年产18000万支高性能锂离子电池生产项目建设可行性研究报告.docx

1、年产18000万支高性能锂离子电池生产项目建设可行性研究报告一、 总论1、 项目简介及项目法人单位项目名称：18000万支/年高性能锂离子电池生产项目锂离子电池是二十一世纪人类绿色环保新型的二次储电能源，具有便携式、移动、高储能、绿色环保等优势，随着手机、笔记本电脑的普及和商务通、快译通等便携式电子产品的大众化，以及便携式电子产品向超簿、短、小和多功能化方向的发展，对锂离子电池的需求量以每年翻番的速度在增加。同时，对电池的能量密度、功率密度等综合性能提出了更高的要求，生产锂离子电池，更好地满足现代新能源的需求，是各个商家看好的投资项目。由于本公司现生产的产品是作为锂离子电池的主要负极材料，本公

2、司建立生产锂离子电池项目具有特别的技术和原料优势。本项目拟建设年产18000万支高性能锂电池生产线，公司针对公司的研发基础对公司的产业进行扩展提出的高性能锂离子电池生产项目，其核心内容是依托本公司的技术优势和现有负极产品的优势开发出的高性能锂离子电池，并使其产业化进行大规模生产。承办单位；辽宁集团有限公司，法人代表；蔡奉翰项目地址：辽宁省东港市马家店镇弘马大街129号（原公司厂区）辽宁集团有限公司成立于2004年，是一家集科研、开发、生产、销售于一体的民营高科技企业。企业地处东港市马家店镇，注册资本2100万元，厂区占地面积21000平方米，总资产3400万元。现有员工128人，平均年龄30岁

3、，其中大专以上学历占职工总数的比例27%，高级职称4人，中级职称16人，初级职称14人。公司设有技术部、研发部、工程部、负极材料中试线、锂离子电池中试、质检部和生产部门，另外设有品质部、营销部、采购部、财务部、人力资源部、综合部等管理部门。该公司拥有一个技术开发中心，设有产品研发技术部、经营部、综合部、检测部、科研所，共有工程技术人员46人，专业包括化学工程专业、精细化工专业、高分子材料专业、化工工艺专业、电子商务专业，技术开发中心配制较为系统完备先进研发工具，实现每人一台计算机，具有锂离子电池中、小试实验设施，和国内（同行业一般不具有）一流的齐全的化学分析、粉体特性测试、表面性测试和电化学性

4、能测试等检测设备（其中两台是美国进口的阿滨电化学性能测试设备价值四十多万元）。该开发中心技术专业类型较全，人材素质高，手段先进，有很强的技术研发能力和丰富的工作实践经验。贾东镇，项目设计与实施负责人，公司工程应用副总经理（兼客户总监），26岁，工程师，应用化学本科专业和工程管理专业，双学士学位，软件系统设计师。曾在天津和深圳多家锂离子电池厂，任锂离子电池、镍氢矿灯电池的设计及测试等项目的组建及实施负责人、研发中心主任等职务。在开发新型生产工艺、研制原料配方等方面取得了许多重大科研成果，主编写有关产品行业标准，发表SCI和EI双检索科技论文一篇：层状正极材料LiNi16Co16Mn23O2的制备

5、及电性能无机化学学报 2005年7月第七期。在锂离子电池产品研究开发和应用及客户服务方面，具有丰富的经验与实践，其工作经验涉及到手机、PDA、笔记本、电动自行车、电动汽车及应用保护装置等多个应用领域。2、 项目提出依据电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点，且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景，成为近几年广为关注的研究热点。锂离子电池将会是继镍镉、镍氢电池之后，在今后相当长一段时间内，市场前景最好、发展最快的一种二次电池。企业经过三年的发展，经济实力和科研实力得到长足的发展，依托本公司

6、强大的科研能力和已经形成的成熟的锂离子电池生产技术储备及本公司既有的负极产品优势，结合当今对锂离子电池巨大的市场需求，本公司决定投资锂离子电池这个朝阳产业。二、 项目背景与发展概况1、 项目提出背景在高速发展的现代社会中，特别是在石油、煤、天然气等传统能源不断开采、资源日益枯竭、生态负荷逼近极限的今天，锂离子电池、金属氧化物镍电池、无汞碱锰电池、燃料电池、太阳能电池等新型电池作为一种对环境友好的替代能源受到人们的普遍重视。美国著名的巴特尔研究所已把先进电池和燃料电池列为2020年十大关键技术的第二项。锂离子电池作为促进全球信息经济、绿色能源和环境友好的一个解决方案，在技术、生产、市场上获得了长

7、足的发展，开始形成一个产业。 锂离子电池的兴起是由于其本身综合性能最好，能在规模空前、速度惊人的便携式电子设备储能器件市场上替代其他二次电池。随着手机、笔记本电脑的普及和商务通、快译通等便携式电子产品的大众化，以及便携式电子产品向超簿、短、小和多功能化方向的发展，对二次电池的需求量以每年翻番的速度在增加,对电池的能量密度、功率密度等综合性能提出了更高的要求，锂离子电池因能更好地满足这种需求脱颖而出，逐渐取代镍镉电池、镍氢电池而占据主导地位。从国家战略来看，传统油煤气等矿物能源会很快桔竭, 二十一世纪后期将无油可用, 石油的形势是很严峻的, 中国是贫油的国家, 形势更为严峻，锂离子电池作为一种产

8、业化的新能源具有战略性意义，特别是锂离子电池在电动车领域的大规模应用前景一旦变成现实，将可取代一部分石油。另外，大规模应用锂离子电池等新型绿色能源将有助于全球环境问题的缓解。目前环境污染已到了危及人类生存的地步，矿物能源燃烧时, 要放出SO2, CO, CO2, NOx等物质, 对人体、农作物和环境都有害。在大气中80%的CO2来自能源, 随着能源消耗量的增长, CO2释放量在快速增加, 1990年已达59亿吨碳, 到2000年达84亿吨。这种排放已使自然界CO2循环的平衡被打破,是地球气候变暖及形成温室效应的重要原因, 而气候变暖将对生态环境造成严重的破环,发展锂离子电池顺应了人类对环保的呼

9、声。 随着人们对环境保护意识和要求的提高，电动车迅速发展，车用电池需求增大；加之各种新型电池研发的成功，大大的改变了电池需求结构。2005年全年中国全部电池制造企业实现累计工业总产值91,069,595千元，比2004年同期增长24；全年实现累计产品销售收入88,612,769千元，比2004年同期增长27.59，全年实现累计利润总额4,129,680千元，比2004年同期增长9.07；截止到2005年12月底，全行业规模以上企业数量为832家。2006年全年中国全部电池制造企业实现累计工业总产值122,141,847千元，比2005年同期增长29.82；全年实现累计产品销售收入118,282

10、,914千元，比2005年同期增长30.16，销售收入的增长率比工业总产值增长率高0.34个百分点；全年实现累计利润总额6,177,359千元，比2005年同期增长32.23；截止到2006年12月底，全行业规模以上企业数量为895家。 2007年1-2月中国全部电池制造企业实现累计工业总产值20,736,007千元，比2006年同期增长30.65；实现累计产品销售收入18,400,980千元，比2006年同期增长31.25；实现累计利润总额554,825千元，比上年同期增长20.45；截止到2007年2月底，全行业规模以上企业数量为903家。 电池业是国家政策扶植的重点产业之一，有着良好发展

11、前景。二十一世纪的电池具有大容量、高功率、长寿命、无污染、安全可靠轻便的特点，是高科技、高产出、高利润、高创汇产品。随着信息时代的到来，资讯产业蓬勃发展，在迈入电子、资讯、通讯的“3C”时代后，电子产品朝着“短、小、轻、薄”的趋势发展，作为电子产品不可或缺的电池，其重要性也越来越显著。2、 投资环境自然条件东港市属温带海洋性气候，年平均气温12.2，年无霜期179天左右，年平均降雨量900-1200毫米左右，年平均日照时数2400小时，年平均湿度60%，风力2-3级，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明，雨热同季。地貌类型多样，地势北高南低，呈阶梯状。据东港市气象站提供的资料，统计分析如下：年平均气温

12、：8.5极端最高气温：38.8极端最低气温：-26.7（1）降水量年平均降水量为891mm，7月到8月降水量占全年平均水量的50%以上。各月平均降水量如下表：月份1月2月3月4月5月6月降水量(MM)8.610.917.248.360.7100月份7月8月9月10月11月12月降水量(MM)257.7212.267.547.628.512.3年最大降水量1320.7mm，年最小降水量574.2mm。（2）雾况年平均降雾日28.9天，雾日多集中在夏季，一天中雾多出现在后半夜至上午10时之间。（3）风况常风向为NE、NNW，频率为9%，次常风向NW、SSE频率8%，各向平均风速中，NNW向最大。各

13、月平均风速中四月最大，六级以上大风平均每年11.8天，七级以上大风平均每年5.28天。工程地质（1）场地工程地质评价该工程处于滨海平原区，地形平坦，无陡坡，陡坎分布场地，不存在崩塌、滑坡等地震地质灾害。主要岩层为粉质粘土和淤泥质粉质粘土。（2）设计地震动参数：依据大东港城地震小区规划报告标示：该工程场地50年超越概率10%风险水平小，设计地震动参数为0.15g，对应地震基本烈度为度。综上所述，该处交通便利，水电等基础设施齐备，工程地质条件较好，适合项目建设。3、 建设的必要性（1）我国锂离子电池产业正处于上升期：我国锂离子电池产业发展迅速，产量从 2002 年开始快速增长，如今占世界总产量的比

14、重已经超过 30%，超过韩国成为世界第二大锂离子电池生产国，预计未来几年我国锂离子电池产业仍将保持 30%的增长速度。因此，可搭乘国内产业大发展之机，大力发展锂离子电池。 （2）国内市场将继续保持增长：随着我国制造业规模的不断扩大，手机等锂离子电池应用产品产量将快速增加，必将带动锂离子电池市场的增加。目前，国内电动自行车市场的启动，电动自行车用锂离子电池的市场将进一步扩张。电动汽车用锂离子动力电池正在处于试验阶段，一旦成功，其市场将不可估量。此外，手机、摄录像机等电子产品的非原装电池市场也会不断增加。国内庞大的市场将带动锂离子电池产业的快速发展。 （3）锂离子产业将进一步向中国转移：为了降低成

15、本，日本不少锂离子电池生产企业已经开始把生产线转移到我国，预计未来几年，日本锂离子电池及其相关材料和设备生产企业仍将向中国进一步转移。应抓住这一机遇，积极引进锂离子电池企业，增强产业实力。 （4）产业基础较好：锂离子电池产业基础较好：首先，我集团的材料质量国内领先，产量也居国内前列，为下一步继续发展锂离子电池产业奠定了良好的基础。其次，锂离子电池产业成本优势明显，国内锂离子电池生产以手工为主，丹东及周边地区具有充足的劳动力资源，工资相对较低。第三、拥有一批相关专业技术人员和技工，这对于发展锂离子电池产业至关重要。第四、政府重视电池产业的发展，致力于为电池产业发展创造良好的发展环境。4、 项目发

16、展概况项目的产品设计性能达到国内同类产品一流水平，解决了制约生产市场环境影响制作工艺的瓶颈问题，此产品成本低于现有市场一个档次，具有性能高、质量优、成本低三大优势，同时由于其有一部份工作可分解为的劳动密集型的手工步骤，能够为当地提供就业机会，可以为社会创造了可观的经济效益和社会效益。（1）资助研发和制作的工艺制备投资仅为国内同类采购置备投资五分之一；（2）原料配比：采用新的选料配方降低了生产材料成本；（3）设备费用：新工艺比干燥房生产处理方法每年可节约12万元左右；（4）创造就业机会，采用部分手工线不仅降低了成本，同时能够创造五十个就业机会；（5）低质易耗材料消耗，比现在国内采用有机溶剂制浆法

17、可以降低制造成本30%左右。本项目是我公司开发设计锂离子电池新的生产工艺过程，本工艺在于提供一种锂离子电池低成本生产方法。用水替代有机溶剂制备浆料使制作成本降低，对环境的要求降低，生产工艺相对简单，员工操作要求降低，产品质量得到明显提升，产品从性能和价格上具有极强的竞争力。能够使用多种正极为原料，制作电池使产品的实用性适应性得到提升。采用水为溶剂使制作成本降低20%以上，同时环境控制设备需求大大降低，使原来需要相对湿度低于2%的要求降低到相对湿度40%的要求，工人的操作环境得到改善，同时防护设施及设备得到节约，填补了本地区的产品缺位，提供稳定需求供应，利用本公司自有的原材料优势，使成本和稳定性

18、得到保证。项目预期要完成的主要技术性能指标如下：容量覆盖200mAh至100Ah多种容量段的电池；体积型号实现2mm厚度至50mm厚度；循环1000cyl；安全（1）短路：不起火，不爆炸；（2）过充电：不起火，不爆炸；（3）热箱试验：不起火，不爆炸（150恒温10min）；（4）针剌：不爆炸（用3mm钉穿透电池）；（5）平板冲击：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高处砸向电池）；（6）焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池） 高低温性能，低温（-20）放电容量70%、高温（60）90三、 市场需求预测与建设规模1、 市场调查由于镍氢电池和镉镍电池市场的逐渐萎缩，手机、数码相机、PDA 和便携摄像机等移

19、动电子产品的继续走强，锂离子电池在二次充电电池领域呈现巨大的应用潜力，手机和笔记本一直位居锂离子电池应用市场的前两位。目前，移动电话和笔记本电脑两个领域的液态锂离子电池（LIB）用量已占全世界锂离子电池市场的90%，1999年，全世界的移动电话有 42%使用 LIB 电池，笔记本电脑有67%使用 LIB 电池。 2004-2006年世界锂离子电池生产规模复合增长率仍将达到 23.2%，销售收入复合增长率将达到 12.25%；2007-2010年锂离子电池产业进入相对平稳增长阶段，预计生产规模复合增长率为9.85%，销售复合增长率为 5.85%。作为军民两用的战略性技术，锂离子电池对发展IT、新

20、能源及环保等高技术产业具有重要的作用，同时可广泛应用于现代化军事装备、交通运输等领域中，具有广阔的市场前景。在小型锂离子电池方面，现已取代镍镉、镍氢电池成为可携式电子设备的主流电源，此外，锂离子电池在动力和储能方面也具有大规模应用的潜力，未来用于电动车辆和储能的大功率能源器件和材料产业将有千亿元级的市场规模，国内外正在竞相开发中。截至到2006年2月份，我国手机用户量已达到4.04亿部，按照每月平均新增手机用户数550万户的增长速度，2006年底，中国手机用户数保守估计应在4.6亿部以上。根据信息产业部公布的数据，截止到2007年10月，我国移动电话用户总数已经超过5.31447亿户，1-10

21、月新增用户数为7038.9万户。如此大的新增用户数以及换机用户数造就了2007年庞大的手机消耗量。根据赛迪顾问的预测，2007年全年，中国手机市场可监测的销售量约为1.5亿部，同比增长26.9%。从移动电话普及率看，到2007年10月我国已经达到每百人39.9部的水平，但与全球手机市场相比，目前全球手机用户总量已达33亿户，相当于全球66亿总人口的50%，我国的手机普及率仍未及全球水平。2、 市场预测我们预测，伴随着3G和奥运经济的带动、国家的“信息化带动工业化”战略的进一步实施，以及“手机下乡”政策将促进手机的进一步普及，2008年手机市场的规模还将进一步扩大。据统计，以平均一部手机配备1.

22、8只电池计算，2003年底手机用户就需要4.5亿只电池，2005年需要8.1亿只电池，其对应的产值分别为136.12 亿元、174.24亿元，预计到2010年需要12.2亿只电池，产值约250亿元。 由于国内手机及笔记本电脑的用户迅猛发展及国内高规格电池的产量不足，每年不得不从国外进行大量的采购。来自海关的统计数据显示，2005 年自天津口岸进口锂离子二次电池 8912万个，价值13228万美元，分别比2004年同期增长79.8%和 67.1%，其中95%以上为手机专用锂离子二次电池，锂离子二次电池作为替代传统镍氢、铅酸电池的新型绿色环保产品已被广泛应用。出口量屡创新高，据海关统计，06年1至

23、4月天津口岸出口锂离子二次电池2154万个，价值3980万美元，比去年同期分别增长1.3倍和63.1%。所以国内的高端锂电池产品替代进口，与开辟国外市场都具有巨大的市场前景。动力锂离子电池随着其安全性、性能的提高，成本的降低，愈来愈显示出极强的生命力，也将带给相关企业一个充满生机的未来。随着世界石油资源的日益枯竭，及对于环境造成的污染，汽车的动力源将不得不逐步摆脱石油资源的束缚而采用一些新的能源取代，这直接推动着汽车业的一次重大技术革命。其中，以动力蓄电池为主要或辅助动力源的混合动力(HEV)或纯电动汽车(EV)是主要发展方向之一。最近，作为新生代产品，动力锂离子电池以其能量密度和功率密度都较

24、大、无记忆效应、自放电较小以及循环寿命较长等特点而渐渐成为车载动力蓄电池的主流选择之一。当前许多知名的汽车制造商都致力于开发采用锂离子动力电池的电动汽车，如美国福特、克莱斯勒，日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国Courreges、Ventury等。国外政府及企业在HEV及EV动力锂离子电池研发上做出了很大的努力。日本制定了新阳光计划，参研公司包括日立、GS-Yuasa和松下。丰田公司在取得HEV用氢镍电池经营权的同时，投资建设了自己的动力锂离子蓄电池的生产线，并尝试把锂离子蓄电池应用于混合动力车。NEDO又于2007年2月公开了新的电动汽车用蓄电池开发计划。此外，韩国LG也开始研制大功率聚合

25、物锂离子电池，目前已推出6Ah-144Wh/kg和10Ah-158Wh/kg两种型号的动力电池。美国能源部(DOE)已支持了三代动力锂离子蓄电池的研发。法国SAFT公司研制出两种规格的高功率锂离子电池，比功率分别为l500W/kg及350W/kg。中国的锂离子电池产业起步虽晚于日本，但发展非常快，在动力锂离子电池的研发上也投入了大量财力、物力。国家863计划设立了电动汽车重大专项，中科院物理研究所、北京有色金属研究院、中国电子科技集团公司第十八研究所等单位参加了该项目，分别开发了EV和HEV用两类动力电池，其中一些单位已采用了安全的锰体系正极活性材料。“十一五”、863电动汽车重大专项又对HE

26、V、PHEV（外接充电式混合动力汽车）、FCV（燃料电池车）用动力锂离子电池关键材料和电池的研发给予大力支持。以锂离子电池正极活性材料的发展为例，由于车辆动力性的要求以及车况环境的复杂，锂离子电池面临着过充、过放、高低温等情况，而可能导致其寿命急剧衰减甚至出现个别的极端状况如起火、爆炸等安全隐患。所以对于动力锂离子电池而言，其安全性的要求远远高于普通的手机、笔记本计算机产品中使用的锂离子电池。最初用来做正极材料的LiCoO2、Li(NiCo)O2在过充和高温状态下的安全性存在问题，不能满足车用。之后研制出的LiMn2O4正极材料，虽然在安全性上有明显改善，在成本上也低于LiCoO2，但是有高温

27、时容量衰减较快的性能缺陷；而最近的研发热点，LiFePO4正极活性材料，在高温特性、安全性及成本上都优于前面几种，现已经产业化，为未来的发展铺平了道路。动力电池产业正处于起步阶段， 技术还有待于进一步完善，市场仍在培育中。目前仍以铅酸电池为主；镍氢动力电池显示出其优势同时有着极难克服的缺点，锂离子动力电池已在电动汽车中开始试用，其替代铅酸和镍氢电池已指日可待。国内动力电池已经起步，这些电池主要用于电动自行车、电动三轮车和电动汽车以及后备式电源。随着国家对电动自行车禁令的放开，动力电池市场正在快速增加。预计未来几年，动力电池产业将加快发展。3、 产品方案（1）使用多项自主研发设计制造的技术和设备

28、，成本低，适应性强；（2）采用多种正极材料是产品多元化，适应市场能力强，调整速度快；（3）采用水为溶剂无污染，绿色环保；（4）本公司自有负极材料生产能力，原料供应有保证，与行业交流频密，保持前瞻性。4、 建设规模项目总投资额为5000万元，建设4条锂电池生产线，年产18000万支锂电池。其中固定资产投资3484万元，建设生产及储存用厂房建设面积为10000平米，投资800万元。基础辅助设施建设投资150万元。拟建立四条锂离子电池生产线设备2534万元。流动资金1516万元。四、 建设条件与厂址选择1、 资源与材料本公司拥有自主研发的先进的低成本锂离子电池生产技术，和集团公司自有的生产负极材料的

29、优势，同时本地区劳动力资源丰富，成本优势明显。特别是本地区没有竞争企业，为本公司的崛起提供了很好的有利条件。2、 厂址选择东港市地处辽东半岛东端、鸭绿江口、黄海北岸、江海陆交汇处，与朝鲜隔江隔海相望，与日本一衣带水，具有沿海、沿江、沿边的区位优势。地理位置东经12322至12422，北纬3945至4015，境内江岸线长20公里，海岸线长93.5公里，全境东西极长83公里，南北极宽38公里，总面积2478平方公里。距沈阳323公里，距大连300公里，距丹东市37公里。丹大线铁路直达大东港，港口海运开通近50个国家和地区，民航机场距东港市17公里。本项目建设选址位于辽宁省东港市马家店镇弘马大街12

30、9号，该处水、电、采暖等基础设施齐全，适合项目建设。五、 工程技术方案1、 项目组成（1） 前期准备和开发，部分基础设施建设和设备购买以（2） 生产及储存用厂房建设面积为10000平米，用于辅助生产和储存的环境保障设施。（3） 拟建立四条锂离子电池生产线，其中两条拟建为高端全自动生产线，实现高速高效高性能的制作高端高性能离子电池。为满足不同客户需求的，及时调整实施方案，同时为新产品的研发试制直至中试加快进度，另两条拟建为半自动生产线，灵活高效适应性强，。2、 生产技术方案和引进技术方案(一)配料：使用真空混浆机，将活性物质与导电剂、增稠剂、粘结剂等混合均匀，使出的涂布极片光滑平整，无颗粒。1.

31、溶液配制：a)PVDF(或CMC)与溶剂NMP（或去离子水）的混合比例和称量；b)溶液的搅拌时间、搅拌频率和次数（及溶液表面温度）；c)溶液配制完成后,对溶液的检验:粘度(测试)溶解程度(目测)及搁置时间;d)负极:SBR+CMC溶液搅拌。2.活性物质:a) 称量和混合时监控混合比例、数量（按各型号工艺规定）；b) 烘烤完成后冷却至室温；c) 活性物质与溶液的混合搅拌；d) 过筛：过100目（或150目）分子筛；e) 对浆料、混料进行以下测试：固含量、粘度、浆料密度。（二）涂布1.集流体的首检:a)集流体规格(长宽厚)的确认（按各型号工艺规定）;b)集流体标准(实际)重量的确认（按各型号工艺规

32、定）;c)集流体的亲(疏)水性及外观(有无碰伤、划痕和破损)。2.敷料量（标准值、上、下限值）的计算：a)单面敷料量（按各型号工艺规定，以接近此标准的极片厚度确定单面厚度）；b)双面敷料量（按各型号工艺规定，以最接近此标准的极片厚度确定双面的极片厚度。）3.浆料的确认:是否过稠(稀)流动性,是否有颗粒,气泡过多,是否已干结.4.极片效果:a)比重(片厚)的确认；b)外观:有无划线、断带、结料（滚轮或极片背面）是否积料过厚，是否有未干透或烤焦，有无露铜或异物颗粒；5.裁片：规格确认有无毛刺，外观检验。（三）制片：1.压片：a) 进片方向垂直于压辊轴向，碾压次数为12次； b) 确认型号和该型号正、负极片的标准厚度；c) 最高