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高倍率電解液、固態(tài)電池開發(fā)等課題研發(fā)中心建設(shè)項目可行性研究報告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 紫建電子    2024-06-17

1、項目概況

為保持公司在行業(yè)內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，保證公司快速穩(wěn)定發(fā)展，公司計劃投資 7,021.81 萬元進(jìn)行“紫建研發(fā)中心建設(shè)項目”。

本項目將整合公司現(xiàn)有科技研發(fā)力量，裝修改造專業(yè)的研發(fā)場所，添置先進(jìn)的檢測、試驗儀器等，引進(jìn)高端研發(fā)技術(shù)人才，進(jìn)行“4.4V 5C 快充電池平臺開發(fā)”、“4.4V 高能量密度硅基體系開發(fā)”、“富鋰錳基材料平臺開發(fā)”、“高倍率電解液開發(fā)”、“固態(tài)電池開發(fā)”等課題的研發(fā)，從電池續(xù)航能力、快速充電、固態(tài)電池等方面進(jìn)行技術(shù)突破，以提升公司的研發(fā)技術(shù)水平和產(chǎn)品競爭力。

本項目選址重慶市開州區(qū)趙家街道工業(yè)園區(qū) 4 號樓，項目總使用面積3,400.00 平方米。目前，公司已經(jīng)獲得該廠房的不動產(chǎn)權(quán)證，權(quán)證號為：渝（2020）開州不動產(chǎn)權(quán)第 000446602號。

2、項目建設(shè)的可行性分析

（1）公司擁有深厚的技術(shù)積淀及行業(yè)經(jīng)驗

公司自成立以來一直專注于小型消費類鋰離子電池細(xì)分市場，持續(xù)進(jìn)行科技創(chuàng)新，建立起了覆蓋基礎(chǔ)材料、產(chǎn)品設(shè)計、工藝改進(jìn)、生產(chǎn)設(shè)備等全面的研發(fā)體系，經(jīng)過多年專注于小型消費類可充電鋰離子電池產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)積累，公司目前積累了豐富的小型消費類鋰電池相關(guān)技術(shù)，截至 2021 年 12 月 31 日在該領(lǐng)域擁有包括 11 項發(fā)明專利在內(nèi)的 119 項專利技術(shù)和多項專有技術(shù)，其中鋰電池工序工藝優(yōu)化、小型紐扣電池開發(fā)、小型圓柱電池開發(fā)、超安全鋰離子電池技術(shù)開發(fā)、耐高溫鋰離子電池技術(shù)開發(fā)等核心技術(shù)均為行業(yè)先進(jìn)技術(shù)。

（2）公司專業(yè)化的科研團(tuán)隊為項目進(jìn)行人才輸送

作為高新技術(shù)企業(yè)，公司自成立以來始終重視研發(fā)的持續(xù)投入與人才團(tuán)隊建設(shè)。公司聚集了一批鋰電、化學(xué)、材料等行業(yè)的優(yōu)秀技術(shù)人才，組成分工明確、理論基礎(chǔ)扎實、研發(fā)經(jīng)驗豐富、團(tuán)隊間協(xié)作高效的研發(fā)團(tuán)隊。截至 2021 年 12月 31 日，公司共有技術(shù)研發(fā)人員 541 人，具備鋰電產(chǎn)品與新材料的研發(fā)能力。

為堅持打造一支屬于公司自己的專業(yè)化研發(fā)團(tuán)隊，公司一般采用內(nèi)部培養(yǎng)、內(nèi)部推薦、專場招聘和網(wǎng)絡(luò)招聘等渠道進(jìn)行隊伍擴(kuò)充。而對于特殊技能和從業(yè)經(jīng)驗豐富的人才，公司會采用獵頭等方式對其進(jìn)行招聘；

未來，公司還將采取與大中院校等進(jìn)行合作的方式進(jìn)行人才招聘。同時，公司高度重視技術(shù)人才的培養(yǎng)和激勵機(jī)制，公司采取內(nèi)部培訓(xùn)提升及加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)合作交流等方式，強(qiáng)化對公司人才的培養(yǎng)，提高研發(fā)人員研究水平；同時公司也會采取激勵機(jī)制，以此提高研發(fā)人員的創(chuàng)作積極性。

公司通過上述方法，在保障原有技術(shù)員工穩(wěn)定性的同時，進(jìn)行新技術(shù)人員的補(bǔ)充與儲備。本次項目將進(jìn)行研發(fā)中心建設(shè)，將進(jìn)行新型正負(fù)極材料、電解液添加劑、固態(tài)電池、快充技術(shù)等研發(fā)改進(jìn)工作，公司現(xiàn)有和儲備的科研人才豐富，能夠為項目奠定人才基礎(chǔ)，保證項目的順利實施。

3、項目建設(shè)的必要性分析

（1）研發(fā)新材料，改善產(chǎn)品性能

當(dāng)前公司所生產(chǎn)的消費類鋰離子電池主要應(yīng)用于藍(lán)牙耳機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能音箱等，而隨著消費類電子的發(fā)展，一方面要求電池體積有所縮小，另一方面要求電池具有更高的容量，以提升終端產(chǎn)品的續(xù)航時間。本次項目，公司將從正極材料、負(fù)極材料方面進(jìn)行研發(fā)，從而提高電池的能量密度。

正極材料方面，公司將研發(fā)富鋰錳基材料、高鎳高容量三元材料。富鋰錳材料比容量為 200-300mAh/g，工作電壓 4.5V-4.8V，以其高比容量、高電壓、低成本、合成工藝簡單而備受關(guān)注；高鎳高容量三元材料擁有高比容量、高能量密度和低價等優(yōu)勢。負(fù)極材料方面，公司將研發(fā)高能量密度硅基體系、鈦酸鋰等材料。

針對新型硅負(fù)極材料，公司將進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，研發(fā) 552828 型號電池，標(biāo)稱容量為 700mAh；而鈦酸鋰是常用于快充電池的負(fù)極材料，鈦酸鋰與鋰離子的結(jié)合力強(qiáng)，能快速的接納鋰離子，同時其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，循環(huán)性能好，從而能夠提升電池的容量。

通過新型材料的研發(fā)，公司將其運用于電池產(chǎn)品中，能夠提升電池的能量密度，延長電池的續(xù)航時間，從而提高電池產(chǎn)品的競爭力。

（2）順應(yīng)電池發(fā)展趨勢，研發(fā)固態(tài)電池

固態(tài)電池憑借其安全性高、能量密度高、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、可快速充電等優(yōu)點，成為了鋰電池下一個階段的發(fā)展方向，各國政府、機(jī)構(gòu)和企業(yè)積極開展布局固態(tài)電池的相關(guān)工作。

隨著鋰離子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)鋰離子電池具有較高的離子電導(dǎo)率、可逆容量高、循環(huán)壽命好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在消費類電子領(lǐng)域。但由于液體電解質(zhì)中含有大量易燃的有機(jī)溶劑，存在較大的安全隱患，限制了其在大功率器件上的使用。本次項目，公司將對聚合物固態(tài)鋰離子電池進(jìn)行研發(fā)，應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品。

一方面順應(yīng)行業(yè)趨勢，對新技術(shù)、新產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)；另一方面新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā)能夠獲得更多客戶的青睞，從而增強(qiáng)公司的競爭力。

（3）研發(fā)電解液配方與快充技術(shù)，提高電池充放電效率

提高電池的續(xù)航能力，一方面可從研發(fā)、運用新型正負(fù)極材料層面，提高電池的能量密度；另一方面可以研發(fā)電解液配方與快充技術(shù)，從而提高電池充放電效率層面，保證電池的續(xù)航能力。

電解液是鋰離子遷移和電荷傳遞的介質(zhì)，被喻為鋰離子電池的血液。電解液的電導(dǎo)率、水分和酸含量、穩(wěn)定性等指標(biāo)直接決定了鋰離子電池的能量密度、充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性等性能，是鋰離子電池體系的重要組成部分。

電解液主要難點在于配方和定制，集中體現(xiàn)在添加劑上。添加劑可以分為正負(fù)極成膜添加劑、導(dǎo)電添加劑、阻燃添加劑、過充保護(hù)添加劑等，種類繁多，具有用量小、見效快的特點，能夠顯著提升電解液的性能。隨著電池能量密度要求的提高，新型正負(fù)極材料不斷被應(yīng)用，對于電解液提出了更高的要求，而添加劑作為提升電解液性能的關(guān)鍵，重要性日益凸顯。

快充技術(shù)是在手機(jī)電池技術(shù)沒有突破性發(fā)展的情況下，能夠從另一個方面解決手機(jī)續(xù)航能力不足的方案?？斐浼夹g(shù)基本原理是需要使用高輸出功率，這需要與之相匹配的 IC 元器件?？斐潆娦驹诔杀旧吓c普通電池差別不大，但是在 PACK環(huán)節(jié)上需要更復(fù)雜的方案，單顆電池的價值量能夠提升 12%左右。

本次項目，公司將對電解液添加劑和快充技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。電解液方面，公司將研發(fā)負(fù)極成膜添加劑，增加電解液與負(fù)極的相容性；也研發(fā)改善電池循環(huán)的添加劑，用以保證電池的高倍率循環(huán)?？斐浼夹g(shù)方面，公司將開發(fā) 4.4V 5C 快充電池平臺，通過 4.4V 高電壓，提升電池能量密度。通過電解液添加劑與快充技術(shù)的研發(fā)，以此提升公司電池產(chǎn)品的充放電效率，從而提高電池的續(xù)航能力，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭力。

4、項目投資概算

本項目擬投資資金 7,021.81 萬元，分別投資于研發(fā)場地裝修、研發(fā)軟硬件投入以及研發(fā)費用投入。

5、項目建設(shè)進(jìn)度計劃

本項目建設(shè)期為 24 個月，課題研發(fā)運行期 24 個月，合計 3 年。

6、項目環(huán)保情況

紫建研發(fā)中心建設(shè)項目在運營期間的性質(zhì)為研究，不存在規(guī)?；a(chǎn)環(huán)節(jié)，涉及的污染物較少。項目預(yù)計環(huán)保投資為 75 萬元，項目運營期所產(chǎn)生的污染物經(jīng)環(huán)保處理后，可達(dá)到環(huán)保要求，對周圍環(huán)境無污染影響。

本項目對產(chǎn)生的主要污染物的防治措施如下：

（1）廢氣

項目運營期產(chǎn)生的廢氣主要包括配料、制片過程中的粉塵，涂布過程中產(chǎn)生的 NMP 廢氣，注液、二封過程中產(chǎn)生的電解液廢氣。

A、粉塵

在正、負(fù)極上料、正負(fù)極片分條時的粉塵無組織排放，加強(qiáng)車間通風(fēng)，粉塵產(chǎn)生量較小，根據(jù)測算，顆粒物占標(biāo)率僅為 3.38%，對環(huán)境影響較小。

B、NMP 廢氣

正極涂布烘干過程中產(chǎn)生的 NMP 廢氣采用 NMP 冷凝回收裝置進(jìn)行冷凝回收，再經(jīng)過活性炭吸附處理，NMP 處理效率可達(dá) 99%以上，處理后的廢氣經(jīng) 28m排氣筒排放，根據(jù)測算，非甲烷總烴占標(biāo)率小于 1%，環(huán)境影響較小。

C、電解液廢氣

涂布工序產(chǎn)生少量無組織揮發(fā)的 NMP，注入電解液后電芯預(yù)封、二封產(chǎn)生少量無組織揮發(fā)的電解液廢氣，經(jīng)車間無組織排放，根據(jù)測算，非甲烷總烴占標(biāo)率小于 1%，環(huán)境影響較小。

（2）廢水

研發(fā)中心營運期水污染物為研發(fā)中心生產(chǎn)廢水、洗手間污水、試驗廢水三部分。廠區(qū)廢水經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入趙家污水處理廠，不直接排放。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 地表水環(huán)境》（HJ 2.3-2018），間接排放建設(shè)項目評價等級為三級 B。

研發(fā)中心生產(chǎn)過程中生產(chǎn)廢水產(chǎn)生量為 0.9m3/d，生產(chǎn)廢水經(jīng) 4 號廠房外新建的一體化污水處理設(shè)備、水解酸化池處理達(dá)《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB30484-2013）間接排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入園區(qū)污水管網(wǎng)，最后排入趙家污水處理廠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級 B 標(biāo)準(zhǔn)后排放。一體化污水處理設(shè)施采用“混凝沉淀+活性炭吸附”處理工藝，處理設(shè)施規(guī)模為 1m3/d，能夠處理項目生產(chǎn)廢水。

研發(fā)中心洗手間生活污水產(chǎn)生量為 2.34m3/d，實驗研發(fā)廢水產(chǎn)生量 1.35 m3/d，經(jīng)新建的水解酸化池處理達(dá)《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB30484-2013）間接排放標(biāo)準(zhǔn)后排入趙家污水處理廠，最終處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級 B 標(biāo)準(zhǔn)后排放。自建生活污水處理設(shè)備采用有水解酸化與好氧系統(tǒng)聯(lián)合使用的綜合處理技術(shù)，設(shè)計規(guī)模 10m3/d，根據(jù)污水治理設(shè)計方案，設(shè)計工藝能夠滿足處理要求，擬建水解酸化系統(tǒng)處理規(guī)模能處理研發(fā)中心生活污水。

（3）固體廢物

研發(fā)中心產(chǎn)生的固體廢物主要包括危險廢物、一般固體廢物、生活垃圾。

A、危險廢物

研發(fā)中心建設(shè)項目運營期的危險廢物包括廢活性炭、廢抹布手套、廢電解液包裝桶、廢 SBR 包裝桶、實驗廢液，擬在研發(fā)中心三層設(shè)置面積約 20 ㎡危險廢物暫存間，各類危險廢物應(yīng)分區(qū)暫存，電解液空桶、SBR 空桶由廠家回收，其余危險廢物定期交由具備危廢處理資質(zhì)的單位處置。

B、一般固體廢物

一般固體廢物包括回收的 NMP、廢極片、廢極耳、廢隔膜、廢鋁塑膜、廢電池、廢電芯、裁片邊角料、極耳廢料、廢隔膜、廢包裝、廢電池、污水處理設(shè)備沉渣、污水處理設(shè)備更換活性炭、水解酸化污泥等。

回收的 NMP 桶裝暫存于一般固廢暫存區(qū)，由生產(chǎn)廠家回收利用；廢極片、廢極耳、廢隔膜、廢鋁塑膜、廢包裝材料等分區(qū)暫存于一般固廢暫存區(qū)，定期外賣綜合利用，廢電芯、電池剪掉極耳后暫存于產(chǎn)品倉庫不合格產(chǎn)品區(qū)，定期交由具備電池處理資質(zhì)的公司處置。一體化設(shè)備清掏的污泥以及更換的活性置于容器內(nèi)存在清洗間一般固廢暫存區(qū)，定期交一般固廢填埋場處置。

C、生活垃圾

水解酸化池污泥以及生活垃圾定期由環(huán)衛(wèi)部門送垃圾處理場進(jìn)行處理。采取以上措施后，本項目產(chǎn)生的固體廢物將全部得到妥善處置，無外排，對周圍環(huán)境影響較小。

（4）噪聲

研發(fā)中心建設(shè)項目運營期間噪聲源主要有設(shè)備及所配套的風(fēng)機(jī)等噪聲，采取噪聲源噪聲治理后，噪聲值可下降約 10～30dB，在采取噪聲源強(qiáng)治理措施后，各噪聲源對廠界的晝間預(yù)測值在 57.0～62dB(A)、夜間預(yù)測值在 52.0～53.9dB(A)之間，均可以達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)的 3 類標(biāo)準(zhǔn)限值。

7、效益分析

本項目不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益，但可以提升公司核心技術(shù)能力，進(jìn)一步提高公司的競爭優(yōu)勢。

此報告為公開摘錄部分，如需定制化政府立項、銀行貸款、投資決策等用途可研報告可咨詢思瀚。