内蒙古石化行业“十四五”和远景目标重点项目-碳基复合材料项目可行性研究报告一、碳基复合材料概述碳基复合材料是指以碳纤维为增强体，以碳或碳化硅等为基体，以化学气相沉积或浸渍等工艺形成的复合材料，主要包括碳/碳复合材料产品（碳纤维增强基体碳）、碳/陶复合材料产品（碳纤维增强碳化硅）等。碳/碳复合材料产品的生产采用快速化学气相沉积法，相比于主要竞争对手的等温化学气相沉积结合树脂低压浸渍炭化工艺，具有工艺流程简单、生产周期短、生产成本低等优点。快速化学气相沉积法生产工艺主要分为四个步骤：步骤一：碳纤维经过织布、成网、准三维成型、复合针刺等技术，形成碳纤维预制体（毛坯）。步骤二：甲烷经过高温裂解，分解出碳和氢。步骤三：碳沉积附着于预制体中的碳纤维上，形成碳/碳复合材料，该工艺过程需要重复多个沉积周期。步骤四：把经过重复多次化学气相沉积的碳/碳复合材料在度以上的高温中纯化和石墨化，使产品性能达到使用要求。二、光伏行业高景气，碳基复合材料需求向好2.1光伏行业成长属性突出，硅片产量持续增长根据国际可再生能源署（IRENA）的统计，年全球新增地面光伏电站平均投资成本降至美元/kW，平均度电成本降至68美元/MWh；过去十年，全球光伏电站投资成本下降幅度约79%，度电成本下降幅度约82%，具有非常陡峭的成本下降曲线。全球地面光伏电站平均投资成本趋势全球地面光伏电站平均度电成本趋势在全球能源低碳转型的大背景下，我国提出了年之前碳达峰、年之前碳中和的目标，欧洲、日本、韩国等国家也都提出类似的碳减排目标，光伏行业有望受益这一趋势，从而获得政策层面更大力度的支持。整体看，全球能源低碳转型以及光伏自身经济性的持续快速提升将驱动光伏行业需求增长。根据BP统计数据，年光伏发电量约亿度电，约占全球发电总量的2.7%，光伏发电的渗透率依然较低，未来具有很大提升空间。参考IRENA的预测，未来三十年全球光伏新增装机将维持增长趋势，到年全年累计装机超过GW，新增装机超过GW。参考欧洲光伏协会的预测，-年全球光伏新增装机有望达到GW、GW、GW、GW。国内光伏新增装机有望达到50GW全球光伏新增装机有望达到GW在光伏需求的带动之下，全球和国内硅片产量节节攀升，年全国硅片产量约.7GW，同比增长25.8%，占全球硅片产量的97.4%；预计未来全球及国内硅片产量将持续较快增长。硅片类型方面，过去几年单晶市占份额快速提升，年单晶渗透率达65%，年有望增至80%以上，未来单晶硅片将成为绝对主导。全球及国内历年的硅片产量（GW）2.2碳基复合材料性能优势明显，需求有望快速提升单晶拉制炉的热场一般包括压环、保温盖、保温筒、坩埚、坩埚托杆、坩埚托盘、电极、加热器、导流筒、螺栓、保护板和保护套等，热场条件影响晶体生长的品质以及生产成本等。传统单晶炉热场系统材料主要使用高纯、高强等静压石墨材料，但其存在一定的缺点，包括：石墨在反复高温热震下易产生裂纹，容易导致部件破损，造成安全事故；从石墨件中挥发出来的杂质或石墨降解形成的颗粒会污染硅熔体，影响晶体品质；在制备大直径的产品时，传统石墨热场材料成型困难，而且纯度要求高、制备成本高昂、制备和交货周期长。碳基复合材料热场产品与传统石墨产品比较，断裂韧性较高，同时具备良好的耐腐蚀性、耐摩擦性、耐热冲击性、功能和结构可设计性等，因而在单晶拉制炉热场应用方面具有较明显的优势：产品使用寿命长，减少更换部件的次数，从而提高设备的利用率，减少维护成本；可以做得更薄，从而可以利用现有设备生产直径更大的单晶产品，节约新设备投资费用；安全性高，在反复高温热震下不易产生裂纹；大型石墨材料成型困难，而碳基复合材料可设计性强，在大直径单晶炉热场系统领域具有明显的优势。碳/碳复合材料与石墨材料物理特性对比基于碳基复合材料更好的性能以及性价比的逐步显现，年以来碳基复合材料产品在单晶拉制炉热场中的渗透率快速提高，到年，碳基复合材料坩埚、导流筒产品的市场占有率已超过等静压石墨产品，成为光伏用单晶拉制炉热场系统部件的主要材料。随着硅片大尺寸化推动热场系统大型化，碳基复合材料的优势越趋明显，未来有望进一步扩大份额。碳基复合材料在主要热场设备的渗透率情况根据PVInfolink的统计估算，年硅片尺寸仍以G1为主流，占比达42%，到年预估将切换至以M6为主，市占份额达42%，同时、硅片份额快速增加，年及以上的大尺寸产品有望成为市场绝对主流。随着硅片尺寸的快速大型化，存量硅片产能存在技改和更新热场的需求。年以来，硅片行业呈现较明显的产能扩张。借助单晶硅片行业盈利水平较好的时间窗口，上机数控、京运通等新势力在年均推出再融资计划以扩充产能，上机数控继成功发行可转债用于5GW单晶硅拉晶生产项目（二期）建设之后，拟定增募集不超过30亿元主要用于8GW单晶硅棒项目建设；京运通拟定增募集不超过25亿元用于乌海10GW单晶硅棒项目建设。传统的单晶硅片巨头年产能规模亦大幅扩张，预计隆基、中环、晶科三家年底的合计产能规模接近GW，晶澳计划在云南曲靖和内蒙包头各新建20GW单晶拉棒及切片产能。根据PVInfolink的统计，截至年底全球单晶硅片产能达GW，到年底将超过GW。根据以上行业趋势，一套32英寸热场的碳基复合材料部件市场价格约25万元，我们估算未来几年拉晶热场用的碳基复合材料需求将快速增长。碳基复合材料项目可行性研究报告编制大纲第一章总论1.1碳基复合材料项目背景1.2可行性研究结论1.3主要技术经济指标表第二章项目背景与投资的必要性2.1碳基复合材料项目提出的背景2.2投资的必要性第三章市场分析3.1项目产品所属行业分析3.2产品的竞争力分析3.3营销策略3.4市场分析结论第四章建设条件与厂址选择4.1建设场址地理位置4.2场址建设条件4.3主要原辅材料供应第五章工程技术方案5.1项目组成5.2生产技术方案5.3设备方案5.4工程方案第六章总图运输与公用辅助工程6.1总图运输6.2场内外运输6.3公用辅助工程第七章节能7.1用能标准和节能规范7.2能耗状况和能耗指标分析7.3节能措施7.4节水措施7.5节约土地第八章环境保护8.1环境保护执行标准8.2环境和生态现状8.3主要污染源及污染物8.4环境保护措施8.5环境监测与环保机构8.6公众参与8.7环境影响评价第九章劳动安全卫生及消防9.1劳动安全卫生9.2消防安全第十章组织机构与人力资源配置10.1组织机构10.2人力资源配置10.3项目管理第十一章项目管理及实施进度11.1项目建设管理11.2项目监理11.3项目建设工期及进度安排第十二章投资估算与资金筹措12.1投资估算12.2资金筹措12.3投资使用计划12.4投资估算表第十三章工程招标方案13.1总则13.2项目采用的招标程序13.3招标内容13.4招标基本情况表第十四章财务评价14.1财务评价依据及范围14.2基础数据及参数选取14.3财务效益与费用估算14.4财务分析14.5不确定性分析14.6财务评价结论第十五章项目风险分析15.1风险因素的识别15.2风险评估15.3风险对策研究第十六章结论与建议16.1结论16.2建议附表：关联报告：项目编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司碳基复合材料项目申请报告碳基复合材料项目建议书碳基复合材料项目商业计划书碳基复合材料项目资金申请报告碳基复合材料项目节能评估报告碳基复合材料行业市场研究报告碳基复合材料项目PPP可行性研究报告碳基复合材料项目PPP物有所值评价报告碳基复合材料项目PPP财政承受能力论证报告碳基复合材料项目资金筹措和融资平衡方案

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