产品与驱动系统发展方向是：

集成化，即电力电子、电机及控制系统高度集成化，使三者从设计、制造到运行、维护都更紧密地融为一体；智能化，即大量应用自适应、模糊及基于遗传算法的各种人工智能控制方法；通用化，即同一传动系统可以针对不同形式的电机和不同的运行模式而实行不同的控制方式；信息化，即现代电气传动系统不但是转换、传送能量的装置，而且要成为传递、交换信息的通道。

3、特殊专用电机市场广阔

由于节约能源的需要和满足新型产业产品配套的需求，特殊专用派生系列产品将会有更大的发展，从而为用户提供个性化的产品。

例如，泵用电机，风机用电机，适用于高温、粉尘、污垢或恶劣的大气环境的耐用电机，适用于食品加工和其它潮湿环境的可冲洗电机；适用于石油化工等工厂的防腐电机；适用于农业户外作业的农业电机等。

2.2.2市场需求

近年来，硅钢片和铜等原材料大幅涨价，对电机行业造成很大影响，电机出口也面临欧盟的技术壁垒。

为加速行业发展，开发性能优良、技术含量高的产品，成为行业重中之重。

目前中国变频家用电器正在由“交流变频”向“直流变频”转变。

由单相异步电动机供电，现已被永磁无刷直流电动机及其控制器所取代。

作为新型机电一体化产品，无刷直流电机其鲜明的技术特征得到业界的广泛关注，应用领域不断扩大，用量大幅提高。

首先是家用电器、电动车辆及工业自动化控制领域的应用量逐年增多，甚至是数以亿台计。

小型宽范围调速及伺服驱动领域也大量采用了无刷电机，从而达到降温、减噪、提高效率的目的。

特别是电子元器件技术和工艺性的提高，使无刷电机成为一种十分理想的驱动源。

无刷直流电动机在洗衣机中也得到广泛应用。

小天鹅公司是中国最早开发变频洗衣机的厂家。

该公司2001年面世的“变频王”洗衣机，采用无刷直流电机和PWM控制技术，使洗涤速度和节拍可同时改变，取得了高洗涤、低磨损、免缠绕的理想效果。

机器人的控制装置已成为无刷直流电机的主要应用领域之一。

目前，全世界机器人的拥有量已超过100万台，且每年以大于20%的速度增长。

同时，近5年来，无刷电机在电动自行车中的应用也逐年增多。

电动自行车2000年只有50万辆，2005年已达到800万辆，这些领域的需求，极大的拓展了无刷直流电动机的市场。

“十二五”期间，随着控制技术的进步，无刷直流电机的使用领域会不断拓宽，功率等级也会越来越大。

技术发展朝高性能、高可靠性、高精度、无刷化、永磁化、机电一体化方向发展。

随着我国经济建设发展的要求，特别是我国十二五规划的逐步实施，电机行业将成为我国机械行业发展、节能减排的重心，同时随着行业对无刷直流电机加大开发力度，新技术、新产品的不断开发和应用，势必不断提高生产及节能效率。

由此必将带来对永磁无刷直流电机的需求猛增，国内的市场将有广阔的发展空间。

根据有关专家和权威调查机构的预测，在未来的十年间，我国对具有高技术、高附加值的永磁无刷电机产品的年需求量将以10%的数量递增；由xxxxx科技开发有限公司投资建设的新型高效永磁无刷直流电机产业化项目建成投产后将有着广阔的市场前景。

2.3价格及市场前景分析

根据目前同规格产品在市场上的销售价格：

5200元～12000元/套，并考虑市场上目前竞争对手的现状及成型的销售策略，本项目的产品定价采取以下原则：

“质量上优于竞争对手，价格低于竞争对手”，价格初步拟定为：

RA-ZYN115系列3800元/台

RA-ZYN130系列4000元/台

RA-ZYFN1系列4500元/台

按电机功率计算，280元/kw

总之，xxxxx科技开发有限公司生产的永磁无刷直流电机对于补充市场缺口是非