年产300万片高速列车用碳纤维复合材料项目建议书Word格式文档下载.docx

1、 市场人士综合认为， 动车刹车片在 2012 年和 2020年市场容量分别为 23.6 亿和 72.5 亿。碳纤维复合材料刹车片具有强度高、弹性模量适中、耐热性好、重量 轻、膨胀系数小、耐磨损等优点，而所有这些都是提速列车制动所必需的 性能，因此碳纤维复合材料刹车片技术研发已越来越为各国所重视。德国铁路部门投巨资，由Knoor Bremse公司研制了高速列车用碳纤维复合材料盘型制动器；日本、法国开发研制的碳纤维复合材料刹车片已成功地应用于新干线和TGV高速列车制动。面对国外碳纤维复合材料技术的 发展趋势和我国铁路对高性能制动片的迫切需求，研制开发高速列车用碳 纤维复合材料刹车片不仅具有重要的现

2、实意义，而且具有巨大的推广应用 价值。吉林市是国内最早开展碳纤维研究开发的地区，拥有一批碳纤维的专 利与科研成果， 吉林市碳纤维产业在国内碳纤维领域具有较好的基础优势。本项目充分利用吉林碳纤维产业基地的碳纤维原料优势， 建设年产 300 万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片生产线，符合国家“十二五”发展 规划和吉林市“十二五”规划纲要，将有效提升我国高铁运行发展，促进 吉林市的经济发展和区域进步。2.项目概况项目名称：年产300万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片项目建设地点：本项目实施于吉林市经济技术开发区碳纤维产业园区。主要建设内容和规模：本项目拟占地12000平方米，新建生产厂房7500 平

3、方米、综合楼1000平方米、库房1000平方米，引进5条高速列车用碳 纤维复合材料刹车片生产线，形成年产 300万片高速列车用碳纤维复合材 料刹车片的生产能力。建设期：2年投资规模和资金筹措方案：项目总投资 23000万兀（其中，建设投资17250万元，流动资金5750万元）。项目所需资金全部自筹解决。主要技术经济指标：主要技术经济指标表序号指标名称单位指标备注1生产规模高速列车用碳纤维 复合材料刹车片万片/年3002主要原辅材料消耗2.1T300短切碳纤维吨/年2250本地供应2.2摩擦改性剂900国内采购2.3树脂39002.4填料79503公用工程消耗3.1水24003.2电万度/年50

4、04劳动疋贝人2005项目总投资万元230005.1建设投资172505.2流动资金57506年营业收入47360各年平均值7r年营业税金及附加265.988财务内部收益率%31.27V、匚、八 税刖24.92税后9财务净现值（lc=12%）26052.4516609.4310投资回收期年5.055.7811总投资收益率31.1112总投资利税率41.913盈亏平衡点44.15达产年值43.9814资产负债率6.74达产年份15流动比率619.1616速动比率352.5（二）项目建设必要性1符合国家科技发展规划的总体要求新材料技术和新材料产业是国家中长期科技发展规划的重要内容，国 家中长期科技

5、发展规划明确提出了“重点研究开发满足国民经济基础产业 需要的高性能复合材料”，实现“材料技术向材料结构功能复合化、功能材 料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展”。碳纤维及复 合材料比较充分地体现出国家发展新材料技术的“四化”要求。 国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定 中明确提出提升碳纤维、芳纶、 超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平。碳纤维及复 合材料的研究与深度开发，将会使碳纤维及复合材料产业成为吉林甚至中 国具有自主知识产权的科技含量高、市场前景好、辐射带动作用强的高新 技术产业。2.改造提升传统产业，促进工业基地振兴 由于碳纤维及其复合材料优异的

6、综合性能及高附加值，其被称作二十 一世纪的“黑色黄金”，在现代工业方面的应用非常广泛。东北老工业基地 振兴的目标是建设新型产业基地，材料工业是国家确定振兴老工业基地的 两个重点产业之一。发展碳纤维产业，可以培育吉林地区的新兴产业，成 为吉林市材料工业的一个新的增长点。同时，广泛应用碳纤维开发系列复 合材料，对东北地区的机械加工、航天航空、船舶和汽车工业具有极强的 改造提升功能。3.加快我国高铁提速步伐，促进轨道交通发展 随着国民经济的快速发展，列车将逐步实现高速化，高速列车总量也 会逐步增多，由此对高速列车用刹车片的需求量越来越大。铁道部规划在 35年内，时速为160 km/h的车辆将达到50

7、%以上。碳纤维复合材料刹车 片具有强度高、弹性模量适中、耐热性好、重量轻、膨胀系数小、耐磨损 等优点，而所有这些都是提速列车制动所必需的性能。本项目对于促进我 国轨道交通发展，加快我国高铁提速进程，具有良好的现实意义。4.吉林市碳纤维产业可持续发展的需要吉林市“十二 ?五”发展规划明确提出，按照国家战略性新兴产业支持 方向，以技术研发、引进、移植为基础，突出具有比较优势和成长潜力的 重点领域，促进碳纤维等新兴产业系统化、集群化发展，加快培育生成后续支柱产业；加快碳纤维复合材料及制品开发利用，围绕建筑、交通、电力、军工、体育等领域，加快生成一批碳纤维应用企业，重点开发生产碳纤维复合芯导线、复合材

8、料自行车、汽车复合材料、发动机底护板、硬脂碳毡、风电叶片、抽油杆、高速列车刹车片等产品。在保持传统碳纤维优势基础上，加快碳纤维及复合材料制品项目建设，是保持吉林市碳纤维产 业可持续发展的需要。二、市场分析伴随着高科技的快速发展，火车作为交通运输的主要方式之一，使人 们对它的安全性要求越来越高。由于火车的运行环境比较恶劣，其制动系 统的安全性显得尤为重要。其中，火车刹车片的摩擦性能在关系行车安全 和运行可靠性方面起着非常重要的作用。制动装置是火车安全减速或停车的重要装置。为保证火车的安全，必 须在各种条件下都能保证火车的制动性能。 随着列车运行速度的不断提高， 对制动装置的制动性能要求也更高，传

9、统的闸瓦制动适应不了高速列车的 发展。目前我国的铁路客车基本都采用了盘形制动，火车刹车片是盘形制 动装置的重要组成部件，它对制动性能有着举足轻重的作用。车辆提速之前，铁路客车和货车的最高设计时速分别为 120 km/h和80 km/h，以石墨、金属粉末或金属纤维作为主要原料的合成刹车片基本能够 满足制动要求。由于车辆速度每提高一倍，其制动功率将增加8倍，因此 对提速车辆用制动材料提出了相当严格的技术要求。理论研究和实车运营 状况表明，现有的常规制动材料，无论是摩擦系数和列车运行平稳性，还是耐磨性、导热性、制动距离等均不能满足提速车辆的需要。这类制动材 料用于提速车辆制动时，其摩擦系数随运行速度

10、变化很大，尤其在低速20 30km/h 时骤然升高，则引起前后车辆制动力不同，造成列车纵向冲动，严 重时导致车辆之间脱节、爬车、甚至出轨，极大地威胁着车辆安全、驾乘 人员安全和铁路运营效能。为使提速列车获得平稳的制动性能，只有引进 或自行研制开发新型刹车片材料。目前时速为 160km/h 的广深铁路列车所 用刹车片全需进口，价格昂贵。碳纤维复合材料刹车片是国际上正在不断研究的新型制动材料，它具 有强度高、弹性模量适中、耐热性好、重量轻、膨胀系数小、耐磨损等优 点，而所有这些都是提速列车制动所必需的性能，因此开发这类新型材料 已被发达国家所重视。利用碳纤维制造刹车片， 其原料的质量将直接决定刹车

11、片成品的性能， 因此选择表面处理水平高的碳纤维对生产出优质刹车片尤为重要。从经济 角度核算，碳纤维的体积成本是钢纤维的 5 10 倍，综合考虑刹车片中碳 纤维的体积含量可在 5% 40%之间调整、混料动力消耗降低 25% 4%、 工人劳动强度下降 30%、车间生产效率提高 2%等因素，碳纤维刹车片的制 造成本仅稍高于钢纤维片。但从性能提高、寿命延长、噪音下降等方面考 察，其综合效益更胜一筹。根据不同动车组车型刹车片需求分析， 300 公里以上动车组按每组需 要 160 片，每片进口价格在 13000-15000 元之间，取 13000 元进行计算； 300公里以下有 3种车型，每标准列车对应的

12、刹车片需求量在 152-192 片之 间，对应价格为 4736-5558 元之间， 因为没有不同车型具体的保有量数据， 为了计算方便，按 300 公里以下动车每标准列车刹车片需求量为 175 片， 每片价格取 5000元进行计算。 根据京津铁路运行的大致经验数据分析，高 铁刹车片的使用寿命一般为 30万公里，按平均动车 90-100 万公里/年的里 程量计算，一年需要更换 3-3.3 次，按每年需要更换 3 次保守计算，预计 到 2015 年，国内高铁刹车片的总市场规模达到 59.06 亿元。铁道部规划在 3至 5年内，提速车辆比例将由目前的 10%提高到 50%。 随着国民经济的快速发展，列

13、车将逐步实现高速化，高速列车总量也会逐 步增多，由此对高速列车用刹车片的需求量越来越大。因此，高速列车用 刹车片显示了广阔的推广应用前景。国家装备制造业结构调整和指导目录中“产业调整和振兴的主要 任务”指出，高速铁路方面 - 以在建的京沪、京广、京沈、沪昆等约 1 万 公里高速铁路客运专线，以及西部干线铁路、煤运通道建设项目为依托， 组织实施铁路交通设备自主化， 实现高速动车组、 大功率交流传动电力 / 内 燃机车、重载货车、大型养护机械等装备的国内制造。我国“十二五科技和发展规划”指出，在高端装备制造方面重点发 展大型先进运输装备及系统、海洋工程装备、高端智能制造与基础制造装 备等。实施高速

14、列车、绿色制造、智能制造、服务机器人、高端海洋工程 装备、科学仪器设备等科技产业化工程；研发高速列车谱系化和智能化、 绿色产品设计、机器人模块化单元产品等重大关键技术，提升我国制造业 的国际竞争力。高速列车：重点发展高速列车的智能化、谱系化与节能核心关键技术， 提升高速列车技术装备、基础设施服役状态检测监测关键技术及高速铁路 减振降噪技术，形成我国高速列车智能化安全技术装备和车型系列，构建 技术装备及基础设施服役状态检测技术和装备体系。 “十二五” 高速列车产业总产值预期超过3000亿元由上所述，高铁行业的飞速发展必定为碳纤维刹车片生产带来广阔的市 场空间。三、建设规模和产品方案（一） 建设规

15、模本项目拟建设5条高速列车用碳纤维复合材料刹车片生产线，形成年 产300万片高速列车用碳纤维复合材料刹车片的生产能力。（二） 产品方案产品名称高速列车用碳纤维复合材料刹车片四、厂址选择及建设条件本项目建设于吉林市经济技术开发区，地域情况优异。项目所在地理位置坐标为东经 126 30,北纬43 58。经开区位 于吉林市区西北方向约20公里，距长春市88公里。经开区通过吉长北线 及松花江路与吉林市中心城区相通，通过长一吉高速、长一图、沈一吉、 舒一棋铁路与外部联系。区域内主要交通干道有两条，一条为九站至吉林机场的公路，另一条 为九站至现有工厂的道路，其他道路网正在形成。 国家干线铁路吉一长线、九江

16、线从开发区通过。吉林碳纤维高新技术产业化基地经科技部评审，被正式认定为国家级 高新技术产业化基地。基地拥有骨干企业 6 家，在建项目 11项，计划总投 资 40 多亿元，已完成投资 13 亿元。区内已建成吉林碳谷碳纤维公司、中 钢江城碳纤维公司、吉林市吉研高科技纤维公司、吉林市合润公司等一批 碳纤维研发生产企业，形成上下游配套的碳纤维产业链。在开发区兴办生产企业，按国家、省、市规定的收费项目最低标准执 行，办理各种证照低成本收取工本费；水、电、汽等费用执行吉林地区最 低价格。经开区在打造新材料研发及生产基地方面，以建设高附加值的特种纤 维产业基地为目标，巩固和发展碳纤维产业的原料、技术及科研优

17、势，正 在大力推进碳纤维精深加工产品开发和生产，发展聚酰亚胺纤维等特种纤 维；发展竹纤维、麻纤维等纺织新材料。经开区以龙谷物流中心为龙头，面向全市生产服务业需求，建设完成 了大宗商品运输中转基地、物流集散中心、现代化仓储等现代物流服务体 系。经开区内已基本形成了立足吉林、服务长吉图、辐射东北、对接东北 亚的国际采购和国际配送中心园区现有的水、电、气及其它辅助设施可以满足本项目的需要，项目 选址适宜。五、设备方案、技术方案和工程方案（一）主要设备方案本项目需引进 5 条高速列车刹车片生产线，包括四柱式液压机、混料 机、磨片机、倒角机、上胶机、模具等主要工艺装置及相关检测化验设备。（二）工程方案本

18、项目拟占地 12000平方米，新建生产厂房 7500 平方米、综合楼 1000 平方米、库房 1000 平方米。（三）技术方案、生产工艺流程1. 技术方案（1）概述刹车片是指固定在与车轮旋转的制动鼓或制动盘上的摩擦材料，其中 的摩擦衬片及摩擦衬块承受外来压力，产生摩擦作用从而达到车辆减速的 目的。一般，对刹车片的基本要求主要有耐磨损、摩擦系数大、优良的隔 热性能。按制动方式的不同，刹车片可分为：鼓式制动刹车片和盘式制动 刹车片两种。用碳纤维制成的刹车片具有如下一些性能特点：（1）密度低 碳纤维刹车片密度在 20g/ cm3 左右，而钢纤维刹车片密 度多在 2.5 g/cm3 以上，这样做成同等

19、体积片材意味着前者更加轻量化。（ 2）制动性好 用碳纤维制成的刹车片其制动曲线平稳，同时可接受 更多的制动摩擦热冲击。（ 3）耐磨性好 实验证明，在干磨条件下，以钢 /碳纤维复合材料的相 对磨耗量为 1 的话，则碳纤维复合材料 /钢的磨耗为 10，而钢 /钢的磨耗为 5000。因此碳纤维刹车片无论是自身耐磨性还是对摩擦偶材料的磨损均低 于钢纤维刹车片，这样不仅延长刹车片的寿命，也增加了摩阻制动偶材料 的服役期。（4） 制动噪音低 碳纤维对声波振动衰减的损耗因子 n为0.024士 0.008,而钢纤维的n值为0.0027士 0.0009，由此推断前者的制动噪音将明 显低于后者，实测结果亦是如此。

20、（5）耐环境能力强 碳纤维刹车片在潮湿、有酸性气体的环境中不存 在腐蚀生锈问题,也不发生力学强度衰减,因此其耐蚀性大大优于半金属 刹车片。（ 2）技术工艺 将已经过表面处理的短切碳纤维与摩擦改性剂、填料、辅助用树脂压 制成型即可制得碳纤维刹车片。具体如下所述：混料工艺：混料是很重要的工序 其目的是将配方中所有物料均匀分 散,得到性质相对均一的材料。刹车皮是由碳纤维、钢纤、矿绵、耐磨剂、 树脂及其他化学物质所组成,而磨擦系数、耐磨指数及噪音值的大小,就 是透过这些原料的比例分配进行调整。热成型阶段：将混合好的原料倒入模具里,并重压成型。 板材处理：不同车型的铁材经过剪裁后,还需透过珠击表面硬化处

21、理 后,才能上胶准备黏上刹车片雏形。热压成型阶段：利用机械将板材与刹车片高热加压,使两者间更能紧 密结合,而制造出来的成品称为刹车片粗胚。后处理阶段：将压制品从模具中取出后，在较高温度下进行一段时间的热处理，通常称之为后处理工艺。其目的有二：其一，确保制品完全固 化；其二，消除制品在热成型过程中内部产生的应力集中。研磨切割阶段：热处理后的刹车片，其表面还有许多毛边，需经过研磨切割才能使其平整。喷漆阶段：避免板材生锈及达到美观效果。烤漆阶段：利用170C的温度烘烤刹车片上的喷漆， 不但色泽较佳，遇 高温时还有不容易褪色的优点。安装附件阶段：烤完漆后接下来就可以将警示器或固定器，加工在刹 车片上，

22、并准备包装。完成：包装完后就可以送进仓库。2.生产工艺流程本项目生产工艺流程为：混料t冷压热压t热处理t加工成型t后处理t质检t印标t包装t入库六、主要原材料、能源消耗及供应（一）主要原材料供应量（二）能源消耗项目需求量2400立方米500万度采暖8500平方米园区现有的水、电、气及其它辅助设施可以满足本项目的需要七、组织机构与人力资源配置本着高效原则，根据生产工序和管理实际需要合理安排工作人员，本项 目定员为200人，根据产品的生产特点，生产车间为全年连续生产，实行 三班制，每班工作8小时。年有效工作日300天。八、项目建设总投资框算（一） 总投资本项目总投资为23000万元，其中：建设投资

23、17250万元，流动资金5750万元。（二） 资金筹措项目资金全部为自筹。九、经济评价一）基础数据（1）项目建设期为 2年，第 3年投产，第 4 年达到设计能 100%（2）增值税率 17%，所得税率 25%。（3）设备折旧年限 15 年（4）无形与递延资产 10 年摊销。二）经济效益指标1）年均销售收入47360万元2）年均总成本费用37722.94万元3）产品销售税金及附加265.98 万元4）利润总额7154.66万元5）所得税1788.66万元6）净利润5366 万元7）投资回收期5.78 年（税后）8）财务内部收益率24.92%（税后）9）盈亏平衡点43.98%（各年平均值）十、项目

24、建设进度本项目建设期为2年，工程进度如下:内 容月进度18202224项目前期工作设备考察及采购工程设计土建工程设备到货检验设备安装及调试职工培训试运行竣工十一、经济效益和社会效益分析（一）经济效益分析投资估算和财务分析表明，项目总投资 23000万元，建设投资17250万元。项目建成后年均销售收入 47360万元（含税），年均增值 税2216.43万元，年均销售税金及附加 265.98万元，平均年利润总额7154.66万元，平均年税后利润 5366万元。总投资收益率31.11%，资 本金净利润率 23.33%，项目税后财务内部收益率 24.92%，项目税后 财务净现值（ ic=12 % ）1

25、6609.43 万元，项目税后投资回收期 5.78 年， 项目经济效益显著。（二）社会效益分析根据国家“十二五”铁路规划，铁路系统将加快转变铁路发展模式， 提升现代化水平， 建设与经济社会发展基本适应的铁路网。 5 年建成铁路约 3 万公里，估算投资 2.8万亿元。到 2015 年，运营里程达 12万公里，其中 快速铁路 4.5 万公里。本项目符合国家“十二五”规划和相关产业政策要求， 项目的建设能够为当地政府带来一定的税收，当地政府对本项目的支持程 度是较高的。因此，项目的建设与社会有较好的适应性。本项目的建设不会对当地的环境产生影响， 不会影响居民的正常生活。 而且项目的建设能够增加就业，促进当地的经济发展，因此，本项目社会 风险较小。本项目的建设，可以促进地区经济的发展，更好的为社会服务，具有 较大的社会效益。一）建设规模