石墨烯及改性超级电容器用活性炭项目可行性研究报告Word下载.docx
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石墨烯及改性超级电容器用活性炭项目可行性研究报告Word下载.docx
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第二期达到年生产石墨烯5吨。
第二期新增生产生产石墨烯改性超级电容用器活性炭5000吨。
注:
本报告仅对一期项目进行可行性分析。
1.1.4.项目建设内容
本项目采用大量制备可溶液处理的单层石墨既石墨烯制备方法,原料为常用的石墨,操作简便,易于放大。
为单层石墨的大规模应用提供了基础大规模工业化生产单层石墨烯。
国际上先进的石墨烯复合活性炭材料工艺。
项目工厂选用的主要设备有:
全自动配料混料机、喷雾干燥机、高频筛、真空压力液体过滤机、高速球磨机、气流研磨机、离心分离机、常温常压反应釜、沉降釜、常压精馏塔、减压精馏塔、双锥形真空干燥器、全自动秤重混料系统、双锥形真空干燥器、高频筛、高速自动分离机、除尘系统、自动检测、管道输送装置、自动清洗机、超纯水制备设备等。
项目建筑内容如下:
建、构筑物一览表
序号
名称
数量
层数
单层面积
建筑面积(m2)
结构形式
1
联合生产车间
2
5
2000
20000
砖混
仓库
4000
3
综合办公楼
1250
6250
4
倒班宿舍及食堂
6
道路及路面规划
15000
7
绿化
10966
9
32466
62466
本第一期项目主要建构筑物包括联合生产车间、库房、综合办公楼、倒班宿舍等,单层平面建筑面积32466平方米,总建筑面积62466平方米。
1.1.5.项目核心技术
Ø
项目方拥有国际领先的石墨烯生产应用技术
1)自有的一种大量制备可干燥保存可溶液处理的单层石墨即石墨烯的制备方法,原料为常用的石墨和普通化学品,操作简便,易于放大。
作为原料供应保证质量和数量,为石墨烯的大规模应用提供了基础。
2)自有的石墨烯活性炭复合技术,利用液相法将石墨烯和活性炭复合到一起。
将石墨烯的比表面积和超强到电性发挥出来,大幅提高原有活性炭的性能,制备出石墨烯改性超级电容用活性炭材料。
项目方核心技术的优点
第一章本项目采用公司自有的大量制备可干燥保存、可溶液处理的单层石墨即石墨烯的制备方法。
原料为常用的石墨和普通化学品,操作简便,易于放大。
解决了石墨烯材料价格高昂,没有规模产量无法进入工业化应用领域的问题。
为石墨烯的的大规模应用提供了基础。
利用石墨烯的超级导电性和超大的比表面积解决了传统活性炭材料用在电极上不能再提高储电性能的问题。
成套设备除解决了石墨烯液相法复合到超级电容用活性炭材料的工业方法,并能在常温下对二次活化活性炭材料。
成套设备符合清洁生产要求。
第二章本项目制备的石墨烯品质有保障。
自制备的石墨烯拥有单层率高(单层率达到99%)、缺陷少,可以长期干燥保存。
可以配制成各种溶液利于与其他材料复合。
原材料是天然石墨来源广泛,是工业方法制备可以放大生产。
使石墨烯工业化应用成为可能,促进高新材料的推进,促进产业发展。
第三章石墨烯改性超级电容用活性炭材料有良好的技术性能:
●循环寿命长:
石墨烯改性超级电容由于其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,没有“记忆效应”,可以反复充放电数十万次,是锂离子电池的500倍,是镍氢和镍镉电池的1000倍,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年;
●高效:
大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%。
●电荷容量大:
超级电容是从石墨烯改性的多孔碳基电极材料得到其储存电荷面积的,这种材料的多孔结构使它每克重量的表面积可达2000平方米。
而超级电容中的电荷分隔的距离是由电解质中离子的大小决定的,其值小于1纳米。
所以,巨大表面积加上电荷之间非常小的距离,使得同体积的超级电容可以有很大的储存电量,容量范围通常0.1F-1000F,而且超级电容可以串并联组成成超级电容模组,可耐压储存更高容量。
●功率密度高:
可达300W/KG-5000W/KG,相当于电池的5-10倍。
一枚4.7F电容能释放瞬间电流18A以上;
●充电速度快:
充电10秒-10分钟可达到其额定容量的95%以上;
●工作温度宽泛:
范围为-40℃-+70℃,而一般电池是-20℃-60℃。
第四章石墨烯工业化生产的意义
随着石墨烯可以批量化工业化大规模生产解决了石墨烯材料价格高昂,没有规模产量无法进入工业化应用领域的问题。
它所具有的非凡属性,向世界展示了量子物理学的奇妙。
不仅带来了一场材料革命,而且将极大地促进如汽车、高分子材料和催化剂行业的发展。
5、石墨烯改性超级电容用活性炭材料生产的意义
石墨烯改性电容用活性炭规模化生产工艺,能够提供给现有的超级电容器生产厂商在不改变生产工艺和流程的情况下,大幅提高原有超级电容产品40%以上电容存储量,且价格大大低于同类产品。
具有划时代的意义,从而真正实现了节能环保、低碳经济。
1.2.可行性研究报告编制依据
1、原国家计委发布的《投资项目可行性研究指南(试用版)》。
2、国家发改委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)。
3、国家、地方经济和社会发展规划及行业部门的发展规划。
4、项目承办单位提供的有关基础数据、资料。
1.3主要技术经济数据
本项目分两期:
一期项目总投资2亿元。
建设投资为19071元,占总投资的95.35%;
流动资金为990万元,占总投资的5.30%。
本项目财务部分仅对一期投资做出分析。
项目建设周期为1年半,2013年7月开始建设,2014年12月起投产。
项目建成达产后,年可实现销售收入100000万元,年均税后利润总额23530万元,年均税金9883万元。
经财务预测表明:
项目全部投资税后内部收益率为25.92%,税后动态回收期为4.74年(含建设期),税后财务净现值为45177万元,经济指标超过行业平均值,盈亏平衡点42%,具有较强的盈利能力和抗风险能力。
各项经济指标计算表明,项目有较好的经济效益,在财务上是可行的。
主要技术经济指标详见下表。
技术经济评价表单位:
万元
数值
单位
备注
项目总投资
20061
货币单位均为人民币,下同
1.1
固定资产投资
19071
1.2
流动资金
990
资金来源
2.1
自筹资金
20061
2.2
银行贷款
销售收入
100000
达产年
总成本费用
56592
销售税金及附加
2040
利润总额
31373
所得税
7843
8
税后利润
23530
投资利润率
156%
10
销售利润率
23.53%
11
投资利税率
49.27%
12
全部投资财务内部收益率
12.1
所得税后
25.92%
12.2
所得税前
34.07%
13
全部投资财务净现值
13.1
60236
13.2
45177
14
全部投资回收期
静态
14.1
4.74
年
含建设期
14.2
3.96
15
盈亏平衡点
41.92%
1.4结论及建议
结论
项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
本项目符合国家产业政策,建成后将全面推进区域高新材料和新能源建设,有利于产业结构调整和优化。
符合行业发展规划及地方的发展需要,拟选工艺技术成熟、可靠,配套设备节能环保,社会和环境影响效益显著。
公司管理规范,资金实力和筹措能力较强,能够保证该项目的顺利实施。
所以,本项目技术上可行,经济上合理。
项目建设是必要的、可行的。
建议
1、建议公司加快项目的立项、报批工作,尽早进入项目建设阶段,早日建成投产。
2、超级电容器用活性炭目前处于国际上垄断,本项目建成投产可以打破国际上大公司的垄断,树立民族自有品牌。
复合国家新能源新材料建设低碳环保的产业要求。
2.
项目建设背景及必要性
2.1.项目建设背景
2.1.1.石墨烯售价高昂,产量微小工业化应用困难
由于石墨烯尚未形成真正的产业化,国际售价非常高(5000元/克以上),超过黄金价格的十几倍左右,造成了石墨烯在下游应用中的接受度受限,对石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研机构的研究使用。
但各国都在针对石墨烯的制备进行积极的探索,也不断的有新的制备方法出现。
据业务专家分析,虽然国内还没有一家真正实现石墨烯规模化生产的企业,但相关技术产品研发进度迅猛,如北京大学、清华大学、上海交通大学等院校以及中国科学院国家纳米科学中心等科研机构都在紧锣密鼓地进行着石墨烯制备技术的深入研究。
预计到2015年,我国将真正实现石墨烯产品的产业规模化。
2.1.2.国内国际超级电容器应用数量速度增长,超级电容器的的能量密度和使用寿命急需提高
据统计:
2010年,全球钮扣型超级电容器产业规模为10.2亿美元,卷绕型和大型超级电容器产业规模为34.8亿美元,超级电容器产业总规模为45亿美元,同比增长45%;
2012年全球钮扣型超级电容器产业规模为15.3亿美元,卷绕型和大型超级电容器产业规模为为52.2亿美元,超级电容器产业总规模为67.5亿美元,同比增长50%。
其中全部是碳基超级电容器的电极材料由碳材料构成。
其中超级电容用活性炭材料占成本的30%。
所有活性炭材料都是采用日本可乐利公司和韩国PCT公司生产的活性炭材料。
近些年,随着新能源节能减排的要求国内超级电容应用迅猛发展,2011年,中国超级电容器产业总规模达到3.9亿元人民币,较2010年的2.48亿元增长57.2%,其中,纽扣型超级电容器为4千万元,卷绕型和大型超级电容器为3.5亿元。
20116年产业总规模达到5.7亿元人民币,增速高达46.2%。
其中,钮扣型超级电容器市场规模为9千万元,卷绕型和大型超级电容器为4.8亿元。
2007年产业总规模达到8.6亿元人民币,增速高达50%。
其中,钮扣型超级电容器市场规模为1.4亿元,卷绕型和大型超级电容器为7.2亿元。
2012年产业总规模可达13.3亿元人民币,增速可达55%。
其中,钮扣型超级电容器市场规模可达2.1亿元,卷绕型和大型超级电容器市场规模可达11.2亿元。
但是超级电容器依然无法在存储能量密度方面完全满足需要。
这样就无法用超级电容这种低污染大能量密度的器件完全替代现在有化学污染的电化学电池。
这里
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