1.1.项目概况
1.1.1.项目基本情况
(1)项目名称:普州纳米新材料纳米金属粉体智造基地项目
(2)建设性质:新建
(3)投资建设规模:本项目全周期累计投资约30亿元,总用地规模约150亩,建设纳米金属粉体生产制造基地。项目可分三期投资建设,每期投资约10亿元,其中设备投资约8亿元,土地获取、厂房建设及运营资金约2亿元。每期项目用地约50亩,厂房建筑面积约40000平米,每期购置并投入纳米金属粉体产线设备200套,每期年产能200吨(1吨/台/年),生产30-100nm金属粉体,实现年均产值约10亿元。
本项目充分利用产品研发优势,打造围绕以纳米金属粉体材料为核心的“产、学、研、用”为一体智能制造产业链基地,具体包含新材料纳米金属粉产品生产制造基地、订制产品深加工中心等。
(4)一期功能分区及用途说明
序号 |
功能分区 |
配套设施 |
建筑用途 |
计划面积 (㎡) |
1 |
生产区 |
生产制造基地 (标准厂房) |
生产、制造等 |
36000 |
2 |
研发中心 |
技术研发 |
1000 |
|
3 |
仓储 |
仓储 |
2000 |
|
4 |
办公区 |
展示中心 |
产品展示 |
500 |
5 |
办公 |
办公、会议接待 |
500 |
|
合计使用面积 |
40000 |
|||
1.2.主要技术经济指标综述
项目主要技术经济指标详见表:
主要技术经济指标一览表
序 号 |
指标名称 |
单位 |
数量 |
备注 |
一 |
生产能力 |
|
|
|
1 |
纳米金属粉体 |
吨 |
200 |
|
二 |
职工人数 |
人 |
100 |
|
1 |
其中:工人 |
人 |
90 |
|
2 |
管理及技术人员 |
人 |
10 |
|
三 |
工程建筑指标 |
|
|
|
3 |
生产线厂房及研发仓储使用面积 |
㎡ |
40000 |
|
四 |
燃料及动力消耗 |
|
|
|
1 |
水 |
吨/ 年 |
1200 |
|
2 |
电 |
万度/ 年 |
1800 |
|
3 |
燃气 |
万 m³/ 年 |
0 |
|
五 |
总投资 |
万元 |
100000 |
|
1 |
固定资产投资 |
万元 |
80000 |
|
2 |
流动资金及其他资金 |
万元 |
20000 |
|
六 |
财务指标 |
|
|
|
1 |
年均销售营收 |
万元 |
100000 |
|
2 |
年均税前利润总额 |
万元 |
48640 |
|
3 |
年均税后利润总额 |
万元 |
36480 |
|
3 |
年均综合纳税 |
万元 |
26000 |
|
4 |
投资收益 |
% |
36.48 |
|
|
|
|
|
|
1.3.结论与建议
1.3.1.结论
(1)本项目产品符合国家产业政策,具有政策环境优势;
(2)本项目产品的质量性能及工艺技术均达到了国际先进
水平,具有技术领先优势;
(3)本产品市场前景广阔,具有占领市场优势;
(4)本项目的实施可促进我国相关行业的发展,可创造更
多的就业岗位,具有较好的社会效益;
(5)项目建设规模适宜,产品方案合理,选用的工艺技术路线成熟可靠,原材料供应来源有保障;水、电等配套条件能满足项目需要;
综上所述,本项目的建设符合国家产业政策、符合地区产业规划、市场前景广阔,技术先进可靠,财务评价良好,具有良好的社会效益和经济效益。
1.3.2. 建议:该项目符合国家产业政策,产品市场前景广阔,发展潜力大,建议当地政府及部门给予大力支持,争取项目早日投产见效。
第二章 产品介绍及市场分析
2.1.产品简介
2.1.1.21世纪,纳米技术、纳米材料在科技领域将扮演重要角色,人类不断发现纳米材料的各种特殊性能。纳米材料在各个领域都有很好的应用前景。人类相信,纳米材料将会成为21世纪科学技术发展的主流之一。近几年来,国际上关于纳米结构的研究出现了新的趋势;准一维纳米材料形成了新的研究热点;纳米组装材料和纳米结构微阵列的制备科学和技术;对于纳米材料奇特物性起因的研究不断深入;纳米材料和纳米结构的制备技术和其它技术相结合;纳米膜与复合膜;半导体纳米量子点。种种迹象表明,纳米技术的发展将会趋向更多样化和结构复杂化。而随之带来的必定是人类对于纳米量级物体的精确空间控制技术的发展,到那时,由纳米零件组装出复杂的纳米机器人将随之出现在人类的生产生活当中。
2.1.2.纳米技术的发展推动许多新学科的发展,像纳米电子学、纳米生物学、纳米化学等,这些新学科的发展,又推动着信息技术和生物技术的快速进步。纳米技术的发展极大的促进了各行各业的技术水平提高。例如,新的纳米导电墨水可以直接在基材上打印出所需的电路图,而不需要传统复杂的工艺。纳米级粉体压制的铜块的硬度是普通铜块的2-3倍。纳米级催化剂的催化效果是普通催化剂7倍甚至更高等。由于纳米技术的巨大潜力及作用,各国政府纷纷制定政策鼓励推动纳米技术的发展。作为发达国家的美国、德国和日本,纳米科技被视为下一次技术革命的核心,作为优先发展的重点科技领域被纳入国家战略规划中,并投入巨资进行研发。
2.1.3.金属纳米材料的传统生产制备技术是业内公认的技术难题,主要体现在难加工、纯度低、品质差、生产过程重污染。
2.1.4.本项目解决了金属纳米材料生产过程的一系列技术难关,研发了参数可控的钝化技术,粉体造粒储存技术,生产出的金属纳米粉体材料具有纯度高、产量大(同类技术对比)、成本低、粒径均匀可控等优点,可应用于多种高新技术领域,极大改善3D打印、军工产业、能源环保、纳米生物医药、纳米新材料、航空航天、精密仪器制造、钢铁冶金等上千个行业的现有产品性能,促进我国高新技术产业发展。
2.2.行业地位
普州联合中科院技术团队是从事纳米材料生产设备的研发、设计、生产、制造,以及金属纳米粉体材料的生产、制造、产业化推广应用的高新技术企业,自主研发出国际领先的达到工业稳定量产的金属纳米机,实现颠覆性技术创新,填补了国内空白,打破了纳米材料领域的国外高端装备技术封锁。
2.3. 主营业务及产品
公司主营业务为金属纳米材料的研发制造,金属纳米材料工业化量产以及金属纳米材料终端产品的产业化推广。主导产品:纳米银粉、纳米铜粉、纳米镍粉、纳米钼粉、纳米钨粉、纳米铁粉、纳米铝粉等上千种不同规格的金属纳米材料及实验室级小型金属纳米机。
公司核心优势:是自主研发出技术达到工业级稳定量产的金属纳米机,该金属纳米机可以制造出上千种不同规格的金属纳米材料,制造出来的金属纳米材料精度高、纯度高、成本低、种类多,生产效率比国内外同行企业提升几十倍,并且生产过程中对环境零污染,资源的利用率能达到95%以上。
金属纳米材料的应用,将会极大改善柔性电子、5G通信、生物医药、航空航天、精密制造等多个行业,成倍增强现有产品性能。
公司秉持“纳米材料、绿色科技、产业升级”的原则,始终以“科技提升产品价值”的理念不断开发新型纳米技术和产品。
2.4.市场前景
2.4.1.新材料市场前景
据国家工信部对全国30多家大型企业130多种关键基础材料调研结果显示,目前我国的关键基础材料32%仍为空白,52%依赖进口,高档数控机床、高档装备仪器、运载火箭、大飞机、航空发动机、汽车等关键件精加工生产线上超过95%制造及检测设备依赖进口。目前,我国经济社会发展正处于战略转型期,其中开辟新的经济增长点、提高环境承载能力为我国新材料产业的大力发展提供了难得的历史机遇期。
对比国外新材料国际巨头,国内新材料企业呈现出小而散等明显特点,新产品开发周期长、研发费用高、技术风险大,使得企业投入谨慎,产品创新和更新速度慢。我国新材料产业目前仍高度依赖进口,快速推进新材料产业健康成长与发展,与资本的对接将是产业发展的重要助推器。因此,融资或许是国内新材料企业做大做强的必然选择。
对于新材料产业的未来,业内人士表示,战略性新兴产业背后都离不开新材料,新材料产业是未来重要的一大投资方向。当前,新材料产业正在加速洗牌,供给侧结构性改革也正在促进行业推陈出新。因此,新材料产业绝不能单一地谈创新,而是要围绕多要素整合、上下游结合、协同创新聚合等方面来展开。
2.4.2.纳米技术及纳米材料市场前景
我国著名科学家钱学森在二十世纪中就预言:“21世纪可能会发生一场工业革命,其原因是纳米材料的出现。”
纳米技术是研究结构尺寸在1-100nm范围内材料的性质和应用。当材料的尺寸缩小到这个范围的时候,其性质会发生很多意想不到的变化,从而具有许多与传统材料不同的物理、化学性质,例如:绝缘的二氧化硅晶体在20nm就开始变为导体。
纳米技术与信息技术、生物技术并称为21世纪三大主导技术。纳米技术的发展推动许多新学科的发展,像纳米电子学,纳米生物学,纳米化学等,这些新学科的发展,又推动着信息技术和生物技术的快速进步。纳米技术的发展极大的促进了各行各业的技术水平提高。例如,新的纳米导电墨水可以直接在基材上打印出所需的电路图,而不需要传统复杂的工艺。纳米级粉体压制的铜块的硬度是普通铜块的2-3倍。纳米级催化剂的催化效果是普通催化剂7倍甚至更高等。
由于纳米技术的巨大潜力及作用,各国政府纷纷制定政策鼓励推动纳米技术的发展。作为发达国家的美国、德国和日本,纳米科技被视为下一次技术革命的核心,作为优先发展的重点科技领域被纳入国家战略规划中,并投入巨资进行研发。
我国政府成立了一个由科技部为主,教育部、财政部、发改委、总装备部、国防科工委、中科院、自然科学基金会等部门参加的跨部门的“国家纳米科学协调指导委员会”,并制定了《国家纳米科技发展纲要》,先后投资数十亿元,在北京成立了国家纳米科学中心作为协调指导委员为的常设机构,指导推动全国纳米科技的发展,在天津成立了国家纳米技术产业化基地,在上海成立了纳米科技产业化工程中心,在苏州成立了纳米技术和仿生技术研究所。
我公司根据国内外现状及未来发展趋势,进行项目研发。
2.5.产品及应用
本项目产品为采用自主研发的金属纳米机生产的多种不同规格的金属纳米粉体材料。金属纳米粉体材料可广泛应用于化工、纺织、机械、电子、航空航天、医疗、军事等领域,市场规模巨大。主要以纳米银粉、纳米铝粉为例。
2.5.1.纳米银粉
纳米银粉可代替常规的银粉用于高性能的导电胶。银粉是导电胶填料中用的最多的一种,根据国内导电胶用量400吨左右来看,国内银粉需求量约在300吨左右。由于纳米级银粉制备的导电胶性能优异,国际上较大的厂家均开始研制纳米银导电胶,全球最大的导电胶厂家之一uninwell已开始拥有自己的纳米银导电胶系列产品。国内高档导电胶80%以上依赖进口,国内不少导电胶生产厂家开始研究采用纳米银作为导电胶的原料,以提高自身产品的档次。株洲利德电子浆料有限公司是专业生产导电银浆、胶的生产厂家,2010年开始计划研制生产纳米级导电银浆。目前研究进展显示,纳米级银粉与微米级银粉在1:5的时候能够获得更好的导电性能。如果按照此比例计算将来国内用于导电胶的纳米银粉的需求量,大约是50吨/年,价值约7.5亿元。
柔性显示屏(电子领域),以纳米银粉、纳米银浆为主,应用在新一代柔性显示屏上,通过纳米材料对金属的物理改性,大幅度降低金属材料的熔点,适配树脂、橡胶等柔性屏基材的物理特点,实现显示屏的可弯曲、可折叠。在相关电子领域还可以作为高密度动力电池、超级电容的基础材料。
2.5.2.纳米铝粉
纳米铝粉用于火箭推进剂是发展方向之一,美国最新研究表明,采用纳米级铝粉代替微米级铝粉可以显著提高燃料的燃烧性能。我国近几年火箭发射密度增大,一次加注量大,因此,该领域纳米级铝粉用量非常巨大,每年需要纳米级铝粉近100吨,价值达数十亿元。普州目前与行业内代表企业在推进合作。
2.5.3.纳米铜粉
纳米铜粉和纳米镍粉已被证实可安全有效用于润滑油中,纳米铜在发动机高速运转情况下对发动机内壁和汽缸有良好的润滑和修复作用。纳米镍粉对重载或低速下的发动机有良好的抗磨作用。通过润滑和修复,起到保护发动机、提升发动机工况水平、节能减排的积极作用。
润滑效率提升,一箱油实测可以多跑100公里;润滑油本身寿命提高一倍;尾气排放标准提升;发动机寿命增加,纳米金属粉末可以对发动机的磨损产生明确的修复作用。
2.5.4. 纳米特种钢材
军工特种钢材、轴承钢等是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一,可分为全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。包括常温条件下使用的第一代轴承钢,以高碳高铬轴承钢 GCr15 和表面硬化轴承钢 G20/42CrMo 为代表;在中温条件下使用的 第二代轴承钢,M50/ BG42 和表面硬化 M50NiL 为代表;耐高温耐腐蚀的第三代轴承钢,以表面硬化轴承钢 CSS-42L 和高氮不锈轴承钢为代表;耐超高温、轻质化的第四代轴承材料,以 Nitionl 合金 60NiTi 和 GCr15Al 为代表。其中 GCr15 轴承钢是应用最为广泛的高碳铬轴承钢之一。
用公司研发的复合材料与 GCr15 一起埋入不锈钢渗罐中,将密封好的渗罐放入箱式电阻炉,按照 JB/T8418-2008 ,在不同加热温度和不同保温时间下进行改性处理;改 性结束后,取出渗罐空冷至室温,取出试样。工艺参数如下:加热温度分别为 910℃、930℃、 950℃、970℃,保温时间为 5h;加热温度为 950℃ , 保温时间分别为 1 、2 、4 、6h。在加热温度970℃ 、保温时间 5h 条件下,改性层的厚度和显微硬度均达到最大,分别 为 17.2μm ,3031HV 。显微硬度为 GCr15 硬度的 7.5 倍。
处理后样品的磨损率大幅下降 。根据载荷的不同,磨损率变化范围为 0.9×10-6 ~ 1.3×10-6mm3/ N*m ,与处理前的 1.2×10-5~1.5×10-5mm3/ N*m 相比,提升了 10 倍左右,这是 因为在表面形成了高硬度和高耐磨性的耐磨层。
公司研发的复合材料可以有效提升轴承钢的硬度及耐磨性,至少提升 GCr15 硬度的 7.5 倍、耐磨的10倍。
特种钢材领域市场前景广阔,需求量大,年需求纳米金属粉体约2000吨,主要需求厂家如下:
热作模具钢需求厂家:宝武特冶、抚顺特钢、马鞍山鑫龙特钢、江苏金港、天工集团及广大特材等;
高温合金钢厂家 :抚顺特钢、宝武钢铁、中航上大、攀枝花钢厂、长城特钢、河北钢铁、内蒙古北方工业公司等;
齿轮钢需求厂家:抚顺特钢、中原特钢、江阴兴澄、河北钢铁等;
轴承钢需求厂家:大冶特钢、江阴兴澄、北满特钢、洛阳轴承、哈尔滨轴承、中信特钢、中国二重等;
2.5.5.其他应用领域
2.5.5.1.金属3D打印领域:
marTech最新发布的一份关于3D打印和增材制造行业的市场报告称,他们预计五年之内,到2020年,贵金属3D打印市场的容量将达到26亿美元。到2024年,这一市场的容量将攀升至41亿美元。金属纳米粉体材料作为打印材料市场广阔。
2.5.5.2.涂料领域:
纳米粉体也可用于化工领域的涂料行业,可显著提高涂料的致密度,提高涂料的防腐性能。对于某些特定功能的涂料,使用纳米材料可获得更优异的性能,如海洋防污涂料中使用一定量的纳米防污剂,可有效防止海洋生物的附着,不产生污染海洋的物质;用于电磁屏蔽涂料,可生产出粘附性好,屏蔽性能优异的电磁屏蔽涂料。
纳米涂料利用其独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能,使室内空气更加清新。经测试,对各种霉菌的杀抑率达99%以上,有长期的防霉防藻效果;纳米改性内墙涂料,实际上是高级的卫生型涂料,在卫生用品上应用起到杀菌保洁作用,适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装;纳米改性外墙涂料,利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理,较低的表面张力,具有高强的附着力,漆膜硬度高且有韧性, 优良的自洁功能,强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力,疏水性极佳,容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次,具有良好的保光保色性能,抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。
纳米材料的市场随着应用水平的提高不断扩大。其他大的纳米材料市场包括:碳纳米管、富勒烯、金属纳米颗粒、陶瓷纳米颗粒和量子点等。
2.5.5.3.医药、生物医药、医疗器械领域:
纳米金属材料在生物医药领域主要用于靶向药的靶向材料方面,作为针对肿瘤治疗的靶向药,金属材料可作为良好的标记物,保证药力直达肿瘤细胞。一般以纳米铂金为首选材料,每公斤售价可达200万元。
纳米粒子比红血球(6~ 9μm) 小得多, 可以在血液中自由运动, 利用纳米粒子研制成机器人, 注入人体血管内, 可以对人体进行全身健康检查和治疗, 疏通脑血管中的血栓, 清除心脏动脉脂肪沉积物等, 还可吞噬病毒, 杀死癌细胞。在医药方面, 可在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品, 纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便。
另外,3D打印股骨头、关节假体等骨科应用,也是极大的市场。一般采用纳米钛或纳米钛合金。
2.5.5.4.国防军工领域:
纳米金属材料在国防军工领域主要应用于:武器装备3D打印、战机坦克军舰隐身(抗雷达波)涂层、军舰船体耐腐蚀、炸药催化增效、穿甲弹等诸多领域。预计年市场容量1200亿元以上。
2.5.5.5.在催化方面的应用
在许多化学化工领域中催化剂起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间,提高反应效率和反应速度。但是,大多数的传统催化剂催化效率低,制备过程并不严谨。所以它的生产使得原料在很大程度上的浪 费,而且对环境也造成污染。所以,在催化剂上,纳米材料有极强的优势,纳米材料的比表面积大,表面活性中心多,这为做催化剂提供了必要条件。同时纳米材料的表面效应和体积效应决定了它具有良好的催化活性和催化反应选择性.它可大大提高反应效率,控制反应速度,对比一般的催化剂,用纳米微粒作催化剂的话,可以将反应速度提高10~15 倍。
2.5.5.6.在高分子材料方面的应用
纳米材料可以作为高分子材料的改进剂和增强剂,如粘土纳米粒子、纳米SiO2、纳米CaCO3 等。它们对聚合物的物理、化学性能产生特殊的作用,可以提高高分子材料的延展性、韧性、刚性、强度、阻隔性、耐热性及尺寸稳定性的特点。
2.5.5.7.在化学传感器方面的应用
近年来,基于纳米材料的化学传感器的研究成为大家关注的焦点,通过利用金属纳米粒子(如金溶胶、乙二胺/Au溶胶/I-)、纳米氧化物(如Ce-PbO2、Ag2O2-PbO2)和纳米管(如碳纳米管)来修饰化学传感器,进一步提高检测的灵敏度和选择性。
2.5.5.8.纳米材料在环境中的应用
环境一直以来是人们十分关注的焦点话题。新型纳米材料开发对环境保护起到了巨大的推动作用。 有报道称,纳米TiO2 能处理多种有机废水的污染物,它可以将水中的烃类、卤代烃、酸、表面活性剂、有机染料、含氮有机物、有机磷(溴)杀虫剂、木材防腐剂和燃料油、杂环芳烃、取代苯胺等很快的氧化成为CO2、H2O 等。
纳米TiO2 光催化剂能很好降解甲醛、甲苯等污染物,效率几乎达100%;用于石油和化工等工业废气处理中能改善厂区周围空气质量。利用纳米TiO2光催化性能可杀死环境中的细菌,同时降解由细菌释放出来的有毒复合物;在医院病房、手术室及生活空间安放纳米TiO2 光催化剂还有除臭作用。目前工业上利用纳米二氧化钛-三氧化二铁作为光催化剂,用于废水处理( 含SO32- 或Cr2O72- 体系)并取得很好效果。含超细TiO2 和超细ZnO 等微粉抗菌除臭纤维不仅用于医疗,还可制成抑菌防臭的高级纺织品、衣服、围裙及鞋袜等。利用纳米光催化技术与其他技术相结合而研制出新型空气净化器,对氮氧化物、一氧化碳和甲醛等有害气体有明显降解作用,使空气中的有害气体从10μL/L 降到0.1μL/L。
2.5.5.9.航天技术领域
由于纳米材料可以满足传统材料所达不到的要求,因此应用纳米材料可以满足航天航空领域中对材料性能的特殊要求。纳米材料是制作航天器结构材料的理想材料,例如将纳米碳化硅、纳米氮化硅、纳米氮化钛、纳米硅粉添加到金属基体(铝、铜、银、钢、铁等合金)中,可以制造出质量轻、强度高、耐热性好的新型合金材料可广泛应用于军事、航空航天、电子通讯等高技术领域。同时,纳米材料已经广泛使用在航天器功能材料方面,如纳米陶瓷类材料具有吸收波段宽及吸收强度大等特性,它有可能成为性能优良的纳米雷达波吸收剂;将纳米金属粉添加到固体火箭推进剂中,可显著改善固体推进剂的燃烧性能,也可以作为固体火箭推进剂在航天航空领域中广泛使用。
2.5.5.10.印刷领域
纳米印刷技术具有其突出的环保优势和广阔的发展前景,被视为新一代绿色印刷技术,并引起国际印刷界的高度关注。在纳米印刷中,构筑具有特殊结构和性能的微/纳米复合材料,建立印刷墨滴精确调控的理论和方法,发展具有普适性的微/纳米材料印刷图案化技术,是纳米印刷材料和功能器件应用的关键。
2.5.5.11.军工领域
由于纳米金属粉末很强的化学特性和冶金反应能力,与普通材料相比燃烧更快、放热量更大,已成为一种低成本的燃料。在固体推进剂中使用纳米材料,将有效提高固体推进剂的燃烧性能。其在燃烧的推进剂表面融化形成野地,并快速进入气流中,增加推进剂的流动性,提高反应速度和效率。若在固体燃料推进剂中添加1%质量比的超微铝或镍颗粒,每克燃料的燃烧热可增加1 倍。
纳米TNT 炸药、纳米固体燃料,所需金属纳米材料种类很多,纳米TNT炸药,炸弹威力提升10 倍以上。
金属纳米粉体对光的反射率很低,通常可低于1%,对电磁波(可见光、红外光)有特殊的吸收作用,因为成为物理学上的理论黑体。可作为吸波材料,具有频带宽、兼容性好、质量小、厚度薄等优点。美国曾研制“超黑粉”纳米吸收材料。
纳米复合材料,吸波率达99%。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光—红外线隐形材料和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。
第三章 技术方案
3.1.装备介绍
本项目为自主研发高纯度金属纳米材料的生产设备。(简称:金属纳米机)。该金属纳米机可生产出上千种不同规格的金属纳米粉体材料,是世界头部能实现工业化稳定量产的金属纳米机,生产效率比国内外同行企业提升几十倍,并且生产过程中对环境零污染,资源的利用率能达到95%以上。技术达到国际领先水平,实现颠覆性技术创新,填补了国内空白,具有产业发展潜力,目前已经实现了小规模量产。
本项目金属纳米机解决了传统生产工艺及设备生产效率低下,对环境有污染,生产出的金属纳米粉体粒径大,均匀度低,应用效果达不到纳米级材料要求等问题。
该金属纳米机开发了参数可控的钝化技术,粉体造粒储存技术,生产出的金属纳米粉体具有纯度高、产量大、成本低、粒径均匀可控等优点,可应用于多种高新技术领域,极大改善3D打印、军工产业、能源环保、纳米生物医药、纳米新材料、航空航天、精密仪器制造、钢铁冶金等上千个行业的现有产品性能,促进我国高新技术产业发展。
生产的纳米银扫描电镜图
如上图所示:生产的粉体粒径范围10-100nm,呈高斯分布,颗粒均匀,一致性好,满足电子、生物等诸多行业需求。
3.2.生产工艺
3.2.1.采用物理电爆法生产金属纳米粉体材料
本项目采用的电爆法,具体是在一定介质气体或者真空环境中,利用储能充电电容器组对金属导体施加高电压并导入强大的脉冲电流,金属导体在极短时间内获得巨大能力导致温度急剧上升,使其发生相变(固态-液态-气态-等离子态)继而发生爆炸,同时产生非常强烈的力、热、光、电磁等效应,爆炸产物在强大的爆炸冲击波作用下向四周快速溅射,与周围环境分子或原子发生剧烈碰撞,迅速冷却从而形成纳米粉体颗粒。
3.2.2.参数可控的钝化技术
通过调整金属纳米机的后台参数,调整惰性气体进入钝化腔的速率及比例,参照客户对金属纳米材料的活性要求,实现对金属纳米材料进行参数可控的钝化处理。
3.2.3.粉体造粒储存技术
本项目金属纳米机,根据不同行业客户对纳米颗粒的具体要求,研发出三类金属纳米储存工艺:
惰气储存工艺,即:在惰性气体中完成对技术纳米的封装储存。
真空储存工艺,即:在真空环境中完成对技术纳米的封装储存。
溶液储存工艺,即:在特殊溶液中完成对技术纳米的封装储存。

3.2.4.采用聚四氟乙烯微孔滤膜进行金属纳米粉体收集
金属丝电爆炸后产生的纳米金属粉体颗粒会长时间悬浮于气体介质中,且以较稳定的气溶胶状态存在,不利于收集。
目前,金属纳米粉体的收集在实际工程应用上也是一大难题,我公司对金属纳米粉体的收集作了大量探索性研究,根据纳米粉体颗粒的特点以及设备结构,并结合在电爆试验过程中所发现的问题,我公司先后对金属纳米粉体分离装置进行了多次优化,采用由离心风机和孔径为200nm的聚四氟乙烯微孔滤膜组成,将聚四氟乙烯微孔滤膜固定在离心风机的进风口处的支撑板上。
该离心风机主要由电动机、机壳以及进风口等组成。其中叶轮由钢板制作而成,有50个薄板圆弧叶片与轮盖和轮盘铆焊而成,并且经过静、动平衡校正,空气动力性能良好,运转平稳,噪声较低。机壳的整体结构由钢板焊接而成,机壳的蜗舌部位采用新型的消声结构,消声效果良好。进风口采用钢板制成收敛式的流线型井结构并且与前盖板焊接成整体结构。
所用的聚四氟乙烯微孔滤膜采用先进的双向拉伸技术生产制作而成,其微孔结构独特,由亿万条连续不断的互连纤丝非同心交叉排列而成。该滤膜具有阻力低、透气量大、透气不透水、耐温性好、高微粒截留率,抗强酸、碱、养护剂和有机溶剂,耐老化及不燃、不粘性和生物相容性、无毒等特点。
3.3.技术优势
3.3.1.本项目研发的是目前国内领先的采用电爆技术生产金属纳米粉体材料的设备,生产过程中对环境零污染,可生产出上千种不同规格的金属纳米粉体材料,解决了其他生产工艺和设备对环境有污染的问题。
本项目一举突破了电爆法制备金属纳米粉体这一国际领先的技术方法在大规模连续工业生产过程中的技术瓶颈,超越了很多欧洲、俄罗斯与美国同行,如:
本项目稳定有效产出数千万伏脉冲电流冲击目标金属表面;
本项目针对数百种金属及合金进行了大量实验,依据不同金属(合金)导电率、比重等理化特性总结归纳出一套完整的脉冲冲击指标体系,实现对导电率相差悬殊的不同金属(如银与钛),也能电爆出相同粒径分布的纳米颗粒。
本项目可以实现在脉冲冲击金属的过程中,保证金属爆裂的粒径在5—100nm范围区间内粒径可控。
3.3.2.本项目自主研发出国际领先的达到工业级稳定量产的金属纳米机,单台产量达到1.2-1.5kg,若多台联产产量将成倍增加,生产效率比国内外同行企业提升数倍,资源的利用率能达到95%以上。
3.3.3.本项目金属纳米机生产出的金属纳米粉体具有纯度高(>99%)、活性高(>78)、粒径均匀、呈高斯分布等优点。解决了其他生产工艺和设备生产出的金属纳米粉体纯度低(<90%)、活性低(<65)、粒径大、均匀度低、应用效果达不到纳米级材料要求等问题。
3.3.4.本项目金属纳米机生产的金属纳米粉体材料粒径可控,生产纳米材料粒径可以在10-100nm范围之内进行调节,可以根据不同领域客户具体需求进行生产,无需调整生产工艺和购置新设备,降低生产成本。
我公司是目前国内领先的电爆法技术生产金属纳米材料的企业,采用自主研发的工业稳定量产的金属纳米机进行生产,技术不受制于人。所生产的金属纳米粉体纯度高、产量大、粒径均匀,生产过程无污染,资源的利用率能达到95%以上,市场推广前景乐观。
3.4.设备清单
本项目采用电爆法等先进工艺技术,拟购置金属纳米机等国产设备 200 台,引进智能纳米颗粒制造设备生产线,形成年产 200 吨 10-100 纳米金属粉。
第四章 建设内容及实施进度安排
4.1.项目一期工程主要建设项目:
生产制造基地(标准厂房)、研发中心、仓储、办公区(展示中心、办公)等,面积约40000平方米。其中生产用房加仓储用房约38000平米,为多层标准框架厂房,一层高不低于9米,二层4.5米。设备区需达到万尘级车间;研发办公展示用房约2000 平方米,层高不低于3.5米。
4.2.施工建设
项目立项拿地建设完工约18个月,设备进场生产线调试生产约4个月,整体周期约为2年。
阶段名称 |
时间范围 |
主要任务 |
关键节点 |
前期准备与规划设计 |
第1-3个月 |
土地获取、规划审批、施工图设计、环评审批 |
规划审批完成 |
基础施工与主体结构 |
第4-12个月 |
地基处理、主体结构施工、外墙工程、屋面工程 |
主体结构封顶 |
内部装修与设备安装 |
第13-15个月 |
洁净车间装修、设备采购安装、管道线路铺设、空气净化系统安装 |
设备安装完成 |
验收与交付 |
第16-18个月 |
竣工验收、消防验收、环保验收、GMP认证准备、工艺验证 |
竣工验收通过 |
产线布置与调试 |
第19-24个月 |
产线设备调试、产能爬坡测试、试生产 |
产能达标验收 |
第五章 项目环境保护
5.1.对周边环境的影响及治理措施
本项目设备全部采用电气化生产,对环境和人体不会造成污染和危害:生产过程中噪声控制在车间内,对外界无影响。
5.1.1.项目运营期对环境的影响
(1)空气影响:本项目生产全部采用封闭式系统,生产 过程中会释放一定的异味,对空气有一定的影响,但浓度不大,不造成较大环境污染。
(2)废水:本项目主要为生产设备与地面冲洗废水及职工生活污水, 产生的生产废水、生活污水分别接入园区的废水及生活污水管网。对环境影响较小。
(3)固体废弃物:项目产生的固体废气物主要未调试用的金属丝,通过收集后外卖给物质回收公司进行综合利用。
(4)噪声污染:
项目产生的噪声有稳态源噪声和非稳态源噪声两类,其中稳态源主要来自机械设备的噪声,非稳态源主要来自营运过程的操作噪声。
①稳定源噪声:项目的主要噪声设备见下表。
主要设备噪声声压级
设备名称 |
噪声源强 (dB) |
安装位置 |
排放方式 |
金属纳米机 |
~80 |
室内 |
间断 |
空压机 |
~80 |
室内 |
间断 |
②非稳定源噪声
非稳定源噪声主要有原辅材料装卸、瞬间噪声等几个方面,非稳定源噪声源强约为105-110dB。
对噪声较大的风机、离心泵、空调机等首先在设备选型时优先选用低噪型,同时采取有效的消声、减震及隔音措施,减低噪声强度,满足工业生产企业厂界噪声标准要求。
第六章 节能方案分析
为保证工程项目合理的利用和节约能源,在本项目设计中 积极采用新工艺、新设备、新技术和新材料,使生产过程中的水、电的消耗得到进一步的减少,尽量降低产品的能耗。
6.1.能耗数量及指标分析
6.1.1.主要能源消耗数量
本项目主要能耗为各生产车间的设备用电、生产生活用水。本项目总能耗指标如下:
项目主要能源消耗一览表
序号 |
能耗或耗能工质 |
实物消耗量 |
单位 |
折标煤当量值 |
|
|
种类 |
|
|
指标系数 |
折标煤 |
1 |
电力 |
1800 |
万 kwh |
1.229 |
2212.2 |
2 |
水 |
0.12 |
万吨 |
2.571 |
0.31 |
3 |
气 |
0 |
万 m³/a |
12.143 |
0 |
4 |
合计 |
|
|
|
2212.51 |
以上能源消耗折合标准煤年用量约为2212.51吨。
6.2. 主要节能措施
6.2.1.先进的生产工艺技术
该项目引进国内设备组成新的生产线,提高企业的经济效 益和技术竞争力,是国家提倡的项目。该项目生产用电操作弹 性较大,可采取一定管理措施,调整生产工人工作时间,避开高峰用电,以节约电费,并采取以下节电措施:
(1)为了降低低压电气线路过长造成的电能消耗,在主要用电车间就近设车间变电所,以减小低压电气线路长度。
(2)在购买国产设备谈判和签定合同中要明确国家现行 的节能政策,选用先进的节能设备,所有电机运转设备尽力配套变频调节电机,以提高电工转化率。
6.2.2.节水措施
该项目虽然年用水量不大,费用也不多。但深层地下水是 不可再生的资源,按国家有关政策必须采取节水措施, 以减少水资源的消耗。
(1)生活用水要分表计量,分别核算,以分清责、权、利的关系。
(2)所有用水分支、卫生间等都要安装分支阀门,以防跑、冒、滴、漏,便于维修和保养。
(3)所有出水龙头都要安装旋转考克或压、拉开式水龙头,以便于开启、关闭用水,以达节水目的。
(4)生活用洗涤水等都备有储水池,能循环使用的尽量循环使用,能分级使用的尽量多次利用,以减少水资源的使用和短缺。
(5)选用节水型卫生洁具及配水管件:
1)坐便器采用容积为 4L 的冲洗水箱。
2)公共卫生间采用脚踏冲洗阀蹲便器,感应式小便冲洗。
3)采用变频水泵供水,根据用水量进行调节,节约用水。
4)加大雨水利用。雨水通过雨水管网收集到消防水池,用于平时浇洒道路及绿化用,节约清水用量。
5)建立健全节能管理制度,加强节能管理。
6.2.3.用电节能措施
(1) 本项目拟利用光伏发电从而起到节能的目的。太阳能光伏发电按照面积计算 0.5 千瓦/㎡,考虑到光照面的问题只能按照占地面积的 50%计算,因此本项目光伏发电年发电量=0.5Kw/ ㎡*33333.5㎡*50%*365 天/10000=200万 Kwh,能解决该项目正常运营过程中部分耗电。
(2)该项目引进国内设备组成新的生产线, 提高企业的 经济效益和技术竞争力,是国家提倡的项目。该项目生产用电 操作弹性较大,可采取一定管理措施,调整生产工人工作时间,避开高峰用电,以节约电费,并采取以下节电措施:
1)配电室尽量安排在生产车间,缩短传送距离,降低电损耗,通过以上节电措施预计用电量可减少 8%左右。
2)选用节能变压器、节能电机和节能灯具等。配电室配
置无功功率自动补偿屏和补偿电容器,补偿后功率因数达到0.96 以上。
3)在高压开关柜和低压开关柜内采用节能高效分断能力高的断路器,保证电力的正常运行,减少停电事故。
4)泵类、风机、制冷设备等设备均选用国内节能产品, 对负荷变化较大的电机采用变频调速,使其实际功率与符合相适应,达到降低能耗,提高工作品质的作用。
第七章 投资估算
7.1.固定资产投资估算
7.1.1.建设估算范围
本项目建设投资估算范围包括建筑工程、设备购置及安装工程等第一部分工程费用。
按照国家和地方有关规定与本项目有关可以在本项目列支的第二部分工程费用。
不可预见的工程费用。
7.1.2.建设投资估算定额及费用依据
建筑工程:建筑工程费参照《四川建筑工程概算定额》指标估算。
设备购置:设备购置费用根据设备厂家报价、部分参照 《机电产品手册》标价估算,运杂费以及设计、专利等技术费 用按规定计列;工器具及生产家具购置费参照《机械工业建设 项目概预算编制办法及各项概算指标》规定的相应工程概算指标估算。
安装工程:安装工程费用考虑了设备安装费用和单台设备调试费用,安装费参照国内类似工程确定,安装费率为 5%。
其他工程费用:以工程费用为基数,参照《基本建设财务管理规定》进行估算。
预备费:项目基本预备费按工程费用及其他工程费用的5%计算,涨价预备费按 0 万元计提。
7.2.流动资金估算
本项目达产后,流动资金估算依据工艺确定的原材料,在 产品、产成品的生产时间和库存时间, 以及应收账款、应付账款、银行存款的周转天数与周转次数估算。
7.3.总投资构成分析
总投资构成分析表
序号 |
经济技术指标名称 |
单位 |
数值 |
其他 |
1 |
厂房使用面积 |
㎡ |
40000 |
|
2 |
计划总投资 |
万元 |
100000 |
|
3 |
固定资产投资 |
万元 |
80000 |
|
4 |
流动资金等 |
万元 |
20000 |
|
第八章 财务评价
8.1.评价依据
项目经济评价是根据国家现行财税政策制度和价格体 系。分析和计算项目直接产生的效益和发生的费用。编制财 务报表、计算评价指标,分析项目的盈利能力,清偿能力等 财务状况据以判定项目的可行性。
本项目的经济评价是在项目具体方案,投资、销售、成 本、损益等基础数据的基础上,依据国家计委建设部发布的 《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)等有关规定和 要求进行测算评估。
8.2.基本参数和数据
8.2.1.项目运营进度及计算期
项目投产并全面达产为16个月,第1年投产 60%,第2年达到100%。
8.2.2.财务基准收益率
参考国家发展改革委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》 (第三版)的相关行业的财务基准收益率,并考虑本项目系经营性项目和行业的平均收益水平、项目风险因素,财务基准收益率(ic)设定为 8%。
8.2.3.税收政策
(1)企业所得税:根据《中华人民共和国企业所得税法》, 本项目企业所得税率为25%。
(2)增值税:根据《中华人民共和国增值税暂行条例》、《财政部、税务总局、海关总署关于深化增值税改革有关政策的公告》 (财政部税务总局海关总署公告 2019 年第 39 号) 及有关税法规定。
(3)附加税:根据《城市维护建设税暂行条例》 、《征 收教育费附加的暂行规定》、《财政部关于统一地方教育附 加政策有关问题的通知》(财综[2010]98 号),城镇维护建设 税、教育费附加、地方教育发展费分别按照 7%、3%、2%。
8.3.财务效益分析
8.3.1.销售收入分析
本项目每期投资200台纳米金属粉体生产设备,每台设备年产能1吨,预计年产 30-100 纳米金属粉(包含但不限于纳米银粉、纳米铜粉等)约200吨。
按照纳米金属粉体的市场平均售价测算,约5000元/kg,合计500万/吨,年营收约10亿元。
8.3.2.项目成本分析
本项目成本计算采用要素估算法。成本估算说明如下:
(1)人工及福利费用
本项目一期劳动定员约100人,根据当地发展水平,每人工资福利费按 8万元/年计算,则年需费用约为800 万元。
(2)动力费
本项目动力消耗主要为电,平均一台设备年耗电量10万度电,200台机器年耗电量约2000万度,平均工业用电约0.5元/度,按平均标准估算生产年份每年用电费为1000万元。
(3)原材料费用
本项目原材料费用取总收入的30%,每年采购原材料费用预计约3亿元。
(4)管理费用
本项目管理费用按年营收的2%计算,约2000万。
(5)营销推广费用
本项目营销推广费用按年营收的3%计算,约3000万。
(9)成本估算
综上,项目计算期内,年成本合计约为 36800万元。
8.3.3.税费计算
本项目各类收入增值税按 13%收取。
城市维护建设税、教育费附加、地方教育附加分别为增 值税的 7%、3%、2%。房产税为以租金收入(不含税收入)为 基础,按 12%的税率计算。
经计算,增值税缴纳约13000万元,增值税附加税缴纳1560万元。
8.3.4.利润分配
经计算,计算期内不含税营业收入约为100000万元、 不含税总成本费用为36800万元、增值税缴纳约13000万元,增值税附加税缴纳1560万元。计算期利润总额约为48640万元.。
根据《中华人民共和国企业所得税法实施条例》,项目 按 25%缴纳所得税,每年所得税后累计净利润为36480万元,利润率约为36.48%。
8.3.5.项目现金流量分析
根据附件中的现金流量表来分析,项目全投资内部收益 率在所得税前为 48.64%,税后为 36.48%;财务净现值(所得税后)为9789.9 万元(I=8%) 。项目全投资财务内部 收益率大于项目基准收益率(I=8%),财务净现值在所得税 前与所得税后均大于零,因此,该项目在财务上完全可以接受。
该项目投资回收期(税前)为 2.5(静态),投资回收 期(税后)3.3 年(静态),回收期较短,安全性较高,投 资方在合作期内能完全回收投资,具有一定的务可行性。
8.4.综合评价
综上所述,本项目技术先进、产品优势明显,市场前景广阔。项目投产可很好的为当地产业赋能,并对当地和周边经济发展具有较大的推动作用。项目投入生产后,年均销售收入约100000万元,年净利润约36480万元,项目综合税收约26000万元,投资收益率超过36.48%,经济效益可观。本项目能够带动其他产业的进一步发展,解决就业问题,社会效益十分显著,具有很好的抗风险能力。综合评价,本项目切实可行。
第九章 综合效益评价及政府支持
9.1.综合效益
(1)经济效益:项目达产后年均可贡献税收约2.6亿元,带动地方经济增长,提升区域产业竞争力。
(2)社会效益:打破高端金属纳米粉进口垄断,降低国内相关企业的运营成本,提升相关行业使用纳米金属材料的积极性,并创造使用纳米金属材料的新场景及应用范围。
(3)产业带动效应:吸引上下游产业链集聚,推动人才引进与技术升级,助力产业集群建设。
(4)环境效益:严格遵循绿色制造标准,废水、废气、固废均实现达标处理与资源化利用,符合国家“双碳”战略导向。
9.2.政府支持
本项目一期规划清晰,总投资约10亿元,致力于打造一个集自主研发、规模化生产与开放服务于一体的高端纳米材料平台。一期项目技术成熟、落地性强,将快速实现高端纳米材料进口替代并产生可观税收与就业;项目整体预期明确、回报稳健,能为地方带来持续的经济与社会效益。特此希望得到以下支持:
1、政府配置1.5GW左右的风电指标支持本产业项目;
2、本项目采用绿电直连,打造低碳产业园区;
3、为加快项目建设进度,建议政府安排平台为本项目代建厂房,代建完成后企业投产后1-2年之内全额回购。

