磷酸铁锂正极材料及锂离子电池电池项目.docx

1、磷酸铁锂正极材料及锂离子电池电池项目第一章 总 论1.1 项目背景与概况1.1.1 项目名称磷酸铁锂正极材料及其动力电池项目1.1.2 项目承办单位概况a、承办单位有限公司b、项目法人代表c、项目承办单位概况公司于年注册成立，是专业从事磷酸铁锂正极材料及磷酸铁锂动力电池的开发、生产制造的高科技企业。公司一直专注于高端新能源材料的研发，生产及应用，是目前国内少数几家专业生产磷酸铁锂电池正极材料及动力电池的几家公司之一。在产业化建设过程中，公司深刻认识到培育拥有自主知识产权的核心技术的重要性，始终高度重视技术研发工作，不断增加研发投入，做到生产一代、研发一代、储备一代。公司还将拟建了具备国内一流水

2、平的安全测试中心，这些都为增强企业发展后劲提供了保障。未来公司将进一步加大动力电池的投入，扩大动力电池生产、研发能力，着力推进电动汽车电池、储能系统等新能源研发及产业发展，将建设成为能够为客户提供整体电源解决方案的国际一流的国际化、技术、质量型公司，成为新能源电池的主要供应商。公司正全力以赴，抢抓机遇，力争尽快建成我国最大的绿色能源基地和科、工、贸一体的多元化经营集团，为中国新能源产业的发展贡献力量。1.1.3 项目拟建地点1.1.4 可行性研究报告编制单位1.1.5 研究工作的依据a、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b、中华人民共和国环境保护法c、中华人民共和国节约能源法

3、d、中国高新技术产品目录e、产业结构调整目录f、国家发改委颁发的行业标准QJBS 5-2005轻工行业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定g、公司提供的水、电、蒸汽等建设条件基础资料 1.1.6 研究工作的范围 a、市场预测 b、建设规模与产品方案 c、厂址选择 d、技术方案、设备方案和工程方案e、主要原辅材料、燃料供应 f、节能、节水措施 g、环境影响评价 h、劳动安全、工业卫生与消防i、组织机构与人力资源配置j、项目实施进度k、投资估算l、融资方案m、财务评价1.1.7 项目提出的理由本项目产品磷酸铁锂动力电池，从产品类别上划分属于锂离子电池，是国家科技部认定的隶属高效节能与新能源领域的

4、高新技术产品（参见中国高新技术产品目录），是国家发改委产业结构调整目录中轻工类第十七条“锂离子电池用磷酸铁锂等正极材料、中间相炭微球和钛酸锂等负极材料、单层与三层复合锂离子电池隔膜、氟代碳酸乙烯酯（FEC）等电解质与添加剂；废旧铅酸蓄电池资源化无害化回收，年回收能力5万吨以上再生铅工艺装备系统制造”的鼓励类产品，是国家大力扶持的具有较高环保效益的新产品，也是国家重点支持的高新技术领域及“十二五”化学与物理电源行业重点支持发展的产品，且符合“十二五”能源发展的指导思想。作为锂离子电池家族的新成员，磷酸铁锂电池具有无可比拟的优势，在动力电池领域里，几乎被推崇为最完美的电池。目前，认同磷酸铁锂前景的

5、企业不计其数，磷酸铁锂材料和电池行业很值得创业资本介入，市场前景广阔，且投资小，回报大。而且有国家政策以及业内资本的推动，几乎每隔一两个月就有新的企业进入，而老的企业在技术工艺上也不断取得突破，国内的磷酸铁锂产业将得以更迅速地发展。1.2.2 项目主要建设条件a、市场条件磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极活性材料及电子材料产品，随着电池工业及电子工业的发展，具有广阔的市场前景。在未来的两三年内，磷酸铁锂的市场需求量将达15万吨以上，即225亿元市场规模，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂的需求将大幅增加。目前，全球磷酸铁锂材料生产能力小于3万吨/年，市场缺口非常大。未来我国大中城市电动自行

6、车将逐步替代自行车成为主要的交通工具之一，国内市场年产销量将维持在800万辆左右。由于所有的传统二次电池都不能满足于自行车轻巧灵便的需要，电机生产厂商最后都把目光盯住锂动力电池。锂动力电池做为电动自行车最理想的驱动源泉，其市场保有量会随着电动自行车的逐渐增加而增加。b、资源条件本项目新增用水由城市自来水管网供给，可满足全厂用水要求；用电经当地供电部门平衡调剂确定由地区变电站一路10kV供电专线供给，可满足本项目的用电需求；采暖由热电厂集中供热，市政蒸汽管道已经敷设至厂区外，用汽有保障。1.3 推荐方案及研究结论1.3.1 建设规模和产品方案本项目年产磷酸铁锂正极材料吨（全部用于磷酸铁锂动力电池

7、的生产），日产磷酸铁锂动力电池只。1.3.2 生产方法及设备方案1.3.3 厂址概述。1.3.4 主要原辅材料供应项目所需的氢氧化锂、草酸亚铁、磷酸、负极材料、电解液等均属普通化工材料，从当地市场上购入解决，供应有保障。1.3.5 全厂劳动定员与劳动力来源本项目新增定员合计人，其中管理人员人、工程技术人员人，操作工人。本项目新增人员主要为生产工人及关键岗位技术骨干人员。骨干技术人员面向社会招聘经验丰富、技术水平高的人士，其余生产工人可从社会或职业学校中招聘。 1.3.6 环境保护a、废水治理：本项目所排放的污（废）水水量约为m3/d，经厂区污水管道一并收集进入新建污水处理场，污水处理后出水满足

8、省海河流域水污染物综合排放标准（DB37/675-2007）中的“二级排放”标准，即： CODcr100mg/L，BOD530mg/L，SS70mg/L，石油类8mg/l，PH=6.09.0。b、废气治理： 粉尘：本项目制浆工段收集的粉尘自动回用到搅拌机中进行加工生产。 另外，项目制片和卷绕工段有少量的粉尘散落，通过车间无组织排放。 NMP（N-甲基吡咯烷酮） 有机废气：项目涂布烘干过程中产生的 NMP 废气送回涂布机重复利用，节约能耗。c、废渣治理本项目生产过程中布袋收尘装置回收的粉尘可全部回用于生产；生活垃圾由环卫部分外运填埋处理，统一处置，不外排入环境。少量废包装材料部分可外卖综合利用，

9、其余不可综合利用的可与生活垃圾一道由环卫部门外运填埋处理。 d、噪音治理通过采取噪声处理措施后，车间混响声可控制在70dB（A），噪声经距离衰减及逾量衰减后，传到厂界的噪声控制在：昼间60dB（A）；晚间50dB（A），可满足工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)中II级标准要求。1.3.7 项目投资项目总投资万元，其中：建设投资万元，铺底流动资金万元。其中建设投资构成：建筑工程费 万元设备购置费 万元安装工程费 万元工器具生产家具备品备件购置费 万元其它工程费用 万元预备费 万元 1.3.8 生产成本及经济效益 年总成本费用 万元年总营业收入 万元 年利润总额 万元 1.3

10、.9 项目实施进度建议本项目建设工期自施工图设计开始计算，计划1年完成。投产第一年达产80%，投产第二年达到设计生产能力。1.3.10 主要技术经济指标主要技术经济指标详见表1.3.10。表1.3.10 主要技术经济指标序号指 标 名 称单 位数 量备 注1生产规模及产品方案磷酸铁锂正极材料t/a磷酸铁锂动力电池只/日2总投资万元2.1建设投资万元2.2铺底流动资金万元3投资指标3.1百元收入占用总投资元/百元3.2百元销售收入占用建设资金元/百元3.3百元销售收入占用流动资金元/百元3.4投资强度万元/亩4项目定员人其中：工人人管理、技术人员人5全年生产天数d6主要原材料、动力需用量氢氧化锂

11、t/a草酸亚铁t/a磷酸t/a添加剂t/a氮气万m3/a负极材料t/a电解液t/a铝箔t/a铜箔t/a隔膜万m2/a铝塑膜万m2/a极耳万付/a异丙醇t/aCMCt/a羧甲基纤维素钠NMPt/aN-甲基吡咯烷酮SBRt/a丁苯橡胶其它辅料万套包装材料万套自来水m3/a电万kWh/a蒸汽t/a7运输量t/a其中：运入量t/a运出量t/a8项目总平面主要指标8.1项目总用地面积亩8.2新建建筑物面积m29年总成本（100%负荷）万元10年销售收入万元11年利税万元12年利润万元13财务内部收益率%税前14投资回收期（含建设期）a税前15总投资收益率%16投资利润率%1.3.11 研究结论本项目是在

12、新能源产业高速发展的历史机遇下，在锂离子电池技术发展与生产条件日益成熟的情况下，为抓住电动自行车用动力电池日益增长的市场需求，实施的重要战略投资建设项目。 通过可行性分析，本项目无论在相关国家政策、技术、生产场地还是工艺方面均符合发展及市场的要求；经过财务预测，投资回报率高，可以产生规模化效益，大大降低运营成本，提高经济效益。 因此，本项目是完全必要、及时且可行的。第二章 市场预测 2.1 产品市场供需现状及供需预测伴随着世界性燃料储量日益减少的危机，以及环境污染的日益严重，尽快发展以蓄电池为主要动力源的交通工具显得迫在眉睫。但传统蓄电池做为一种大功率、大容量的动力电源，并没有解决其本身的致命

13、弱点：比能量低（一次性充电达不到理想的续驶里程）；比功率小（加速爬坡能力低，在大电流放电时很难趋于平衡状态）。锂动力电池的产生，为使用大功率大能量的驱动设备提供了新的憧憬。根据锂动力电池的性能（包括充放电特性、温度特性、循环寿命、自放电性、安全性）的综合分析和实际验证，锂动力电池的应用前景之广阔，使用范围之宏大是无法估量的。锂动力电池现在已具备广泛进入市场的能力，这种电池的优点是体积小，比能量大，其可做为一种轻便可移动式的动力电源走向市场,已经引起所有的电动车厂家的密切关注。通常所称的锂电池，是以各种含锂材料为正极材料的电池，目前市场上的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（

14、LiMn2O4），另外还有少数采用镍酸锂（LiNiO2）以及二元/三元聚合物作正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP）材料作电池正极的锂离子电池。2.1.1 国内磷酸铁锂正极材料厂商情况目前国际上磷酸铁锂材料知名的厂商主要是美国A123、加拿大的Phostech以及美国Valence。这些厂商都已经发展出十分成熟的量产技术，其中最大的产能5000吨/年以上。中国企业从2001年就陆续启动磷酸铁锂材料开发，历经6年时间，北大先行终在2007年突破了磷酸铁锂从实验室技术到中试生产技术的一系列技术及工程问题，并在完善相关工艺过程中，使得磷酸铁锂电池的安全性得到了较

15、大程度的提高与保证，奠定了磷酸铁锂产品系列化和规模产业化的基础。总体来看，国内对磷酸铁锂的技术研发水平及产业化程度与国际基本同步。在产能方面中国的材料供应商与国外大厂差不多，售价比国外要低，但材料加工性能和稳定性略逊一筹。现阶段全国约有50多家电池材料生产厂商，其中真正进入工业化批量生产的仅有天津斯特兰、北大先行、苏州恒正等十余家。2.1.1 磷酸铁锂正极材料市场容量及增长趋势据中国化学与物理电源行业协会估计，至2008年，锂离子动力电池总需求量为50.69亿Ah(单体电池工作电压/wiki3.6伏)，折算为正极材料其消耗量为36200吨，按每吨15万元计算，市场规模为54.3亿元。而以上数据

16、仅仅只包含了国内市场，考虑到国外市场的拓展及电动轿车的潜在发展，对动力型锂离子电池正极材料的需求量要远远超出36200吨。综合上述分析，磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极活性材料及电子材料产品，随着电池工业及电子工业的发展，具有广阔的市场前景。在未来的两三年内，磷酸铁锂的市场需求量将达15万吨以上，即275亿元市场规模，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂的需求将大幅增加。目前，全球磷酸铁锂材料生产能力小于3万吨/年，市场缺口非常大。2.1.3 国内磷酸铁锂电池产业发展现状及展望目前国内不少公司正在积极试制应用于电动车、电动自行车、电动工具等领域的磷酸铁锂电池，部分企业已经储备了4、5个不同

17、领域的技术产品，中国磷酸铁锂发展正式步入产业化阶段。以国内知名电池生产企业天津力神、比亚迪为代表的中国电池界，纷纷投入巨资启动了磷酸铁锂动力电池研究，并建设了相关生产线，这表明国内主流电池生产企业对磷酸铁锂作为动力锂电池正极材料应用的肯定。鉴于中国国情的客观因素，电动自行车这种介于机动车和非机动车之间的代步工具，更突出了它诸多的优点和实用性。2004年全国的电动自行车产量为675万辆，产值达到140亿元人民币，2005年电动自行车的产量达到700万辆，截止至2010年底全国电动自行车保有量已突破3000万辆。未来我国大中城市电动自行车将逐步替代自行车成为主要的交通工具之一，国内市场年产销量将维

18、持在800万辆左右。但这需要电动自行车企业不断提高产品生产技术，保持质量的稳定，降低产品成本，同时更注重环保，逐步实现电池的新型高效，替代铅酸电池的应用。由于所有的传统二次电池都不能满足于自行车轻巧灵便的需要，电机生产厂商最后都把目光盯住锂动力电池。锂动力电池做为电动自行车最理想的驱动源泉，其市场保有量会随着电动自行车的逐渐增加而增加。2.2 产品目标市场分析及竞争力分析2.2.1 磷酸铁锂电池的优势（1）使用安全，磷酸根化学键的结合力比传统的过渡金属氧化物结构化学键强，所以结构更加稳定，并且不易释放氧气，磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，磷酸铁锂电池是目前全球唯一绝对安全的锂离

19、子电池，在高温下的稳定性可达400500（且在滥用情况下释放的热量最少），保证了电池内在的高安全性；不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。（2）磷酸铁锂电池寿命超长，循环使用次数高，在室温下1C充放电循环2000次，容量保持率80以上；是铅酸电池5倍，镍氢电池的4倍，是钴酸锂电池4倍，是锰酸锂电池4-5倍左右。（3）磷酸铁锂电池不含任何重金属与稀有金属（镍氢电池需稀有金属），无毒，无污染，为绝对的绿色环保电池；而铅酸电池中却存在着大量的铅，在其废弃后若处理不当，仍将对环境够成二次污染。磷酸铁锂材料无论在生产及使用中，均无污染，因此该电池又列入了“十二五”期间的“863”国家高科技发

20、展计划，成为国家重点支持和鼓励发展的项目。（4）其他优势磷酸铁锂电池重量很轻，是铅酸电池的1/3，镍氢电池的63%；磷酸铁锂电池体积小，商品设计可轻量化。铅酸电池的2/3，也较镍氢电池体积小；磷酸铁锂电池单体电压高，为3.2V，串联少，电池组可靠性高；平台性能：1C充放电，3.33.0V 平台容量达到93%以上；放电平台稳定，可作大电流高功率充放电高倍率放电特性：10C充放电效率达到 96以上，容量保持率90以上，可实现10C放电；磷酸铁锂电池自放电小；无记忆效应。可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而磷酸铁锂电

21、池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电；磷酸铁锂电池快速充电特性优，2C快充，半小时充足95%；工作温度范围宽广（-20-+75），有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350-500，而锰酸锂和钴酸锂只在200左右。表2.2.1-1 磷酸铁锂电池与传统电池性能比较技术参数镍镉电池镍氢电池铅酸电池磷酸铁锂电池工作电压（V）1.21.22.13.2质量比能量（Wh/kg）3050508040120体积比能量（Wh/L）15020070210寿命5005004002000单位价格（RMB/Wh）361.0-1.53-5单位价格/寿命(1000)6122.5-3.751.5-2.5

22、环保有毒略有污染有毒无毒安全性优秀好良好优秀说明：与传统电池相比，磷酸铁锂电池只在价格方面处于一定劣势，其他各项指标明显占据优势。但如果考虑电池寿命，磷酸铁锂电池的价格却是最低的。表2.2.1-2 各种锂离子电池性能比较钴酸锂liCoO2镍钴锰LiNiCoMnO2锰酸锂LiMn2O4磷酸铁锂LiFePO4振实密度（g/cm3）2.83.02.02.32.22.41.01.4比表面积（m2/g）0.40.60.20.40.40.81220克容量(mAh/g)135140155165 100115130140电压平台(V)3.63.53.73.2循环性能300次800次500次2000次过渡金属贫

23、乏贫乏丰富非常丰富原料成本很高高低廉低廉环保含钴含镍、钴无毒无毒安全性能差较好良好优秀适用领域小电池小电池/小型动力电池动力电池动力电池/超大容量电源说明：磷酸铁锂除了振实密度、克容量两个指标略有不足，其他各项指标均占很大优势，尤其是在循环性能、环保性、安全性能、原料成本及应用领域方面。2.2.2 投资机会作为锂离子电池家族的新成员，磷酸铁锂电池具有无可比拟的优势，在动力电池领域里，几乎被推崇为最完美的电池。不过，磷酸铁锂电池产业化成功与否关键还是取决于电池正极材料的性能。正极材料是整个磷酸铁锂电池产业链当中，技术含量最高，也是利润率最可观的环节。可以说，谁掌握了正极材料技术，谁就主宰了动力电

24、池市场。正因为此，国内外厂商纷纷进军磷酸铁锂产业。目前，认同磷酸铁锂前景的企业不计其数，涉足的企业也不少，粗略估计有50多家，其中内地占了大半江山，最新统计差不多有40家。在磷酸铁锂产业竞赛中，美国、加拿大和中国走在了世界的前列，台湾紧随其后，日本及英国也在加快研究步伐。从当前的竞争格局看，美国的A123已经赢得市场的广泛认可，其发展势头锐不可挡。加拿大的Phostech公司掌握着专利主导权，在获得德国南方化学的投资后，也是野心勃勃地想当全球老大。台湾的长园科技、鸿运电子、立凯电能和大同科技也实现了一定的量产，并且和美国的企业走的很紧密，但在高倍率放电材料方面相对滞后。内地做磷酸铁锂材料的企业

25、滥竽充数的居多，真正能够稳定供货的企业只有6家，其中尤为瞩目的是天津斯特兰和北大先行，前者是产业化做得成功的，后者是技术实力最过硬的。但这并不表示，这两家企业一定是引领未来市场的，毕竟他们的销售没有上规模，技术工艺也还有待进一步的改进，处于第二梯队的企业随时都有可能赶超上来。因此磷酸铁锂材料和电池行业很值得创业资本介入，尤其是材料领域，市场前景广阔，且投资小，回报大。而且有国家政策以及业内资本的推动，几乎每隔一两个月就有新的企业进入，而老的企业在技术工艺上也不断取得突破，国内的磷酸铁锂产业将得以更迅速地发展。第三章 建设规模与产品方案3.1 建设规模3.1.1 确定建设规模宜考虑的因素3.1.

26、1.1 拟建规模的经济合理性本项目磷酸铁锂正极材料及其动力电池生产项目，若生产规模太小，产品成本较高，不利于市场竞争。3.1.1.2 资金对建设规模的制约项目实施阶段整体规模过大会造成投资大幅上升，过高的资金投入企业暂不具备资金实力。3.1.2 推荐建设规模方案综合以上各种因素，参考国内外磷酸铁锂正极材料及其动力电池生产厂家的规模，结合项目的地理位置、市场容量和企业自身实力，确定本项目总体建设规模为：。3.2 产品方案3.2.1 确定产品方案宜考虑的因素3.2.1.1 产业政策本项目产品磷酸铁锂动力电池，从产品类别上划分属于锂离子电池，是国家科技部认定的隶属高效节能与新能源领域的高新技术产品（

27、参见中国高新技术产品目录），是国家发改委产业结构调整目录中轻工类第十七条“锂离子电池用磷酸铁锂等正极材料、中间相炭微球和钛酸锂等负极材料、单层与三层复合锂离子电池隔膜、氟代碳酸乙烯酯（FEC）等电解质与添加剂；废旧铅酸蓄电池资源化无害化回收，年回收能力5万吨以上再生铅工艺装备系统制造”的鼓励类产品，是国家大力扶持的具有较高环保效益的新产品，也是国家重点支持的高新技术领域及“十二五”化学与物理电源行业重点支持发展的产品。 科技部、财政部、国家税务总局于 2010 年联合发布了关于印发高新技术企业认定管理办法的通知（国科发火2010172 号），规定“新型高容量、高功率电池与相关产品”属于国家重点

28、支持的高新技术领域中的“新能源及节能技术”范围，业内企业经认定后可依法享受所得税税率的优惠。2010 年 9 月，国务院通过关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定。决定从我国国情和科技、产业基础出发，现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业，在重点领域集中力量，加快推进。同时，在这些产业强化科技创新，提升产业核心竞争力。积极培育市场，营造良好市场环境。3.2.1.2 市场需求截止至2010年底全国电动自行车保有量已突破3000万辆，未来我国大中城市电动自行车将逐步替代自行车成为主要的交通工具之一，国内市场年产销量将维持在800万辆左右。由于所有

29、的传统二次电池都不能满足于自行车轻巧灵便的需要，电机生产厂商最后都把目光盯住锂动力电池。锂动力电池做为电动自行车最理想的驱动源泉，其市场保有量会随着电动自行车的逐渐增加而增加。3.2.2 推荐产品方案综合前述，推荐项目的产品方案为： 第四章 厂址选择第五章 技术方案、设备方案和工程方案5.1 生产技术方案5.1.1 磷酸铁锂正极材料生产技术方案5.1.1.1 磷酸铁锂正极材料生产方法5.1.1.2 磷酸铁锂正极材料工艺流程简述5.1.1.3 磷酸铁锂正极材料基本技术参数a、基本参数b、物理参数c、涂片参数d、电化学性能5.1.2 磷酸铁锂动力电池生产技术方案5.1.1.1 磷酸铁锂动力电池生产方法5.1.1.2 磷酸铁锂动力电池工艺流程简述5.1.1.3 磷酸铁锂动力电池组基本技术参数5.1.4 原辅材料及动力消耗指标a、磷酸铁锂正极材料吨产品原辅材料及动力消耗指标见表5.1.4-1。5.2 主要设备方案