安徽关于成立碳纳米管复合材料公司可行性报告

安徽关于成立碳纳米管复合材料公司

可行性报告

规划设计/投资分析/实施方案

报告摘要说明

一些有机溶剂（如NMP）可分散和剥离碳纳米管，在有机溶剂中可对石墨进行剥离并得到无缺陷的石墨烯，并且得到的石墨烯产量大没有表面化学修饰。

xxx集团由xxx有限责任公司（以下简称“A公司"）与xxx有限责任公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资120.0万元，占公司股份59%； B公司出资90.0万元，占公司股份41%。

xxx集团以碳纳米管复合材料产业为核心，依托A公司的渠道资源和B 公司的行业经验，xxx集团将快速形成行业竞争力，通过3-5年的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业的发展。

xxx集团计划总投资9878. 26万元，其中：固定资产投资7618. 78 万元，占总投资的77. 13%；流动资金2259. 48万元，占总投资的22.87%o 根据规划，xxx集团正常经营年份可实现营业收入18119. 00万元, 总成本费用13825. 58万元，税金及附加194. 27万元，利润总额4293. 42万元，利税总额5079. 89万元，税后净利润3220. 07万元,纳税总额1859. 83万元，投资利润率43.46%,投资利税率51.42%,投资回报率32. 60%,全部投资回收期4. 57年，提供就业职位286个。

碳纳米管(CarbonNanotubes,CNTs)是一种同轴管状结构的碳原子簇, 其管径与管之间相互交错的缝隙都属于纳米数量级，根据管壁的层数可以将

CNTs分为单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(\IWCNTs)。碳纳米管自被发现以来就因为其优异的电学、力学、化学等性能，在多项领域中显示出巨大应用潜力。(1)在锂电池领域，碳纳米管凭借优异导电性能，被广泛应用于锂电池新型导电剂。(2)在导电塑料领域，碳纳米管凭借其优越的导电性能和力学性能，用来提升导电塑料的导电性和结构强度，已经显现出巨大的应用价值。

第一章总论

一、拟筹建公司基本信息

（一）公司名称

XXX集团（待定，以工商登记信息为准）

（二）注册资金

公司注册资金：210.0万元人民币。

（三）股权结构

xxx集团由xxx有限责任公司（以下简称“A公司”）与xxx有限责任公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资120.0万元，占公司股份59%； B公司出资90.0万元，占公司股份41%。

（四）法人代表

王XX

（五）注册地址

某保税区（以工商登记信息为准）

安徽，简称皖，省名取当时安庆、徽州两府首字合成，是中华人民共和国省级行政区。省会合肥。位于中国华东，界于东经114。54’?119° 37’，北纬29° 41'?34° 38z之间，东连江苏、浙江，西接河南、湖北，南邻江西，北靠山东，总面积14.01万平方千米。安徽省位于中国华东地区，濒江近

海，有八百里的沿江城市群和皖江经济带，内拥长江水道，外承沿海地区经济辐射。地势由平原、丘陵、山地构成；地跨淮河、长江、钱塘江三大水系。安徽省地处暖温带与亚热带过渡地区。淮河以北属暖温带半湿润季风气候，淮河以南为亚热带湿润季风气候，南北兼容。安徽省是长三角的重要组成部分，处于全国经济发展的战略要冲和国内几大经济板块的对接地带，经济、文化和长江三角洲其他地区有着历史和天然的联系。安徽文化发展源远流长，由徽州文化、淮河文化、皖江文化、庐州文化四个文化圈组成。截至2019年12月，安徽省下辖16个省辖市，9个县级市，52个县，44个市辖区。截至2019年末，安徽生产总值37114 亿元，按可比价格计算，比上年增长7. 5%o其中，第一产业增加值2915.7 亿元，增长3. 2%；第二产业增加值15337.9亿元，增长8%；第三产业增加值18860. 4亿元，增长7.7%。人均GD达58496元，折合8480美元。

（六）主要经营范围

以碳纳米管复合材料行业为核心，及其配套产业。

（七）公司简介

XXX集团由A公司与B公司共同投资组建。公司坚持“以人为本，无为而治”的企业管理理念，以“走正道，负责任，心中有别人”的企业文化核心思想为指针，实现新的跨越，创造新的辉煌。热忱欢迎社会各界人士咨询与合作。公司坚持诚信为本、铸就品牌，优质服务、赢得市场的经营理

念，秉承以人为本，宾客至上服务理念，将一整套针对用户使用过程中完善

的服务方案。公司致力于一个符合现代企业制度要求，具有全球化、市场化

竞争力的新型一流企业。公司是跨文化的组织，尊重不同文化和信仰，将诚信、平等、公平、和谐理念普及于企业并延伸至价值链；公司致力于制造和

采购在技术、质量和按时交货上均能满足客户高标准要求的产品，并使用现

代仓储和物流技术为客户提供配送及售后服务。

依托A公司的渠道资源和B公司的行业经验，xxx集团将快速形成行业竞争力，通过3-5年的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业的发展。

二、公司主营业务说明

根据规划，依托某保稅区良好的产业基础和创新氛围，充分发挥区位优势，全力打造以碳纳米管复合材料为核心的产业示范项目。

碳纳米管具有独特的导电性、很高的热稳定性和本征迁移率，比表大, 微孔集中在一定范围内，满足理想的超级电容器电极材料的要求。碳纳米管的

电磁效应同样存在着两端正负极场和单极粒子的特质性质，前者是以复合量子态的存在，是在下面第5行成复合材料人们的生活应用，而后着的单极碳

粒子的性质是可以组成粒子点阵跃迁跳跃的纳米线，它的能效要有更高的辐

射能量存在。

碳纳米管因其独特的力学、电学及化学等特性，已在众多领域取得了广

泛应用。随着碳纳米管合成技术的日益成熟，低成本大量合成碳纳米管已经成为可能。拓宽碳纳米管的应用范围，将具有重大的实用价值。

第二章公司组建背景分析

碳纳米管复合材料项目背景分析

碳纳米管具有独特的导电性、很高的热稳定性和本征迁移率，比表大，微孔集中在一定范围内，满足理想的超级电容器电极材料的要求。碳纳米管的电磁效应同样存在着两端正负极场和单极粒子的特质性质，前者是以复合量子态的存在，是在下面第5行成复合材料人们的生活应用，而后着的单极碳粒子的性质是可以组成粒子点阵跃迁跳跃的纳米线，它的能效要有更高的辐射能量存在。

碳纳米管具有较大的比表，特殊的管道结果以及多壁碳纳米管之

间的类石墨层隙，使其成为最有潜力的储氢材料，在燃料电池方面有着重要的作用。

碳纳米管已被用于分散和稳定纳米级的金属小颗粒。由碳纳米管制得的催化剂可以改善多相催化的选择。我们国内已经生产出长管，短管，释基化碳管，竣基化碳管，髙导电碳管，镀镰碳管，可溶性碳纳米管。碳纳米管可以做一些表面处理，经过表面处理后，可以溶在乙醇和丙酮中。镀镰碳纳米管广泛应用在防屏蔽上。

碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳米管（或称单层碳纳米管，Single- wa 1 ledCarbonnanotubes, SWCNTs)和多壁碳纳米管(或多层碳纳米管，

Mu 11i-wa 11 edCarbonnanotubes,MWCNTs),多壁管在开始形成的时候，层与层之间很容易成为陷阱中心而捕获各种缺陷，因而碳纳米管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比，单壁管直径大小的分布范围小，缺陷少，具有更高的均匀一致性。单壁管典型直径在0. 6-2nm, 多壁管最内层可达

0. 4nm,最粗可达数百纳米，但典型管径为2-100nmo 碳纳米管依其结构特征可以分为三种类型：扶手椅形纳米管(armchairform),锯齿形纳米管(zigzagform)和手性纳米管(chiralform) o碳纳米管的手性指数(n, m)与其螺旋度和电学性能等有直接关系，习惯上n>二m。当n二m时，碳纳米管称为扶手椅形纳米管, 手性角(螺旋角)为30o；当n>ni二0时，碳纳米管称为锯齿形纳米管，手性角(螺旋角)为0o；当n>mH0时，将其称为手性碳纳米管。

我国科学家不仅在世界上合成出最长的碳纳米管，而且加紧了碳纳米管的应用研究，研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显示器，并在利用其电子发射性能研制发光器件。

从纳米碳管的发现，到今天，已经整整20年了，可惜还依然没有看到当初科学家为纳米碳管所描绘的应用前景。根据笔者多年在该领域的研究，可以归纳为以下一个原因：1.获得高纯的纳米碳管非常困难：众所周知，纳米碳管不是单一的分子形态，传统的分离纯化方法对它不起任何作用；同时碳管有单璧、多壁，长短，粗细，金属非金属之分，这些都为纳米碳管的分离纯化设置了难以逾越的障碍。2.宏观与微观的差异：纳米碳管在微观领域有非常优异的力学、电子、热力学等特性;但是，现实生活中碳纳米管的应用是在宏观领域，如果把纳米碳管组装成宏观的器件或工具，它的那些在微观领域所具有的优良性能还有保存吗？我想答案大多数情况下是否定的。但是由

于现状科技的发展速度。以及科学家们的热爱程度，在2006年间国外市场慢慢的出现了用纳米碳管做散热材料，由于纳米碳碳管发展的迅速，在2012 年间流入中国散热市场，在这过程中有很多中国人尝试去研究纳米碳散热材料的涂层，在2013年6月13 B,中国以纳米碳管作为散热的材料厂家成功走入市场。

二、碳纳米管复合材料项目建设必要性分析

一些有机溶剂（如NMP）可分散和剥离碳纳米管，在有机溶剂中可对石墨进行剥离并得到无缺陷的石墨烯，并且得到的石墨烯产量大没有表面化学修饰。

石墨烯和碳纳米管在水中不能很好的分散，但当加入少量表面活性剂后，由于亲水性官能的作用，也可配置成分散良好的分散液。将表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠加入石墨烯的水分散液中，高剪切速率下进行分散，将表面活性Triton-XlOO,加入到纳米管水分散液中，将两者混合制得分散均匀的石墨烯/碳纳米管悬浮液，并用亲水性聚碳酸脂薄膜高压过滤，制得石墨烯/碳纳米管薄膜。120。C处理去除水和表面活性剂。使用胆酸钠作为表面活性剂和稳定剂制得石墨烯/碳纳米管均匀悬浮液，真空抽滤后得到石墨烯/碳纳米管复合膜，少量石墨烯的加入可以提髙导电性且对透明性没有影响，其中3毗％石墨烯掺杂的复合膜的导电性提髙了40%。

氧化石墨烯带有亲水性的官能团，可以均匀地分散在水中，而且其类似于苯环的结构可以与碳纳米管的侧壁相连接，在亲水性的含氧官能团的作用下，使得氧化石墨烯/碳纳米管复合物均匀地分散在水溶液中。利用真空过滤法制备出氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜，然后向反应室内通入腓蒸汽使氧化石墨烯还原成石墨烯，制得石墨烯/碳纳米管复合薄膜并表征了其优良的电化学性能。

石墨烯和碳纳米管具有非常优良的物理化学性质，由于石墨烯和碳纳米管间得协同效应，使得石墨烯/碳纳米管复合材料的导电性，机械性等性能得到增强。近年来随着其制备方法日趋成熟，在制备光电器件，储能电池，电

化学传感器等领域的应用也逐渐成熟和广泛。

三、鼓励中小企业发展

引导民间投资参与制造业重大项目建设，国务院办公厅转发财政部发展改革委人民银行《关于在公共服务领域推广政府和社会资本合作模式指导意见》，要求广泛采用政府和社会资本合作（PPP）模式。为推动《中国制造2025》国家战略实施，中央财政在工业转型升级资金基础上整合设立了工业转型升级（中国制造2025）资金。围绕《中国制造2025》战略，重点解决产业发展的基础、共性问题，充分发挥政府资金的引导作用，带动产业向纵深发展。重点支持制造业关键领域和薄弱环节发展，加强产业链条关键环节支持力度，为各

类企业转型升级提供产业和技术支撑。国家发改委出台《关于鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业的实施意见》，对各地、各部门在鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业方面提出了十条要求，包括清理规范现有针对民营企业和民间资本的准入条件、战略性新兴产业扶持资金等公共资源对民营企业同等对待、支持民营企业充分利用新型金融工具，等等。这一系列的措施，目的是鼓励和引导民营企业在节能环保、新一代信息技术、生物、髙端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业领域形成一批具有国际竞争力的优势企业。

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四、宏观经济形势分析

2019年外部环境将更加严峻复杂，经济运行稳中有变、变中有忧, 不确定性在增加。在这样的新形势、新变化下，如何做好经济工作，更好地落实已经出台的各项方针政策，进一步做好“六稳”，促进工业经济平稳健康运行，需要群策群力，共谋大计。中国工业发展正处在一个崭新的关键路口。推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变，需要更大范围、更多层次的工业企业保持发展定力，在巩固、增强、提升、畅通上下功夫，聚焦效益品质，聚力改革创新，加快推进转型发展、创新发展、开放发展、绿色发展、协调发展。

第三章市场营销

碳纳米管复合材料行业分析

碳纳米管(CarbonNanotubes’CNTs)是一种同轴管状结构的碳原子簇，其管径与管之间相互交错的缝隙都属于纳米数量级，根据管壁的层数可以将CNTs分为单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs) o碳纳米管自被发现以来就因为其优异的电学、力学、化学等性能，在多项领域中显示出巨大应用潜力。(1)在锂电池领域，碳纳米管凭借优异导电性能，被广泛应用于锂电池新型导电剂。(2) 在导电塑料领域，碳纳米管凭借其优越的导电性能和力学性能，用来提升导电塑料的导电性和结构强度，已经显现出巨大的应用价值。

在实际应用中，多组分混合型导电剂显现出较单一组分导电剂更多的优势，目前CNT+SP、CNT+KB等多组分导电剂成为CNT大批量导入实际生产的主要形式，显现出更优异的性能表现。实际使用中，点状结构的SP比较廉价，与线状的CNTs或面状的石墨烯组合使用，可发挥点、线、面的协同作用，使电池性能更好，实际应用中包括SP+KB、CNT+SP以及

CNT+GN等多种多组分导电剂成为重要的实际应用方案。

截止目前碳纳米管的制备方法主要包括电弧放电法、激光烧灼法和化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition,CVD)等。在CVD机制中，碳源在催化剂表面发生吸附、庾应；庾应形成的碳原子溶解到催化剂中，当其达到饱和后，碳原子不断析出形成碳纳米管；并且CVD 工艺可在低温、常压下低成本的制备，并可在生长过程中对碳纳米管壁数、直径、长度、以及取向进行

控制，成为目前为止最具潜力的工业化量产工艺。

核心工艺为催化剂条件下的化学气相沉积

(CVD,ChemicalVaporDeposition)碳纳米管粉体的主要生产工艺流程如下：(1)催化剂制备：该步骤为碳纳米管生产的核心步骤，催化剂生产的质量、性能将直接影响后续产出的碳纳米管质量。Fe/Co和Ni 等纳米过渡金属催化剂在CNT生长过程中具有较髙的催化活性及缓和的生长条件，是常用的CNT 催化剂材料；另一方面，除材料配方外，碳纳米管的直径很大程度依赖于纳米催化剂颗粒的大小。因此包括催化剂的材料配方、粒径大小、一致性控制等，均是碳纳米管生产的核心工艺难点。

对于碳纳米管行业，新进入者主要面临技术璧垒、客户和市场开发壁垒、资金璧垒。目前碳纳米管虽然在理论上和实验室中已经证实有广泛的应用空间，但由于专利保护、与下游应用对接难度大等因素, 碳纳米管规模化量产短期内还无法实现；碳纳米管生产企业如果没有制备、提取、分散等相应的核心技术或生产工艺，将难以生产具备竞争力的产品。其次，导电剂作为锂电池电池的关键辅材之一，其质量与锂电池的性能、安全性息息相关，下游锂电池企业对导电剂供应商有严格的考察程序，考察周期长。再者，碳纳米管行业作为新兴行业, 初创企业在技术研发、生产设备购置等方面的资金需求大。行业壁垒限制新进入者，龙头企业不断扩产规模化发展，品牌效应建

立增强客户之间的信任度，未来行业集中度有望提髙。

截止目前全球主流碳纳米管生产商包括天纳科技、三顺纳米、青岛昊鑫以及韩国LGchem等，各自均已在碳纳米管领域提前规划深厚的专利布局。具体来看，碳纳米管制备领域的主要专利璧垒主要体现在催化剂制备、宏量连续生产设备、分散设备、分散浆料&复合导电剂配方等方面。LGchem的专利申请数为43,位居第一，天奈科技、三顺纳米、青岛昊鑫分列二到四位；其中，天奈科技的发明申请与实用新型专利申请均位居行业第一位。

受益于CNT导电剂带来的导电剂用量减少、电池带电量提升，以及性能方面的改善（低温性能、散热性能等提升），碳纳米管导电剂在动力锂电领域得到了快速应用和发展。预计2019-2025年全球动力锂电领域CNT导电剂浆料用量将从2. 7万吨快速提升至35. 4万吨，

2019-2025年需求复合增速约54%。按照单吨CNT导电剂浆料3-4万元 /吨计算，市场规模将从2019年约9. 5亿元快速增长至约124亿元。

相较动力电池领域，3C领域近年来对快充功能提出了更多需求。CNT 导电剂通过构建线状导电网络，在减少导电剂用量、提升电池带电量基础上更进一步提升了电池快速充放电性能，近年来在髙端3C数码领域取得了快速发展。

预计2019-2025年锂电池储能领域的CNT需求量占比将从16%提升至

40%、成为非动力锂电领域的最大增量，其他领域方面，预计2025 年，其他3C等需求占比约34%,手机领域需求占比约17%,笔记本领域需求占比约5%o 2019-2025年，非动力电池领域对碳纳米管的需求增量或为1230 吨，其中手机（183吨）、锂电池储能（614吨）、TWS全套和电子烟

（34吨）、笔记本电脑（35吨）、其他（346吨）和平板电脑（18 吨）。锂电池储能为非动力电池领域碳纳米管需求增量的核心。

二、碳纳米管复合材料市场分析预测

碳纳米管因其独特的力学、电学及化学等特性，已在众多领域取得了广泛应用。随着碳纳米管合成技术的日益成熟，低成本大量合成

碳纳米管已经成为可能。拓宽碳纳米管的应用范围，将具有重大的实用价值。

碳纳米管无缝管状结构和管身良好的石墨化程度赋予了其优异的力学性能，据理论估算，单璧碳纳米管的拉伸强度为钢的100倍，而质量只有钢的1/6,并且延伸率可达到20%,其长度和直径之比可达100?1000,远远超出一般材料的长径比，因而被称为“超强纤维”，其性能优于当前的任何一种纤维，它既具有碳纤维的固有性质，包括奇特的电学性能、很好的柔韧性，良好的化学稳定性、热稳定性及吸附特性，又具有金属材料的导电导热性，陶瓷材料的耐热耐蚀性，纺织纤维的柔软可编性，以及髙分子材料的易加工性。正是由于碳纳米管具有这些奇特的特性，所以可以作为复合材料理想的增强体，赋予复合材料以优异的性能。碳纳米管作为增强体增强的复合材料主要有碳纳米管/聚合物复合材料、碳纳米管/金属基复合材料和碳纳米管/陶瓷基复合材料三类。

碳纳米管具有独特的力学、电学性能，而聚合物则易于加工、适用性强，将两者的优势结合起来可以制备出性能优异、用途广泛的新材料。最近，有报道碳纳米管体积含量占总体积30%?50%的碳纳米管/ 聚合物复合材料的抗拉强度超过1.2GPa。另据报道，碳纳米管/纤维素纸的体积电导率为0. 53Qcm,在15?40GHz的范围内屏蔽效能超过20dB,且在30?40GHz的范

围内电磁波的吸收效能占80%以上，是一种很好的吸波材料。

现在已研究的有碳纳米管与铁基、镰基、铜基、铝基、镁基、银基等基体的复合材料，并取得了较好的性能。采用快速凝固法制备的碳纳米管增强Fe80P20复合材料，由于碳纳米管的加入大大提高了复合材料的热稳定性和电阻，同时还降低了复合材料的饱和磁力矩。将催化热解法得到的碳纳米管经化学镀镰表面处理后与铜粉混合，经分别冷压、热压、轧制和真空退火制成的碳纳米管/铜基复合材料，当碳纳米管在体积分数为12%?15%时，该复合材料润滑效果和抑制基体氧化的效果最好，耐磨性也最佳。

陶瓷材料具有共价键与复杂离子键的键合以及复杂的晶体结构，因而呈现耐髙温、耐磨损、质量轻和髙温下强度保持率髙等优异的性能，但陶瓷材料最大的缺点就是脆性，利用碳纳米管独特的力学性能, 在陶瓷制备过程中加入一定量的碳纳米管，能极大地提髙陶瓷材料的断裂韧性，改善陶瓷材料的脆性，提高其力学性能，同时还能很大地提高陶瓷材料的热学性能等。

第四章公司组建方案

一、公司的名称、性质

（一）名称

XXX集团。（名称待定，以工商登记信息为准）

（二）性质

XXX有限责任公司（A公司）是XXX集团的控股企业。XXX集团成立后，B公司将作为公司实际经营管理者全面负责公司的日常经营，A 公司作为投资方，为公司的发展提供必要的资源和渠道支持。

二、公司的组建原则、方式和股东单位概况

（-）组建原则

1、权责明确。XXX集团是自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束的企业法人实体和市场主体。

2、优化资源配置。根据国家产业政策，以市场为导向，以经济效益为中心，按照专业化经营和规模经济的要求，调整结构，增强市场竞争能力，提髙资源利用效率。

3、建立现代企业制度。公司依照《公司法》逐步建立起符合社会主义市场经济要求的管理体制和运行机制。

4、提高竞争能力。在国家宏观调控和行业监管下，公司不断创新经营模式，精干主业，分离辅业，提髙综合实力。

5、资源共享，合作共赢。通过A公司和B公司的资源整合，建立“目标一致、结果双赢”的合作模式，统筹规划、循序渐进、逐步深

入，不断完善运营模式，实现资源互补、渠道共享、合作共赢。

（二）组建方式

XXX集团由A公司与B公司共同出资成立，注册资金210.0万元人民币，其中：A公司出资120.0万元，占公司股份59%； B公司出资90.0万元，占公司股份41%。

XXX集团为独立法人单位，不承担或涉及任何股东单位债务或权益。

（三）股东单位概况

1 > xxx有限责任公司（A公司）

公司秉承以市场的为导向，坚持自主创新、合作共赢。同时，以产业经营为主体，以技术研究和资本经营为两翼，形成“产业+技术+ 资本”相生互动、良性循环的业务生态效应。公司坚持走“专、精、特、新”的发展道路，不断推动转型升级，使产品在全球市场拥有一流的竞争力。