石墨优点以及石墨件主要用途

第一篇：石墨优点以及石墨件主要用途

石墨优点以及石墨件主要用途

石墨是我国传统行业，石墨因具有很好的性能，被用于广阔的领域，全球500强石墨制品供应商信瑞达石墨，为大家来详细的解答一下石墨的有点以及石墨件的主要用途。

耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。

导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。

润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。

石墨现今的主要用途作耐火材料。作导电材料。作耐磨润滑材料。用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门。作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料。用于原子能工业和国防工业。石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。现今石墨开始逐渐取代铜做电极原料，有着很大的潜力。

主要原因如下：

加工速度更快：通常情况下，石墨的机械加工速度能比铜快2~5倍；而放电加工速度比铜快2~3倍。材料更不容易变形：在薄筋电极的加工上优势明显；铜的软化点在1000度左右，容易因受热而产生变形；石墨的升华温度为3650度；热膨胀系数仅有铜的1/30。重量更轻：石墨的密度只有铜的1/5，大型电极进行放电加工时，能有效降低机床（EDM）的负担；更适合于在大型模具上的应用。

第二篇：石墨的用途及特性

石墨的用途

1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。2．作导电材料：在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。

3．作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。

4．石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。

5．作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料：由于石墨的热膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，可作为玻璃器的铸模，使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确，表面光洁成品率高，不经加工或稍作加工就可使用，因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺，通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚，区域精炼容器，支架夹具，感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座，高温电阻炉炉管，棒、板、格棚等元件。

6、用于原子能工业和国防工业：石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，铀一石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点，稳定，耐腐蚀的性能，石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高，杂质含量不应超过几十个PPM。特别是其中硼含量应少于0.5PPM。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴，导弹的鼻锥，宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。

7．石墨还能防止锅炉结垢，有关单位试验表明，在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用4~5 克)能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。

8．石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后，可以制作各种特殊材料用于有关工业部门。

9．电极：石墨何以能取代铜做为电极

石墨的用途及特性

一.石墨及石墨行业 石墨是在高温下形成。分布最广是石墨的变质矿床，系由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用而成;石墨或石墨制品在工业上用途很广，用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯;石墨或石墨制品广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。鳞片石墨经过深加工，又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术石墨产品，石墨或石墨制品成为各个工业部门的重要非金属矿物原料。世界石墨或石墨制品产量的绝大部分消费都集中在日本、美国、德国和英国等工业发达国家，这些国家每年的石墨或石墨制品消费量约占世界总消费量的30%左右。在过去的几年中，世界石墨或石墨制品的消费量一直保持相对稳定。石墨或石墨制品主要消费领域为：耐火材料占总消费量的26%，铸造15%，润滑剂14%，制动衬片13%，铅笔7%，其他(碳刷、电池、膨胀石墨等)25%。从目前形势看，近期内石墨或石墨制品尚难有大的、新的应用领域，因此，国际市场对石墨或石墨制品的需求不会有太大的增长。

中国是世界上最大天然石墨生产国，2008年石墨生产达到165万吨。中国的生产约占世界石墨或石墨总产量的55%。除天然石墨外，世界许多国家还生产人造石墨。2008年的石墨产量比2007年的150多万吨，增加12多万吨，约增加8%。对石墨行业来讲，是一次大的发展。

鳞片状石墨矿石结晶较好，晶体粒径大于1mm，一般为0.05-1.5mm，大的可达5-10mm，多呈集合体。石墨矿石品位较低，一般为3-13.5%。伴生的矿物有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石和少量硫铁矿、方解石等，有时还伴有金红石，钒云母等有用组分。鳞片石墨矿石按其所赋存岩石的岩性不同，分片麻岩型、片岩型、透辉岩型、变粒岩型、混合岩型、大理岩型及花岗岩型等七种，前六种矿石类型产于区域变质成因矿床中，后一种矿石类型则产于岩浆热液成因矿床中。2000年以来，由于浮选矿技术及机械设备的进一步发展，鳞片石墨产量不断增长。

进入2009年以来，国内鳞片石墨出口下降，鳞片石墨出口量的急剧下降使国内鳞片石墨库存进一步积压，而受到经济危机的影响，国内钢材以及下游制品、耐火材料等产业均受到不同程度的影响，2009年鳞片石墨需求因此也将下降5%左右的需求量。在2010-2012年，中国鳞片石墨的库存在维持在比较高的水平，鳞片石墨供过于求的状况将维持一到三年。

“十五”规划中提出了石墨深加工的方向的引导下，今后五年中国重点发展的石墨深加工产品是异型碳、氟化石墨、渗硅石墨、显像管石墨乳、锂离子电池、碳材料、燃料电池碳材料等。

二、石墨新用途

随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途。柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨，是70 年代开发的一种新的石墨制品。1971 年美国研究成功柔性石墨密封材料，解决了原子能阀门泄漏问题，随后德、日、法也开始研制生产石墨密封材料。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。因此，是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求量逐年增长。

制作半金属摩擦材料。自70 年代以来，离合器和自动衬广泛使用半金属摩擦材料。半金属摩擦材料是将石墨和金属粉、钢纤维、陶土粉用合成树脂粘结而成。这些自动衬主要可用于高速设备，如飞机、卡车以及越野车的制动装置和离合器片。近几年来，石棉逐渐被石墨所取代，在一些半金属衬面中，石墨的含量已从1 %一2%增加到5%。该领域石墨消耗量取决于汽车工业的发展状况。

三、石墨材料具有特性

石墨材料主要由多晶石墨构成,属于无机非金属材料,但因它具有良好的热,电传导性而被称为半金属.石墨具有比某些金属还要高的热,电传导性,同时具有远比金属低的热膨胀系数,很高的熔点和化学稳定性,这就使它在工程应用中具有重要的价值.石墨具有很好的耐腐蚀性,不与任何有机化合物起反应.石墨又是一种耐高温材料,在高温下石墨不会熔化,石墨还具有良好的抗热震性能.石墨具有很好的自润滑性能.石墨的缺点是抗震性性能差,随着温度的升高,氧化速度加剧.四、性能参数

1.材料的平均颗粒直径

材料的平均颗粒直径直接影响到材料放电的状况。材料的平均颗粒越小，材料的放电越均匀，放电的状况越稳定，表面质量越好。

对于表面、精度要求不高的锻造、压铸模具，通常推荐使用颗粒较粗的材料，如ISEM-3等；对于表面、精度要求较高的电子模具，推荐使用平均粒径在4μm以下的材料，以确保被加工模具的精度、表面光洁度。材料的平均颗粒越小，材料的损耗情况就越小，各离子团之间的作用力就越大。比如：通常推荐在精密压铸模具、锻造模具方面，ISEM-7已足以满足要求；但客户对于精度要求特别高时，推荐使用TTK-50或ISO-63材料，以确保更小的材料损耗，从而保证模具的精度和表面粗糙度。

同时，颗粒越大，放电的速度就越快，粗加工的损耗越小。主要是放电过程的电流强度不同，导致放电的能量大小不一。但放电后的表面光洁度也随着颗粒的变化而变化。

2.材料的抗折强度

材料的抗折强度是材料强度的直接体现，显示材料内部结构的紧密程度。强度高的材料，其放电的耐损耗性能相对较好，对于精度要求高的电极，尽量选择强度较好的材料。比如：TTK-4可以满足一般电子接插件模具的要求，但有些有特殊精度要求的电子接插件模具，可以选用同等粒径，但强度略高的材料TTK-5材料。

3.材料的肖氏硬度 在对石墨的潜意识认识中，石墨一般会被认为是一种比较软的材料。但实际的测试数据及应用情况显示，石墨的硬度要比金属材料高。在特种石墨行业中，通用的硬度检验标准是肖氏硬度测量法，其测试原理与金属的测试原理不同。由于石墨的层状结构，使其在切削过程中有非常优越的切削性能，切削力仅为铜材料的1/3左右，机械加工后的表面易于处理。但由于其较高的硬度，在切削时，对于刀具的损耗会略大于切削金属的刀具。与此同时，硬度高的材料在放电损耗方面的控制比较优秀。在我司的EDM用材料体系中，对于应用较多的同等粒径的材料均有两款材料可供选择，一种硬度略高，一种硬度略低，以满足各种不同要求的客户的需求。如：平均粒径为5μm的材料，有ISO-63和TTK-50；平均粒径为4μm的材料，有TTK-4和TTK-5；平均粒径为2μm的材料，有TTK-8和TTK-9。主要是考虑到各种类型的客户对于放电和机械加工的偏重方向。

4.材料的固有电阻率

根据我司对于材料的特性统计，如果材料的平均颗粒相同，电阻率大的放电速度会比电阻率小的慢。对于同等平均粒径的材料，电阻率小的材料，其强度和硬度也会相应略低于电阻率高的材料。即，放电的速度、损耗会有所不同。故此，根据实际应用的需要选择材料非常重要。由于粉末冶金的特殊性，对于每一个批号材料的各参数都有其材料的代表值有一定的波动范围。但同一档次的石墨材料，其放电效果非常接近，由于各种参数造成的应用效果的差异非常小。电极材料的选择直接关系到放电的效果，在很大程度上材料的选取是否恰当，决定了放电速度、加工精度以及表面粗糙度的最终情况。

五、工艺技术特征： 1.耐高温

石墨是目前已知的最耐高温的材料之一。在2000ºC之上时，一般材料早已化为气体，或呈熔融状态，就是一些难容的金属在2500 ºC左右也会失去强度。如钨是已知的金属中熔点最高的，达3600 ºC，但在此温度下石墨是不会融化的，它的熔点为3850 ºC±50 ºC，沸点答4250 ºC把各种耐温的材料置于7000 ºC超高温电弧下10s，石墨损失最小，按重量计算，石墨算是0.8%，尼龙纤维增强酚醛塑料损失1.2%，碳化硅损失1.7%，高铝钢玉损失8.2%，最耐高温的金属氧化物-----氧化锆损失12.9。由此可见，石墨的奶高温性能是很突出的。

一般材料在高温下强度逐渐降低，而石墨在加热到2000 ºC，其强度反而较常温时提高一倍。但石墨的耐氧化性能差，随着温度的提高，氧化速度逐渐增加。

2.特殊的抗热震性能

石墨具有良好的抗热震性能，当温度急剧变化时，热膨胀系数小，因而具有良好的热稳定性，在温度急冷急热的变化中，不会产生裂纹。

3.导热性和导电性

石墨具有良好的导热导电性，虽然石墨的导电性不能与铜、铝等技术相匹敌，但与一般的材料比，其导热导电性是相当高的，如比不锈钢高4倍，比碳素钢高2倍，比一般的非金属高100倍。石墨的导热性，不仅超过钢、铁、铝等金属材料，而且随温度升高，导热系数降低，这和一般金属材料不同，一般技术的导热系数随着温度的升高而增大。在极高的温度下，石墨甚至趋于绝热状态。因此在超高温条件下，石墨具有隔热性。

4.润滑性

石墨的润滑性能类似于二硫化钼，摩擦系数小于0.1。其润滑性能随鳞片大小而变，鳞片愈大，摩擦系数愈小，润滑性能愈好。

5.可塑性

石墨具有可塑性，可展成透气透光薄片，但高强石墨硬度很大，以致用金刚石刀具都难以加工。

6.化学稳定性

常温下石墨具有良好的文化稳定性，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀，但高温时易氧化

第三篇：石墨材料

石墨材料

模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业生产中，产品零件广泛采用冲压、锻压成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其它成形加工方法，与成形模具相配套，使坯料成形加工成符合产品要求的零件。我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。近年模具行业飞速发展，石墨材料、新工艺和不断增加的模具工厂不断冲击着模具市场，石墨以其良好的物理和化学性能逐渐成为模具制作的首选材料。[1]编辑本段石墨模具的优良性能1.优良的导热及导电性能 2.线膨胀系数低等很好的热稳定性能及抗加热冲击性 3.耐化学腐蚀与多数金属不易发生反应 4.在高温下（在多数铜基胎体烧结温度800℃以上）强度随温度升高而增大 5.具有良好的润滑和抗磨性 6.易于加工，机械加工性能好，可以制作成形状复杂、精度高的模具

编辑本段石墨模具的应用目前，石墨模具主要在以下几个方面得到了广泛的应用：

1.有色金属连续铸造及半连续铸造用石墨模具：近年来，国内外正在推广由熔融金属状态直接连续（或半连续的）制造棒材或管材等先进的生产方法。国内在铜，铜合金，铝，铝合金等方面已开始采用这种方法。人造石墨作为有色金属的连续铸造或半连续铸造用模具被认为是最合适的材料。生产实践证明，由于采用了石墨模具，因其导热性能良好（导热性能决定了金属或合金的凝固速度），模具的自润滑性能好等因素，不但使铸型速度提高，而且由于铸锭的尺寸精确，表面光滑，结晶组织均匀，可直接进行下道工序的加工。这不仅大大提高了成品率，减少了废品损失，而且产品质量也有大幅度的提高。连续铸造方法有立式连续铸造法和卧式连续铸造法两种。

2.加压铸造用模具：人造石墨材料已成功地用于有色金属的加压铸造上。例如，用人造石墨材料制造的加压铸造用模具生产的锌合金和铜合金的铸件已用于汽车零件等方面。

3.离心铸造用石墨模具：石墨模已成功应用于离心铸造上。美国已采用壁厚为25 毫米以上的人造石墨铸模来离心 铸造青铜套管。为了防止人造石墨模的烧损，可采取一定的防氧化措施。浇铸一定数量的铸件后，如果发现铸模内表面烧损，可以将铸模内孔的尺寸扩大以便用来铸造大规格套管。

4.热压压模 模具：人造石墨热压压模用于硬质合金的加压烧

结方面具有下述特点： 一是若压制温度提高到1350-1450 度时，则所需单位压力可降到67-100 公斤力/平方厘米（即为冷压压力的1/10）就可;二是加压和加热在同一道工序进行，经短时间的烧结就能得到致密的烧结体。

5.玻璃成型用模具：由于石墨材料具有化学稳定性，不易受熔融玻璃的浸润，不会改变玻璃的成分，石墨材料耐热冲击性能良好，尺寸随温度变化小等特点，所以近年来在玻璃制造中成为不可缺少的模具材料，可以用它来制造玻璃管，弯管，漏斗及其它各种异型玻璃瓶的铸模。6.烧结模及其它金刚石烧结模具：利用人造石墨材料热变形极小的特点，可制造晶体管的烧结模具和支架，现已广泛使用，它已成为发展半导体工业不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于铸铁用的铸型，各种有色金属用的耐久性铸模，铸钢用铸型，耐热金属（钛，锆，钼等）用的铸型及焊钢轨用的铝热焊型的铸型等。热压烧结金刚石工具用石墨模具,在金刚石工具制造过程中担负着发热元件和模具支撑的双重作用,石墨模具质量的优劣,直接影响到金刚石工具的尺寸精度、外观形状等。热压烧结工艺要求:温度达到(1 000±2)℃,成型压力16～50 MPa,保温保压时间为15～30 min,环境为非真空状态。在此工况条件下,既要求成型及发热元件的石墨模具具有导电性、较高的电阻率、足够的机械强度,还需要其具有良好的抗氧化性能和较长的使用寿命,以确保金刚石工具的尺寸精度和优异性能。目前,西方发达国家金刚石工具制造用石墨模具材料,主要为超细颗粒结构、高纯度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒径小于15μm,甚至10μm以下,中等气孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,气孔率小、结构致密、表面光洁度高、抗氧化性较强,平均使用寿命可达30～40次。金刚石模具要求材质硬度高，抗氧化性能好，加工精度高等特点，采用优质石墨原材料大大延长了模具使用寿命和提高了抗氧化性能。

编辑本段电火花（EDM）加工模具在家电、汽车、机电、航空航天等工业领域日益成为工业化批量生产的主要工艺设备，承担了这些工业中60%-90%的产品零部件的加工生产。近年来高速铣削突破了传统铣削难以加工高硬、高强、高韧模具材料的限制。但电火花加工具有加工精度和表面质量高，可加工范围宽，特别是在复杂、精密、薄壁、窄缝、高硬材料的模具型腔加工中的优势是高速铣削所不能比拟的，因此放电加工将仍然是模具型腔加工的主要手段。由于石墨电极(与铜相比)有电极消耗少、放电加工速度快、机械加工性能好、重量轻、热膨胀系数小等优越性，逐渐代替铜

电极成为电加工电极的主流。石墨电极与铜相比，有着消耗少、放电速度快、重量轻以及热膨胀系数小等优越性，因此逐渐代替铜电极成为放电加工电极的主流。相比之下，石墨电极材料具有以下优势：

1.速度快：石墨放电比铜快2-3倍，材料不易变形，在薄筋电极的加工上优势明显，铜的软化点在1000度左右，容易因受热而产生变形，石墨的升华温度为3650度左右，相比而言，石墨材料热膨胀系数只有铜材的1/30；

2.重量轻：石墨的密度只有铜的1/5，大型电极进行放电加工时，能有效降低机床(EDM)的负担，更适用于大型模具的应用；

3.损耗小：由于火花油中含有C原子，在放电加工时，高温导致火花油中的C原子被分解出来，而在石墨电极的表面形成保护膜，补偿了石墨电极的损耗；

4.无毛刺：铜电极在加工结束后，还需手工进行去除毛刺，而石墨加工后没有毛刺，这不但节约了大量的成本和人力，同时更容易实现自动化生产；

5.易抛光：由于石墨的切削阻力只有铜材的1/5，操作上更容易进行手工研磨和抛光；

6.成本低：由于近几年铜材价格不断上涨，如今，各方面同性石墨的价格比铜的更低；相同体积下石墨产品的价格比铜低百分之三十到六十，价格比较稳定，短期价格波动相对来讲比较小。编辑本段石墨模具加工工艺首先它由模具设计人员根据产品（零件）的使用要求，把模具结构设计出来，绘出图纸再由技术工人按图纸要求通过各种机械的加工（如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割等各种设备）做好模具上的每个零件，然后组装调试，直到能生产出合格的的产品。

编辑本段石墨模具的现状与发展如今石墨模具工业对人类的生活及发展起着至关重要的作用，许多产业部门(如机电、汽车、家电轻工、电器仪表、通讯、军械等)的发展依赖于模具工业的技术提高和发展，世界各国均投入大量的人力财力发展石墨模具工业。像德国的西格里、日本的东洋碳素 在国际石墨模具工业领域中取得了主导地位。我国对模具工业的发展也十分重视，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。从1997年我国有关部门开始重视和支持对石墨模具工业的发展，大力扶植中国本土企业在石墨模具工业上的发展，如今已经取得了不错的成绩，并为中国的出口外汇收入做出了贡献。如今像北京的北京北方鑫源电碳制品有限责任公司等生产厂家历经20年的发展，生产的石墨模具及石墨制品均受到了国内及海外用户的一致认可及

好评。针对未来模具行业的发展趋势，谁能在最短的时间里完成模具的制作，谁就赢得了客户，赢得了市场。石墨模具（石墨电极）以其各方面优越的性能，已经在模具行业中确立了重要的主导地位及未来的发展趋势

第四篇：石墨范文

21世纪被称为“炭世纪”，炭素材料素有“黑金子”的美称。目前已经形成规模应用的炭素新材料主要有各种特种石墨、碳纤维、炭/炭复合材料等，而更高端的石墨烯和炭纳米材料已经处于突破阶段。炭素新材料广泛用于航空航天、核能、风能、硬质材料制造等行业。9月7日，工信部在哈尔滨第一届国际新材料博览会上解读了即将公布的《新材料“十二五”规划》，其中将实现碳纤维、先进储能材料(将带动特种石墨核石墨负极材料)等的产业化、规模化。中国的“黑金子”绽放正当时。特种石墨国产市场前景广阔

特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品，在电子、航天、军工、核电、冶金等众多领域都有十分重要的应用。在光伏、模具加工和核电等下游行业快速发展的背景下，“十二五”期间我国特种石墨产量将大幅增长，复合增长率有望达到35%。预计2015年我国各类特种石墨自给率将从目前的20%左右提升至45%。“黑金子”之王—碳纤维

碳纤维被广泛应用于飞机制造、风力发电叶片、海洋钻探、汽车构件、体育器材、医疗器械、建筑补强材料等行业，被誉为21世纪的“新材料之王”。碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品，正受到越来越多人的关注。2010年PAN基碳纤维的全球需求量约5万吨，预计到2014年将超过7.5万吨，到2018年需求量将达到11万吨。目前国内碳纤维总产能为4000吨/年，而实际产量不足2000吨，自给率不足20%，进口替代市场空间巨大。重点上市公司

关注炭素行业龙头企业，中钢吉炭(000928)、博云新材(002297)等；其他相关上市公司黑猫股份(002068)、*ST东碳(600691)等。1.中国的“炭世纪”在临近

9月7日，工信部在哈尔滨第一届国际新材料博览会上解读了即将公布的《新材料“十二五”规划》，中国将利用资源优势大力发展新材料产业，至2015年将形成2万亿产值的新材料产业体系，年均增长率超过25%，新材料产品综合保障能力提高到70%，关键新材料保障能力达50%。“十二五”期间还将组织实施十大重点工程，实现碳纤维、先进储能材料(将带动特种石墨、核石墨负极材料)、半导体材料等的产业化、规模化。

按照有关规划设想，“十二五”期间，我国将以碳碳复合材料为重点，积极开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺，推进高性能复合材料低成本化、高端品种产业化和应用技术装备自主化。此外，还将提升高性能增强纤维规模化制备水平，积极开展高强、高模等系列碳纤维开发和产业化，加快推广高性能复合材料在航空航天、风电设备、汽车制造、轨道交通等领域的应用。1.1 炭素材料用途广泛

炭和石墨材料统称为炭素材料，是以碳元素为主的非金属固体材料。炭素材料的理化性能和机械性能在很多特殊条件下优于金属材料和高分子材料，具有良好的导电性能、热稳定性、化学稳定性，较高的耐腐蚀性，高温状态下的高强度、自润滑性等。炭素材料及制品广泛应用于冶金、航空航天、电子、能源、环保等领域。炭素材料的应用领域广泛

石墨制品：电炉炼钢、刚玉冶炼和黄磷生产用石墨电极、石墨电炭材料等。按通载电流能力可分为普通功率、高功率、超高功率石墨电极。

炭制品：炼铁高炉用炭砖、铝电解槽用阴极炭砖、大型矿热炉用内衬材料、炭电极、炭糊类制品等。

特种炭素材料：航空航天、光伏、核能、电子、医疗、建筑、节能环保等领域，以及作为特殊环境下的结构材料、功能材料。包括特种石墨制品、炭纤维、炭/炭复合材料、炭纳米材料等。炭素材料一般分为石墨制品类、炭制品类和特种炭素材料三大类，前两者统称为传统炭素材料；后者称为炭素新材料，是未来发展的趋势，用途极为广泛，有着广阔的市场前景。

1.2 传统炭素材料产品升级在加快

传统炭素材料主要应用在炼钢和金属冶炼行业中，80%的石墨电极作为电炉炼钢导电材料；炭砖主要用作炼铁高炉炉底、炉缸和冶金矿热炉内衬材料、电解铝用阴极材料等。

我国炭素行业多年的高速发展已经成为全球最大的石墨电极产销国。炭素制品企业已超过400 家，但其中工序配套、可以批量规模生产的企业只有50 多家，较国外技术仍有一定差距，尤其是大规格石墨电极上仍差距很大，日本已经达到1000mm以上，我国量产的不超过800mm。

传统炭素材料的应用分布：钢铁行业75%，铝、硅、铁合金等冶炼15%，其他10%。随着我国冶金产业结构的优化升级，被列入落后生产装备的小电炉逐步退出，高功率和超高功率电炉迅速发展，普通功率中小规格石墨电极市场需求大大萎缩，产品严重过剩，高功率石墨电极供需基本平衡，超高功率大规格石墨电极需求量逐年递增。

2010年石墨电极产量达61.13万吨，而国内消耗量42万吨，出口19.1万吨。2011年1-7月出口石墨电极达到15万吨，占国内石墨电极产量的38.96%。其中超高功率石墨电极产量为12.65万吨，同比增加18.96%，占总产量的32.85%。高功率石墨电极产量为14.45万吨，同比增加1.22%。普通功率石墨电极11.40万吨，同比增加14.48%。产品升级在加快。1.3 炭素新材料前景广阔

炭素新材料是指用于高技术领域的炭和石墨材料，主要用于航空、航天、核能、风能、硬质材料制造、电子、医疗、建筑、环保等行业。21世纪被称为“炭世纪”，就是基于炭材料的优质性能，目前已经形成规模应用的炭素新材料主要有各种特种石墨、炭纤维、炭/炭复合材料等，而更高端的石墨烯和炭纳米材料已经处于突破阶段。

特种石墨被广泛用于光伏行业中的单晶硅/多晶硅炉的加热系统、也作为电火花加工用电极材料、航空航天火箭喷嘴内衬材料，以及高温气冷堆用核电堆芯结构材料等。碳纤维是战斗机、大型客机的重要复合材料、是风能发电叶片的重要材料，也是民用体育休闲产品如网球拍、高尔夫球杆、钓鱼竿等的材料。2.传统炭素产业面临挑战 2.1 产能过剩与结构不合理

石墨电极消耗主要随电炉钢、工业硅、磨料、黄磷等产量增加而增加。作为消耗品，石墨电极占特种钢的成本3%-4%，随着炼钢技术的不断进步，吨钢石墨电极的消耗量在逐渐下降，石墨电极的总需求面临严峻考验。而且，电炉炼钢向大型化、超高功率、直流化方向发展，石墨电极的质量也不断提高。

目前美国UCAR、日本东海、昭和电工等石墨电极企业主导产品都为超高功率电极，其中80%左右为500mm以上大规格超高功率电极。而我国超高功率产品占比仅不足30%，与发达国家相比差距较大。使用超高功率和高功率电炉炼钢，要比使用普通功率电炉炼钢节电10%～50%，缩短冶炼时间30%左右，节约单位成本总计10%以上。不过由于我国电炉炼钢的比例还比较低，仅16%左右，与国外发达国家50%以上的比值还有很大差距，提高电炉炼钢的比重将对石墨电极的需求保持稳定增长。2.2 原料受制于人

生产石墨电极的关键原料是针状焦，采用针状焦制成的超高功率电极炼钢，能有效降低炼钢成本。目前，针状焦生产技术主要被美国、日本等少数国家垄断，我国针状焦产品长期以来依赖进口。针状焦受国外技术垄断，使得其进口价格维持高位。目前针状石油焦等原材料的技术难题已取得了重大突破，但一些关键指标与国外相比还有一定差距。每年进口的针状焦(包括油系和煤系)约10万吨，占总需求量得近25%。2.3 钢铁行业结构调整带来机遇

发达国家电炉钢比例已超过50%，我国电炉炼钢的比重只有16%。近年来，国内外电炉炼钢厂纷纷新建和改建大容量和大功率电炉，对直径550～700mm 的大规格超高功率石墨电极的需求增加。国产大规格超高功率石墨电极不能满足需求，多数厂家以使用进口电极为主。根据《钢铁产业调整和振兴规划》和“控制总量、淘汰

落后”的要求，预计到2011 年，我国钢铁行业的电炉钢比将提高至18%～20%之间，电炉钢特别是大吨位电炉钢生产急需大规格超高功率石墨电极。大规格石墨电极的需求将给长期致力于此类产品研制的企业带来发展空间。3.特种石墨国产化突破在即 3.1 特种石墨的分类和应用

特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品(简称“三高”石墨)，广泛应用在半导体、太阳能光伏、核电高温气冷堆材料、模具、粉末冶金、真空热处理等领域。表：特种石墨的分类及其性能

特种石墨品种

主要特性/典型用途

直拉单晶硅炉用高纯石墨：纯度高；结构致密、机械强度高；导热系数较高；线膨胀系数较低；耐高温、抗氧化/直拉单晶炉的加热系统

电火花加工用石墨：结构致密、组织均匀；机械强度高；良好的导热和导电性；良好的电加工性/电火花加工用电极材料

人造金刚石用石墨：纯度高；石墨化度较高；晶粒尺寸大且晶形完整；结构致密，具有一定的机械强度/合成人造金刚石的碳源

模具、连铸石墨：适宜的电阻率；优良的耐氧化性和耐高温性；致密的组织结构、较高的机械强度；导热性高/超硬制品、烧结模具材料、铜、铝、铁及其合金等连铸机用结晶器

光纤用石墨：纯度高；结构致密、机械强度高；导热系数较高；线膨胀系数较低；耐高温、抗氧化/光纤预制棒的制备设备材料、光纤拉丝装置的加热系统

其他特种石墨：核石墨：良好的核性能纯度高；高温机械强度高；热稳定性好。火箭喷嘴内衬材料：耐高温高性好；抗热震性好；高温机械强度高/高温气冷堆用堆芯结构材料、火箭喷嘴内衬材料

按用途分类有电火花加工用特种石墨；铸造模具用特种石墨；钢铁或铜、铝连铸用特种石墨；直拉单晶硅炉用或冶炼贵金属、高纯材料用高纯石墨；合成人造金刚石用石墨；火箭、导弹技术用特种石墨；高温气冷堆用堆芯结构用核石墨。

高纯石墨(光伏)37.31%；机械行业用特种炭材料14.93%；电火花加工用特种石墨14.93%；各种精密石墨模具、连铸石墨26.12%；人造金刚石等特种石墨6.72%。3.2 国产化进程为特种石墨提供广阔空间

当前我国特种石墨市场处于严重的供给不足状态，国内2010年总产能不足2万吨，实际产量约为9600吨，而需求量却超过5万吨，自给率约为20%。尤其是高质量的特种石墨(等静压)几乎都要进口，其中约80%来自日本，20%来自欧美。“十一五”以来我国加大了对特种石墨的扶持力度，国内炭素企业加大产品升级和转型，纷纷建设特种石墨生产线。“十二五”期间我国特种石墨产量将大幅增长，复合增长率有望达到35%。预计2015年我国各类特种石墨产量将达到4.4万吨左右，自给率有望提升至45%。当前我国特种石墨产能分布：新成特碳39%；方大碳素22%；兴和永兴16%；中钢吉炭7%；唐山金湾4%；其他12%。特种石墨需求量相对较大的依次是光伏太阳能、电火花及模具加工、核能等。等静压工艺生产出来的特种石墨又称等静压石墨，是目前最成熟也是最先进的生产工艺。我国目前等静压石墨的供给严重不足，2010年的自给率仅有约25%。

表：国内等静压特种石墨供给替代空间巨大

需求量(吨)

2006

2007

2008

2009

2010E

太阳能光伏用石墨

4000

5250

6500

7600

8000

电火花加工用石墨

2000

2380

2750

3245

3500

金属连铸用石墨

500

570

630

690

750

光纤用石墨

120

150

150

烧结模具石墨

真空热处理用石墨

125

150

180

200

块孔氏热交换器用石墨1000

1250

1500

1750

2000

高温气冷堆用石墨

1000

机械密封用石墨

军工用石墨

160

170

180

190

200

需求合计

8000 10000 12000 14000

16000

供给量(吨)

国内生产量

1000

1500

2000

3000

4000

进口量

7000

8500 10000 11000

12000

国内占比

12.50% 15.00% 16.67% 21.43% 25.00%

进口占比

87.50% 85.00% 83.33% 78.57% 75.00% 3.2.1 中国光伏产业催生特种石墨需求高速增长

21世纪以来全球光伏产业高速发展，2000年全球太阳能装机容量仅有1.4GW，而2010年增加至40GW，10年间的复合增长率高达40%。中国近期核定光伏固定上网电价，标志我国光伏产业投资大幕拉开，未来几年我国光伏产业将大幅增长。2010年我国光伏装机容量仅有893MW，仅占全球市场的2.2%。预计2015年我国光伏装机容量将达到10GW，2020年将达到50GW，未来10年间我国将成为全球光伏产业增长最快的国家。

多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池，其中，太阳能级多晶硅占需求量的约60%，预计未来5年多晶硅产量将有20%以上的复合增长率。单晶硅是通过多晶硅直拉法拉制而成，单晶硅主要应用在电子行业中的半导体元件，是电子产业中最基础的材料之一，预计增长速度也将保持在两位数之上。“十二五”期间多晶硅和单晶硅的快速扩张将大幅增加特种石墨的需求量。

3.2.2 电火花加工对特种石墨的需求稳定增长

电火花加工的主要优势在于能适合于难切削材料的加工，工具电极与工件不接触，两者间作用力很小，适用于加工特殊及复杂形状的零件。在电火花加工工艺中，作为阳极的工具电极可以使用铜质材料，也可使用石墨材料。石墨电极与铜电极相比具有比铜轻，密度只有铜的20%；易加工；切削加工不易产生应力及热变形；熔点在3000℃以上时热膨胀系数小。在特种石墨的需求结构中，电火花加工占比中约为15%，是需求量最大的下游之一，2009年电火花加工消耗特种石墨量约为8225吨。电火花加工石墨产品中使用高档石墨约为25%，使用中低档石墨约占75%。十一五期间我国机械行业快速发展，机床生产、金属切削和加工工具行业保持20%以上的平均增长速度，“十二五”期间我国的金属加工处理和切削工业的仍能保持快速增长，对特种石墨的需求量将保持12%-15%的年增长幅度上升。3.2.3 核安全加快石墨材料在核电中的应用 日本福岛核事故引发核电危机，核安全成为未来核电发展的关键因素。欧洲一些国家放缓或停止了核电站的建设，德国甚至宣布2020年关闭核电站，我国也在重新审视核电发展的规划。但从长期看，核电依然是发电效率最高、最有前途的发电机组，我国大力发展核电的长期规划没有改变。在核电建设中，核安全是首位。高温气冷堆是国际核能界公认的目前安全性最高的新型核反应堆，是未来核电装置的发展趋势。石墨是中子的慢化剂和优良的反射剂，其自身的有多优良特性确立了它在核工业领域中关键材料之一。在高温气冷堆中，炭材料是不可缺少的减速材料、反射材料和结构材料。高温气冷堆需要大量的高级石墨材料，可以说没有核石墨材料就无法建成高温气冷堆。在高温气冷堆中由于用氦气作为冷却剂，用炭素及陶瓷材料作为燃料的包覆材料，用石墨或炭质材料作为减速材料和炉芯结构材料，可以把接近1000℃的高温气体导出反应堆外作为能源使用。国际上已经建立了多座开发研究用高温气冷堆。此外，核石墨可以用来制作热结构件，各向同性炭石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、电极等核石墨制品。

按照现有的核电发展规划，我国2020年将建设8600万千瓦的核电装机容量，而2010年装机容量仅有不到1000万千瓦，意味着未来10年我国核电装机年复合增长率高达25%。3.2.4 其他需求：模具、连铸和人造金刚石石墨增长潜力不容忽视

中国用于制造模具和连铸的石墨数量较大，石墨模具和连铸用各类石墨占总需求量约26%。机械工业中的铸造行业大量使用石墨材料作为加压铸造、离心铸造、超硬合金的热挤压等加工模具。生产大规格的纯铜、青铜、黄铜等主要采用连铸的方法，其中对产品质量起着至关重要影响的结晶器就是用等静压石墨材料制成的。由于等静压石墨在热传导、热稳定、自润滑、抗浸润及化学惰性等方面具有良好的性能，使之成为制作结晶器不可替代的材料。等静压石墨还用于制作金刚石工具和硬质合金的烧结模具，光纤拉丝机的热场部件(加热器、保温筒等)，真空热处理炉的热场部件(加热器、承载框等)，以及精密石墨热交换器、机械密封部件、活塞环、轴承、火箭喷嘴等。4.碳纤维十二五新材料规划的宠儿 4.1 碳纤维被誉为“新材料之王”

碳纤维是指含碳量在90%以上的无机高分子纤维材料，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，特别是在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质；力学性能优异，比重不到钢的1/4，抗拉强度是钢的7-9倍，且抗拉弹性、比强度、比模量均显著优于钢。碳纤维的优良特性决定了其应用无处不在，被广泛应用于飞机制造、风力发电叶片、海洋钻探、汽车构件、体育器材、医疗器械、建筑补强材料等行业，被誉为21世纪的“新材料之王”。

表：国外PAN基碳纤维原丝生产工艺

研制单位

溶剂

工艺路线

纺丝方法

日本东丽

二甲基亚砜

一步法

湿纺

日本东邦

氯化锌水溶液

一步法

湿纺

美国NASF

熔纺

日本三菱人造丝

二甲基乙酰胺

二步法

湿纺

二甲基甲酰胺

一步法

湿纺

日本爱克纶

NaSCN

二步法

湿纺

二甲基甲酰胺

二步法

湿纺

英国考特尔兹

NaSCN

一步法

湿纺

日本旭化成二甲基亚砜

二步法

干喷湿纺

根据基础原料不同，碳纤维主要分为三类：以聚丙烯腈(PAN)为原料高温碳化形成的碳纤维为PAN基碳纤维；以沥青、粘胶纤维为原料高温碳化形成的碳纤维分别为沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维。其中聚丙烯腈基碳纤维是目前碳纤维发展的主流，占世界碳纤维市场的80%以上。

碳纤维主要有四种产品形式：纤维、布料、预浸料坯和短切纤维。布料是指由碳纤维制成的织品；预浸料坯是将碳纤维按照一个方向一致排列，并将碳纤维或布料经树脂浸泡使其转化成片状；短切纤维指的是短丝。

表：碳纤维的主要用途及应用形态、种类

种类

用途

有关产业

丝束

高温隔热材料

电子、汽车、飞机、原子能

复合材料CFR

CF增强树脂(CFRP)密封材料

化学、石油工业、石油、汽车

功能材料(滑动、导电、耐腐蚀材料等)电子、电工、机械、宇航、飞机、化学

CF增强碳(CFRC)结构材料(重要较高模量的一次、二次结构用才)运动器材、飞机、宇航、电工、医疗

烧蚀材料

宇航

CF增强金属(CFRM)摩擦材料

汽车、铁道、飞机、机械

炭、石墨材料

钢铁、电工

CF增强水泥(CFRC)有关电池的基材

电力、汽车

建筑、土木材料

船舶、住宅建设 4.2 日本、美欧大厂垄断碳纤维供应

虽然碳纤维经过几十年的发展其生产工艺已经成熟，但其技术壁垒极高，目前全球仅少数国家具备大规模生产的能力。世界碳纤维主要产能集中在日本、美国、英国、德国、法国、韩国和我国的台湾省，主要生产商为日本的东丽、东邦人造丝、三菱人造丝三大集团和美国的卓尔泰克、阿克苏、和德国的SGL公司等。

世界小丝束碳纤维生产基本上被日本碳纤维生产厂家控制，主要是东丽(Toray)集团、东邦(Toho)集团和三菱(Mitsubishi)集团三大碳纤维生产企业，三者合计占据了全球小丝碳纤维名义产能的70%以上。大丝束碳纤维生产主要集中在美国、德国和日本，美国卓尔泰克(Zoltek)、德国西格里(SGL Group)和日本东邦(Toho)的大丝束碳纤维产能合计占全球大丝碳纤维名义产能的80%左右。

预计未来五年全球碳纤维产能将继续保持增长，其中小丝束碳纤维增速相对较慢，而大丝束碳纤维将快速增长。预计2014年全球碳纤维名义产能将达到11.09万吨，比2009年大幅增长38%。

4.3 碳纤维的需求快速增长

据《复合材料市场报告》克利斯.兰德(Chris Red)的统计数据，过去的2005-2010年全球碳纤维需求复合增长率近9%，预测2010-2018年碳纤维需求复合增长率将达到15.12%。AJR咨询公司托尼.罗伯次(Tony Roberts)预计2010-2018年碳纤维需求复合增长率为13.39%。增长的动力主要来自全球风能市场高速增长、汽车轻量化趋势对碳纤维的需求量大增，以及航空航天市场稳定增长。

预计2014年航空航天对碳纤维的需求1.3万吨，比2010年增长近80%；预计2018年全球市场对碳纤维需求量约1.6万吨。其中增长较快的是民用飞机、通用航空领域。表：民用航空业提高碳纤维需求

宇航工业

2008年

2009年

2010年

2014年

2018年

比2010年增长

民用飞机

3600

3500

4200

8500

11000

161.90%

军用飞机

580

500

550

800

900

63.64%

直升飞机

320

350

400

420

470

17.50%

通用航空

1350

1180

1000

1600

2000

100.00%

其他宇航

780

700

1100

1680

1630

48.18%

合计

6630

6230

7250

13000

16000

120.69% 中国大型飞机C919计划2012年完成详细设计，2014年实现首飞，2016年完成适航取证并投放市场。如果按照25%的复合材料重量占比测算，每架C919飞机所需复合材料在15吨左右，对应年需求量在2250吨，对碳纤维的需求增量很大。碳纤维在风能发电行业中主要用于风机叶片的载荷加强杆中，作为特大风力发电叶片的主要材料。目前，由于风能发电的成本相对低廉，全球风机装机容量的增速迅猛，大容量风机的应用将成为主要趋势。根据风电行业相关标准，2兆瓦以上风电设备必须采用碳纤维材料，随着国内风电装置大量建设，大丝束碳纤维需求量将有爆发式增长；2010年全球风能对碳纤维的需求量约5000吨，2014年将大幅提升至17000吨，2018年预计为35000吨，2010-2018年的需求复合增长率高达27%。

中国2010年累计风电装机容量约为4183万千瓦，其中2010年新增风电装机达1600万千瓦，占全球新增风电装机容量的46%。预计到2015年，我国将新建成6000万千瓦的装机容量。这需新增12000台5MW级风力发电机，约需使用碳纤维36000吨。预计到2020年中国风电装机有望达到15000万千瓦，未来十年复合增长率为19%。另外，碳纤维以其高比强度和抗拉弹性等优异的力学性能而被应用在高端汽车领域。汽车零部件轻量化、小型化已成为未来汽车工业发展的趋势。资料显示，汽车自重每减少100公斤，行使100公里可节约油0.3升。汽汽车工业中主要应用于发动机底盘、驱动轴、车身、车门、横梁、油箱、悬臂梁、钢板弹簧、减速器、变速器支架等。如果每辆北美的汽车用2.2kg碳纤维，那北美2010年1200万辆汽车的碳纤维总需求量就高达26.4万吨，汽车工业对碳纤维的需求潜力巨大。

其他领域中，碳纤维在建筑工程中的应用也很广泛，用作土木建筑的补强加固材料、钢筋替代材料、混凝土增强材料、斜拉悬索桥钢索代用材料等。我国2010年建筑补强使用碳纤维约380吨，到2012年预计将达到460吨以上。国家对电力需求的不断增长，要求输电线路的传输容量越来越大，碳纤维复合材料为芯部的新型电缆大量进入市场，将替代传统的普通钢芯电缆。仅对国内最大的电缆厂家的调查表明：该厂家已具备年生产8000公里长新型电缆能力，年需碳纤维500～800吨。5.中国炭素行业的挑战与机遇

5.1 特种石墨量少质差进口替代不是梦

一是特种石墨市场处于严重的供给不足状态，国内2010年总产能不足2万吨，实际产量约为9600吨，而需求量却超过5万吨，自给率约为20%。尤其是高质量的等静压特种石墨几乎都要进口，其中约80%来自日本，20%来自欧美。

二是规格偏低，国内大多厂商生产的等静压石墨规格一般在直径300-500mm，极少数达到600-700mm以上规格的产品，而日本等国已经具备了直径1000mm及以上的能力。三是特种石墨的性能差距，随着下游领域的发展，对等静压石墨的要求有更高纯度、高强度、颗粒更细等特性，尤其是在单晶炉向大规格化发展、核电领域以及金刚石加工中对等静压石墨的要求更高，而我国目前大多数企业尚不具备这个技术能力。

由于技术相对较低，国产特种石墨的价格大幅低于进口石墨，国内产品价格在6-12万元/吨之间，而进口石墨价格在18-20万元/吨。巨大的价格空间以及技术的不断攻克，进口替代未来不是梦。

5.2 碳纤维求索之路仍长新材料规划将催速 碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品，正受到越来越多人的关注，国内碳纤维生产线建设也异常热闹。作为战略性新兴产业的分支之一颇受关注，行业成长“动力十足”。据预测，2010年PAN基碳纤维的全球需求量将达4万-5万吨，到2014年将超过7.5万吨，预计到2018年需求量将达到11万吨。2010年我国碳纤维需求达1万吨左右。目前国内碳纤维生产企业有23家，总产能为4000吨/年，规模都在千吨以下。而实际产量不足2000吨，自给率不足20%，尤其是高性能的小丝束碳纤维基本依靠进口。

目前国内碳纤维发展面临两个瓶颈，一是原丝技术，二是碳化炉。尽管国内发展了几十年，但只能小规模生产T300的碳纤维，对于高强碳纤维T800、T1000，国内尚无生产能力，是国内欠缺高性能原丝与先进的碳化炉，而这些发达国家对我国实行技术封锁，一直难有突破。由于面临较高的技术壁垒，我国高性能碳纤维发展仍需攻关。在碳纤维应用方面，发达国家碳纤维应用比例分别是工业应用49%、航空航天19%、体育休闲32%；而我国是体育休闲占比最高达65%左右，工业应用约为31%，航空航天仅4%左右。6.重点公司

6.1 中钢吉炭(000928)——碳纤维发威

公司是国内最大的综合性炭素制品生产企业之一，主要有石墨电极、石墨阳极、炭块、特种炭制品、炭纤维制品等，目前石墨电极总产能11万吨/年。目前普通、高功率、超高功率石墨电极的比重已调整到2：4：4，公司计划未来再进一步扩大到0.5：4：5.5。

公司全资子公司神舟碳纤维公司是国防科工委唯一一家定制生产军用碳纤维的企业，每年提供约10吨左右碳纤维，毛利率在30%左右。另外，公司持有30%股权江城碳纤维。一期500t预计在2011年9月底投产；二期1500t。江城碳纤维公司生产的民用碳纤维主要是6K和12K的品种。

大股东中钢集团是国国资委直属的大型企业，下属仍有大量的炭素资产，未来有注入上市的可能性。四川炭素，产品主要是电极接头，也有一些电极本体，产能3-4万吨。上海新型石墨(浙江)生产特种石墨。鞍山热能院有8万吨煤系针状焦产能。江城碳纤维70%的股权。此外，公司所在地吉林省吉林市是科技部认定的唯一一个碳纤维产业化基地，这标志着吉林的碳纤维产业发展上升为国家发展战略层面，成为中国发展碳纤维产业的重点基地。6.2 博云新材(002297)——C/C王者

公司产品飞机刹车副、航天用炭/炭复合材料、汽车刹车片、高性能模具，都处于国际领先水平：公司依托中南大学，在国内粉末冶金复合材料领域形成了基础研究—应用研究—产业化的链条，能在短时间内将行业内最新的先进技术应用于规模生产中。

环保型高性能汽车刹车片技术改造工程将于年底完工，产能将达到2500万片。产能的释放将为公司带来积极的影响，消除公司汽车刹车片产能日益不足的问题，得以实现更好的经济效益，符合公司发展战略。

公司飞机刹车副产品国内市场份额第一，毛利率高，其产品凭借高性能、相对优惠的价格，正在逐渐替代国外同类产品。

公司与霍尼韦尔联合竞标取得中国商飞C919大型客机机轮、轮胎和刹车系统独家供应商资格，双方组建合资公司共同实施该项目。公司拟采取非公开发行募集5亿元人民币，用于投资公司与霍尼韦尔尔合资飞机机轮刹车系统项目、长沙鑫航飞机机轮项目等。公司意在提高在飞机机轮刹车系统及其配件的研发、设计、生产能力和延伸公司航空产品产业链。(公子战）

第五篇：石墨件项目申报材料

石墨件项目

申报材料

泓域咨询

MACRO

摘要

2000 年—2016 年，在我国申请石墨领域的专利共 15774 件。作为石墨资源大国和生产大国，在我国申请的石墨专利呈现逐年上升的趋势，特别是在 2011 年之后，专利申请量实现了井喷式增长。在这些专利中，我国机构申请的专利共有 14825 件，世界其他国家在我国申请的专利共有 949 件。我国申请的专利占据主导地位，所占比例达到 94%，较 2011 年提高了 2 个百分点。国外在华专利申请仅占 6%。

该石墨件项目计划总投资 19333.14 万元，其中：固定资产投资16504.62 万元，占项目总投资的 85.37%；流动资金 2828.52 万元，占项目总投资的 14.63%。

达产年营业收入 19640.00 万元，总成本费用 15550.72 万元，税金及附加 297.53 万元，利润总额 4089.28 万元，利税总额 4950.85 万元，税后净利润 3066.96 万元，达产年纳税总额 1883.89 万元；达产年投资利润率21.15%，投资利税率 25.61%，投资回报率 15.86%，全部投资回收期 7.80年，提供就业职位 339 个。

报告目的是对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案分析和论证，在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成本低的建设方案，最终使得项目承办单位建设项目所产生的经济效益和社会效益达到协调、和谐统一。

石墨是中国少有的具有国际竞争优势的矿产之一，在锂电池、军工、节能环保领域用途广阔。为改变当前中国石墨产业低端化，资源浪费严重的现状，中国建材、中国宝安等公司通过投资深加工产业链，开始了行业整合。此外，受新能源、新材料需求的影响，石墨的子行业石墨烯和人造金刚石等也将迎来新的发展机遇，黄河旋风、豫金刚石、方大碳素等最具代表性的企业将迎来发展良机。

报告主要内容：概述、建设背景、市场前景分析、产品规划分析、项目选址评价、建设方案设计、项目工艺技术、环境保护概述、企业卫生、风险性分析、项目节能方案、实施方案、项目投资方案分析、项目经济效益分析、综合评价说明等。

石墨件项目申报材料目录

第一章

概述

第二章

建设背景

第三章

市场前景分析

第四章

产品规划分析

第五章

项目选址评价

第六章

建设方案设计

第七章

项目工艺技术

第八章

环境保护概述

第九章

企业卫生

第十章

风险性分析

第十一章

项目节能方案

第十二章

实施方案

第十三章

项目投资方案分析

第十四章

项目经济效益分析

第十五章

项目招投标方案

第十六章

综合评价说明

第一章

概述

一、项目承办单位基本情况

（一）公司名称

xxx 投资公司

（二）公司简介

公司自成立以来，坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本，强调服务，一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革，实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一，质量第一，信誉第一”为原则，在产品质量上精益求精，追求完美，对客户以诚相待，互动双赢。我们将不断超越自我，继续为广大客户提供功能齐全，质优价廉的产品和服务，打造一个让客户满意，对员工关爱，对社会负责的创新型企业形象！公司一直秉承“坚持原创，追求领先”的经营理念，不断创造令客户惊喜的产品和服务。

公司紧跟市场动态，不断提升企业市场竞争力。基于大数据分析考虑用户多样化需求，以此为基础制定相应服务策略的市场及经营体系，并综合考虑用户端消费特征，打造综合服务体系。公司自建成投产以来，每年均快速提升生产规模和经济效益，成为区域经济发展速度较快、综合管理效益较高的企业之一；项目承办单位技术力量相当雄厚，拥有一批知识丰

富、经营管理经验精湛的专业化员工队伍，为研制、开发、生产项目产品奠定了良好的基础。

公司通过了 ISO 质量管理体系认证，并严格按照上述管理体系的要求对研发、采购、生产和销售等过程进行管理，同时以客户提出的品质要求为基础，建立了完整的产品质量控制体系，保证产品质量的优质、稳定。公司建立了《产品开发控制程序》、《研发部绩效管理细则》等一系列制度，对研发项目立项、评审、研发经费核算、研发人员绩效考核等进行规范化管理，确保了良好的研发工作运行环境。

（三）公司经济效益分析

上一，xxx 投资公司实现营业收入 15120.13 万元，同比增长23.48%（2874.97 万元）。其中，主营业业务石墨件生产及销售收入为13291.57 万元，占营业总收入的 87.91%。

上主要经济指标

序号 项目 第一季度 第 二季度 第三季度 第四季度 合计 1

营业收入

3175.23

4233.64

3931.23

3780.03

15120.13

主营业务收入

2791.23

3721.64

3455.81

3322.89

13291.57

2.1

石墨件(A)

921.11

1228.14

1140.42

1096.55

4386.22

2.2

石墨件(B)

641.98

855.98

794.84

764.27

3057.06

2.3

石墨件(C)

474.51

632.68

587.49

564.89

2259.57

2.4

石墨件(D)

334.95

446.60

414.70

398.75

1594.99

2.5

石墨件(E)

223.30

297.73

276.46

265.83

1063.33

2.6

石墨件(F)

139.56

186.08

172.79

166.14

664.58

2.7

石墨件(...)

55.82

74.43

69.12

66.46

265.83

其他业务收入

384.00

512.00

475.43

457.14

1828.56

根据初步统计测算，公司实现利润总额 3778.87 万元，较去年同期相比增长 596.84 万元，增长率 18.76%；实现净利润 2834.15 万元，较去年同期相比增长 280.91 万元，增长率 11.00%。

上主要经济指标

项目 单位 指标 完成营业收入

万元

15120.13

完成主营业务收入

万元

13291.57

主营业务收入占比

87.91%

营业收入增长率（同比）

23.48%

营业收入增长量（同比）

万元

2874.97

利润总额

万元

3778.87

利润总额增长率

18.76%

利润总额增长量

万元

596.84

净利润

万元

2834.15

净利润增长率

11.00%

净利润增长量

万元

280.91

投资利润率

23.27%

投资回报率

17.45%

财务内部收益率

20.62%

企业总资产

万元

29597.93

流动资产总额占比

万元

36.89%

流动资产总额

万元

10918.94

资产负债率

39.63%

二、项目建设符合性

（一）产业发展政策符合性

由 xxx 投资公司承办的“石墨件项目”主要从事石墨件项目投资经营，其不属于国家发展改革委《产业结构调整指导目录（2011 年本）》（2013年修正）有关条款限制类及淘汰类项目。

（二）项目选址与用地规划相容性

石墨件项目选址于 xxx 产业基地，项目所占用地为规划工业用地，符合用地规划要求，此外，项目建设前后，未改变项目建设区域环境功能区划；在落实该项目提出的各项污染防治措施后，可确保污染物达标排放，满足 xxx 产业基地环境保护规划要求。因此，建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。

（三）“ 三线一单 ” 符合性

1、生态保护红线：石墨件项目用地性质为建设用地，不在主导生态功能区范围内，且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内，符合生态保护红线要求。

2、环境质量底线：该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求，有一定的环境容量，符合环境质量底线要求。

3、资源利用上线：项目营运过程消耗一定的电能、水，资源消耗量相对于区域资源利用总量较少，符合资源利用上线要求。

4、环境准入负面清单：该项目所在地无环境准入负面清单，项目采取环境保护措施后，废气、废水、噪声均可达标排放，固体废物能够得到合理处置，不会产生二次污染。

三、项目概况

（一）项目名称

石墨件项目

目前，国内石墨烯相关企业主要有宁波墨西、常州第六元素、常州二维碳素、厦门凯纳、鸿纳新材料、德阳烯碳等。从分布来看，已基本形成以长三角、珠三角和京津冀鲁区域为产业集群，多地分布式发展的石墨烯产业格局。

石墨是有机成因的碳质物变质而成，最常见于大理岩、片岩或片麻岩中。煤层可经热变质作用部分形成石墨，而少量石墨则是火成岩的原生矿物。

（二）项目选址

xxx 产业基地

（三）项目用地规模

项目总用地面积 57462.05平方米（折合约 86.15 亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数 64.10%，建筑容积率 1.13，建设区域绿化覆盖率5.84%，固定资产投资强度 191.58 万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积 57462.05平方米，建筑物基底占地面积 36833.17平方米，总建筑面积 64932.12平方米，其中：规划建设主体工程 51051.01平方米，项目规划绿化面积 3791.34平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计 140 台（套），设备购置费 6390.79 万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量 1254094.16 千瓦时，折合 154.13 吨标准煤。

2、项目年总用水量 17038.33 立方米，折合 1.46 吨标准煤。

3、“石墨件项目投资建设项目”，年用电量 1254094.16 千瓦时，年总用水量 17038.33 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）155.59 吨标准煤/年。达产年综合节能量 46.47 吨标准煤/年，项目总节能率 26.76%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合 xxx 产业基地发展规划，符合 xxx 产业基地产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理

措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资 19333.14 万元，其中：固定资产投资 16504.62 万元，占项目总投资的 85.37%；流动资金 2828.52 万元，占项目总投资的 14.63%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入 19640.00 万元，总成本费用 15550.72 万元，税金及附加 297.53 万元，利润总额 4089.28 万元，利税总额 4950.85 万元，税后净利润 3066.96 万元，达产年纳税总额 1883.89 万元；达产年投资利润率 21.15%，投资利税率 25.61%，投资回报率 15.86%，全部投资回收期7.80 年，提供就业职位 339 个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划 12 个月。

认真做好施工技术准备工作，预测分析施工过程中可能出现的技术难点，提前进行技术准备，确保施工顺利进行。

四、项目 评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合 xxx 产业基地及 xxx 产业基地石墨件行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进 xxx

产业基地石墨件产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx 投资公司为适应国内外市场需求，拟建“石墨件项目”，本期工程项目的建设能够有力促进 xxx 产业基地经济发展，为社会提供就业职位 339 个，达产年纳税总额 1883.89 万元，可以促进 xxx 产业基地区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率 21.15%，投资利税率 25.61%，全部投资回报率 15.86%，全部投资回收期 7.80 年，固定资产投资回收期 7.80 年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、发挥民间投资在制造业发展中的作用，关键是要为广大民营企业创造一个平等参与市场竞争的制度和政策环境。国务院把简政放权、放管结合、优化服务作为全面深化改革特别是供给侧结构性改革的重要内容，作为推动大众创业万众创新和培育发展新动能的重要抓手，为推动经济转型升级、扩大就业、保持经济平稳运行发挥了重要作用。

综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

五、主要经济指标

主要经济指标一览表

序号 项目 单位 指标 备注

占地面积

平方米

57462.05

86.15 亩

1.1

容积率

1.13

1.2

建筑系数

64.10%

1.3

投资强度

万元/亩

191.58

1.4

基底面积

平方米

36833.17

1.5

总建筑面积

平方米

64932.12

1.6

绿化面积

平方米

3791.34

绿化率 5.84%

总投资

万元

19333.14

2.1

固定资产投资

万元

16504.62

2.1.1

土建工程投资

万元

4716.91

2.1.1.1

土建工程投资占比

万元

24.40%

2.1.2

设备投资

万元

6390.79

2.1.2.1

设备投资占比

33.06%

2.1.3

其它投资

万元

5396.92

2.1.3.1

其它投资占比

27.92%

2.1.4

固定资产投资占比

85.37%

2.2

流动资金

万元

2828.52

2.2.1

流动资金占比

14.63%

收入

万元

19640.00

总成本

万元

15550.72

利润总额

万元

4089.28

净利润

万元

3066.96

所得税

万元

1.13

增值税

万元

564.04

税金及附加

万元

297.53

纳税总额

万元

1883.89

利税总额

万元

4950.85

投资利润率

21.15%

投资利税率

25.61%

投资回报率

15.86%

回收期

年

7.80

设备数量

台（套）

140

年用电量

千瓦时

1254094.16

年用水量

立方米

17038.33

总能耗

吨标准煤

155.59

节能率

26.76%

节能量

吨标准煤

46.47

员工数量

人

339

第二章

建设背景

一、石墨件项目背景分析

2000 年—2016 年，在我国申请石墨领域的专利共 15774 件。作为石墨资源大国和生产大国，在我国申请的石墨专利呈现逐年上升的趋势，特别是在 2011 年之后，专利申请量实现了井喷式增长。在这些专利中，我国机构申请的专利共有 14825 件，世界其他国家在我国申请的专利共有 949 件。我国申请的专利占据主导地位，所占比例达到 94%，较 2011 年提高了 2 个百分点。国外在华专利申请仅占 6%。

2000 年—2016 年，世界各国在我国共申请石墨领域的专利 949 项。从申请趋势来看，2000 年—2013 年，国外在我国的专利申请总体呈上升趋势，但自 2013 年之后，国外在华专利申请的数量下降明显。从图1 可以看出，美国、日本、德国和韩国是在我国申请石墨专利较多的国家，四国专利申请量占各国在华专利申请总量的 84.0%，其中美国的311 件专利占国外在华专利申请总量的 32.8%，日本（272 件）为28.7%，韩国（126 件）为 13.3%，德国（88 件）为 9.3%。

据图 2 所示，世界各国在我国进行专利申请的机构多以企业为主，共申请专利 784 件，所占比例达到 82.6%。其次是大学（112 件）的11.8%，研究机构（35 件）的 3.7%，其它（18 件）为 1.9%。

此外，采用联合方式申请的专利共有 102 件，占国外在华专利总量的 10.7%，涉及日本、美国、法国、德国、韩国等国，其中日本此类专利数达到 30 个，占联合总数的 29.4%。从联合方式看，日本多以企业与企业联合为主，其它国家除了企业间的联合外，还有企业与大学或企业与科研机构联合等。

世界各国在我国申请的石墨专利全部分布在石墨的深加工和应用环节，在采矿、选矿环节并未涉及到专利的申请。应用环节是国外专利的主要集中区域，占全部专利总数的 73.0%，而石墨复合材料、石墨烯、电极电刷三个领域的专利数占应用环节专利数的 67.5%，较该三种领域专利数量在 2011 年占应用环节的比重（48%）有了较大的提升。在深加工环节主要集中在加工工艺方法，所占比例为 50%。

世界各国在我国的专利申请主要集中在 C 部（化学、冶金）、H 部（电学）、B 部（作业、运输），专利数量分别为 528 件、267 件、84件，三部技术占专利总数的 92.6%，其中 C 部所占比例最多，达到55.6%。H 部为 28.1%，B 部为 8.9%。

从专利 IPC 技术领域小类排名情况来看（图 5），该 20 类 IPC 技术领域的专利数量占专利总量的 83.2%。其中，排在前 3 位的是 C01B（非金属元素；其化合物）、H01M（用于直接转变化学能为电能的方

法或装置，例如电池组）、H01L（半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件），分别占国外在华专利总量的 35.9%、12.2%、9.6%。

我国在石墨采选环节出现了专利，但数量较少，仅占专利总量的0.2%。深加工环节的专利数量占总量的 21.9%，其中 80.6%集中在加工设备、加工工艺方法。应用环节的专利数量占专利总量的 77.9%，由此可见石墨应用环节也是我国石墨专利领域高度关注的环节。在此环节，石墨烯专利尤其明显，占应用环节的 49.6%，其次是石墨复合材料的23.3%、电极/电刷的 9.0%，最少是柔性石墨的 0.5%。2011 年之后，我国研发机构的研究重点逐步向石墨领域的高端应用环节转移，高端应用环节专利数量的比重由 2011 年的 73.1%提高了近5 个百分点。同时，研究领域主要集中在石墨加工的工艺和方法、石墨复合材料以及石墨烯等方面，尤其针对石墨烯开展的研究较为突出，而对石墨加工设备的研究开发投入程度放缓，专利比重降低较大。

二、石墨件项目建设必要性分析

石墨是中国少有的具有国际竞争优势的矿产之一，在锂电池、军工、节能环保领域用途广阔。为改变当前中国石墨产业低端化，资源浪费严重的现状，中国建材、中国宝安等公司通过投资深加工产业链，开始了行业整合。此外，受新能源、新材料需求的影响，石墨的子行

业石墨烯和人造金刚石等也将迎来新的发展机遇，黄河旋风、豫金刚石、方大碳素等最具代表性的企业将迎来发展良机。

石墨是一种战略资源，素有“黑金子”的美称，由于石墨所特有的金属和非金属双重工艺技术特性决定了石墨产品的重要性和不可替代性，广泛应用于电子、军事、航天、国防、核工业等领域，是我国继稀土之外的又一优势矿产。我国石墨矿储量占世界总储量的 75%，生产量占世界总产量的 72%，石墨是我国少有的几种具有国际竞争优势的矿产之一。

然而，和稀土碰到的窘境一样，我国的石墨产业也由于门槛低导致资源开采过度，产业低端化、深加工技术滞后、少数公司垄断控制、缺乏统一规划和监管等，发展受到严重制约。因此，随着“十二五”期间新材料、新能源产业的发展，石墨的战略意义逐步凸显，行业整合也已经迫在眉睫。

基于我国石墨产业存在的问题，目前应统一规划，控制石墨产量规模，制定企业环保投入额度和标准，提高入行门槛，淘汰小的、工艺落后的采选和加工企业；另外以科技为先导，加大投入，大力调整产品结构，提高深加工产品的比例，提高产品的档次和科技含量，从而实现产业整体升级。

石墨烯是一种由碳原子按照六边形进行排布并相互连接而成的碳分子，其结构非常稳定。石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点，在电子、航天军工、新能源、新材料等领域有广泛应用。2010 年，英国曼彻斯特大学科学家安德烈• 海姆和康斯坦丁• 诺沃肖洛夫，因在石墨烯材料方面的卓越研究获得了诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖提升了石墨烯在全球的关注度，预计相关生产、应用的研发投入将大幅增加。

国内石墨烯行业量产仍在摸索阶段，目前最大的应用还是为各大科研院校的实验使用，规模化供应及下游大规模产业应用需求尚还没有形成，各大科研院校及一些石墨产品生产企业，只能小量生产石墨烯样品，并没有规模化生产的能力。随着科技的进步和产业升级，在相关政策支持和引导下，一旦石墨烯产能大规模形成，石墨烯行业将迎来高速发展。

第三章

市场前景分析

一、石墨件行业分析

石墨是有机成因的碳质物变质而成，最常见于大理岩、片岩或片麻岩中。煤层可经热变质作用部分形成石墨，而少量石墨则是火成岩的原生矿物。

石墨由于其特殊结构，具有耐高温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性，一直是军工与现代工业及高、新、尖技术发展中不可或缺的重要战略资源，石墨应用范围广泛，国际曾有专家预言“20 世纪是硅的世纪，21 世纪将是碳的世纪”。

此外，石墨在原子能工业领域也有广泛应用，石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，铀——石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点，稳定，耐腐蚀的性能，而石墨完全可以满足上述要求。

此外，在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴，导弹的鼻锥，宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。

近年来石墨的主要消费国主要是日本、中国、美国、德国和英国等。石墨行业消费结构为:耐火材料占总消费量的 26%、铸造 15%、润

滑剂 14%、制动衬片 13%、铅笔 7%。其它（碳刷、电池、膨胀石墨等）25%。

石墨可制取耐火材料、导电材料、散热材料、密封材料、隔热材料、耐高温材料和防辐射材料等，石墨功能材料广泛应用于冶金、化工、机械设备、新能源汽车、核电、电子信息、航空航天和国防等行业。

二、石墨件市场分析预测

目前，国内石墨烯相关企业主要有宁波墨西、常州第六元素、常州二维碳素、厦门凯纳、鸿纳新材料、德阳烯碳等。从分布来看，已基本形成以长三角、珠三角和京津冀鲁区域为产业集群，多地分布式发展的石墨烯产业格局。

长三角地区是我国石墨烯产业发展较早的地区，同时产业链也较为完善。该地区依托当地良好的产业发展平台以及完善的产业发展体系，形成了涵盖石墨烯制备、新能源、复合材料、热管理等领域的综合产业发展模式。

珠三角地区石墨烯产业链下游应用市场发展较快，尤其是在石墨烯的生产、设备制造方面具有较大的优势。以此为基础，珠三角地区的企业主要布局于材料、电加热、大健康、新能源等下游应用领域，产业发展路径较为清晰。

京津冀地区围绕北京进行石墨烯技术的创新与产业协同，以推进低成本石墨烯及装备技术进步和产业化为目标，构建产业链并推动链上各个环节协同联动和良性互动，进一步整合三地资源，形成京津冀战略性新兴产业高地。

此外，山东省也是国内石墨烯产业极具发展势头的地区之一。目前，山东省已具备了石墨烯产业链雏形，相关企业积极布局于石墨烯原材料、石墨烯装备、防腐涂料、导电油墨、锂离子电池、石墨烯改性橡胶密封件、石墨烯水处理材料等方面。

第四章

产品规划分析

一、产品规划

项目主要产品为石墨件，根据市场情况，预计年产值 19640.00 万元。

坚持把项目产品需求市场作为创业工作的出发点和落脚点，根据市场的变化合理调整产品结构，真正做到市场需要什么产品就生产什么产品，市场的热点在哪里，创新工作的着眼点就放在哪里；针对市场需求变化合理确定项目产品生产方案，增加产品高附加值，能够满足人们对项目产品的需求。项目承办单位计划在项目建设地建设项目，具有得天独厚的地理条件，与 xx 省同行业其他企业相比，拥有“立地条件好、经营成本低、投资效益高、比较竞争力强”的优势，因此，发展相关产业前景广阔。

二、建设规模

（一）用地规模

该项目总征地面积 57462.05平方米（折合约 86.15 亩），其中：净用地面积 57462.05平方米（红线范围折合约 86.15 亩）。项目规划总建筑面积 64932.12平方米，其中：规划建设主体工程 51051.01平方米，计容建筑面积 64932.12平方米；预计建筑工程投资 4716.91 万元。

（二）设备购置

项目计划购置设备共计 140 台（套），设备购置费 6390.79 万元。

（三）产能规模

项目计划总投资 19333.14 万元；预计年实现营业收入 19640.00 万元。

第五章

项目选址评价

一、项目选址原则

二、项目选址

该项目选址位于 xxx 产业基地。

园区是 1999 月被省政府批准的省级园区。园区规划面积 15平方公里。全区工业企业 300 家，其中“三资”企业 65 家，骨干企业 20 家，工业总产值 80 亿元，比上年增长 11.3%。园区始终把招商引资工作放在首位，2016 年利用外资 6000 万元，今年到位境外资金 8500 万元，建成和正在建设的合资项目 25 个。

三、建设条件分析

项目承办单位已经培养和集聚了一大批具有丰富经验的项目产品生产专业技术和管理人才，通过引进和内部培养，搭建了一支研究方向多元、完整的专业研发团队，形成了核心技术专家、关键技术骨干、一般技术人员的完整梯队。当地相关行业的前列，具有显著的人才优势；项目承办单位还与多家科研院所建立了长期的紧密合作关系，并建立了向科研开发倾斜的奖励机制，每年都拿出一定数量的专项资金用于对重点产品及关键工艺开发的奖励。项目周边市场存在着巨大的项目产品需求空间，与此同时，项目建设地也成为资本市场追逐的热点，而且项目已经列入当地经济总体发展规划和项目建设地发展规划，符合地区规划要求。

四、用地控制指标

五、用地总体要求

本期工程项目建设规划建筑系数 64.10%，建筑容积率 1.13，建设区域绿化覆盖率 5.84%，固定资产投资强度 191.58 万元/亩。

土建工程投资一览表

序号 项目 占地面积（㎡）

基底面积（㎡）

建筑面积（㎡）

计容面积（㎡）

投资（万元）

主体生产工程

26041.05

26041.05

51051.01

51051.01

4079.39

1.1

主要生产车间

15624.63

15624.63

30630.61

30630.61

2529.22

1.2

辅助生产车间

8333.14

8333.14

16336.32

16336.32

1305.40

1.3

其他生产车间

2083.28

2083.28

2960.96

2960.96

244.76

仓储工程

5524.98

5524.98

9022.72

9022.72

524.36

2.1

成品贮存

1381.24

1381.24

2255.68

2255.68

131.09

2.2

原料仓储

2872.99

2872.99

4691.81

4691.81

272.67

2.3

辅助材料仓库

1270.75

1270.75

2075.23

2075.23

120.60

供配电工程

294.67

294.67

294.67

294.67

19.27

3.1

供配电室

294.67

294.67

294.67

294.67

19.27

给排水工程

338.87

338.87

338.87

338.87

17.23

4.1

给排水

338.87

338.87

338.87

338.87

17.23

服务性工程

3499.15

3499.15

3499.15

3499.15

203.35

5.1

办公用房

1473.25

1473.25

1473.25

1473.25

96.02

5.2

生活服务

2025.90

2025.90

2025.90

2025.90

98.79

消防及环保工程

987.13

987.13

987.13

987.13

64.54

6.1

消防环保工程

987.13

987.13

987.13

987.13

64.54

项目总图工程

147.33

147.33

147.33

147.33

-331.14

7.1

场地及道路硬化

9851.71

1690.70

1690.70

7.2

场区围墙

1690.70

9851.71

9851.71

7.3

安全保卫室

147.33

147.33

147.33

147.33

绿化工程

3997.47

139.91

合计

36833.17

64932.12

64932.12

4716.91

六、节约用地措施

在项目建设过程中，项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项目建设地对投资项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。土地既是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济可持续发展必不可少的条件，因此，项目承办单位在利用土地资源时，严格执行国家有关行业规定的用地指标，根据建设内容、规模和建设方案，按照国家有关节约土地资源要求，合理利用土地。投资项目依托项目建设地已有生活设施、公共设施、交通运输设施，建设区域少建非生产性设施，因此，有利于节约土地资源和节省建设投资。

七、总图布置方案

（一）平面布置总体设计原则

根据项目承办单位发展趋势，综合考虑工艺、土建、公用等各种技术因素，做到总图合理布置，达到“规划投资省、建设工期短、生产成本低、土地综合利用率高”的效果。同时考虑用地少、施工费用节约等要求，沿围墙、路边和可利用场地种植花卉、树木、草坪及常绿植物，改善和美化生产环境。

（二）主要工程布置设计要求

项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置，方便生产、生活、运输组织及消防要求，所有道路均采用水泥混凝土路面，其坡路及弯道等均按国家现行有关规范设计。

（三）绿 化设计

（四）辅助工程设计

1、

2、投资项目水源来自场界外的项目建设地市政供水管网，项目建设区现有给、排水系统设施完备可以满足投资项目使用要求。项目拟安装使用节水型设施或器具，定期对供水、用水设施、设备、器具进行维修、保养；对泵房、水池、水箱安装液位控制系统，以防溢水、跑水，从而造成水资源的浪费。

3、低压配电系统采用 TN 接地型式；车间配电室采用 TN-S 型三相五线制，变压器中性点直接接地，所有电气设备外壳及外露可导电的金属部分

必须与 PE 线可靠连接为一体；保护接地、过电压保护接地和防雷接地共用，构成共用接地系统，所有接地电阻 R≤1.00 欧姆。车间电缆进户处要做重复接地，接地电阻小于 10.00 欧姆，其他特殊设备的工作接地电阻应按满足相应设备的接地电阻要求。

4、场外运输主要为原材料的供给以及产品的外运；产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决，项目建设地社会运输力量充足，可满足投资项目场外远距离运输的需求。场内运输系统的设计要注意物料支撑状态的选择，尽量做到物料不落地，使之有利于搬运；运输线路的布置，应尽量减少货流与人流相交叉，以保证运输的安全。

5、厂房内部散发较大热量的生产设备区域，采用局部封闭进行机械送、排风；当排出废气不能达到排放标准时必须设置空气净化设备。

八、选址综合评价

项目承办单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后，充分考虑了项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件，项目经营期所需的内外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等，通过建设条件比选最终选定的项目最佳建设地点―项目建设地，投资项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好，可保证项目的建设和正常经营，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为项目建设提供了良好的投资环境。项目承办单位通过对可供选择的建设地区进行

缜密比选后，充分考虑了项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件，项目经营期所需的内外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等，通过建设条件比选最终选定的项目最佳建设地点―项目建设地，投资项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好，可保证项目的建设和正常经营，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为项目建设提供了良好的投资环境。

第六章

建设方案设计

一、建筑工程设计原则

项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。建筑物平面设计以满足生产工艺要求为前提，力求生产流程布置合理，尽量做到人货分流，功能分区明确，符合《建筑设计防火规范》（GB50016）要求。

二、项目总平面设计要求

本工程项目位于项目建设地，本次设计通过与建设方的多次沟通、考察、论证，最后达成共识。

三、土建工程设计年限及安全等级

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定，投资项目建筑物结构设计符合根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定，投资项目建筑物结构设计符合Ⅷ度抗震设防的要求，基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为乙类，各建筑物均采取相应抗震构造设计。砌体结构应按规范设置地圈梁及构造柱，建筑物耐火等级为Ⅱ级。

四、建筑工程设计总体要求

项目总体布置要按照使用功能要求，进行功能分区，做到人流、车流路线通畅，空间布置和周围环境协调，同时，应符合相应满足噪音控制、采光、透视、日照、温度、净化等及其他特殊要求；所有建筑物设计应满足防火、防空、防腐、防盗等要求；环境美化、绿化要同周围环境协调并且别致新颖有特色；所有建筑物设计，应尽可能采用布置一体化、尺寸模数化、构件标准化，以便于施工和降低成本。

五、土建工程建设指标

本期工程项目预计总建筑面积 64932.12平方米，其中：计容建筑面积64932.12平方米，计划建筑工程投资 4716.91 万元，占项目总投资的24.40%。

第七章

项目工艺技术

一、原辅材料采购及管理

验收材料应根据领料单或原始凭证进行清点实测验收，发现规格、质量、数量不符等问题应及时与有关人员联系处理；做好原辅材料原始记录和资料积累，及时准确地做好月报、季报和各种统计报表工作。原材料仓库按品种分类存储；库内原辅材料的保管应按批号分存，建立严格的入库、分发制度，坚决杜绝分发差错，坚决杜绝因混批错号、混用原材料而造成的质量事故。

二、技术管理特点

项目产品制造执行系统（MES）：制造执行系统的作用是在项目承办单位信息系统中承上启下，在生产过程与管理之间架起了一座信息沟通的桥梁，对生产过程进行及时响应，使用准确的数据对生产过程进行控制和调整。在项目产品制造过程中，根据客户需要直接或间接将产品的生产、检验要求转化为公司内部质量控制标准，加强过程控制，确保产品制造质量的稳定。项目承办单位“倡导预防、健康安全、遵纪守法、持续和谐”的质量方针，实现持续改进。

三、项目工艺技术设计方案

（一）工艺技术方案要求

建立完善柔性生产模式；投资项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点，因此，项目产品规格品种多样，单批生产数量较小，多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期；项目承办单位将建设先进的柔性制造生产线，并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节，可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优势和质量控制水平，同时，降低故障率、提高性价比，使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水平。对于项目产品生产技术方案的选用，遵循“技术上先进可行，经济上合理有利，综合利用资源”的进步原则，采用先进的集散型控制系统，由计算机统一控制整个生产线的各工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗。以生产项目产品为基础，以提高质量为前提，在充分考虑经济条件以及生产过程中人流、物流、信息流合理顺畅的基础上，优先选用安全可靠、技术先进、工艺成熟、投资省、占地少、运行费用低、操作管理方便的生产技术工艺。

（二）项目技术优势分析

投资项目采用国内先进的产品技术，该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点，其技术特性属于技术密集型，该技术具备以下优势：技术设备投资和产品生产成本低，具有较强的经济合理性；投资项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。

四、设备选型方案

项目承办单位通过对相关工艺设备、检测设备生产厂家的技术力量及信誉程度进行详细的了解，并通过现场参观、技术交流等方式，对生产厂家的生产设备、质量控制等环节进行较全面的对比和分析，在此基础上，初步确定在交货期、质量保障、价格优惠、售后服务及付款方式等方面都有一定优势的厂家。投资项目的生产设备及检测设备以工艺需要为依据，满足工艺要求为原则，并尽量体现其技术先进性、生产安全性和经济合理性，以及达到或超过国家相关的节能和环境保护要求；先进的生产技术和装备是保证产品质量的关键，因此，工艺装备必须选择国内外著名生产厂商的产品，并且在保证产品质量的前提下，优先选用国产的名牌节能环境保护型产品。

项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备，预计购置安装主要设备共计 140 台（套），设备购置费 6390.79 万元。

第八章

环境保护概述

工业生产是物质财富的主要来源，工业化是现代国家不可逾越的发展阶段。必须认识到，人类的工业化进程对生态环境造成了损害，但历史和辩证地看，工业生产的创造性与污染排放破坏性之间的矛盾，正是工业活动持续改善人类生存境况的内在动力机制。未来五年，是落实制造强国战略的关键时期，是实现工业绿色发展的攻坚阶段。资源与环境问题是人类面临的共同挑战，推动绿色增长、实施绿色新政是全球主要经济体的共同选择，资源能源利用效率也成为衡量国家制造业竞争力的重要因素，推进绿色发展是提升国际竞争力的必然途径。我国工业总体上尚未摆脱高投入、高消耗、高排放的发展方式，资源能源消耗量大，生态环境问题比较突出，形势依然十分严峻，迫切需要加快构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的绿色制造体系。加快推进工业绿色发展，也是推进供给侧结构性改革、促进工业稳增长调结构的重要举措，有利于推进节能降耗、实现降本增效，有利于增加绿色产品和服务有效供给、补齐绿色发展短板。

一、建设区域环境质量现状

根据环境质量监测部门最近监测数据显示，项目建设地声环境功能区划为Ⅱ类区，声环境质量标准执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）中Ⅱ类区标准：昼间 60.00dB（A）、夜间 50.00dB（A）。

二、建设期环境保护

（一）建设期大气环境影响防治对策

施工车辆在进入施工场地时，需减速行驶以减少施工场地扬尘，建议行驶速度不大于 5.00 千米/小时，此时的扬尘量可减少为一般行驶速度（15.00 千米/小时计）情况下的三分之一；另一方面缩短怠速、减速和加速的时间，增加正常运行时间，减轻车辆尾气排放对周围环境的影响。对建设期烹饪油烟治理措施：项目建设期间建筑队伍生活炉灶排放的油烟，根据厨房灶头风量选择安装合适的油烟净化器，同时使用天然气、液化气等清洁燃料，以减轻对周围大气环境造成的影响；建设期烹饪油烟废气排放量较少，且为间歇排放，因此，对环境空气质量影响较小；如果有条件，建议施工单位组织员工就餐由外购解决。通过采取以上措施，投资项目在建设期间对项目区域大气环境影响较小。

（二）建设期噪声环境影响防治对策

尽量采用低噪声的施工设备，如以液压工具代替气压工具，同时，尽可能采用噪声低的施工方法，施工机械应尽可能放置于对周围敏感点造成影响最小的地点。

（三）建设期水环境影响防治对策

施工单位应设置临时厕所等生活设施；施工人员生活所产生的少量生活废水，主要污染物是：COD、氨氮、SS 等，生活废水经临时化粪池处理，达到《污水综合排放标准》（GB8978）Ⅱ级标准后排入附近的水体，对受纳水体的水质影响较小。

（四）建设期固体废弃物环境影响防治对策

施工单位在开工前，应当与当地环境卫生行政主管部门签订环境卫生责任书，对施工过程中产生的渣土和各类建筑垃圾应当及时清理，保持施工现场整洁；在建设期间，应认真核实土石方量避免多余弃土，多余废弃物和弃土必须及时清运，以免影响周围环境。项目建设期间将有一定数量的废弃建筑材料，如：砂石、石灰、混凝土、废砖、弃土、土石方、废弃的包装材料等；处置不当将会对周围环境产生影响；根据调查资料分析，投资项目挖填土方量基本能够达到土方平衡，没有取土场和弃土堆。随着主体工程、道路的陆续建成，场区内不渗漏的地面增加，从而提高了暴雨地表径流量，缩短了径流时间，水道系统在暴雨条件下将有可能改变原来的排泄方式，排出的暴雨雨水将增加接受水体的污染负荷，因此，建设期的水土流失问题必须采取必要的措施加以控制。

（五）建设期生态环境保护措施

三、运营期环境保护

（一）运营期废水影响分析及防治对策

为保持地面的清洁和主体工程具备适宜的温度和湿度，根据生产工艺的要求，每天要对车间地面进行冲洗，冲洗车间地坪用水排至场区污水处理系统进行分质处理，清洗水经过滤去除固体杂物，达到再生水水质指标后由专用排水管道排入沉淀池，经物理性沉淀后进入污水处理系统，治理

后的废水达到《污水综合排放标准》（GB8978）Ⅰ级排放要求，用于绿化、喷洒路面，或作为循环水补水，对项目建设区水环境质量影响较小。清净水回收系统采用专用管道和设施收集工艺设备工艺排水、循环水的反洗排水。部分排水回收利用，部分污水送入污水处理系统处理后达到再生水水质指标后作为循环水补水。

（二）运营期废气影响分析及防治对策

危险废弃物治理措施，包括：废弃矿物油、含油废布或手套等，场区暂存后送至危险固体废弃物处置中心进行合理处置。焊装工序通风机风量为 2000.00?/h，废气中焊接烟尘排放浓度为 0.19mg/?，符合《工作场所有害因素职业接触限值》所规定 4.00mg/?的 30.00%要求即 1.20mg/?；在车间内设置通风口加设排风扇，将车间内的焊接烟尘通过排风扇排入外环境，使之在大气中得到充分稀释和扩散。通过以上分析可知，投资项目产生的各类固体废弃物均能得到妥善处置，拟建项目产生的各种固体废弃物处理措施均立足于废物的综合利用或委托处置，操作比较简单没有技术上的问题，在正常工况条件下，运营期每年产生的各类工业固体废弃物物经过回用于生产、外销综合利用以及委托具有经营资证的单位外运处理等方式，处置率达到 100.00%，不直接排入环境，对项目周围环境基本无影响。

（三）运营期噪声影响分析及防治对策

四、项目建设对区域经济的影响

要完成国民经济“十三五”及 2020 年远景规划，项目建设地必须加强工业载体的建设，优化工业产业布局，增强项目落户的承载力，发挥和创造好区位优势，加大招商引资力度，明确产业发展定位，增强产业聚集效应，培育特色产业群，形成规模效应，做强做大工业经济总量，才能促进工业经济持续、健康、快速发展。项目建设地的建设将是区域经济合作的大好时机，随着项目建设地的交通条件和城市基础设施的不断改善以及工业发展的硬件和投资软环境的进一步完善，将会吸引大量外来投资，因此，项目的实施，必将为项目建设地工业的腾飞带来新的发展机遇。项目的建设使该区域的常驻和流动人口增加，将会刺激邮电通讯、信息、金融、运输、旅店、餐饮、商业、服务业为主的第三产业的发展，增加就业机会，提高人民的生活水平。区域经济将得到快速的发展，人民生活水平不断提高，对服务的需求也向高速度、高质量的专业化转化，服务行业将走市场化、产业化和社会化的发展方向，商业服务的专业批发市场、零售网点和综合的集散仓库、连锁经营、物流配送将进一步的到发展

五、废弃物处理

项目承办单位要建立危险废弃物全过程管理的合理投资模式，有市场化收费、押金制度、优惠的税收政策等，采用市场机制管理全过程。投资项目的工艺过程是本着“技术先进、节能降耗、环境清洁”的原则，设备总体技术达到国内先进水平，减小了对环境的污染。

六、特殊环境影响分析

投资项目几乎无污染物排放，对周围环境影响很小，不会改变当地环境质量现状；而当地环境质量较好，符合投资项目建设的各项要求。undefined

七、清洁生产

投资项目使用电能、新鲜水、天然气作为能源，就能源本身而言属于清洁能源，符合清洁生产的要求。对于投资项目来说，项目承办单位利用生产过程中循环蒸汽余热供暖不另建锅炉，因此，符合清洁能源的要求。

八、项目建设对区域经济的影响

（一）对项目建设整体区域的影响

根据 xxx 产业基地发展的条件、战略地位及综合宏观经济机遇与挑战，项目建设区域将依托本地优势资源，重点吸引产业转移的高科技、环保型的现代化科技工业产业集群，使之成为当地一、二类工业聚集的高地和产业创新基地。基于此将 xxx 产业基地确定以优势资源为依托，产业特色鲜明、功能配套协调，具有内在生长机能的、智慧创新型的新型生态项目建设区域。

项目建设区域的建设，将充分发...