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1、年产6000吨磷酸铁锂正极材料项目投资计划书 一 概述1项目名称磷酸铁锂电池正极材料2项目单位 3合作伙伴 4企业基本概况四川省有色冶金研究院成立于1960年是我国西部重要的金属新材料和有色冶金科研单位国家高新技术产业省属国有独资企业拥有700多项研究成果在有色金属材料研发矿产资源综合开发与利用研究领域具有国内领先水平已发展成为科工贸为一体的科技创新型科研院所在国内外同行中有较大影响力尤其是在新能源材料电子无铅焊接材料航天军工材料方面形成自己的特色四川省有有色冶金研究院有在册职工219人其中科技人员占60以上享受国务院特殊津贴人员国家有色金属工业跨世纪中青年学术带头人国家级科技成果评审专家等十
2、三人二项目背景锂离子电池是近年来发展最快的可充电电池与其它蓄电池相比如与镍氢电池镍镉电池铅酸电池等由于锂离子电池比电容量高循环性能好无污染自放电率低等优点目前在手机电池笔记本电脑电池领域以压倒性优势占领了市场份额由于石油资源日趋枯竭发展电动汽车产业是适应于低碳经济的一种必要选择它将成为引领汽车产业发展的一个极有前景的方向电动汽车的发展将大大减少汽车尾气排放同时动力电池将能够对电网谷电水电风电太阳能和原子能发电等不同形式电能进行存储转换可使电能得到充分利用因此锂离子电池在电动汽车电力储能等所需要的大功率电池领域将会得到更大的发展对锂离子电池而言其主要构成材料包括电解液隔离膜正负极材料等一般来说在
3、锂离子电池产品组成成分中正极材料占据着最重要的地位正极材料的好坏直接决定了最终二次电池产品的性能指标而正极材料在电池成本中所占比重可高达40以上目前应用最广泛的是层状LiCoO2有近90的锂电池以钴酸锂作正极材料其主要应用于移动通信笔记本电脑等便携电器设备但难以在大规模储能电池和动力电池中应用由于连年开采我国钴储量逐年减少寻求成本低储量丰富的原材料替代钴已是刻不容缓锰酸锂的优点是倍率性能好制备比较容易成本较低但是由于锰的溶解导致锰酸锂结构发生改变尤其是温度高于 55时容量衰减特别快因此锰酸锂的高温性能和循环性能不佳另外从安全性角度看大功率锂离子动力电池的正极材料如果还用做小型电池的上述原料有可
4、能引起燃烧甚至爆炸已陆续出现过几起手机电池爆炸事故使人们对其产生了恐惧要解决安全问题一定要换成安全性好的材料才不会有安全隐患特别是动力电池安全性问题显得更加突出在动力锂离子电池的安全性问题中电极材料中的正极材料是关键也是引发锂离子动力电池安全隐患的主要原因因此寻求高能量密度高安全环保和成本低廉的电极材料是动力电池发展的关键1997年全球首次报道了橄榄石型的磷酸铁锂 LiFePO4 可用于锂离子电池正极材料近年来从安全和电池成本角度考虑国际上普遍认为LiFePO4是高能动力电池的最佳新型正极材料磷酸铁锂作为最有希望在大功率动力电池上应用的锂电池正极材料其优点有1超长寿命长寿命铅酸电池的循环寿命在
5、300次左右最高也就500次而磷酸铁锂动力电池循环寿命达到2000次以上标准充电5小时率02C使用可达到2000次同质量的铅酸电池最多也就115年时间而磷酸铁锂电池在同样条件下使用将达到年2使用安全磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁而磷酸铁锂已经经过了严格的安全测试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸3可在大电流条件下进行快速充放电在专用充电器下15C充电40分钟内即可使电池充满起动电流可达2C而铅酸电池现在无此性能4 耐高温磷酸铁锂电热峰值可达350500而锰酸锂和钴酸锂只在200左右5 大容量6 无记忆效应7 绿
6、色环保磷酸铁锂动力电池与其他电池相比还具有不含铅镉等有毒有害元素的优点是一种几乎不污染环境的绿色电池由此可见磷酸铁锂动力电池完全适合作为电动车混合动力车的动力能源材料和发电站储能电源材料应用前景十分广阔我国政府非常重视电动汽车的发展2009年2月5日财政部公布了由该部和科技部出台的节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法北京等13城市已经率先试点推广节能和新能源汽车在这些城市购买节油率在40以上的混合动力乘用车每辆可获得最高5万元的补贴纯电动汽车每辆补贴6万元鼓励在公交出租公务环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车对推广使用单位购买节能与新能源汽车给予补助成都是西部地区科
7、技文化和经济水平高度发达的中心城市在发展动力锂离子电池新能源产业特别是新能源汽车产业有着得天独厚的优势第一成都有强大的汽车工业基础形成了较为完备的汽车产业链第二四川省自身有着丰富的锂资源和磷资源而且还紧邻锂资源丰富的西藏青海等西部省份和中亚的阿富汗在地域上更容易获取锂及其相关的锂电池原料的矿产资源第三四川在上游锂和磷资源的开发加工上有传统产业优势在四川集聚了一批生产碳酸锂氢氧化锂和磷化工的上游产业这些产业目前不仅为全国各地的下游正极材料产业输送原料更应该为发展四川本土的正极材料企业发挥更大的作用通过上下游产业链的对接能更好地巩固和壮大地方特色经济促进西部地区新能源经济的大力发展第四成都市在锂离
8、子电池正极材料的研发有较强的实力和产业化基础具有人才技术和产业优势第五成都作为新能源汽车试点城市在国家政策和资金上能得到大力支持根据成都市电动汽车产业化行动方案 20102012年 未来3年将规划建设电动汽车产业基地除形成电动公交车和专用车各1000辆生产能力外年产电动轿车将突破2万辆常规的锂离子电池由于其电容量高循环性好无污染自放电率低等优点广泛用于手机笔记本电脑照相机摄像机游戏机等领域但因其在生产成本安全性等方面存在致命缺陷而传统的镍氢电池高达30-40的自放电率及使用温度趋近50时存在不安全性等缺点严重限制其应用本项目生产的三元材料LNCM和磷酸铁锂电池正极材料因其具有能量密度大无毒无污
9、染安全性能好原料来源广泛价格便宜使用寿命长的优点被国内外公认为未来最理想的动力电池电力储能电池正极材料除传统应用领域外将被广泛用于电动汽车电动工具电力储备等被称为绿色环保新能源因此本项目具有极大的社会效益和发展前景省委常委省国资委党委书记王少雄我院进行调研省委省国资委和四川发展将提供条件全力支持省有色院做大做强省经信委党组成员副主任金鑫带队莅临我院调研加快产业化进程抢占市场先机与产业链上的其它企业共同培育好磷酸铁锂电池正极材料市场表示省经信委将密切关注和跟踪磷酸铁锂项目建设及时给予项目支持四川省有色冶金研究院相关的实验设备真空手套箱电池性能测试仪冲片机冲膜机全自动电池封口机电化学工作站喷雾焙烧
10、系统等国内领先实验和检测设备的230余台套溶胶-自蔓延燃烧法制备大功率锂离子电池正极材料LiFePO4技术研究喷雾焙烧法制备动力大功率锂电池正极材料LiFePO4研究低品位锂铍边界废石综合回收利用研究SnC和SnO2C锂离子电池负极材料研究锂离子电池富锂锰基正极材料研究相关的项目四川发展 控股 有限责任公司我国小功率锂离子电池早已产业化形成上下游结合相对完整产业链正极材料应用于小型电池的产品产能渐渐趋于饱和电池产品超过世界市场的13中日韩三国已成三足鼎立之势主要用于做手机笔记本电脑MP3摄象机照相机等小型电器上使用的小功率锂离子电池小型锂离子电池正极材料以钴酸锂LiCoO2为主占正极材料生产总
11、量的80左右还有少量尖晶石锰酸锂LiMn2O4三元材料Li NiCoMn O2和磷酸铁锂LiFePO4刚刚进入市场我国正极材料产品质量已达到国际水平产品除满足国内需要外还出口到韩国日本美国等国国内的产能约3万吨我国正极材料主要生产企业及其产品和产量见表1所示表1 国内锂离子电池正极材料主要生产企业及其产品产量表序号企业名称产量 吨年 产 品1北京当升科技 4000LiCoO22 湖南杉杉新材料4000LiCoO23湖南瑞翔新材料 2000LiCoO21000LiFePO44中信国安盟固利 1800LiCoO2500LiMn2O4100LiNiO25深圳比亚迪2000LiCoO2LiFePO46
12、北大先行1500LiCoO2200Li NiCoMn O2500LiFePO4100LiMn2O47宁波金和余姚金和1600LiCoO28常州博杰新能源 1400LiCoO29天津斯特兰1000LiFePO410广州鸿森1200LiCoO2Li NiCoMn O2LiMn2O411西安荣华 1000LiCoO212深圳天骄500Li NiCoMn O213石家庄百斯特600LiMn2O414云南汇龙500LiMn2O415天津巴莫 500LiCoO216苏州恒正500LiFePO417深圳贝特勒300LiFePO418中国宝安1500LiFePO419河南新乡200LiFePO420其它150
13、0合计30000但在动力电池领域才刚刚兴起世界各国在不同程度上将动力锂离子电池作为战略举措和发展方向全球汽车锂离子电池的生产企业主要有20多家日本走在世界前列包括东芝日立制作所等十几家相关企业美国有A123江森自控Johnson Controls韩国有LG化学总的来说虽然世界各国在不同程度上发展动力锂离子电池但目前还没有形成一股强劲的主流因此抓住这一契机大力提升产业水平和产业规模正是我们抢占锂电产业商机的有力时机我国动力锂离子电池目前正处于发展期目前各汽车行业对于锂电及其它新能源的研发都给予了高度重视据统计国内至少有30家客车企业已涉足新能源车研发轿车方面六大汽车集团上汽一汽东风长安广汽北汽以
14、及万向奇瑞吉利比亚迪众泰等都争相研发新能源车企业数量总计超过40家但中国新能源汽车目前产量尚小处于研发和试运行阶段在大功率锂电产业方面目前动力锂离子电池主要生产企业主要有深圳比亚迪深圳比克天津力神万向电动汽车苏州星恒北京神州巨电深圳雷天北京盟固利辽源锂源新能源咸阳威力克东莞新能源ATL等在汽车领域的应用仅根据四川省发展新能源汽车产业规划到2012年四川省将形成年产电动汽车整车2万辆动力电池3亿Ah到2017年形成年产电动汽车整车100万辆的规模到2017年省内至少需要锂离子电池正极材料6万吨年到2017年整个国内汽车市场对电池正极材料的需求量远远超过20万吨年在电力储能领域的应用以建设20万千
15、瓦磷酸铁锂电池小型储能电站为例在1C倍率下放电维持1小时供电需要磷酸铁锂正极材料至少500吨如果24小时持续供电需要磷酸铁锂正极材料至少12万吨来自工信部的数据显示2009年全国发电装机容量达到87407万千瓦如果按20配置储能装置其市场容量惊人在IT领域的应用国内数码产品每年所需电池容量为 5亿Ah需要磷酸铁锂正极材料35万吨在电动工具和电动玩具领域的应用国内电动工具和电动玩具每年所需电池容量为3亿Ah需要磷酸铁锂正极材料2万吨据估计2015年后电动汽车将会得到加速发展对正极材料的需求将会迅猛增加初步估算在2015年国内正极材料的需求量每年达15万吨以上按目前普通质量的磷酸铁锂的市场售价18
16、万元吨计算市场规模达到270亿元与目前3万吨左右的正极材料产能相比动力锂离子电池用正极材料将有一个很大的市场需求空间和产业发展空间如果目前开始投入动力锂离子电池正极材料生产经过3-5年左右的市场培育和发展将可产生良好的经济效益五本项目生产工艺及优势1本项目生产工艺本项目生产工艺流程图如下2本项目主要设备类型序号名称规格材质数量单位备注1水处理系统5吨小时组合1套外加工非标2溶液配置槽5m3搪瓷8个外购标准3喷雾焙烧塔300kg小时不锈钢2个外加工非标4隧道窑300kg小时2个外加工非标5喷淋塔300 kg小时组合1套标准6气流粉粹机组合1套标准7电池封装系统组合3套标准8电池性能测试仪组合4套
17、标准9X衍射仪组合1套标准3项目的优势本项目采用的液相喷雾新工艺保证了反应各组分材料达到分子离子级别的混合在较低的合成温度和较短的反应时间合成材料具有能耗低晶粒尺寸球形度以及分散性可控的优点本项目拓展了磷酸铁锂正极材料合成的原料选择性固相烧结法多使用磷酸二氢锂作为生产原料而本项目使用化工锂盐作原料降低了原料成本同时采用有机碳包覆和复合高价阳离子掺杂改性提高了材料的电化学性能项目相关工艺技术达到国内外领先水平属于国内外首创根据项目研发成果我院向国家知识产权局申请了一种锂电池正极活性材料磷酸铁锂的制备方法国家发明专利专利申请人为四川省有色冶金研究院发明人为冯再张继忠岳波申请号20101003387
18、87申请日为2010年1月11日该发明专利申请已于为2010年7月5日获得发明专利申请初步审查合格通知书并于2010年9月1日获得发明专利申请公布及进入实质审查阶段通知书工艺优势类别同类生产企业本项目工艺固体粉末混料高温固相反应喷雾焙烧法和后续热处理优点工艺简单易于实现大规模生产反应时间短能耗低生产成本小产品性能稳定缺点合成时间长能耗大生产成本高产品性能稳定性差生产工艺流程教复杂产品指标和性能优势类别同类生产企业本项目比容量 mAhg 130 140振实密度 gcm3 10-1209中位径D50 um 3-52放电倍率C55循环寿命 1000次 不低于初始放电容量的70不低于初始放电容量的80
19、成本优势类别同类生产企业本项目原料万元吨73能耗万元吨305六项目建设规划1本项目一期工程拟建成国内领先水平的锂离子电池材料研发中心1000吨年生产规模的磷酸铁锂电池正极材料生产线配套建筑等 本项目二期工程拟建成 6000吨年生产规模的磷酸铁锂电池正极材料生产线2项目投资本项目一期总投资3000万元其中四川省有色冶金研究院投资1530万元占51四川蜀祥投资有限公司投资1470万元占49在一期工程达产后共同增加投资或者引入新的投资合作进行二期建设3产品方案序号产品类别产品状态产量ta1LFP120粉高倍率15002LFP130粉高倍率15003LFP145粉高容量15004LFP160粉高容量1
20、500合计60004项目建设选址成都经济技术开发区国家级5基建设计本项目拟在成都经济开发区征地82亩一期新建厂房 3000新建研发中心及配套建筑3000新增设备 71 台6项目投资规划本项目一期工程总投资3000万元其中基建投资土地购置厂房研究中心配套建筑等2200 万元设备投资800万元7建设进度安排2010年12月底完成征地相关工作和公司工商注册登记2011年1月底完成公司中介机构和招标机构比选2011年3月底完成地质勘查可行性研究设计论证审批外部供电供水建设场地清理等工作2011年4月底完成施工图设计开始施工和采购设备2011年9月底完成生产研发中心以及其他配套施工建设磷酸铁锂电池正极材
21、料生产线的设备安装和调试2011年12月底实现产品批量销售2012年12月底生产销售力争达到1000吨规模开始二期工程建设2015年12月底力争达到6000吨规模磷酸铁锂正极材料的生产和销售七生产原材料原材料供应动力消耗及三废治理1生产过程主要原辅材料氢氧化锂氢氧化镍氢氧化锰磷酸碳酸锂硝酸铁铁粉蔗糖葡萄糖聚乙二醇碳酸锌碳酸镁稀土尿素等2原材料供应本项目生产过程所需原材料均系常用化工原料在成都市周边工厂即可购得在生产经营时按ISO9000要求分类定点采购 3生产过程主要动力消耗生产过程动力采用电力4三废治理废渣本项目无废渣产生废水磷酸铁锂生产过程经喷雾干燥处理无废水产生废气本项目所产生的废气主要
22、是N2CO2和水蒸气无环境污染气体产出可直接通过抽风排入大气中噪声本项目实施过程中无噪声污染等八经济效益和社会效益分析1经济效益销售收入实现年产销6000吨磷酸铁锂正极材料按20万元t计可实现销售收入102亿元不含税收利润总额 45亿元企业所得利税 6750万元净利润 3825亿元增值税等 5000万元实现利税 5亿元2 社会效益推动国内锂离子电池生产企业的发展特别是汽车动力电池生产企业及电力储能电池生产企业的飞速发展缓解化石资源紧张的状况减少大气污染物排放提高空气质量同时还将带动国内上游企业的发展-生产铁盐和锂盐的企业都将不同程度的受益九结论1本项目符合国家发展高新技术产业提高高新技术产品市
23、场占有率的宏观政策属国家重点扶持投入的绿色新能源产业2本项目具备了实现产业化所需技术资金市场条件项目按计划实施并完成 具较大的可行性3本项目按计划完成以后可实现较大的经济效益4本项目以有色冶金研究员院为依托在省市国资委机关领导支持下通过全院职工的努力在发展绿色新能源的大潮中有很大的发展前景ekViwdSeekCurrentPageHeaderSelectionWholeSSelectionDeletewdCharactSelectionHeaderFooteicomlectionHeaderFooteicomSeekViwdSeekCurrentPageFovePaDeletewdCharac
24、tSelectionHeaderFooteicomSeekViwdSeekCurrentPageFovePacomViwdSeekCurrentPageFovecomVieweekCurrentPageHea SelctionWholeSSelection ViewSeeVieweekCurrentPageHeaIctivecomdOutlineViewTheActiveWicomTypwdPrintViewActivectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSeleccomSeleccom1iveWicomtSpecialwdPaneNoneThenActiveWindowPanestiveWicomTypewdNormalViewSeekViwdSeekCurrentPageFootecomVieweekCurrentPageHIfHeaderSelectionWholeSSelectionDeletewdCharactSelectionHeaderFooteindowActiveDeletewdCharactSwActiveWindowASeekVieweekCurrentPageHIfHeaderSeleeWicomSeIf球磨筛分水溶液Li3PO4喷雾干燥煅烧转型原料添加剂磷酸铁锂产品
