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1、锂电池项目建议计划书一， 项目背景新能源和可再生能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定影响的五个技术领域之一。石油等一次性能源的紧缺已成为不争的事实,这给新能源和可再生能源技术及产品带来无限发展的市场空间。新型高效能量转换与储存技术在满足现代社会对新能源的需求中占有重要地位。新型高性能动力电池是目前世界发达国家重点发展的新型绿色电源之一，在移动电子设备、电动工具、未来电动车辆等装备和分散能源体系等方面具有良好的市场应用前景，另外锂动力电池在军事、电信、电力等其它很多领域都会得到高速发展，发展空间巨大。其中，锂离子动力电池是新型电池产业中发展最迅速的一个方向。未来5-10年内，中国将成为全球
2、电池行业的最大制造基地及应用市场，取代日本成为世界电池业新霸主已成定局。可充电锂离子电池具有工作电压高、能量密度大（重量轻）、长循环寿命、无记忆效应和无污染等优点，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，成为各类电子产品的主力电源。由于锂离子电池是绿色环保型无污染的二次电池，符合当今各国能源环保方面大的发展需求，在各行各业的使用量正在迅速增加。目前二次锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及MP3 等数码电子产品外，近年在电动车、电动自行车等一些大功率电池方面也已经开始使用。从2001 年起，全球锂离子电池产量以每年40%的速度在迅速递增，市场非常庞大，中国目前锂电池材料需求殷切。二，
3、 产品需求初步预测未来10年内，中国锂动力电池市场将会取得迅速发展。仅就电动自行车用的锂离子电池市场分析，专家预测国内将会有1.4万亿元左右的市场份额，年均市场空间约600亿元；国际市场空间约4万亿元，年均市场空间约1200亿元。 随着混合动力汽车的技术日趋成熟和市场的逐步推广，电动汽车所带来的动力电池市场空间更大。三， 产品方案和拟建规模项目主要建设内容与规模如下：本项目总用地面积90000M,总建筑面积100000M。由十幢四层标准化厂房和一幢五层综合办公楼组成,分三期建设完成。其中一期B标准化厂房四幢,建筑面积约30000 M;二期A标准化厂房六幢,建筑面积50000 M;三期为一幢综合
4、办公楼,建筑面积20000 M。拟建10条锂离子动力电芯生产线；若干条动力电池组组装线和动力电池检测线；建设锂离子动力电池工程技术研究中心及员工技术培训中心等。四， 工艺技术方案拥有先进的锂离子动力电池用正极材料技术；在动力电池安全性、热管理、智能控制等技术方面取得突破，并拥有具有自主知识产权的技术；正与多个研究单位在锂离子动力电池的关键原材料方面进行多方面的技术合作。磷酸铁锂工艺合成路线简要分析：1） 草酸亚铁路线仍然是目前最主流的合成路线，但设备依存度较高，生产周期比较长，形貌调控问题是该路线的难点，导致稳定性不理想。2） 氧化铁工艺路线比较成熟，产业化基础强，稳定性好，但V系路线的市场竞
5、争力较弱，在成熟市场会面临挑战；复合路线在成本和性能做了很好的兼顾，成本方面也有较大优势。3） 磷酸铁路线成本比较高，仅磷酸铁一项就达到原材料成本的50%以上，必须大幅削减成本，才能让其优质的电性能和市场价格相匹配。技术路线不统一，说明目前的磷酸铁锂市场仍然不成熟，预示整个产业还处于“从有到优”的竞争阶段，稳定性是现阶段的重点，V系工艺会有较好的表现，在下一个阶段“从优到廉”的发展过程中，复合路线和磷酸铁将成为发展的主流，毕竟“稳定性，加工性，电特性”才是符合动力电池产业发展的主流特征。锂源追溯：电池级碳酸锂制备工艺：（1）用盐酸中和氢氧化锂至一定pH值，然后加入草酸铵和氯化钡除去钙和硫酸根离
6、子。（2）然后用氢氧化锂条件调节一定pH值，加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子，在弱碱性条件下除去铁离子。（3）为了提高锂的回收率，加入碳酸铵沉锂；（4）通入CO2将碳酸锂进一步氢化；（5）通过离子交换树脂深度除去钙、镁离子，然后将LiHCO3溶液加热结晶得到99.9%电池级碳酸锂。原材料小结：磷源合成离不开工业磷酸，锂源都是由氢氧化锂作为中间产物。合成磷酸铁锂的基础原料可简单分为3种：1) 工业磷酸；2) 硫酸亚铁；3) 氢氧化锂；归根到底，固相法和溶液法所用的原料完全相同，不同的工艺路线只是原材料的不同排列组合而已；很显然物质利用率越高的搭配组合可以实现较低的原材料成本。工业化路线成本小结：
7、通过上述分析得出以下结论：（1）草酸亚铁工艺路线的成本可控制在7万以下，由于目前国内大部分厂家设备投资额有限，溶剂回收利用率低，实际成本控制在8万左右；该路线原材料价格比较成熟。（2）磷酸铁成本占据总成本的50%以上，需在现有幅度下降35%左右才能在成本和电性能优势方面更具竞争力。3）氧化铁红路线原材料成本约在5.5万左右，总体成本在8万左右，磷酸二氢锂材料单项比例约50%左右。五， 资源、主要原材料、燃料和动力的供应正极材料a要求（具有层状或隧道的晶体结构、晶体结构牢固；充放电过程中，有尽可能多的锂离子嵌入和脱出，有较高的电化学容量；锂离子嵌脱时，电极反应自由能变化小，有较平稳的充放电电压；
8、锂离子有较大的扩散系数，有较好的充放电性能；分子量小，摩尔体积小） b层状结构材料（LiCoO2（YD性能稳定.体积比能量高.放电平台稳定QD实际比容量与理论差别大，成本高，有毒害JJ利用Ni.Al等元素掺杂替代，稳定结构，提高电位和比容量，降低成本）、LiNiO2（YD高比容量.价格低QD热稳定性较差制备困难JJ掺杂Co Al Mg） 尖晶石结构材料LiMn2O4（YD成本低、安全性好QD高温循环和存放性能差、比容量较低JJ掺杂Co Ni） LiFePO4（动力学热力学稳定性高Li+迁移率低，通过掺杂Mg Al Ti Nb W可以改性）负极材料石墨类材料（石墨化中间相微珠、天然石墨、石墨化碳
9、纤维）QD墨片面容易发生剥离，循环性能不理想。固体电解质界面膜（SEI）膜：锂离子电池在首次充放电过程中，即在锂离子开始嵌入石墨电极之前，有机电解质会在碳负极表面发生还原分解，形成一层电子绝缘离子可导的钝化层即SEI膜。（SEI膜的形成消耗了Li+减小了电池的可逆容量，增加了界面电阻，影响电池的大电流放电性能） 无定形碳材料：通常是无序结构，石墨化程度低，晶面间距离大，与电解液相容性好，首次充放电不可逆容量大，输出电压低 锡基材料（锡基石墨化复合材料：在石墨化炭上沉积或包覆一层金属锡或氧化物后，相对于炭材料提高了整个电极材料的可逆容量，对于锡和锡的氧化物提高了整个电极材料的循环性能（锡和锡的氧
10、化物/多孔炭复合材料：孔隙率高，提高了循环性能，但提高了首次充放电的不可逆容量，堆积密度小，体积比容量小，导电性低，电阻大） 硅基材料 合金材料 复合物材料。电解液：锂离子电池电解液要求：锂离子电导率高；电化学窗口大；可用液态范围宽；热性能稳定；化学稳定性高；最大可能促进电极可逆反应的进行；使用安全；容易制备成本低； 对有机溶剂的要求：非质子溶剂，极性高，粘度低，熔点低，沸点高蒸汽压低采用混合溶剂。六， 建厂条件和厂址初步方案本项目建设地址选在江苏省如东沿海经济开发区内，化工园位于江苏如东县洋北垦区，有着丰富的滩涂资源、良好的环境空间、单一的社区环境、优越的区位条件等特点，具有发展化工产业得天
11、独厚的自然优势。 江苏省如东沿海经济开发区成立于2003 年11 月，是江苏省南通市人民政府依法批准设立并重点发展的精细化工产业园区。 江苏省如东沿海经济开发区由中国天辰化工设计院规划设计，实行一次规划，分期实施，滚动发展。总规划面积20 平方公里，一期开发 5.5平方公里。江苏省如东沿海经济开发区经江苏省环保厅批准立项，环评与环境规划已获南通市环保局批准；园区污水处理厂在进区企业污水预处理的基础上，对污水实行集中治理、达标尾水通过排海管道由国家海洋、环保部门指定的地点离岸近海排放。 园区一期道路、桥梁、管道等基础配套工程于2004 年2 月起开工建设；10 千伏电路主体工程、与整体规划相配套
12、的弱电、路灯等随道路建设已施工到位，园区污水处理厂已投入试运行，工业水厂已与新加坡凯发集团签约并开工建设，生活用水厂已保证正常供水；通讯、宽带、有线电视等在园区均已开通，具备通行300 吨船只的内河行道已建成通航；园区特种消防队已投入使用；与污水处理厂配套的排海管道工程也已经施工结束，热电厂建设正在全面启动。 江苏省如东沿海经济开发区坚持以精细化工、医药化工为主导，重点引进生产工艺先进和污染治理措施成熟、高产出率、高效益的化工项目，以促进化工产业与环境保护的协调发展。截至目前，共引进项目47 个，注册资本已超过11 亿元人民币，其中内资项目21 个，注册资金3.3 亿元，其中，注册资金超过20
13、00 万元的有9 家；外资项目26 个，注册资金超过1 亿美元，其中，注册资金超过300 万美元的有24 家，进区企业计划总投资超过30 亿元人民币。到“十一五”期末，园区产值将达到140 亿元人民币。 江苏省如东沿海经济开发区以其优越的自然条件和高起点规划、高标准建设、高水平管理被中国农药工业协会命名为“中国农药工业产业园”，同时吸引国内外知名的“沈阳化工研究院”、“南京工业大学”等科研院所、大专院校进区设立科研分支机构和试验工厂。 江苏省如东沿海经济开发区是经南通市人民政府批准设立的南通市唯一的化工聚集区，园区将坚持“专业化、高科技、生态型、园林式”的发展目标，以项目建设为中心，配套设施建
14、设为重点，本着“务实、高效、创新、和谐”的园区精神，团结奋斗，艰苦创业，全力打造江苏沿海第一园！ 1、自然条件 江苏省如东沿海经济开发区正是建设在长江三角洲东北翼辽阔的海涂围垦地上，具有土地广袤、淡水资源丰富、环境容量大、远离居民、社区环境单一的特点，依托得天独厚的自然环境和日臻完善的基础设施优势，具备卓越的发展先机。 2、地理区位 江苏省如东沿海经济开发区所处的江苏如东县位于长三角东北翼，紧靠东海，附近在建的洋口港将成为长三角地区重要的石油化工、天然气等重型化工业港口。3、基础设施 供水 生活水厂日供水能力2 万吨，工业水厂日供水能力4 万吨。 污水处理 污水处理厂日处理能力2 万吨，达标尾
15、水按海洋、环保等监管部门要求定点排海。 供电 10KV 双回路供电，35KV、110KV 专线。 热电联供 3 万兆瓦热电厂正在筹建中，前期4 台20t/h 的供热锅炉已投入供热运行。 通讯网络 4 万门程控电话，数字光纤导入。 其它 配套建设特种消防队、医疗急救中心等。 4、交通条件 公路运输 三条省级公路在园区交汇，向南60 公里接入京沪高速，通过已建成的苏通大桥接入沿江高速、苏嘉杭高速公路；向西50 公里接入沿海高速公路，向南60 公里至南通市各区；向东南35 公里至县城掘港。苏通大桥建成后园区已纳入上海2 小时经济圈。 水路运输 园区内现有300500 吨内河码头，通过四条五级航道，连接长江； 园区距国家十大港口之一的南通港60 公里；距上海港180 公里； 与园区相距30 公里，正在建设的洋口港将形成20 万吨级泊位的通航能力。 航空运输 距园区50 公里的南通兴东机场已开通有至北京、深圳、成都、广州、厦门、大连等地的航班；另外距园区300 公里半径内的国际机场还有上海浦东机场、虹桥机场和南京禄口机场。 铁路运输
