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1、高科技环保节能型半导体温差电致冷致热装置项13合作建议书m 1一、刖吞半导体电子致冷器作为环保、节能型产品，其产品具有体积小、重量 轻、不使用制冷剂、不污染环境、无噪声、无磨损、无振动、运行可靠、 维护方便等优良特性，一直以来受到人们的推崇。但由于原有技术生产环 节多、成品合格率低、劳动力成本高等不利因素，极大的制约了此类产品 的市场推广及应用。作为本专利生产技术，专利号为(200520035902.5)的技术拥有者对 新技术的成功研发从本质上降低了现冇半导体电子致冷行业的产品制造 成本，同时革命性的提升了产品品质，从而彻底改变了该行业的产业结构 并扩大了应用范围及应用深度，达到可以得到高额利
2、润回报和迅速提升企 业形象的目的，并使之成为半导体致冷器件制造技术方面的一个新的里程 碑。现对该项冃有意合作的企业或个人投资者作详细介绍。使用本专利技术制造的半导体致冷器是半导体制冷设备的核心部件,该项新技术发明属于需求型创新发明，是建立在市场需求上的一种技术开 拓，主要针对现行技术造成整个行业的高成本、低品质、窄范围应用而进 行的革命性技术突破。新技术的应用能够改变和引导顾客的生活并产生新 的生活模式，在应用深度方向的发展尤英突出。在今后的发展过程中为该 行业创建了一个新的发展空间和研发平台。二、产品工作原理及过程新产品工作原理与原來的产品一致，还是建立在三个现象(效应)的基础上，即塞贝克效
3、应(SEEBECK EFFECT)；珀尔帖效应(PELTIER 2EFFECT)；汤姆逊效应(THOMSON EFFECT)；英具体原理为：把一个N 型和p型半导体的粒子用金属连接片焊接而成一个电偶对，当直流电流从 N极流向P极时，2.3端上产生吸热现象，此端称冷端而下面1.4端产生放 热现象，此端称热端如果电流方向反过來，则冷、热端相互转换。由于一 个电偶产生热效应较小(一般约IKcal/h)所以实际上是将儿十、上白对 电偶联成热电堆。所以半导体的致冷-吸热-放热是由载流子(电子和空穴) 流过结点，由势能的变化而引起的能量传递，这就是半导体致冷的本质。 如图：致冷过程：电子由负极出发经过金属
4、片-流向P点4-到P型再流向P 点3结点金属片-从结点2-到达N型-再返过结点1到达金属片回到电 源正极。由于左半部是P型，导电方式是空穴，空穴流动方向与电子流动 方向相反，所以空穴是结点3金属片-P型-结点4金属片-到电源负极。 结点4金属中的空穴具有的能量低于P型中空穴能量，当空穴在电场作用 下要从3到达P型，必须要增加能量，并把这部分势能转变为空穴的势能。因而在结点3处的1金属被冷却下来，当空穴流向4时，金属片由于P型 中空穴能量大于金属中3空穴的能量，因而耍释放多余的势能，要将热放出来这4处的金属片 就被加热了。右半部是N型，与金属片连接是靠自由电子导电的，而在结 点2金属中势能低于N
5、型电子势能，当自由电子在电场作用下电子通过结 点2到达N型时必然耍增加势能，这部分势能只能从金属片的势能中取得, 同吋必然使结点2金属片冷下來。当电子由N型流向结点1金属片吋，由 于电子从势能较高的地方流向势能低处，故要释放多余的势能并把之变为 热能，在结点1处使金属片加热，是热端。三、半导体致冷产品的特点与普通的蒸汽压缩式制冷相比，半导体制冷具有以下特点：不使用制 冷剂，不污染环境；可单独冷却专门的元件或特定的面积，其尺寸和致冷 功率可按具体要求可大可小；体积小、重量轻，可大大节约建筑面积；无 噪声、无磨损、无振动、运行可靠、维护方便；可通过改变电流方向达到 冷却和加热两种不同的目的，非常方
6、便地实现冷、热两种功能；冷却速度 快，冷却速度可通过调节工作电流来控制，操作方便；可使用常规电流, 工作电压和电流可在范围内调整；致冷量可在MW级kW级变化，制冷 温差可达20-150C范围。四、新技术制造的产品先进性目前整个行业均采用陶瓷材料（96%AI2O3基片，乂称陶瓷散热片） 作为半导体致冷元器件的基底面和吸热、放热过度介质层。其工艺技术缺 点为：用力过度瓷片会被压裂；抗风险差，使用直流电源电压不得超过额 定电压，电源波纹系数小于10%；电流不得超过组件的额定电流；致冷组件正在工作吋不得瞬间通反向电压（须在5-15 4分钟Z后待两端面恢复到室温，否则易造成陶瓷片炸裂致冷组件 内部不得进
7、水；致冷组件周围湿度不得超过80%等，严重妨碍应用领域的 研发。成本缺陷为：原技术制造出的产品以致冷组件为列：127电偶对12.5V、 6A规格50L冷藏箱致冷器的成本在30元左右，市场售价3540元，工艺 合格率为80%-85%o新技术的制造成木在20元左右，市场售价同样为 3540元，工艺合格率则为98%o半导体致冷应用成功的关键是散热，要 达到理想的制冷散热效果，除选用合适的电压电流外，热端还要冇良好的 散热条件，冷热两面冷热中和达到最小（即零）。这就耍求，两面Z间完 全隔离，两接触面热阻小。为此，第一、两面产生的热量要及吋传递；第 二、要A、B两个空间温差达到冷片两面温差，就是要设法减
8、小温度梯度； 第三、要使A空间温度低，就要设法降低B空间散热器温度；第四、制冷 空间要冇良好的绝热封闭性。而上述耍求对于半导体致冷元器件的基底面和吸热、放热过度介质层 的96%氧化铝陶瓷根本做不到，新的技术则在前者的基础上进行了革命性 改造，做到减少制造工序、降低成本、减少热阻、提高致冷量，从而达到 高能低耗的理想技术状态。其主要超越传统技术特性如下：1, 新专利致冷、致热装置可实现大型化、微型化、精确控制化技术配套，为半导体致冷、致热技术深度开发、应用提供可靠保证；新专利致冷、致热装置可根据终端应用提供无限制产品5配套；3,新专利致冷、致热装置技术全面提高半导体技术应用中性能，达到更 优越的
9、致冷、致热效应和节能环保性。以目前消费市场需求增长最快的冷藏箱为例，从表1中可看到用传统 制冷剂制冷和半导体制冷的新、旧技术的技术经济指标对比：表1半导 体冷藏箱与压缩机冷藏箱性能比特别注明：因专利新技术的具体创新原理和超高性能技术参数，在目 前属于高度保密阶段，故在确认合作方以前暂不公布，敬请谅解。五、 市场随着社会的不断发展和进步，追求时尚与高品质的生活成为时代的潮 流，各种高度创新性的产品满足了人们FI益增长的物质需求，半6导体致冷技术的应用与深度开发的产品也正是顺应了这种发展成为 制冷行业的新宠。因而成为它的应用范围包括了工业、农业、医疗、运输、半导体发电、 生物、家电消费、电脑芯片温
10、度控制、特种行业（航空航天、国防、军工 等特殊技术领域采购）不可或缺的首选产品。并形成了非常广泛的应用天 地。现在除家电消费类的饮水机和冷藏箱得到量产外，其于的受技术、成 本等诸多因素影响还停留在小规模使用和冇待开发阶段。当前高速发展中 的中国正形成世界上最庞大的消费市场并且随着国际生产大转移已成为 世界的制造工厂，全球的半导体致冷器件、部件95%以上是在中国大陆加 工完成，其+ 45-60%出口到国外。冃前从国内生产企业的分布上来看，供 需双方基本集中在京、津、唐和珠三角、长江三角这三个最能代表中国经 济增长最快的地区，也是技术更新发展最快的经济区域，供、需双方的基本 态势如下：K供方市场在
11、2004年度，中国国内企业共计生产3600-4000万片致冷主件（附 件:h半导体致冷器主件厂商名录和产量），其中45%-60%销往北美和欧 盟。2005年度网上调查致冷主件的产量在5000万片左右，与04年相比市 场需求增长率为20% 28%,这个增长也完全符合当今世界对整个半导体 器件需求增长的规律。以平均售价16元计算，市值在8亿元左右。随着 工业规模化、自动化的提高致冷器件的生产量还在不断增长，估计06年 将突破6000万片市值增至9.6亿元，以目前的增长速度保守估计按年平均 10-15%的增长率计，到2009年市值7将达到14亿元左右（终端产品市值因信息获取困难，暂无法估算）。目前传
12、统的半导体致冷器主件厂家为取得市场主导地位，同行业的竞 争己经达到了白热化的阶段；据悉冃前实力强、有远见的主件厂商己经开 始往上游领域发展，以控制陶瓷片资源为手段达到垄断关键生产原材料的 目的，控制同行发展、降低自身企业的生产制造成本，大幅度的提高利润 回报率。试想如果没有市场巨额利益的驱动，相信国内这些实力型商家是 不会采取以上行动的。在半导体致冷行业正面临弱肉强食竞争的吋候，面 对原材料口益攀涨的严峻状况下专利新技术的成本优势将立刻显现。现有 的半导体主件在生产制造成本上无法同新技术的成本优势抗衡，同吋在应 用领域，新技术也具有更大的开发前景。相信拥有新技术的产品一口投入 市场，必然对现有
13、行业会造成巨大的冲击力，使整个半导体致冷主件行业的 市场资源进行重新洗牌。2、需方市场整机厂商把所需规格的半导体致冷主件先组装成具冇保温性的冷服, 然后再把冷胆组装在整机上就成为面对消费者的最终产品了。目前半导体 致冷器件的需方市场基本集中在小型冷箱、液体速冷、瓜果短期保鲜、小 型恒温零部件、仪器致冷等行业。表2对需求市场的行业分类、占冇率、 主件用量和平均售价的情况进行了说明：8表205年国内整机厂商使用了 2000-2800万片半导体致冷器主件（附件2: 部分国内需方市场厂商名录）。通过上表可以推算出最终的产品市值大概 在129.1亿元左右，需方市场至今还在不断的增长，这种增长主要來源于小
14、家电类的出口 和国内消费群体的增加,车载冷藏箱04年在03年的基础上就增长了 167%, 形成了 14亿元的产品市值（附件3）。诸如此类的增长还在不断加巨，主 要为前儿年多数企业非常看好这个板块，投入了资金对其进行了应用深度 的研发，现在新产品正陆续地登陆市场，丿力届广交会上半导体致冷产品的 新品发布和交易每年都呈火热势头。目前，传统的制冷行业仍然占领着相当的市场份额，这是因为当前所 使用的半导体致冷技术与生产成本的弊端还无法彻底取代制冷剂致冷的 根本所在。专利新技术的应用可以加快半导体致冷产品争夺传统制冷行业 市场份额的速度，这将是必然的趋势。9六、经济效益半导体致冷行业领域已演义了许多创造
15、财富的神话，下面将通过表3、 表4、表5对新、老技术，制造冷藏箱这个高端的热销产品进行举例说明 投入、产出的经济效益关系：表3假如建立一个月产10万套冷藏箱致冷器的制造企业投入为：表4以50L冷藏箱致冷器为例：采用新技术时，一个月的净利润为100万，4个月将收回固定资产投 入。10表5如以70L冷藏箱致冷器为例：采用新技术时，一个10万套规模的企业一个月的净利润为355.4万, 2个月可收回固定资产投入。通过上述可直接反映投资半导体致冷新技术的特点为投入少，回报率 高，资金回收快，相信通过我们的努力奋斗以新技术为夯实基础的企业必 将成为整机厂商的最佳战略合作伙伴。七、风险与规避该项目投资所面临
16、的最大风险首先为知识产权被非法侵占；其次，传 统技术生产企业面临即将被新专利技术淘汰，而在我们企业发展初期在产品价格上进行的恶性竞争两个方面体现。我们考虑要规避上述风险，首先要利用专利新技术的技术和成本优势 作为进入市场的核心竞争力，高标准、严耍求的生产出原有技术生产企业 很难进入的高端半导体电子致冷产品，利用这部分产品具有品质要求高、 利润回报高的特性，力争在行业界中尽快以先进的生产技术和完美的产品 质量，树立好优良的企业形象，从而迅速占领竞争相对薄弱的高端市场, 确保新技术在初期进入市场竞争中的优势地11位，保证投资项目在前期的良好收益。英次在企业进入良性发展轨迹 的同吋，依靠国家知识产权保护机构，组织杰出的法律顾问团队，运用法 律手段来保护我们的合法权益不受侵害。八、投资年产
