年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目节能评估报告.docx
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年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目节能评估报告
附图、附件：
1、高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目能量平衡表及能源网络图
2、高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目厂区平面布置图
3、高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目地理位置图
4、高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目节能评估报告委托书
前言
能源与环境已成为当前全球最为关注的问题，中国作为能源消费大国，持续快速增长的需求，对国家能源安全构成了严重威胁，形势十分严峻。
在国家“十一五”科学技术发展规划中，将能源应用列为“面向紧迫需求，攻克关键技术”，更是将“研究高效能源材料技术”列为“把握未来发展，超前部署前沿技术和基础研究”项目。
把“改善生态与环境”提高到事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大问题的高度。
二次充电电池从铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池发展到高容量锂离子电池，经历漫长的发展过程。
铅酸电池的技术虽然比较成熟，但能量密度低、循环寿命短、体积大、质量大，同时还存在铅污染等致命的环保问题；镍氢、镍镉电池能量密度也较低，同时存在记忆效应，因而也缺乏市场竞争力；而传统锂离子电池以钴酸锂为正极材料，面临氧化钴锂的热稳定性相对较差以及钴资源紧缺的困境。
动力型锂离子电池的开发、研究及使用备受国内外关注。
集大容量、高稳定性、循环寿命长、体积小、质量轻、绿色环保于一身的大容量纳米动力型锂离子电池，在当今世界能源不断出现危机、生态与环境日益恶化的形势下将扮演极其重要的角色。
为落实科学发展观，促进经济社会全面协调可持续发展，确保固定资产投资项目合理利用并节约能源，推进节能降耗，根据《中华人民共和国节约能源法》及《山西省节约能源条例》，按照《国务院关于加强节能工作的决定》（国发【2006】28号）及《山西省人民政府关于加强节能工作的决定》（晋政发【2006】38号）和《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》（国家发展和改革委员会2010年第6号令）等的要求，为进一步搞好节能减排工作，我公司受高平XXXXXXXXXX有限公司委托，对该公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目进行节能评估。
第一节评估目的和意义
节能评估是依据国家和当地合理用能标准和节能设计规范，对建设项目用能方案的科学性、合理性进行分析评估，提出提高能源利用效率、降低能源消耗的对策措施，为项目核准和决策提供科学依据。
评估目的和意义如下：
（1）通过本次评估明确项目耗能情况，了解项目是否达到所处行业的相关能耗方面要求；通过对项目用能系统和用能单元的定性、定量分析，总结项目存在的节能方面的问题和下一步可以开发的节能潜力。
（2）评估该项目的用能合理性，是否符合国家产业政策及山西省有关规定，是否符合国家节能技术政策大纲及行业节能标准，以及其能耗水平与国内、国际先进水平的比较。
（3）通过评估本项目是否在决策研究过程中，充分考虑项目本身的能源利用是否科学合理，各项指标是否达到国家规定的要求，避免项目低水平重复建设和盲目扩张趋势，促使产业结构升级，规范市场竞争秩序。
通过对项目用能情况和用能单元的分析评价，结合国家、山西省及晋中市节能政策的具体要求，以及项目所处行业的技术规范，最终从节能角度回答项目的可行性，对项目提出合理有效的节能措施和建议。
第二节评估工作程序
（1）接受业主委托开展固定资产投资项目的节能评估，签订节能评估合同；
（2）选择评估人员，根据项目实际情况选择熟悉相关专业技术、统计分析、企业管理、节能知识的专家组成评估小组：
（3）确定节能评估的目的、意义、工作内容、评估范围和要求；
（4）查找相关资料，收集相关信息，考察现场情况，结合项目可行性研究报告和企业实际情况进行系统分析、计算考核、综合评估；
（5）划分评估单元，对项目能源消耗情况进行系统的评估，挖掘项目节能潜力，提高项目节能水平；
（6）根据项目节能评估初步结果与同行业先进水平比较，分析其是否符合国家产业政策和节能要求，并提出节能措施和建议；
（7）做出评估结论；
（8）编写节能评估报告；
（9）节能报告的审核与签发。
节能评估工作程序如下图所示：
第一章评估依据
第一节评估范围和内容
1、评估范围
本次评估的范围为项目运营后的用能状况，主要包括：
选址和平面布置、生产工艺、耗能工序、耗能设备、采暖通风及电气照明系统等辅助设施。
2、评估内容
（1）项目是否符合国家有关法律法规和产业政策的要求以及可持续发展的原则；
（2）项目能源利用的科学性及合理性，以及应采取的节能措施和建议；
（3）项目能源消耗总量及能源品种选择的合理性，项目能源供应保障情况；
（4）项目能耗指标：
项目综合能耗情况、单位产品（产值）综合能耗的计算，与国内或者同行业能耗指标进行对比分析；
（5）主要耗能设备的能效指标，供、变电系统的能效指标和节能措施；
（6）所采取节能措施的合理性及可操作性，能源管理，能源消耗计量的配置情况；
（7）新能源、绿色能源的利用及资源综合利用等的评估；
第二节评估依据
1、相关法律、法规
（1）《中华人民共和国节约能源法》国家主席令第77号
（2）《中华人民共和国电力法》1996年4月1日
（3）《中华人民共和国清洁生产促进法》2003年1月1日
2、部门规章及档
（1）《国务院关于加强节能工作的决定》（国发[2006]28号）
（2）中华人民共和国发展和改革委员会第6号令《关于《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》2010年9月17日
（3）《清洁生产审核暂行办法》（发改委、环保部令第16号）
（4）《重点用能单位节能管理办法》（国家经贸委令第7号）
（5）《节能中长期专项规划》（发改环资[2004]2505号）
（6）《关于印发节能项目节能量审核指南的通知》（发改环资[2008]704号）
（7）《关于开展资源节约活动的通知》（国办发[2004]30号）
（8）《国家发展改革委关于加强固定资产项目节能评估和审查工作的通知》（发改投资[2006]2787号）
（9）《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》（2005年修订）
（10）《中国节水技术政策大纲》（国家发改委公告2005年第17号）
（11）《山西省节约能源条例》（山西省人大2000年07月01日）
（12）《山西省人民政府关于加强节能工作的决定》（晋政发[2006]28号）
3、合理用能方面标准
（1）《综合能耗计算通则》（GB/T2589－2008）
（2）《用能单位能源计量器具配备与管理通则》（GB/T17167－2006）
（3）《企业能量平衡统计方法》（GB/T16614－1996）
（4）《节电措施经济效益计算与评价》（GB/T13471-2008）
（5）《设备热效率计算通则》（GB/T2588－2000）
（6）《节能监测技术通则》（GB/T15316-2009）
（7）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
（8）《节能产品评价导则》（GB/T15320-2001）
4、相关标准及规范和技术导则
（1）《九种高耗电产品电耗最高限额》（国经贸资源【2000】1256号）
（2）《清水离心泵能效限定值及节能评价值》（GB19762-2005）
（3）《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》（GB18613-2002）
（4）《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》（GB20052-2006）
（5）《干式电力变压器技术参数和要求》（GB/T10228-2008）
（6）《严寒、寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2010）
（7）《合理润滑技术通则》（GB/T13608-1992）
（8）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
（9）《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）
（10）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
5、项目基础资料
（1）高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目节能评估报告编制委托书
（2）高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目可行性研究报告
（3）高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目的相关资料等
第二章项目概况介绍
第一节项目建设概况
1、项目名称
建设单位名称：
高平XXXXXXXXXX有限公司
建设单位性质：
有限公司
建设单位地址：
山西省晋城市
建设单位邮编：
联系方式：
电话：
XXXXXXXX
法人代表:
XXXXEmail：
XXXX@
项目联系人：
XXXX
2、项目建设单位概况
高平XXXXXXXXXX有限公司成立于1998年，厂址位于高平市XX镇XX村东。
现有职员2700名，生产工人2200人，辅助人员420人，管理及技术人员80人。
高平XXXXXXXXXX有限公司容量动力锂离子电池项目最终选择在动力型锂离子电池的规模化生产中应用磷酸亚铁锂作为正极材料，经过表面纳米化修饰的石墨作为负极材料，将分别面向于不同技术指标要求的市场和客户。
主要应用于要求大功率、大电流放电，对容量要求也较高的动力驱动领域。
第二节项目建设方案
一、项目基本情况
1、项目名称：
高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目
2、建设地点：
山西省高平市XX镇XX村东
3、项目性质：
新建
4、建设规模：
项目建设完成后，具备10条生产线产能，每条生产线144000Ah/d（两班制生产），设计生产能力为36000万Ah/年。
二、产品方案
本项目产品标准依据我国汽车行业标准《电动汽车用锂离子蓄电池》（QC/T743-2006）制定，
产品生产型号表
产品名称
型号
标称电压（V）
标称容量（Ah）
尺寸（mm）
规模
（万Ah/年）
备注
锂离子
电池
TP75150260
3.2
100
75×150×260
36000
锂离子动力电池产品标准
序号
项目
标准
测试条件
1
外观
无破损、变形、漏液
目测
2
外部尺寸
参照标准
0.02mm精度游标卡尺
3
放电容量
高于以下标准
标准充电后在各个温度条件下搁置16h后的放电容量
放电温度
-20℃
55℃
放电电流0.2C3
>70%C3
>95%C3
4
充电时间
高于以下标准
在标准放电后，按如下充电条件充电，记录充电时间
充电电流
（A）
0.5C3
1C3
≤4h
≤2h
5
初始内阻
≤10mΩ
预充电后1小时内，20℃±5℃环境下用1KHz交流测量
6
循环寿命
放电容量≥额定容量的80%DOD
循环>500次
7
荷电保持能力
放电容量≥额定容量的85%
标准充电后，20±5℃条件下，开路搁置28天，再以0.2C5A恒流放电至2.75V
三、项目工艺方案
1、生产工艺简介
本项目以搅拌、涂布、装配为主，将正极、负极、电解液、隔膜等原料组装成产品锂电池。
生产工序包括：
备料—→称重配料—→清洗料罐—→和浆—→涂布—→烘干—→模切—→辊压—→烘干—→称重分选—→叠片—→短路测试—→极耳预焊—→极耳裁切—→极柱焊接—→外壳激光焊—→电池干燥—→注液—→化成—→搁置—→分容—→常温搁置—→高温搁置—→入库。
工艺流程见下图。
项目工艺流程图
2、工艺流程简述
（1）配料与和浆
正极干粉混合：
将磷酸亚铁锂、导电剂石墨按一定比例称重后混合。
正级浆料混合：
用去离子水稀释羧甲基纤维素和丁苯橡胶乳，然后与正级干粉和浆。
负极浆料混合：
用去离子水稀释羧甲基纤维素和丁苯橡胶乳，然后与负级干粉和浆。
（2）涂布
将正极浆料涂在薄铝箔上，将负极浆料涂在薄铜箔上。
（3）极片烘干
正极涂布烘干、负极涂布烘干这两道工序没有具体环境要求，烘干温度100℃左右，浆料中的水分将被排除，其它物质保留在极片中。
极片通过蒸汽间接加热。
（4）模切与辊压
模切将涂布后的极片切成工艺设计的形状，辊压进一步将涂层压实。
由于锂电池电解质对水的要求非常严格，所以在模切和辊压之后还要再次烘干。
（5）叠片、装芯、焊接
烘干后的正负极片要进行称重分选，因为不同涂层厚度的极片所含的活性物质的量不同，相差较大的极片在工作中的稳定性会受到影响。
相对均匀的极片分别组装，可以提高电池的稳定性，并且不会影响将来电池的工作能力。
将正极片与负极片交错放于隔膜袋内，即为叠片。
每个隔膜袋放一个极片。
如果随后的短路测试中检查出某个隔膜袋有问题，可将其撤换。
正负极片均有各自的极耳，叠片后，所有正极的极耳位于一边，负极的极耳位于另一边。
通过极耳预焊使极耳的位置固定，通过极耳裁切使极耳形状整齐。
然后分别给正负极的极耳焊接极柱，放入电池外壳铝壳中并通过激光焊接在一起。
由于锂电池电解质对水的要求非常严格，所以在电池装芯后还要再次干燥。
（6）注液
把电解质注入干燥后的电池壳体内，即为注液。
注液采取的是几次抽真空、注液的程序，没有富余电解液产生，实现全密闭。
（7）化成、分容
化成是锂电池生产的重要工序之一，是生极板在电解液中通过充电转变为荷电状态，清除杂质，改善其活性物质电化学活性的化学和电化学反应过程。
分容是一个激活过程，就是对已经化成好的锂离子二次电池进行恒压充电，然后放电，如此进行几个循环，使电极充分浸润电解液，充分活化，以容量达到要求为止。
并测试电池的容量选取不同性能（容量）的电池进行归类，划分电池的等级，进行容量匹配等。
（8）搁置
搁置性能表示了锂离子电池储存电的能力。
包括常温搁置与高温搁置。
高温搁置为45℃。
衡量指标有容量保持率和容量恢复率。
容量保持率是指在开路状态下，电池储存的电量一在定条件下的保持能力。
电池100%充电开路搁置后，会有一定程度的自放电现象。
GB/T18287—2000标准及QC/T743—2006标准中均规定锂离子电池在（20±5）℃条件下开路搁置28天，可允许有小部分容量损失。
容量恢复率是指电池在满电态下搁置28天后容量的恢复能力，以反映电池本身容量不可逆损失的大小，包括常温搁置和高温搁置，也有相应标准规定。
（9）清洗料罐
在锂电池连续生产过程中，不需要清洗料罐。
只有间歇生产的开始前才需要清洗料罐，以确保配料的准确性。
（10）烘干与除湿
电池装配过程有三次烘干，分别是和浆之后、辊压之后、注液之前。
烘干在装有蒸汽列管的干燥机中进行，烘出来的水份被转轮除湿机带至室外。
烘干与除湿过程没有污染物排放。
四、建设内容及总平面布置
1、主要建设内容
项目选择先进工艺技术和配套设备，生产锂离子电池。
主要建设内容包括一号联合厂房、二号联合厂房、试制联合厂房、35kV变电所、热泵与锅炉房、办公楼、培训中心、多功能厅、门卫1、门卫2、门卫3及总平面工程等，并配套供电、供水、供气等公用工程。
2、项目总平面布置
（1）项目地理位置
本项目占地面积为188393m2。
项目选址位于山西晋城高平市XX镇XX村东，拟建项目厂区紧邻曲辉公路，西距晋长高速2km，距高平市区10km，距太焦（山西太原—河南焦作）铁路线1.5km，交通十分便利，具体位置详见地理位置图。
（2）总平面布置原则
功能分区明确，系统分明，布置整齐，在适用、经济的前提下注意美观。
生产系统、辅助生产系统和运输系统的布置科学合理，物流和人流路径短捷，方便作业，尽量避免人流和物流相互交叉、往复、迂回。
土地利用系数和建筑系数应科学合理，根据设计规范确定各建筑物、构筑物间的距离，保证生产运营和消防安全。
根据厂址的风向、地形、地势特点及地质条件，因地制宜。
3、总平面布置
本项目根据产品方案、加工特点及厂区的位置、风向，将全厂分为3个区域布置：
一号联合厂房（含车间办公与动力站房）为单层轻钢结构厂房，布置在厂区南面，成一字型。
二号联合厂房（含车间办公与动力站房）为单层轻钢结构厂房，布置在厂区北面，成一字型。
办公楼及培训中心、多功能厅、食堂、试验联合厂房（含车间办公与动力站房）设置在一号联合厂房与二号联合厂房之间。
五、主要经济技术指标
主要经济技术指标
序号
指标
单位
数量
备注
1
生产规模
万Ah
36000
1.1.
锂离子电池（一期）
万Ah
3600
正常年
1.2
锂离子电池（二期）
万Ah
14400
正常年
1.3
锂离子电池（三期）
万Ah
18000
正常年
2
全年生产天数
d/a
250
3
主要原、辅材料用量
3.1
磷酸亚铁锂
t
3360
国产
3.2
石墨
t
5760
国产
3.3
隔膜
t
2400
进口或国产
3.4
电解质
t
3168
国产
3.5
胶粘剂
t
480
国产
3.6
包装膜
m2
19008
国产
3.7
铜/铝网
m2
19200
国产
3.8
Ic芯片、电子元件
万件
6000
进口
3.9
纸盒包装
万只
6000
国产
4
公用工程消耗
4.1
年耗电量
万kWh
4990.6
4.2
日耗水量
m3/d
922.85
4.3
年耗气量
万m3
376
5
年运输量
万t/a
4.5
5.1
运入量
万t/a
2.25
5.2
运出量
万t/a
2.25
6
全厂定员
人
2700
其中：
管理人员
人
80
生产人员
人
2620
7
本工程用地
m2
188393
8
本工程建筑面积
m2
92120
9
总投资
万元
138146
其中：
建设投资
万元
133353.23
铺底流动资金
万元
4792
10
注册资金
万元
29866
11
年销售收入（平均）
万元
279352
12
年总成本
万元
253548
13
年利税
万元
35078
14
投资回收期（税后）
年
7.49
含建设期
15
贷款偿还期：
人民币
年
7.52
含建设期
16
内部收益率（税前/税后）
%
22.76/18.48
17
投资利润率
%
18.01
投产后平均值
18
投资利税率
%
25.39
19
建设工期
月
36
六、项目进度计划
本项目根据拟定的建设方案，计划于2011年1月开始建设，分三期建设，并于2013年12月竣工，工期36个月，实施进度计划如下表：
项目计划进度表
建设内容
2011年
2012年
2013年
3
6
9
12
3
6
9
12
3
6
9
12
前期工作
可研、环评、能评编制及评审
工程实施
初设施工图设计
土建施工
设备采购
设备、管道安装
运行调试
工程验收
试生产
第三节项目用能情况
一、电力
项目用电负荷主要有生产、辅助设备，照明及生活系统等，全厂总装机容量为21009.7kW，总用电量4990.6kwh。
二、煤层气
项目用气主要为冬季采暖热水锅炉用气，整个厂区内设独立的锅炉房，设供热量为1400kw的热水锅炉三台，为厂区集中供暖，年耗煤层气量为376万m3，
三、供用水系统
项目用水主要为生产用水、生活用水及其他用水等，其中生产用水主要为设备循环用水和部件冲洗用水，年耗水量为15万m3，生活用水按每天50L/人计，年用水3.38万m3，绿化和道路洒水年消耗水量为2.60万m3。
考虑厂区内输水管网损失等消耗性用水，未预见水量为2.09万m3。
项目实施后，年耗水量为23.07万m3，日耗水量为922.79m3/d。
四、项目资源能源消耗汇总
高平XXXXXXXXXX有限公司年产36000万Ah高容量纳米锂离子动力电池项目设计资源能源消耗指标详见下表。
序号
项目名称
消耗量
单位
一
能源种类
1.1
电
4990.6
万kWh/a
1.2
煤层气
376
万m3/a
二
能耗工质
2.1
水
23.07
万m3/a
第三章能源供应情况评估
第一节项目所在地能源供应条件及消费情况
一、项目所在地能源生产供应条件
1、电力供应条件
高平电网现有变电站16座，其中500kV变电站1座,是晋城变电站,220kV变电站2座（分别为丹河变电站、神农变电站110kV变电站4座（分别为高平变电站、北庄变电站、马村变电站、赵庄变电站），35kV变电站9座（分别为陈庄变电站、浩庄变电站、杨家庄变电站、王庄变电站,悬南变电站、河西变电站、东周变电站、野川变电站、苏庄变电站），2010年底以前,新建220kV变电站1座,位于南庄（XX东）变电站,新建110kV变电站4座,位于（分别为陈区变电站、米西变电站、城北变电站、马村变电站）。
高平市XX镇建有110kV变电站1座，本项目厂内新建35kV变电站1座，电源引自上述110kV变电站。
35kV变电站内设置2台S-11M-10MVA35±2×2.5%/10.5kV全密封式油浸变压器，向本工程供电。
另外一路电源由市政10kV电源供电作为备用电源。
本项目建设实施后年耗电量为4990.6万kwh，由110KV高平XX镇变电站供应，该变电站剩余容量可满足本项目的电力需求。
2、煤层气供应条件
高平市集中供气项目为亚行贷款支持项目，由高平市人民政府、晋煤集团铭石公司及高平煤运公司三方出资设立项目公司，注册资本1200万元，建设内容分为：
建设覆盖城区和主要乡镇的煤层气输送管网、用于给管道送气的减压站、车用加气站等；建设高瓦斯煤矿瓦斯收集系统到减压站和加气站的输送管道；建设以上系统的运行管理和收费体系。
整个项目分为两期实施，一期建设城区主干网和供气中心站，解决城区居民用气和运营汽车加气问题，二期建设高瓦斯煤矿到供气中心站的管线以及供气中心站到主要乡镇、工业园区和供热中心的管线，解决乡镇供气、工业用气和锅炉用气。
一期气源由晋煤集团铭石公司用汽车运送CNG（加气站）解决，二期气源由本地高瓦斯煤矿收集的瓦斯解决。
整个项目由晋煤集团铭石公司控股设立的项目公司负责资金筹集、工程建设的实施和后期系统的运营管理。
一期工程主要包括减压站部分、加气站部分和相应的管网工程，合计投资约7005万元。
二期工程暂时只考虑当地5个高瓦斯煤矿的瓦斯收集。
总投资约4000万元。
目前本地区已成为全国煤层气的主要供应基地，也是本地区的主要能源之一。
拟建项目厂址位于煤层气可采资源量在1万亿立方米以上的沁水盆地，煤层气作为一种优质高效的洁净能源
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