年产2.8万吨锂离子电池集流体用材料技改项目建议书
企业概况
项目建设单位镇江D公司铝业股份有限公司(以下简称“镇江D公司铝业”)成立于2003年8月,占地面积近70万平方米,是一家专业从事生产各类铝板、铝带、铝箔的高科技企业,是国内华东地区最大的铝加工基地。“镇江D公司铝业”注册资本32200万元人民币,法人代表:周贤海。
公司一贯秉承“质量第一、用户至上”的经营宗旨,视质量如生命,以客户为中心,以提高顾客满意度为根本,用心专业制造体现专业精神,拓展铝材深加工领域,努力为用户提供更快更优的售前、售中和售后服务。公司经营范围:一般经营项目为铝、铝合金板、铝带、铝卷材、铝涂层料、铝材的深加工、生产、销售;机电设备的销售;经营本企业自产产品及技术的出口业务和本企业所需的机械设备、零配件、原辅材料及技术的进口业务;但国家限定公司禁止进出口的商品及技术除外。
“镇江D公司铝业” 公司主导产品为铝板、带、箔及涂层材,以及深加工产品氧化铝板、电缆箔、空调箔、装饰建材用铝箔、空调冰箱用蒸发器、冷凝器等多种系列铝产品。广泛用于各类家电、电子通讯、交通运输、医药、食品包装、印刷、化工、建材、装饰等行业。公司主要生产、检测设备从意大利、日本、德国等国引进,采用国内外先进的技术、工艺组织生产,通过严格的检测保证质量,能满足客户对产品厚度、精度及性能的需求。目前,公司有19条铸轧生产线、15条冷轧生产线、22条涂层生产线、53台退火炉等。且设有理化检测中心,是江苏省升级技术中心,各种检测设备齐全,装备先进。公司主要产品包括:软包装箔、烟箔、药箔、家用箔、电容器箔、电子标签箔、电池箔及以上产品毛料、半刚性容器箔、空调用铝箔、ctp印刷版基、幕墙板等十几个产品 系列;“镇江D公司铝业”生产的空调用高精度铝箔、新型电容器外壳用铝带材被江苏省科技厅认定为高新技术产品。此外,公司生产的板带箔系列产品均有很好的市场信誉,产品覆盖目前国际主要合金系列,出口美国、加拿大、欧盟、澳大利亚、俄罗斯、日本、韩国、泰国、印度等四十几个国家和地区。公司与镁铝(Alcoa)、加铝(Alcan)、日本三菱、松下、东洋铝、韩国LG、三星、美的、海尔、格力、格兰仕、GEA集团、南京金箔集团、连云港中金玛泰公司、广州万昌等众多国内外知名企业结成了良好的合作关系,公司销售业绩逐年突破、稳步增长,呈现强劲的上升趋势。
“镇江D公司铝业”是全国首个铝电池箔产品成功展示的公司,目前与70多家知名企业开发研究电池铝箔,其中15家已经开始供货,包括比亚迪、ATL、中航锂电等多家高容量长寿命电池电极材料及新能源汽车电池材料开发研究的企业。各类产品综合产能达到近38万吨,产品档次均居同行业领先水平。公司拥有DSLY品牌,为中国驰名商标。D公司已通过了ISO9001、ISO18000、ISO14000认证,且已获得高新技术产品认定证书、质量管理体系认证证书、职业健康安全管理体系认证证书、国家能源管理体系认证证书、环境管理体系认证证书。截止2014年11月,公司有在职员工1089人,实现销售收入49.91亿元,利润9496万元,利税13350万元;预计全年销售收入55亿元,利润总额1亿元,利税1.4亿元。目前公司在建项目为各项新产品开发及节能降耗改造项目。锂离子电池集流体用材料技改项目工作也已在筹备中。以上项目预计投资4000多万元,已进入设计阶段,预计2015年初开工建设,2016年竣工。改造后的新技术将于竣工当年尽快投入使用。
项目建设背景及必要性
2.1 背景
“十二五”时期可再生能源及新能源应用规模将不断扩大。近年来,为贯彻落实党中央、国务院关于推进节能减排与发展新能源的战略部署,财政部、住房城乡建设部大力推动、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用,可再生能源建筑应用规模迅速扩大,应用技术逐渐成熟、产业竞争力稳步提升。能源问题和环境问题是全球关注和迫切需要解决的问题。随着常规能源煤、石油、天然气的开采,这些能源被大量消耗、逐步减少的同时也带来了环境问题。项目方即是在结合我国可再生能源产业,本项目是国家鼓励支持发展的低碳、节能、利用项目,该项目的实施将为项目方带来较为可观的经济效益与社会效益。
在新能源领域中,锂离子电池以性能卓越见长,新一代绿色高能电池已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池由于其具有的高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多等特点已被广泛应用到军事领域和民用领域。其中大容量、高性能锂电池正是实现这一规划的重要支撑。
铝合金作为铝电池的阳极材料有其独特的有点:1)电化当量高。铝的电化当量为2980Ah/kg,为除锂外质量比能量最高的金属。2)电极电位较负。对阳极材料来说,电位越负越好。铝的电位负于锌,因而能提供更大的功率。铝-空气电池的质量比能量实际也可达到450Wh/kg,体积比能量小于铅酸电池,比功率为50~200W/kg。3)铝的资源丰富,价格低廉。4)适用范围广泛。对电池而言,可制成碱性、中性和有机电池。本项目单位所生产的铝合金可以更好地满足作为锂电池负极材料的铝合金应当具备的特点,且能在一定程度上克服铝合金作为负极材料的弱点,达到取长补短的效果。
2.2 必要性
我国是最大的发展中国家,地处北半球亚热带、温带地区,常规能源贫乏而资源相对丰富,天然气、石油、煤炭等常规能源的人均占有量仅为世界人均占有量的30%左右,近30 年的高速发展进一步造成我国常规能源的过度开采,对国外石油、天然气资源的过度依赖和环境的日益恶化,严重制约我国的可持续发展。
铝含量丰富且价格低廉,铝电池性能优秀且对环境友好,其产物无毒可用于其他工业用途而无需特别处理,是理想的电池体系;在当前资源匮乏,环境日益恶化的的情况下,铝电池的研究对于可持续发展有着重要意义。但铝电极在放电介质中的极化和寄生腐蚀反应等问题,严重地制约了铝电池的发展。通过铝合金阳极的微合金化,对电解质及电池结构研究的不断深入将逐渐推动铝电池体系发展。铝电池具有广阔的发展前景。
锂离子电池是由电解质中的锂离子负责导电的非水电解质二次电池,以便携终端为中心迅速普及。锂离子电池如下构成:将金属箔作为集电体,而作为活性物质、在正极集电体上涂布锂金属氧化物、在负极集电体上涂布石墨等碳材料之后,将该正极板与负极板之间夹上隔膜堆积成层状后,或者卷绕成旋涡状后,收纳于外壳等中,由此构成锂离子电池。锂离子电池的正极集电体由于要求对高电位的耐氧化性,因此通常使用铝合金箔。由于在正极、负极、多孔质绝缘层( 隔膜) 中,正极的拉伸伸长率最低,电池被压坏时,正极优先断裂而有可能短路,因此提出了可以采用能将该电极的拉伸伸长率提高至3.0%以上的正极集电体。具体地说,作为正极集电体,能使用含有1.20%~ 1.70%的Fe 的铝合金。然而,正极集电体是将铝合金轧制加工为数十μm 以下、例如10μm ~ 20μm 的薄箔而被提供。因为对于该轧制加工中制造的铝箔而言,与其宽度( 例如1200mm 以上) 相比厚度极薄,因此在加工中原材料易断裂。一般的铝合金箔,由于通过所含有的Fe 而强度上升,导致其轧制变得困难,在轧制加工中易断裂,生产率降低。鉴于上述情况而提出的,本项目的目的在于,提供具有高的伸长率而防止使用电池时产生的断裂的同时,使轧制性也得到改善,并提高生产率的锂离子电池正极集电体用铝合金箔及其制造方法。作为锂离子电池正极集电体,虽然希望强度、伸长率都高为好,然而对于作为箔的轧制性来说,若强度过高则不易轧制。Fe 能有效提高作为正极集电体的强度和伸长率,但是添加该Fe 时,应通过限制其添加量来改善轧制性。本发明的锂离子电池正极集电体用铝合金箔,具有由含有0.2%以下的Si、0.1%以上且小于0.8%的Fe、剩余部分为Al 和不可避免的杂质构成的组成。作为杂质含有Si 时,优选Si 的含量为0.2%以下,通过使Si 的含量为0.2%以下,可以抑制伸长率或耐腐蚀性的降低。Fe 在铸造时以Al-Fe 系金属间化合物形式结晶生成,其能成为再结晶时的形核点来达到细化晶粒的效果。除此之外,通过轧制将此化合物粒子细化并均匀地分散,因此具有使铝合金箔的强度和伸长率提高的效果。小于0.1%时,不能充分发挥该效果,0.8%以上时,虽然强度提高,然而伸长率的上升达到饱和,如上所述由于强度上升而降低箔的轧制性。因此,Fe 优选为0.1%以上且小于0.8%。此外,在本项目的锂离子电池正极集电体用铝合金箔中,还可以进一步含有0.1%以下的Cu。Cu 即使为少量也具有提高铝合金箔的强度的效果。但是,除了使伸长率、耐腐蚀性降低之外,强度过高的情况下,在制造时箔的轧制变得困难。为了提高箔的强度而添加时,可以为0.1%以下。若超过0.1%,则轧制性受到损害。 此外,在本项目的锂离子电池正极集电体用铝合金箔的制造方法中,以最终冷轧率为96.0%以上99.9%以下进行最终冷轧。所制造的铝合金箔的抗拉强度和伸长率具有同时增加的趋势。最终冷轧率小于96.0%时,得不到所需的抗拉强度和伸长率,若超过99.9%,则所制造的铝合金箔的抗拉强度和伸长率的提高达到饱和,轧制性降低,制造产率恶化。此外,在本项目的锂离子电池正极集电体用铝合金箔的制造方法中,可以在所述最终冷轧之前实施中间退火。 通过该中间退火,除去冷轧所导致的变形硬化、残余应力,因此使材料均匀化、减少变形阻力,接下来的最终冷轧变得容易。根据本项目的锂离子电池正极集电体用铝合金箔,具有高的伸长率且防止电池使用时的断裂的同时,还可以改善轧制性,实现生产率的提高。
项目建设方案
3.1 项目名称:年产2.8万吨锂离子电池集流体用材料技改项目
3.2 项目总投资:2600万元
3.3 建设内容
本项目计划对原有9台冷轧的喷射梁系统、测厚仪、压平辊,13台退火炉、2台冷轧的精馏系统、6台铸轧机的冷却水、5台铸轧机的电控系统、3台熔铝炉、2台保温铝炉及配套设施进行改造,以此来配合年产2.8万吨锂离子电池集流体用材料技改项目的实施。技改涉及的相关设备的型号、数量和单价详情如下:
分类
相关事宜
技改预算(万元)
(万元)
3#轧机
开卷、卷取涨轴改造
60
喷射梁系统改造
50
5#轧机
喷射梁系统改造
50
6#轧机
喷射梁系统改造
250
退火炉改造
11#、12#、13#、14#、15#炉
300
8台100T高温退火炉
旁冷系统进行改造
30
闭水循环系统进行改造
45
7#、8#、9#、10#轧机
4台轧机压平辊进行改造
40
10#轧机
测厚仪进行改造
15
冷却水改造:闭式循环3套
8#、9#、10#、11#、12#、13#
120
熔铝炉大修3台
炉衬砌筑、燃烧器改造
90
保温炉大修2台
炉衬砌筑,炉体改造
60
铸轧机电控系统改造
2#、3#、4#、8#、9#直流调速改为变频调速
60
其他配套设备改造
储运轨道进行改造、入口偏导辊、进行改造、抱轴器进行改造等
430
投资估算、资金筹措及效益预测
本项目为技改项目,投资估算范围只限于年产2.8万吨锂电池集流体用铝材规模的生产线及与其相关设施的投资,生产设备均采用国产设备,其价格参照类似工程的设备价格及生产厂家近期报价计算。设备安装工程费用按中国有色金属工业总公司颁发的《有色冶金机械设备及安装工程定额指标》估算。项目投资估算、资金筹措及效益预测如下表:
单位:万元
项目投资及效益情况
总投资(万元)
项目用汇
(万美元)
资金来源(万元)
合计
固定资产投资
铺底流
动资金
资本金
银
行
贷
款
其他
其中技术设备投资
2900
1600
1300
0
2700
0
200
新增销售收入
新增利润
新增税金
创汇(万美元)
4440
3479
1278
0
4.1 产品销售收入
本项目达产时,锂离子电池集流体用材料年产2.8万吨,产品全部内销,其销售价格参照同类产品的市场价格确定。
新增销售收入=新增产品价格产量÷1.17
经计算,项目达产时,年销售收入在原产品基础上增加4440万元。
4.2 销售税金
本项目产品应交纳的税费有增值税、城市维护建设税和教育费附加。增值税应纳税额计算公式为:
增值税应纳税额=未含税的销售收入增值税税率-成本中进项货物的未含税买价扣除税率。
上式中增值税税率及扣除税率均为17%,经测算,达产年每年新增增值税756万元。
4.3 所得税
根据有关规定,本项目在投产初期,应享受企业所得税的有关优惠政策,为便于评价比较,本项目一律按15%的税率计算,经测算,达产年每年新增所得税522万元。
4.4 利润
产品销售收入扣除总成本和销售税金即为企业的销售利润。经计算,本项目生产期平均年新增利润为3479万元。
4.5 投资回收期
投资回收期是以项目的净收益抵偿全部投资所需要的时间,既现金流量表中累计净现金流量等于零时的年限。经测算,本项目全部投资回收期1年。
五、项目实施计划
本项目实为在原设备上的技改工程,主要生产厂房及内部设施及所需的公用和辅助设施均在原有设施的基础上进行设计并实施。本项目的周期拟从签订设备合同起,用一年半的时间建成。为使工程建设得以顺利进行,在建设过程中,要求周密安排,使各个环节紧密衔接,工程建设各单位要同心协力,紧密配合,而且国内外设备必须及时提供设计和安装资料并按时交货,以确保工程建设如期完成。
六、辅助生产及公用设施
厂区设一变电站,车间内设有高压配电站:厂内设有循环水泵、空压站、机修和试验室等公用和辅助设施。这些设施约有一定的富裕能力为本工程所用,能满足生产要求。
七、综合评价
根据国内新能源现有和未来市场需求状况,采用现有的先进技术,利用自身的资金优势和各项优惠政策,建设锂电池集流体用铝材生产线,可以在较段的时间内迅速形成年产2.8万吨锂电池集流体用铝材生产能力。即可促进科学技术的转化,又能丰富国内市场,增加铝材的供应量并能为企业带来良好的经济效益,这是符合国家产业政策和经济发展方向有利举措。
随着我国经济稳定运行和不断增长,新能源行业对锂电池集流体铝材的需求逐年递增,造成此类产品供不应求,本项目建成后,可有效缓解市场供需矛盾。
江浙地区是全国铝产品的重要基地,所需原料廉价易得,还有良好的外部协作条件,为本项目的顺利实施提供了优越条件。
本项目是以自筹资金为主,发起组建的民营企业,融资成本低,企业负担轻,建设周期短。全部投资可在1年内回收:财务内部收益率、投资利润率、投资利税率等指标优于同行业平均值。
由此可见,该项目技术先进、稳妥、可靠、经济上合理、有效且有高回报,建设项目可行。