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河南省洛陽市伊川縣-新型高功率 MPCVD法大單晶金剛石項(xiàng)目（二期）可行性研究報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 國機(jī)精工    2022-12-27

1、項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目建設(shè)單位和實(shí)施主體為上市公司全資子公司鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司，建設(shè)地址位于河南省洛陽市伊川縣白沙鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)緯四路心里程院區(qū)三號樓，無新建建筑，利用公司現(xiàn)有租賃廠房 1棟。項(xiàng)目總投資 25,865萬元。

本項(xiàng)目擬在一期項(xiàng)目基礎(chǔ)上，持續(xù)開展 MPCVD法金剛石關(guān)鍵共性技術(shù)的研究，提升了現(xiàn)有產(chǎn)品寶石級金剛石品級與工藝穩(wěn)定性，開發(fā)出了 2-3寸的金剛石光學(xué)片和散熱片，正在加快產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)進(jìn)一步探索金剛石在光學(xué)、熱力學(xué)以及半導(dǎo)體等領(lǐng)域的功能化應(yīng)用，針對性地開發(fā)出第三代半導(dǎo)體功率器件超高導(dǎo)熱金剛石材料，并最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

本項(xiàng)目擬通過對現(xiàn)有生產(chǎn)場地進(jìn)行改造，新增自制 MPCVD設(shè)備建設(shè)寶石級大單晶金剛石生產(chǎn)線和第三代半導(dǎo)體功率器件超高導(dǎo)熱金剛石材料生產(chǎn)線各一條，成為國內(nèi)領(lǐng)先的 MPCVD法大單晶金剛石材料科研生產(chǎn)基地。項(xiàng)目設(shè)計(jì)總產(chǎn)能為 65萬片/年，其中高品級 MPCVD法超高導(dǎo)熱單晶/多晶金剛石 5萬片，寶石級大單晶金剛石 60萬片。

2、項(xiàng)目必要性分析

（1）項(xiàng)目建設(shè)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要

金剛石是目前已知硬度最大、導(dǎo)熱性能最好、壓縮率最低、透光波段最寬、聲速傳播最快的材料。除了在機(jī)械加工領(lǐng)域外，其在電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)等諸多方面也具有十分獨(dú)特的優(yōu)異性能，未來將廣泛應(yīng)用于新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環(huán)保以及航空航天、海洋裝備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中。

而實(shí)現(xiàn)金剛石在上述領(lǐng)域應(yīng)用的核心生產(chǎn)技術(shù)就是 MPCVD技術(shù)。目前國外如美、日、德等國家對 MPCVD設(shè)備的研發(fā)起步較早，高功率 MPCVD設(shè)備制備技術(shù)已相對成熟，設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，同時(shí)在 MPCVD法合成單晶/多晶金剛石的基礎(chǔ)研究方面也有著較為豐富的研究成果，部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化；國內(nèi)在MPCVD關(guān)鍵裝備自主開發(fā)、沉積面積、金剛石尺寸、缺陷密度、熱性能等重要性能指標(biāo)上與國外存在較大的差距。

因此，持續(xù)對 MPCVD設(shè)備中關(guān)鍵單元開展研究，解決金剛石在功能化應(yīng)用過程中設(shè)備、技術(shù)、工藝核心問題，破解國外對于關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)的封鎖，對于保障國家重大工程平穩(wěn)運(yùn)行、行業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重大意義。

（2）項(xiàng)目建設(shè)是企業(yè)升級的必然要求

公司自 1963年國內(nèi)第一顆人造金剛石誕生于該公司起，一直引領(lǐng)著國內(nèi)超硬材料及制品行業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，公司以成為“超硬材料行業(yè)引領(lǐng)者”為戰(zhàn)略目標(biāo)，在超硬材料行業(yè)向“功能化應(yīng)用”邁進(jìn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，加大推動(dòng)金剛石功能化應(yīng)用的研發(fā)是提升公司競爭力的必要要求。

同時(shí)在《鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司“十四五”發(fā)展規(guī)劃》中，對于金剛石功能化應(yīng)用的發(fā)展有著明確要求：“短期內(nèi)，以消費(fèi)品用寶石級大單晶金剛石為主要目標(biāo)市場，持續(xù)開展技術(shù)提升，建立技術(shù)與產(chǎn)能的競爭優(yōu)勢；積極探索金剛石在聲、光、電、熱、磁等其他方面的功能應(yīng)用，引領(lǐng)國內(nèi)金剛石功能材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?！?

因此，項(xiàng)目的開展既是公司發(fā)展的必要要求，也是實(shí)現(xiàn)公司戰(zhàn)略目標(biāo)的重要支撐。

（3）項(xiàng)目建設(shè)是市場競爭的需要

首先，在金剛石功能化應(yīng)用最為成熟的培育鉆石領(lǐng)域，隨著其在珠寶首飾領(lǐng)域逐步得到認(rèn)可，市場被逐步打開。目前國內(nèi)培育鉆石所采用的方法大多為高溫高壓法（HTHP），其產(chǎn)品品級與尺寸受到工藝限制；MPCVD法寶石級大單晶金剛石的主要產(chǎn)地多為美國、歐盟、新加坡等，其在技術(shù)與生產(chǎn)組織等方面較國內(nèi)更為領(lǐng)先。

其次，廣泛的研究證明，金剛石材料是高熱流密度器件散熱最佳的熱管理材料。目前國外金剛石散熱材料在半導(dǎo)體器件的應(yīng)用已突破實(shí)驗(yàn)室階段，如 2020 年 E6公司發(fā)布了金剛石 ASIC芯片散熱技術(shù)的成功應(yīng)用案例，應(yīng)用于 ASIC芯片的多晶金剛石散熱效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的 CMC散熱，并于 2021年向美國和歐洲市場推出了型號 TM100、TM150、TM180、TM220系列多晶金剛石和單晶金剛石散熱產(chǎn)品。

國內(nèi)金剛石散熱材料在高熱流密度器件散熱中尚未實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用，其主要原因在于國內(nèi)在金剛石制備及應(yīng)用中仍存在較大的技術(shù)壁壘，金剛石晶體的生長速度低、生長面積小、制備成本較高、生長缺陷密度高、大尺寸金剛石片加工難度大、表面粗糙度大、難以直接鍵合等問題是制約金剛石制備技術(shù)發(fā)展以及金剛石在半導(dǎo)體器件散熱應(yīng)用中的最大障礙。

因此，項(xiàng)目在已有的 MPCVD法大單晶金剛石基礎(chǔ)上，通過資金及技術(shù)上的投入，必將逐步縮小與國外技術(shù)水平的差距，達(dá)到國外同類技術(shù)水平，也為后續(xù)同國際企業(yè)在金剛石功能化開發(fā)領(lǐng)域展開更高層次競爭打下基礎(chǔ)。

（4）項(xiàng)目建設(shè)帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展

本項(xiàng)目屬于新材料領(lǐng)域，屬于國家戰(zhàn)略性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，符合國家及地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，屬于當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)。項(xiàng)目承辦單位利用自身的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人力資源優(yōu)勢實(shí)施項(xiàng)目，形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，將為當(dāng)?shù)毓I(yè)發(fā)展注入新的活力，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展；項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后對發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、增加財(cái)政收入、引領(lǐng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和解決勞動(dòng)力就業(yè)等方面將起到積極的推動(dòng)作用。

3、項(xiàng)目可行性分析

（1）國家政策導(dǎo)向?yàn)轫?xiàng)目順利實(shí)施提供了強(qiáng)大支撐

本項(xiàng)目符合國家、河南省和行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策，經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益顯著。按照國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的總體部署，貫徹落實(shí)新材料產(chǎn)業(yè)相關(guān)規(guī)劃，相關(guān)政策的不斷出臺對做好新材料產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級，建立完善的新材料產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作出引導(dǎo)。

（2）一期項(xiàng)目奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

公司于 2016年 8月立項(xiàng)實(shí)施新型高功率 MPCVD法大單晶金剛石項(xiàng)目，經(jīng)過一年多的調(diào)研與技術(shù)研發(fā)，在 2018年在正式開始產(chǎn)線的建設(shè)工作，經(jīng)過 4年的努力，建成年產(chǎn) 30萬片 MPCVD法大單晶金剛石生產(chǎn)線。

通過一期項(xiàng)目的開發(fā)，公司實(shí)現(xiàn)了 MPCVD設(shè)備、工藝、產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)線的搭建，為二期項(xiàng)目的進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4、項(xiàng)目投資估算

本項(xiàng)目為鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司新型高功率 MPCVD法大單晶金剛石項(xiàng)目（二期），建設(shè)投資內(nèi)容包括：新增設(shè)備等工程費(fèi)用以及與工程建設(shè)相關(guān)的工程建設(shè)其他費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)等。本項(xiàng)目新增固定資產(chǎn)投資 24,965.00萬元。

5、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃

項(xiàng)目建設(shè)期為 18個(gè)月，具體實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃為：

（1）項(xiàng)目前期工作階段 3個(gè)月，主要工作內(nèi)容為：①可研報(bào)告的編制及批復(fù)；②規(guī)劃、環(huán)評等的相關(guān)手續(xù)；③勘察設(shè)計(jì)；

（2）工程實(shí)施階段 13個(gè)月，主要工作內(nèi)容如下：①設(shè)備采購；②設(shè)備安裝及調(diào)試；③生產(chǎn)線建設(shè)；④整體試運(yùn)行；

（3）工程竣工驗(yàn)收 2個(gè)月。

6、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)測算，項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)年含稅收入 17,800萬元，折不含稅營業(yè)收入15,752萬元，達(dá)產(chǎn)年利潤總額 5,296萬元。項(xiàng)目投資的盈利性指標(biāo)較好，項(xiàng)目投產(chǎn)后投資的稅后內(nèi)部收益率為 19.61%，稅后投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為 9,335萬元，稅后投資回收期為 5.61年（含建設(shè)期）。該項(xiàng)目高于行業(yè)平均基準(zhǔn)指標(biāo)，并能承受一定程度的不確定因素的影響；在經(jīng)濟(jì)上合理，財(cái)務(wù)上可行，抗風(fēng)險(xiǎn)能力較強(qiáng)、投資風(fēng)險(xiǎn)較低。

7、項(xiàng)目建設(shè)用地和涉及的審批事項(xiàng)

本項(xiàng)目建設(shè)場地位于河南省洛陽市伊川縣白沙鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，擬利用公司一期項(xiàng)目已租賃的集聚區(qū)緯四路心里程院區(qū)三號廠房，該廠房在一期項(xiàng)目實(shí)施時(shí)已進(jìn)行車間改造及配套建設(shè)，可以滿足本次項(xiàng)目使用要求。

截至本報(bào)告出具之日，本項(xiàng)目備案、環(huán)評手續(xù)尚在辦理中。

此報(bào)告為正式報(bào)告摘取部分。需編制政府立項(xiàng)、銀行貸款、投資決策等用途可行性研究報(bào)告咨詢思瀚產(chǎn)業(yè)研究院。