河北碳纤维项目实施方案

　 河北碳纤维项目

　实施方案

　 泓域咨询机构

　报告说明—

　碳纤维（CarbonFiber，简称 CF）是由聚丙烯腈（PAN）（或沥青、粘胶）等有机纤维采用高温分解法在 1,000℃以上高温的惰性气体下碳化（去除除碳以外绝大多数元素）制成的，是一种含碳量在 90%以上的无机高分子纤维。碳纤维具有出色的力学性能和化稳定，密度比铝低强钢高，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，并具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐磨擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、X 光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点，是发展国防军工与国民经济的重要战略物资，广泛应用于军工、航空航天、体育用品、汽车工业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等领域。

　该碳纤维材料项目计划总投资 14722.79 万元，其中：固定资产投资12293.74 万元，占项目总投资的 83.50%；流动资金 2429.05 万元，占项目总投资的 16.50%。

　达产年营业收入 23903.00 万元，总成本费用 18519.73 万元，税金及附加 269.46 万元，利润总额 5383.27 万元，利税总额 6395.25 万元，税后净利润 4037.45 万元，达产年纳税总额 2357.80 万元；达产年投资利润率36.56%，投资利税率 43.44%，投资回报率 27.42%，全部投资回收期 5.15年，提供就业职位 395 个。

　碳纤维是含碳量大于 95%的纤维材料，由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说，它是碳的同素异形体。按照力学性能分类，碳纤维可分为标准模量(230GPa 左右)、中模量(280~350GPa)和高模量(>350GPa)三类；按照纤维丝束大小分类，可分为小丝束(或标准丝束，≤24K)和大丝束(>24K)两大类；按不同的前驱体分类，聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的 92%，沥青基碳纤维占 7%，黏胶基碳纤维只占 1%。

　 目录

　 第一章

　项目概论

　第二章

　投资单位说明

　第三章

　项目背景及必要性

　第四章

　市场分析、调研

　第五章

　产品规划分析

　第六章

　项目选址说明

　第七章

　土建工程

　第八章

　工艺技术分析

　第九章

　项目环境影响情况说明

　第十章

　项目职业保护

　第十一章

　风险评估

　第十二章

　项目节能情况分析

　第十三章

　项目实施安排

　第十四章

　项目投资可行性分析

　第十五章

　项目经济收益分析

　第十六章

　总结评价

　第十七章

　项目招投标方案

　第一章

　项目概论

　 一、项目提出的理由

　碳纤维复合材料由于其优良的材料性能，已经被广泛的应用于航空航天（国防）、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯等不同行业。2017 年全球碳纤维复合材料需求达到 8.42 万吨，预计 2020 年全球总需求将达到 11.21 万吨，复合增长率达到 10%。

　碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在 90%以上，具有强度高、比模量高（强度为钢铁的 10 倍，质量仅有铝材的一半）、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用重要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料，树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料，强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金，在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高，虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。

　二、项目概况

　（一）项目名称

　河北碳纤维项目

　（二）项目选址

　xx 产业示范基地

　河北省，简称冀，是中华人民共和国省级行政区，省会石家庄。位于中国华北地区，界于北纬 36°05′-42°40′，东经 113°27′-119°50′之间，环抱首都北京，东与天津毗连并紧傍渤海，东南部、南部衔山东、河南两省，西倚太行山与山西为邻，西北部、北部与内蒙古交界，东北部与辽宁接壤，总面积 18.88 万平方千米。河北省地处华北平原，东临渤海、内环京津，西为太行山，北为燕山，燕山以北为张北高原，是中国唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海滨的省份。地跨海河、滦河两大水系。河北省地处温带大陆性季风气候；地处沿海开放地区，是中国经济由东向西梯次推进发展的东部地带，是中国重要粮棉产区。2017 年 4 月，中共中央、国务院决定设立河北雄安新区。2019 年 8 月，国务院新设中国（河北）自由贸易试验区。截至 2019 年末，河北省下辖 11 个地级市，共有 47 个市辖区、20 个县级市、94 个县、6 个自治县，常住人口 7591.97 万人，地区生产总值 35104.5 亿元，按可比价格计算，比上年增长 6.8%。

　场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施等配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。

　（三）项目用地规模

　项目总用地面积 45089.20 平方米（折合约 67.60 亩）。

　（四）项目用地控制指标

　该工程规划建筑系数 77.78%，建筑容积率 1.33，建设区域绿化覆盖率5.59%，固定资产投资强度 181.86 万元/亩。

　（五）土建工程指标

　项目净用地面积 45089.20 平方米，建筑物基底占地面积 35070.38 平方米，总建筑面积 59968.64 平方米，其中：规划建设主体工程 39511.57平方米，项目规划绿化面积 3352.83 平方米。

　（六）设备选型方案

　项目计划购置设备共计 156 台（套），设备购置费 5668.38 万元。

　（七）节能分析

　1、项目年用电量 972893.26 千瓦时，折合 119.57 吨标准煤。

　2、项目年总用水量 14664.95 立方米，折合 1.25 吨标准煤。

　3、“河北碳纤维项目投资建设项目”，年用电量 972893.26 千瓦时，年总用水量 14664.95 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）120.82 吨标准煤/年。达产年综合节能量 46.99 吨标准煤/年，项目总节能率 24.05%，能源利用效果良好。

　（八）环境保护

　项目符合 xx 产业示范基地发展规划，符合 xx 产业示范基地产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

　（九）项目总投资及资金构成

　项目预计总投资 14722.79 万元，其中：固定资产投资 12293.74 万元，占项目总投资的 83.50%；流动资金 2429.05 万元，占项目总投资的 16.50%。

　（十）资金筹措

　该项目现阶段投资均由企业自筹。

　（十一）项目预期经济效益规划目标

　预期达产年营业收入 23903.00 万元，总成本费用 18519.73 万元，税金及附加 269.46 万元，利润总额 5383.27 万元，利税总额 6395.25 万元，税后净利润 4037.45 万元，达产年纳税总额 2357.80 万元；达产年投资利润率 36.56%，投资利税率 43.44%，投资回报率 27.42%，全部投资回收期5.15 年，提供就业职位 395 个。

　（十二）进度规划

　本期工程项目建设期限规划 12 个月。

　选派组织能力强、技术素质高、施工经验丰富、最优秀的工程技术人员和施工队伍投入本项目施工。在技术交流谈判同时，提前进行设计工作。对于制造周期长的设备，提前设计，提前定货。融资计划应比资金投入计

　划超前，时间及资金数量需有余地。科学组织施工平行流水作业，交叉施工，使施工机械等资源发挥最大的使用效率，做到现场施工有条不紊，忙而不乱。

　三、项目评价

　1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合 xx 产业示范基地及 xx 产业示范基地碳纤维材料行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进 xx 产业示范基地碳纤维材料产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

　2、xxx 科技公司为适应国内外市场需求，拟建“河北碳纤维项目”，本期工程项目的建设能够有力促进 xx 产业示范基地经济发展，为社会提供就业职位 395 个，达产年纳税总额 2357.80 万元，可以促进 xx 产业示范基地区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

　3、项目达产年投资利润率 36.56%，投资利税率 43.44%，全部投资回报率 27.42%，全部投资回收期 5.15 年，固定资产投资回收期 5.15 年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

　发挥民间投资在制造业发展中的作用，关键是要为广大民营企业创造一个平等参与市场竞争的制度和政策环境。国务院把简政放权、放管结合、优化服务作为全面深化改革特别是供给侧结构性改革的重要内容，作为推动大众创业万众创新和培育发展新动能的重要抓手，为推动经济转型升级、扩大就业、保持经济平稳运行发挥了重要作用。

　以企业为主体的创新体系不断完善，自主创新能力进一步提高。科技进步贡献率达到 66%，全社会研发投入占 GDP 的比重达到 3.1%以上，万人有效发明专利拥有量达到 30 件，建成 5 个达到国际先进水平的产业技术研究院和重大科技服务平台。省级以上品牌达到 800 个以上。

　四、主要经济指标

　 主要经济指标一览表

　序号 项目 单位 指标 备注 1

　占地面积

　平方米

　45089.20

　67.60 亩

　1.1

　容积率

　 1.33

　 1.2

　建筑系数

　 77.78%

　 1.3

　投资强度

　万元/亩

　181.86

　 1.4

　基底面积

　平方米

　35070.38

　 1.5

　总建筑面积

　平方米

　59968.64

　 1.6

　绿化面积

　平方米

　3352.83

　绿化率 5.59%

　2

　总投资

　万元

　14722.79

　 2.1

　固定资产投资

　万元

　12293.74

　 2.1.1

　土建工程投资

　万元

　4873.96

　 2.1.1.1

　土建工程投资占比

　万元

　33.10%

　 2.1.2

　设备投资

　万元

　5668.38

　 2.1.2.1

　设备投资占比

　 38.50%

　 2.1.3

　其它投资

　万元

　1751.40

　 2.1.3.1

　其它投资占比

　 11.90%

　 2.1.4

　固定资产投资占比

　 83.50%

　 2.2

　流动资金

　万元

　2429.05

　2.2.1

　流动资金占比

　 16.50%

　 3

　收入

　万元

　23903.00

　 4

　总成本

　万元

　18519.73

　 5

　利润总额

　万元

　5383.27

　 6

　净利润

　万元

　4037.45

　 7

　所得税

　万元

　1.33

　 8

　增值税

　万元

　742.52

　 9

　税金及附加

　万元

　269.46

　 10

　纳税总额

　万元

　2357.80

　 11

　利税总额

　万元

　6395.25

　 12

　投资利润率

　 36.56%

　 13

　投资利税率

　 43.44%

　 14

　投资回报率

　 27.42%

　 15

　回收期

　年

　5.15

　 16

　设备数量

　台（套）

　156

　 17

　年用电量

　千瓦时

　972893.26

　 18

　年用水量

　立方米

　14664.95

　 19

　总能耗

　吨标准煤

　120.82

　 20

　节能率

　 24.05%

　 21

　节能量

　吨标准煤

　46.99

　 22

　员工数量

　人

　395

　 第二章

　投资单位说明

　 一、项目承办单位基本情况

　（一）公司名称

　xxx 有限责任公司

　（二）公司简介

　公司是一家集研发、生产、销售为一体的高新技术企业，专注于产品，致力于产品的设计与开发，各种生产流水线工艺的自动化智能化改造，为客户设计开发各种产品生产线。

　公司的能源管理系统经过多年的探索，已经建立了比较完善的能源管理体系，形成了行之有效的公司、车间和班组Ⅲ级能源管理体系，全面推行全员能源管理及全员节能工作；项目承办单位成立了由公司董事长及总经理为主要领导的能源管理委员会，能源管理工作小组为公司的常设能源管理机构，全面负责公司日常能源管理的组织、监督、检查和协调工作，下设的能源管理工作室代表管理部门，负责具体开展项目承办单位能源管理工作；各车间的能源管理机构设在本车间内，由设备管理副总经理、各车间主管及设备管理人为本部门的第一责任人，各部门设立专（兼）职能源管理员，负责现场能源的具体管理工作。展望未来，公司将立足先进制造业，加强国内外技术交流合作，不断提升自主研发与生产工艺的核心技术能力，以客户服务、品质树品牌，以品牌推市场；致力成为产业的领跑者及值得信赖的合作伙伴。

　二、公司经济效益分析

　上一年度，xxx 科技公司实现营业收入 21116.53 万元，同比增长 9.90%（1901.37 万元）。其中，主营业业务碳纤维材料生产及销售收入为17565.29 万元，占营业总收入的 83.18%。

　 上年度营收情况一览表

　序号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1

　营业收入

　4434.47

　5912.63

　5490.30

　5279.13

　21116.53

　2

　主营业务收入

　3688.71

　4918.28

　4566.98

　4391.32

　17565.29

　2.1

　碳纤维材料(A)

　1217.27

　1623.03

　1507.10

　1449.14

　5796.55

　2.2

　碳纤维材料(B)

　848.40

　1131.20

　1050.40

　1010.00

　4040.02

　2.3

　碳纤维材料(C)

　627.08

　836.11

　776.39

　746.52

　2986.10

　2.4

　碳纤维材料(D)

　442.65

　590.19

　548.04

　526.96

　2107.83

　2.5

　碳纤维材料(E)

　295.10

　393.46

　365.36

　351.31

　1405.22

　2.6

　碳纤维材料(F)

　184.44

　245.91

　228.35

　219.57

　878.26

　2.7

　碳纤维材料(...)

　73.77

　98.37

　91.34

　87.83

　351.31

　3

　其他业务收入

　745.76

　994.35

　923.32

　887.81

　3551.24

　 根据初步统计测算，公司实现利润总额 4766.18 万元，较去年同期相比增长 413.58 万元，增长率 9.50%；实现净利润 3574.64 万元，较去年同期相比增长 721.29 万元，增长率 25.28%。

　 上年度主要经济指标

　项目 单位 指标 完成营业收入

　万元

　21116.53

　完成主营业务收入

　万元

　17565.29

　主营业务收入占比

　 83.18%

　营业收入增长率（同比）

　 9.90%

　营业收入增长量（同比）

　万元

　1901.37

　利润总额

　万元

　4766.18

　利润总额增长率

　 9.50%

　利润总额增长量

　万元

　413.58

　净利润

　万元

　3574.64

　净利润增长率

　 25.28%

　净利润增长量

　万元

　721.29

　投资利润率

　 40.22%

　投资回报率

　 30.17%

　财务内部收益率

　 29.08%

　企业总资产

　万元

　33932.31

　流动资产总额占比

　万元

　29.43%

　流动资产总额

　万元

　9987.10

　资产负债率

　 35.69%

　第三章

　项目背景及必要性

　 一、碳纤维材料项目背景分析

　碳纤维（CarbonFiber，简称 CF）是由聚丙烯腈（PAN）（或沥青、粘胶）等有机纤维采用高温分解法在 1,000℃以上高温的惰性气体下碳化（去除除碳以外绝大多数元素）制成的，是一种含碳量在 90%以上的

　无机高分子纤维。碳纤维具有出色的力学性能和化稳定，密度比铝低强钢高，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，并具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐磨擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低、X 光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽效应等特点，是发展国防军工与国民经济的重要战略物资，广泛应用于军工、航空航天、体育用品、汽车工业、能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、建筑及其结构补强等领域。

　从全球碳纤维的市场需求分布来看，一般以上应用在工业领域，航空航天、汽车和风电叶片领域占据了 58%左右的市场需求。而在中国，目前大部分的碳纤维材料仍主要应用与体育休闲用品，例如高尔夫球杆、球拍、滑板、钓鱼竿等高价高端用具。

　国外市场随着碳纤维复合材料在工业领域应用越来越广泛，特别是在航空航天以及汽车领域发展较快，对碳纤维的需求增速呈逐年增长趋势。国内碳纤维则受益于体育用品及航空航天领域的需求增长，近年对碳纤维需求增速要高于全球水平。

　我国碳纤维材料长期依赖从国外进口，主要发展还是集中在近十年，“十一五”期间我国将碳纤维材料列入重点发展材料名单中，开始迅速增加产能，逐步提高碳纤维材料的国内自供率，截至 2016 年国

　内碳纤维产能已经达到 1.8 万吨。但是由于日本东丽和东邦、美国赫克塞尔和卓克泰尔等国外企业在碳纤维生产工艺的研发探索方面起步较早，产品性能和成本要优于国内企业，因此国内产能利用率常年处于不饱和状态。除了在一些航空航天领域的军工订单必须要采购国产碳纤维材料以外，在民用领域上国内碳纤维由于成本问题，在与国外产品竞争过程中处于劣势。但是随着国内企业在研发上的持续投入，逐步在生产碳纤维的关键工艺环节上取得突破，出现了一批以光威复材、中简科技、恒神股份、中复神鹰、中安信等优秀企业。

　随着国内碳纤维材料生产工艺逐步优化，生产规模逐步扩大，我们预计未来国产碳纤维材料将有望大幅降低成本，在工业领域得到个更多的应用。特别是在汽车轻量化、民用航空以及风电叶片和电缆芯等领域用量将持续扩大，国内对碳纤维的需求量将从 2020 年的 10 万吨左右扩大到 2025 年的 30 万吨左右，碳纤维材料制造行业有望在未来 10 年内快速成长。

　二、碳纤维材料项目建设必要性分析

　碳纤维复合材料由于其优良的材料性能，已经被广泛的应用于航空航天（国防）、风电叶片、汽车、船舶、压力容器、建筑、电缆芯

　等不同行业。2017 年全球碳纤维复合材料需求达到 8.42 万吨，预计2020 年全球总需求将达到 11.21 万吨，复合增长率达到 10%。

　2017 年全球碳纤维需求量最大的三个行业分别是风电叶片 1.98 万吨（23.52%）、航空航天 1.92 万吨（22.80%）、休闲体育 1.32 万吨（15.68%），除此之外，汽车、混配模成型、压力容器等行业需求较大。按照价值占比情况来看，航空航天占比接近 49.14%，附加值最高。

　2017 年我国碳纤维需求达 2.35 万吨，同比增长达 20.06%，远超全球增速（约 10%），整体上延续了近期年碳纤维需求快速增长趋势，其中有 7400 吨是由国产碳纤维企业生产商提供，进口碳纤维总量（1.61 万吨）仍然明显高于国产量，进口替代空间巨大。未来随着国内碳纤维需求的不断增长，预计 2020 年我国碳纤维总需求达 3.30 万吨，复合增长率超过 11%，随着国产碳纤维技术水平提高，我国国产碳纤维市场占比有望不断提升。

　对比我国碳纤维需求行业分布与全球碳纤维需求行业分布，可以发现我国当前碳纤维应用主要还是集中在体育休闲领域占比达 51.09%，而在航空航天、风电叶片、汽车等高附加值领域结构占比要远低于全球相应部分碳纤维使用占比。全球航空航天碳纤维需求量虽仅占

　19.20%，但是其价值占比却高达 49.14%，未来我国在航空航天、风电叶片、汽车等行业碳纤维需求市场空间广阔。

　我国航空装备与美国相比仍有较大差距。全球目前共有 53545 架军用飞机，其中美国、俄罗斯、中国军机数量分居前三，我国军机数量不足美国的四分之一，其中在作战飞机、武装直升机、运输机等方面差距尤其明显。以战斗机为例我国仍有约 50%（561 架）的二代机（歼-7、歼-8），三代机、四代机远落后于美国，而武装直升机数量884 架，仅为占美国武装直升机的 16.29%（5427 架）。伴随国防和军队现代化建设要求，且我国歼-20、歼-16、歼-10C、运-20、新型武装直升机等新型号的研制成功并交付使用，军用航空领域未来市场空间巨大。

　由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能，在军用航空的应用领域得到了广泛应用和快速发展，国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等，碳纤维复材用量不断提升，以美国 F-22 和 F35 为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到 24%和 36%，在美国 B-2 隐身战略轰炸机上，碳纤维复合材料占比更是超过了 50%。

　我国现役的第三代战斗机碳纤维占比约为 3%，与美国第四代战机30%的平均碳纤维用量仍有较大差距，我军碳纤维使用比例仍有巨大提升空间。目前我军直-10、直-19 武装直升机则大量使用由国产军用碳纤维复合材料制作的机身框架结构、直升机旋翼、机翼蒙皮和直升机尾翼部件。未来随着军机批产上量，以及碳纤维比例逐步上升，对国产碳纤维的需求将越来越大。

　近年来无人机（UAV）包括无人作战机（UCAV）发展迅速。出无人机系统是当今世界航空工业最具活力的发展领域，无论是在国防还是空中摄影、气象观察等民用领域，无人机系统正被越来越广泛使用。目前全球无人机系统年产值约 150 亿美元，其中 100 亿美元来自军用需求，预计未来 10 年全球无人机系统领域年均增速将在 20%以上，产值累计超过 4000 亿美元。美国全球鹰（GlobalHawk）高空长航时无人侦察机共用复合材料达 65%，X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”的复合材料使用比例都为 90%。2018 年 12 月 23 日，“翼龙”I-D 无人机成功首飞，这是我国自主研发的第一型全机身复材无人机，机体复合材料比例达到约 75%。随着无人机需求的快速增长及复材使用比例的提升，碳纤维复材在无人机领域需求有望成为我国新亮点。

　在航天领域，航天飞行器的重量每减少 1 公斤，就可使运载火箭减轻 500 公斤，因此，在航空航天工业中普遍采用先进的碳纤维复合材料。美国、欧洲的卫星结构质量不到总重量的 10%，原因就在于广泛使用了高性能复合材料。而在运载火箭和战略导弹方面，碳纤维复合材料以其优异的性能得到了较好的应用与发展，先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“三叉戟”Ⅱ（D5）、“侏儒”导弹等型号；美国的战略导弹 MX 洲际导弹，俄罗斯战略导弹“白杨”M 导弹均采用先进复合材料发射筒。2018 年我国共计完成航天发射任务 39 次，据世界首位，上升趋势明显。随着中国航天实力增强以及科技发展的需要，碳纤维复合材料的运用将不断扩大。

　我国风电产业呈现快速发展趋势，且呈大型化发展。2017 年新增装机容量中，3MW 及以上机组占比达 7.60%，其中 4MW 及以上占比达4.7%，而 2MW 以下的风机占比仅 7.30%，2-3MW 级是当前新增装机的主力。从累计装机情况来看，2MW 及以上级别装机容量占比不断提升，而1.5MW 级别累计风机占比将不断的减少，风机新增装机呈现大型化发展趋势，尤其是在大型海上风电场及低速风机区域占比将更高。

　随着低速风机和海上风机的不断发展，叶片长度的不断增加，叶轮直径的增加对叶片的质量及抗拉强力提出了更轻、更高的要求。全

　球风电叶片长度，目前以 45-59.9 米为主导，占比超过 70%，预计未来，到 2021 年，60-69.9 米的叶片占比将提升到 20%。碳纤维复合材料（CFRP）是制造大型叶片的关键材料，其可弥补玻璃纤维复合材料（GFRP）的性能不足。但长期以来，出于成本因素，CFRP 在叶片制造中只被用于樑帽、叶根、叶尖和蒙皮等关键部位。近年，随着碳纤维价格稳中有降，加之叶片长度进一步增加，CFRP 的应用部位增加，用量也有较大提升。

　当前碳纤维复合材料在风电领域应用主要以国外的先进主机厂较多，如维斯塔斯、GE 等，国内中材科技也已经有相关供应，但是整体占比不高，工艺方面相对于国外成熟拉挤工艺可能还是存在一定的差距。光威复材已经为维斯塔斯提供碳纤维复合材料碳梁。2017 年全球风电碳纤维需求为 1.98 万吨，我国风电碳纤维需求 3060 吨，随着相关风电叶片的工艺逐渐成熟，我们认为我国风电碳纤维的需求将继续保持快速增长趋势。

　除了航空航天（国防）、风电领域外，碳纤维复合材料还被广泛应用于包括民用飞机、汽车、体育休闲、混配模成型、电缆芯、建筑建材、压力容器、船舶、电子电器等多个领域。当然目前由于碳纤维材料本身的成本相对较高，限制了其大面积应用，但是我们认为随着

　我国在民机制造领域、新能源汽车以及国内风电领域工艺技术的不断改进，以及碳纤维制造成本的持续下降，未来我国碳纤维市场需求将保持快速增长。

　第四章

　市场分析、调研

　 一、碳纤维材料行业分析

　碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在 90%以上，具有强度高、比模量高（强度为钢铁的 10 倍，质量仅有铝材的一半）、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用重要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料，树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料，强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金，在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高，虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。

　全产业链看，制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均是碳纤维产业链的核心环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。作为碳

　纤维的前驱体，高质量的 PAN 原丝是制备高性能碳纤维的前提条件，但其中的聚合、纺丝、碳化、氧化等工艺并非朝夕能够达成，其产业化工艺以及反应装置核心技术是关键。例如据《合成纤维工业》2019年第 42 卷，碳纤维设备生产技术几乎被国外垄断，且严格限制对华出口，如碳化炉、石墨化炉等关键设备研发滞后。碳纤维一般不是单独使用，而是以复合材料的形式被使用，一般以树脂碳纤维居多。除 PAN原丝外，碳纤维复合材料设计、制造、评价是碳纤维应用的基础，亦制约着碳纤维产业的发展。碳纤维复合材料中主要成分除碳纤维外，还有树脂基材。碳纤维原丝即 PAN 原丝质量固然重要，但若在中游复材环节，没有质量与性能突出、产业化规模的树脂基材，以及没有用于配套生产复材的核心设备，碳纤维仍然无法得到大规模的应用。

　碳纤维制备过程中，质量过关的原丝是产业化的前提。碳纤维的强度显著地依赖于原丝的致密性和微观形态结构，质量过关的原丝是实现产业化的前提，是稳定生产的基础。目前，比较常用的纺丝工艺是湿法纺丝、干湿法（干喷湿纺）纺丝。在致密性方面，干喷湿纺纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法，且成本相比于湿法较低。在同样的纺丝装备及能源消耗条件下，干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的 2-8 倍，PAN 基碳纤维丝束的生产成本可降低 75%。干喷湿纺中，

　纺丝液从喷丝孔喷出形成细流后，先经过一段空气层（1-20 厘米），再进入凝固浴，在凝固浴中完成固化，可实现高速纺丝，用于生产高性能的纤维，同时具有干法和湿法的优点。干喷湿纺也是当前国际碳纤维巨头的主要纺丝方法，日本东丽的主流型号 T700、T800、T1000碳纤维都是采用干喷湿纺制备而成。截止 2018 年，国内企业的碳纤维大部分仍采用湿法纺丝制备，顶尖龙头已成功掌握干喷湿纺工艺。

　碳纤维技术发展至今已经历三代变迁，同时实现高的拉伸强度和弹性模量是目前碳纤维研制过程中的技术难点。近年来日美从两条不同技术路径在第三代碳纤维上取得技术突破，并有望在未来 5-10 年内实现工业化生产，对于提高战机、武器的作战能力意义重大。东丽利用传统的 PAN 溶液纺丝技术使得碳纤维强度和弹性模量都得到大幅提升，是通过精细控制碳化过程，在纳米尺度上改善碳纤维的微结构，对碳化后纤维中石墨微晶取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制。以当前东丽较为先进的碳纤维制品 T1100G 为例，T1100G 的拉伸强度和弹性模量分别为 6.6GPa 和 324GPa，比 T800 提高 12%以及 10%，正进入产业化阶段。美国佐治亚理工学院从原丝制备工艺入手，利用创新的 PAN 基碳纤维凝胶纺丝技术，通过凝胶把聚合物联结在一起，产生强劲的链内力和微晶取向的定向性，保证在高弹性模量所需的较大微晶尺寸情

　况下，仍具备高强度，从而将碳纤维拉伸强度提升至 5.5～5.8GPa，拉伸弹性模量达 354～375GPa。

　中游的碳纤维复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为主，占全部碳纤维复合材料市场份额的 90%以上。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料以满足各种不同的要求。复合材料根据不同物相在空间上的连续性，可以将其分为基体与增强材料。一般而言，碳纤维不单独应用于下游领域，常作为增强材料形成复合材料。碳纤维复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为主，占全部碳纤维复合材料市场份额的 90%以上。在 CFRP 中，受力的是碳纤维，树脂在其中起到粘结的作用。CFRP 以其明显的减重增强的作用而广泛应用于航天航空、体育娱乐用品等领域。换句话说，碳纤维复合材料才是直接接触下游市场的应用形式。

　碳纤维复合材料的制备难度，一方面在于基体树脂材料的选择，另一方面在于成型技术。基体树脂材料的性能以及相对应的与碳纤维的配套体系，决定的是材料设计环节。但在该环节完成之后，无论制作试样还是量产，都离不开成型以及相关技术，虽然实际上两个环节

　不能完全分开。成型加工过程赋予材料一定的形态，使之体现出必要的特性。与此同时，碳纤维复合材料成型中部分技术的成功实现，是碳纤维在商业航空领域得以规模化应用的前提。用于航空航天领域的CFRP 构件此前大多使用预浸料工艺，但是预浸料工艺的成本较高，因预浸料的裁减和铺叠过程是人工成本和工艺时间消耗最大的环节。为改进这一局面，由飞机制造商与材料供应商共同研究开发出来的成型技术——自动铺放技术，达到了通过自动化和高速化完成对大型复合材料部件的成型、提高生产效率、降低生产成本的目的。通常使用铺放成型技术可以比其他的成型工艺减少成本至少 30%-50%。正是由于自动铺放成型技术的出现，CFRP 在商用客机上的规模化应用才能够成为现实。

　 二、碳纤维材料市场分析预测

　碳纤维是含碳量大于 95%的纤维材料，由聚丙烯腈、黏胶纤维、沥青纤维等有机纤维在高温下碳化制得。本质上来说，它是碳的同素异形体。按照力学性能分类，碳纤维可分为标准模量(230GPa 左右)、中模量(280~350GPa)和高模量(>350GPa)三类；按照纤维丝束大小分类，可分为小丝束(或标准丝束，≤24K)和大丝束(>24K)两大类；按不同的

　前驱体分类，聚丙烯腈基碳纤维占碳纤维总量的 92%，沥青基碳纤维占7%，黏胶基碳纤维只占 1%。

　碳纤维性能优异，具有耐腐蚀，抗氧化，不生锈等优良性质。但碳纤维由于横向耐冲力差、耐磨性差，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料，其中树脂型复合材料生产最多，使用最为广泛。

　据不完全统计，多达 45 家企业参与了碳纤维投资，到 2017 年投入近 300 亿巨额资金。但直至 2015 年，我国碳纤维市场开始进入理性化发展，各大碳纤维企业开始拓宽视角，上游下游齐发力，国内碳纤维产业正在形成新的局面。

　2017 年，我国碳纤维产能达到 2.6 万吨，实际产量约 7400 吨，销量/理论产能比例为 28.5%，较 2016 年有较大提升，但仍低于国际平均水平的 57.3%。主要是我国的产业化和商业化水平有限，较全球平均水平仍存在较大的提升空间。

　在我国碳纤维消费领域，体育休闲领域竞争激烈，高端领域供应不足。2017 年我国碳纤维消费量约 2.35 万吨，其中体育用品占消费比例 51%，而航空航天占比仅 3.8%。

　但随着国产大飞机 C919、C929 的逐步问世及军用飞机的研发，碳纤维复合材料在航空航天领域的应用也将愈加广泛，国产碳纤维在高端领域的研发也将持续深入。已投产的 C919 机身中碳纤维复合材料用量约为 12%，正在研发的 C929 机身中碳纤维复合材料有望超过 50%；随着战机的更新换代，更高碳纤维复合材料含量的先进战机成为新需求，这些均将成为国产碳纤维向高端领域发展的动力。

　随着国防、军工、航天、航空、新能源汽车等领域的不断发展，未来高性能纤维需求仍将保持较高的复合增长率，行业空间广阔。我国碳纤维需求随着自给率提高将有进一步增长，从产量和进口量趋势看，到 2020 年我国碳纤维产量及进口量基本持平，消费量预计达到3.3 万吨，2017-2020 年年均复合增长率约 12.0%。

　第五章

　产品规划分析

　 一、产品规划

　项目主要产品为碳纤维材料，根据市场情况，预计年产值 23903.00 万元。

　项目承办单位计划在项目建设地建设项目，具有得天独厚的地理条件，与 xx 省同行业其他企业相比，拥有“立地条件好、经营成本低、投资效益

　高、比较竞争力强”的优势，因此，发展相关产业前景广阔。项目产品的市场需求是投资项目存在和发展的基础，市场需要量是根据分析项目产品市场容量、产品产量及其技术发展来进行预测；目前，我国各行业及各个领域对项目产品需求量很大，由于此类产品具有市场需求多样化、升级换代快的特点，所以项目产品的生产量满足不了市场要求，每年还需大量从外埠调入或国外进口，商品市场需求高于产品制造发展速度，因此，项目产品具有广阔的潜在市场。undefined

　二、建设规模

　（一）用地规模

　该项目总征地面积 45089.20 平方米（折合约 67.60 亩），其中：净用地面积 45089.20 平方米（红线范围折合约 67.60 亩）。项目规划总建筑面积 59968.64 平方米，其中：规划建设主体工程 39511.57 平方米，计容建筑面积 59968.64 平方米；预计建筑工程投资 4873.96 万元。

　（二）设备购置

　项目计划购置设备共计 156 台（套），设备购置费 5668.38 万元。

　（三）产能规模

　项目计划总投资 14722.79 万元；预计年实现营业收入 23903.00 万元。

　第六章

　项目选址说明

　 一、项目选址

　该项目选址位于 xx 产业示范基地。

　河北省，简称冀，是中华人民共和国省级行政区，省会石家庄。位于中国华北地区，界于北纬 36°05′-42°40′，东经 113°27′-119°50′之间，环抱首都北京，东与天津毗连并紧傍渤海，东南部、南部衔山东、河南两省，西倚太行山与山西为邻，西北部、北部与内蒙古交界，东北部与辽宁接壤，总面积 18.88 万平方千米。河北省地处华北平原，东临渤海、内环京津，西为太行山，北为燕山，燕山以北为张北高原，是中国唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海滨的省份。地跨海河、滦河两大水系。河北省地处温带大陆性季风气候；地处沿海开放地区，是中国经济由东向西梯次推进发展的东部地带，是中国重要粮棉产区。2017 年 4 月，中共中央、国务院决定设立河北雄安新区。2019 年 8 月，国务院新设中国（河北）自由贸易试验区。截至 2019 年末，河北省下辖 11 个地级市，共有 47 个市辖区、20 个县级市、94 个县、6 个自治县，常住人口 7591.97 万人，地区生产总值 35104.5 亿元，按可比价格计算，比上年增长 6.8%。

　今后五年，当地坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，着力深化供给侧结构性改革，紧紧围绕“在全面建成小康社会进程中走在前列”这一目标，牢牢把握转型升级和经济文化融合发展“两大高地”战略定位，

　着力推动创新、开放、生态“三大跨越”，加快构建现代产业、新型城镇、社会治理和民生保障“四个体系”，干在当下，成在实处，努力打造自然生态、宜居宜业的新环境。经济保持中高速增长，在提高发展平衡性、包容性、可持续性的基础上，提前实现经济总量和居民人均收入比 2010 年翻一番，比全国提前两年实现贫困人口全面脱贫，与全省同步全面建成小康社会。

　场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施等配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。

　企业管理经验丰富。项目承办单位是以相关行业为主营业务的民营企业，拥有一大批高素质的生产技术、科研开发、工程管理和企业管理人才，其项目产品制造技术和销售市场已较为成熟，在生产制造的精细化管理方面、质量控制方面均具有丰富的经验，具有管理优势；在项目产品的生产和工程建设方面积累了丰富的经验，为投资项目的顺利实施提供了管理上的有力保障。项目承办单位已经培养和集聚了一大批具有丰富经验的项目产品生产专业技术和管理人才，通过引进和内部培养，搭建了一支研究方向多元、完整的专业研发团队，形成了核心技术专家、关键技术骨干、一般技术人员的完整梯队。当地相关行业的前列，具有显著的人才优势；项

　目承办单位还与多家科研院所建立了长期的紧密合作关系，并建立了向科研开发倾斜的奖励机制，每年都拿出一定数量的专项资金用于对重点产品及关键工艺开发的奖励。随着互联网的发展网上交易给项目承办单位搭建了很好的发展平台，目前，很多公司都已经不是以前传统销售方式，仅仅依靠一家供应商供货，而是充分加强网络在市场营销的应用，这就给公司创造了新的发展空间；凭着公司产品良好的性价比和稳定的质量，通过开展网上销售，完善电子商务会进一步增加企业的市场份额。

　二、用地控制指标

　投资项目占地税收产出率符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业占地税收产出率≥150.00 万元/公顷的规定；同时，满足项目建设地确定的“占地税收产出率≥150.00 万元/公顷”的具体要求。根据测算，投资项目建筑系数符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业建筑系数≥30.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“建筑系数≥40.00%”的具体要求。

　三、地总体要求

　本期工程项目建设规划建筑系数 77.78%，建筑容积率 1.33，建设区域绿化覆盖率 5.59%，固定资产投资强度 181.86 万元/亩。

　 土建工程投资一览表

　序号 项目 单位 指标 备注 1

　占地面积

　平方米

　45089.20

　67.60 亩

　2

　基底面积

　平方米

　35070.38

　 3

　建筑面积

　平方米

　59968.64

　4873.96 万元

　4

　容积率

　 1.33

　 5

　建筑系数

　 77.78%

　 6

　主体工程

　平方米

　39511.57

　 7

　绿化面积

　平方米

　3352.83

　 8

　绿化率

　 5.59%

　 9

　投资强度

　万元/亩

　181.86

　四、节约用地措施

　投资项目建设认真贯彻执行专业化生产的原则，除了主要生产过程和关键工序由项目承办单位实施外，其他附属商品采取外协（外购）的方式，从而减少重复建设，节约了资金、能源和土地资源。采用大跨度连跨厂房，方便生产设备的布置，提高厂房面积的利用率，有利于节约土地资源；原料及辅助材料仓库采用简易货架，提高了库房的面积和空间利用率，从而有效地节约土地资源。

　五、总图布置方案

　1、达到工艺流程（经营程序）顺畅、原材料与各种物料的输送线路最短、货物人流分道、生产调度方便的标准要求。同时考虑用地少、施工费用节约等要求，沿围墙、路边和可利用场地种植花卉、树木、草坪及常绿植物，改善和美化生产环境。

　应与场外道路衔接顺畅，便于企业运输车辆直接进入国道、高速公路等国家级道路网络，场区道路应与总平面布置、管线、绿化等协调一致。项目承办单位项目建设场区主干道宽度 6.00 米，次干道宽度 3.00 米，人行道宽度采用 1.20 米。道路路缘石转弯半径，一般需通行消防车的为12.00 米，通行其它车辆的为 9.00 米、6.00 米。道路均采用砼路面，道路类型为城市型。

　2、场区植物配置以本地区树种为主，绿化设计的树木花草配置应依据项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求，并适合当地气象、土壤、生态习性与防护性能，疏密适当高低错落，形成一定的层次感。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。

　场内供水采用生活供水系统、消防供水系统、生产补给水系统，消防供水系统在场区内形成供水管网。投资项目采用雨、污分流制排水系统，分别汇集后排入项目建设区不同污水管网。

　3、项目用水由项目建设地市政管网给水干管统一提供，供水管网水压大于 0.40Mpa 可以满足项目用水需求；进厂总管径选用 DN300?L，各车间分管选用 DN50?L-DN100?L，给水管道在场区内形成完善的环状给水管网，各单体用水从场区环网上分别接出支管，以满足各单体的生产、生活、消防用水的需要；室外给水主管道采用 PP-R 给水管，消防管道采用热镀锌钢管。

　项目承办单位内设配电室，电源进户采用电缆直接埋地敷设引入配电室；场内供电电压等级 380V/220V、TN-C-S 系统供电，选择节能型 SF11 型变压器；场内配电室操作环境，按国标《爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058）的要求设计。室外电源采用三相四线制 380V/220V，室内采用三相五线制，照明灯具电压为 220V；场内动力、照明负荷按“Ⅲ类”用电负荷设计；自 10KV 电网引一路架空线作为主电源引入场内 10KV终端杆，经避雷器保护后，以电缆方式引入场内配电室。项目承办单位采用高压计度方式结算电费，低压回路装有电度表，便于各车间成本核算；在 10KV 电源进线处设置电能总计量；每路 10KV 出线柜均装设有功电度表和无功电度表。

　4、场内运输系统的设计要注意物料支撑状态的选择，尽量做到物料不落地，使之有利于搬运；运输线路的布置，应尽量减少货流与人流相交叉，以保证运输的安全。

　主体工程及原材料仓库等均采用自然通风为主、机械换气通风为辅；对生产系统中个别温度高、粉尘多的工位采取机械强制通风方案，以保证良好的生产环境。主体工程采用机械通风方式进行通风换气；送风系统利用空气处理机组，空气处理机组置于车间平台上，室外空气经初、中效过滤后经风机及通风管道送至车间各生产区，排风系统可采用屋顶风机和局部机械排风系统，车间换气次数为 5.00 次/小时。

　六、选址综合 评价

　该项目均按照项目建设地部门审批的建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计，同时，严格按照项目建设地建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。项目建设地拥有多支具备相应资质的勘测队伍、设计队伍和专业化建设工程队伍，拥有一大批高素质的产业工人，确保投资项目的实施能力，同时，项目建设地商贸流通行业发达，与国内 260 多个大中城市开设了货运直达业务。投资项目选址符合国家相关供地政策及规划要求，其建筑系数、建筑容积率、建设区域绿化覆盖率、办公及生活服务用地比例、投资强度等各项用地指标，均符合《工业项目建设用地控制指标（2008 版）》中的相关规定要求。

　第七章

　土建工程

　 一、建筑工程设计原则

　项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设

　计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。建筑立面处理在满足工艺生产和功能的前提下，符合现代主体工程的特点，立面处理力求简洁大方，色彩组合以淡雅为基调，适当运用局部色彩点缀，在满足项目建设地规划要求的前提下，着重体现项目承办单位企业精神，创造一个优雅舒适的生产经营环境。

　本工程项目位于项目建设地，本次设计通过与建设方的多次沟通、考察、论证，最后达成共识。

　二、土建工程设计年限及安全等级

　砌体结构应按规范设置地圈梁及构造柱，建筑物耐火等级为Ⅱ级。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定，投资项目建筑物结构设计符合根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定，投资项目建筑物结构设计符合Ⅷ度抗震设防的要求，基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为乙类，各建筑物均采取相应抗震构造设计。

　三、建筑工程设计总体要求

　本项目设计必须认真执行国家的技术经济政策及现行的有...

推荐访问:碳纤维 河北 实施方案