方大碳素3W吨等静压石墨可行性分析报告.docx
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方大碳素3W吨等静压石墨可行性分析报告
方大炭素特种石墨制造与加工项目可行性研究报告
可行性分析报告
方大炭素新材料科技股份有限公司
为了实现公司既定的战略目标，推动产品结构优化升级，进一步增强公司竞
争力，提高公司盈利能力，公司拟向特定对象非公开发行股票，募集资金拟用于
建设3万吨/年特种石墨制造与加工项目和10万吨/年油系针状焦工程项目。
募
集资金使用可行性分析如下：
一、本次募集资金的使用计划
本次非公开发行股票的募集资金扣除发行费用后，将按照轻重缓急顺序用于
以下项目：
单位：
万元
项目项目总投资拟使用募集资金
13万吨/年特种石墨制造与加工项目210，191.17179，621.17
210万吨/年油系针状焦工程101，980.00101，980.00
合计312，171.17281，601.17
若本次实际募集资金（扣除发行费用后）多于拟投入总额，多出部分将用于
补充公司流动资金；若本次实际募集资金（扣除发行费用后）少于拟投入总额，
差额部分将由公司以自有资金补足。
本次募集资金到位之前，公司将根据项目进
展需要以自筹资金或银行贷款先行投入，并在募集资金到位之后予以置换。
二、本次募集资金投资项目的情况
（一）3万吨/年特种石墨制造与加工项目
1、项目概况
（1）项目选址：
本项目拟建于四川省成都市龙泉驿区经济技术开发区，总占地面积约383
亩，拟通过出让方式取得项目用地。
（2）项目投资金额及主要建设内容：
本项目总投资金额约为210，191.17万元，其中固定资产投资为189，000万
元，铺底流动资金约为21，191.17万元。
本项目主要建设内容包括原料库、压型
车间、浸渍焙烧车间、石墨化车间、加工车间、综合仓库、综合楼以及相关的公
用配套设施，通过引进关键设备，项目产品在技术上将达到国际先进水平。
（3）项目产能：
本项目达产后，将形成特种石墨制品产能3万吨/年。
（4）项目实施主体：
本项目由公司全资子公司成都炭素有限责任公司（以下简称“成都炭素”）
负责实施。
2、项目建设背景和必要性
（1）符合国家和地区产业政策
我国《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出，要大力发展
包括新能源、新材料在内的七大战略性新兴产业：
新能源产业重点发展新一代核
能、太阳能热利用和光伏光热发电、风电技术装备、智能电网、生物质能；新材
料产业重点发展新型功能材料、先进结构材料、高性能纤维及其复合材料、共性
基础材料。
新材料产业作为其他战略性产业的基础和先导，在发展高新技术产业、
改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力、维护国家战略安全等方面起着
重要的作用，在“十二五”期间有望实现高速发展。
本项目属于国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录（2011年本）》中鼓
励类第八条“钢铁”第7款“…特种石墨（高强、高密、高纯、高模量）…”，
第六条“核能”第2款“先进核反应堆建造与技术开发”、第3款“核电站建设”、
第4款“高性能核燃料元件制造”；第九条“有色金属”第4款“信息、新能源
有色金属新材料生产…直径200mm以上的硅单晶及抛光片…”中应用的基础新
材料，是当前国家优先发展的高新技术重点产品。
大规格、细结构特种石墨还广泛应用于汽车关键零部件制造如：
汽车车身外
体、轮毂、曲轴、栅格、发动机、仪表盘、内外饰件、机械模具工业、汽车刹车
片等领域，属成都市人民政府办公厅印发的《成都市产业投资导向目录（2008
年修订）》（成办发{2008}11号）鼓励发展中“第八款、新材料”中“新型无机
非金属材料”，符合国家产业政策，符合成都经济技术开发区产业定位。
（2）具有良好的市场前景
特种石墨作为具备多种优良特性的炭素新材料，被广泛应用于半导体、光伏
太阳能、电火花及模具加工、核能、冶金、航天等众多领域，目前国内特种石墨
的市场供给明显不足，尤其是直径600毫米以上、粒度10微米以下的高端产品
主要依赖国外进口。
未来一段时期内，随着我国半导体、光伏太阳能、电火花及
模具加工、核电等产业的加快发展，特种石墨的市场需求将呈现快速增长态势，
尤其是大规格、细粒度特种石墨将具有良好的市场前景。
（3）成都炭素具备实施本项目的良好条件
成都炭素是公司下属专业生产特种石墨的全资子公司，也是我国特种石墨主
要生产企业之一。
经过多年发展，成都炭素目前拥有3000吨/年的等静压石墨产
能，其主导产品在技术水平、质量稳定性等方面均在国内炭素企业中居领先地位，
其直径500mm以上产品全部为填补国内空白产品，可与国外先进同类产品媲美。
成都炭素是国内唯一实现短流程生产特种石墨的企业，节能降耗效果显著，也是
国内唯一能够生产粒度小于10微米特种石墨的企业。
目前，成都炭素进一步实
现了技术突破，生产的特种石墨产品中，圆形最大规格达直径840mm，方形最
大尺寸达1300×600×400mm，产品最细粒径达7μm，远远领先于国内其他
企业，已具备生产国际先进特种石墨的技术能力，同时在质量控制、成本管理、
营销网络等方面具有核心竞争优势，具备实施本项目的良好条件。
（4）保障国家战略安全的需要
由于特种石墨在核能及军工领域的重要作用，许多发达国家将特种石墨高端
产品作为战略物资对中国限制出口，为满足国家重大建设项目的需要，确保国家
战略安全，我国必须提高特种石墨高端产品的国产化保障能力。
（5）实现公司战略目标的需要
公司最近几年持续推进产品结构优化升级，重点发展新型炭素材料，并不断
提高传统炭素材料的高端市场份额。
本项目的实施将有利于公司加强技术创新、
大幅提高技术水平、扩大高技术含量/高附加值产品的生产规模、优化产品结构、
巩固和提高市场份额，进一步增强公司核心竞争力和可持续发展能力，有利于早
日实现公司炭素行业全球第一的战略目标。
3、项目的市场前景分析
（1）特种石墨的主要用途
特种石墨作为具备多种优良特性的炭素新材料，被广泛应用于半导体、光伏
太阳能、电火花及模具加工、核能、冶金、航天等众多领域，而且随着科学技术
的发展，其应用领域还在不断扩大。
在光伏太阳能行业，特种石墨因具有各向同性、热传导性均匀等特性，被大
量应用于多晶硅制造用热场、硅单晶拉制用热场、硅晶片表面成层用架子等用途。
在电火花及模具加工行业，特种石墨具有微粒子超细结构、电传导性优良、
抗热冲击性好等特性，是电火花加工用电极的理想材料，被大量应用于模具加工；
同时，特种石墨具有较高的机械强度、均匀的热传导性等特性，也可作为部分耐
高温、高压的模具材料。
在核能产业，特种石墨具有耐高温（3600℃以上升华为气体）、高温下性能
稳定、中子吸收截面小、优异的中子减速和反射性能、核纯度高、各向同性、高
密度、高强度、高导热性等特点，是核反应堆内部不可缺少的结构性材料。
除上述领域外，特种石墨还可用于半导体、机械、化工、宇航、电器、生物
工程、燃料电池等行业，作为散热元件、密封环、活塞环、轴承、换热器、火箭
喷咀、电刷、分离碳架、等离子负极等用途。
（2）光伏太阳能行业对特种石墨的市场需求分析
①光伏太阳能行业的发展前景
随着全球各国对光伏太阳能行业的重视和政策扶持，近年来光伏太阳能行业
呈现出高速发展的势头。
2010年，全球新增光伏装机容量16.629GW，年末累
积装机容量达39.529GW。
欧盟（以德国、意大利为首）是光伏太阳能行业的主
要市场，欧盟2010年的新增光伏装机容量为13.246GW（其中德国7.408GW，
意大利2.321GW），占全球的79.66%；欧盟2010年末累积装机容量为
29.252GW（其中德国17.193GW、意大利3.494GW），占全球的74%。
在全球范围内传统能源紧张、倡导低碳环保的背景下，当前世界主要国家都
制定了新能源（包括光伏太阳能）产业发展计划，特别是在经历日本核危机后，
德国、意大利已经相继宣布放弃发展核能，预计其将主要发展光伏太阳能，其余
国家如日本、美国、印度等预计也将光伏太阳能作为重点发展方向之一。
EPIA
在《2015全球光伏市场展望》中按照谨慎情况和政策激励情况两种假设，对
2011-2015年全球新增光伏装机容量和累积光伏装机容量进行预测如下：
2011-2015年全球新增光伏装机容量预测（单位：
MW）：
2011-2015年全球累积光伏装机容量预测（单位：
MW）：
根据EPIA的预测，在谨慎情况下，2015年全球新增光伏装机容量预计约
23.93GW，累积装机容量约131.255GW，分别为2010年相应数值的1.44倍和
3.32倍；在政策激励情况下，2015年全球新增光伏装机容量预计约43.9GW，
累积装机容量约195.945GW，分别为2010年相应数值的2.64倍和4.96倍。
同时，EPIA预计未来几年内国际光伏市场格局将发生变化，欧盟光伏市场
经过近三年的高速增长后，未来几年中增长速度可能有所放缓，至2015年欧盟
累积装机容量占全球的比例将从2010年的约80%降低至约50%；而美国和亚
洲的光伏市场将在未来几年加速发展，光伏装机容量占比将大幅提升。
国内市场方面，我国2010年新增和累积光伏装机容量分别为520MW和
893MW，仅占全球的3.13%和2.26%。
2011年5月，国家发改委能源研究所副
所长李俊峰公开表示，到2015年国内的光伏装机容量目标将达到10GW，到
2020年目标至少要到50GW。
以此规划目标测算，2015年我国累积光伏装机容
量将达到2010年末的约11倍，2020年将达到2010年末的约56倍，我国光伏
市场的发展潜力巨大。
为了扶持和推动国内光伏市场发展，我国自2009年开始实施“金太阳示范
工程”，中央政府每年由财政出资为光伏发电项目提供补贴。
根据今年6月财政
部、科技部、国家能源局联合发布的《关于做好2011年金太阳示范工作的通知》，
国家补贴项目范围有所扩大，补贴标准进一步提高，而且项目获批后即可获得
70%的预拨付款。
除此之外，我国大型荒漠电站特许权招标、太阳能光电建筑项
目等政府项目也持续进行。
2011年8月1日，国家发改委发布《关于完善太阳能光伏发电上网电价政
策的通知》，制定了全国统一的太阳能光伏发电标杆上网电价。
从国际发达国家
的经验看，上网电价政策的推出通常是光伏应用市场正式启动和蓬勃发展的标志
性事件，可以预见，未来几年国内光伏市场将进入高速发展时期。
②晶体硅电池的发展前景
特种石墨在光伏太阳能行业主要应用于晶体硅电池的生产，具体包括多晶硅
制造用热场、硅单晶拉制用热场、硅晶片表面成层用架子等用途。
晶体硅电池和薄膜电池是目前太阳能电池的两大技术路线，在2005年以前，
由于晶体硅电池技术进步较快，转化效率优势明显，其产业规模和市场份额持续
扩大，薄膜电池的产量和市场份额基本处于下降通道。
2005-2009年期间，由于
全球多晶硅价格的疯狂行情导致晶体硅电池成本大幅上涨，使薄膜电池成本优势
相对明显，产能迅速扩张，薄膜电池市场份额于2009年上升至约19%的历史高
位。
2010年，随着多晶硅价格回归理性并保持稳定，薄膜电池的市场份额大幅
下降，晶体硅电池占据了90%的市场份额。
当年多晶硅被抬至历史高价时，薄膜电池在全球范围内掀起了一轮狂热的投
资潮，许多电池生产商也纷纷转投薄膜电池，业内甚至出现了薄膜技术将替代晶
体硅技术的言论。
然而，随着多晶硅价格回落并企稳，薄膜电池的成本优势不再，
晶硅电池的市场主导地位进一步巩固，业内对薄膜技术的前景已不再乐观。
由于晶体硅电池拥有转化效率高、原材料丰富且清洁安全、生产工艺成熟、
良品率高、综合成本较低等众多优势，预计未来较长时期内仍将在太阳能电池中
占据绝对主导地位。
③光伏太阳能行业对特种石墨的市场需求预测
根据EPIA的预测，未来几年光伏太阳能市场容量仍将保持较快增长，而晶
体硅电池在太阳能电池中仍将占据绝对主导地位，作为晶体硅电池生产中的基础
性材料，特种石墨的市场需求亦将快速增长。
根据目前实际生产情况进行测算，单晶硅电池、多晶硅电池每GW装机容量
耗用特种石墨分别约3，033.89吨和233.54吨，结合EPIA对未来光伏市场容量
的预测，可简单测算光伏太阳能行业对特种石墨的市场需求如下：
单位：
装机容量（GW）、特种石墨需求量（吨）
20112012201320142015
当年光伏装机容量13.3315.33518.2420.85523.93
谨慎其中：
单晶硅电池6.677.679.1210.427511.965
情况多晶硅电池5.3326.1347.2968.3429.572
特种石墨需求量21，466.1324，694.9029，373.0033，584.1038，535.96
当年光伏装机容量21.14523.15531.3636.6743.9
政策
其中：
单晶硅电池10.572511.577515.6818.33521.95
激励
多晶硅电池8.4589.26212.54414.66817.56
情况
特种石墨需求量34，051.1037，287.9350，500.9559，051.9770，694.89
（3）电火花及模具加工行业对特种石墨的市场需求分析
①电火花及模具加工简介
模具是现代工业，特别是汽车、航空、电子、电器、仪表、仪器、武器、日
用品等行业必不可少的工艺装备，其产品有60%-90%的零部件都是依靠模具成
型。
由于模具在产品制造体系中所处的特殊位置，使得模具行业具有决定制造业
整体水平的能力，模具技术直接关系到制造业的发展、产品更新换代能力和竞争
能力。
自2001年起，全球模具产业一直处于稳步上升态势，2010年全球模具
总产值约为800亿美元。
与此同时，中国模具行业也取得了长足进步，企业组
织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都在向着合理化的方向发展，尤其是
产品结构逐步优化，以大型、精密、高效、高性能模具为主要代表的中高档模具
的份额已提高至30%。
根据中国模协的统计，2010年中国模具行业实现销售额
约1120亿元，比上年增长14%以上。
电火花放电加工（EDM）是在一定的介质中通过工具电极和工件电极之间的
脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的工艺技术。
由于模具工业的迅速发展，
一大批具有高强度、高硬度、高韧性、耐高温等特殊性能的模具材料相继产生，
同时用户对模具的精密性、表面质量、标准化、加工周期等方面的要求日益提高，
传统的模具加工技术难以满足要求，这时，电火花加工技术被广泛应用于模具加
工，目前已成为模具加工领域的主流工艺技术。
②特种石墨在电火花及模具加工中的应用
对于电火花加工（EDM）而言，使用的电极材料是否恰当，直接关系到放电
加工的效果，例如放电速度、加工精度及表面粗糙度等，进而在很大程度上决定
模具的加工质量。
电火花加工用电极材料主要有铜、石墨，极少数情况下也可采
用铜钨合金或银钨合金。
铜是电火花加工领域的传统电极材料，而石墨质电火花加工电极拥有材料成
本低、加工速度快、损耗小、不易变形、加工后无需修整抛光等显著优点，近年
来其优越性逐渐被认识和接受，正被众多模具加工企业所采用，以提高模具加工
质量，缩短生产周期，从而增强市场竞争力。
在电火花加工领域，目前我国EDM用石墨电极与铜电极的应用比例在3:
7
至4:
6之间，而发达国家石墨电极的应用远高于我国，根据国际模协的统计，美
国电火花加工领域石墨电极与铜电极的比例约为9:
1，欧洲和日本约为7:
3。
我国EDM用石墨电极的份额远低于欧美发达国家，随着我国中高档模具的
比例增加，石墨材料的优越性进一步被模具厂商所认可，其在电火花加工领域具
有巨大的发展潜力。
此外，特种石墨具有微粒子结构、较高的机械强度、均匀的热传导等特性，
也是金属连续铸造结晶器与超硬材料生产用耐高温、高压的理想模具材料。
③模具产业的发展前景
国内模具产业方面，根据中国模协制订的《模具行业“十二五”发展规划》，
到2015年我国模具产业将达到1740亿产值，国内自配率达到85％，中高档模
具达到40％以上。
模具产业的技术发展重点包括精细电加工，涉及的重点行业
主要是汽车模具（特别是C级汽车模具）。
作为我国模具使用量最大的汽车行业，在整车制造、旧车维修两方面需使用
模具制造的汽车零部件。
整车制造方面，“十二五”期间我国汽车产量增速将有
所放缓，预计将以年均10%左右的速度平稳增长；旧车维修方面，经过最近几
年的快速增长，2010年末我国民用汽车保有量已达到9086万辆（包括三轮汽
车和低速货车1284万辆），比上年末增长19.3%，在庞大的汽车保有量支撑下，
未来几年汽车维修对零部件的需求将快速增长。
综合考虑，预计“十二五”期间
汽车模具的年均增速不会低于10%。
国外模具产业方面，由于发达国家模具产业已相对成熟，产业发展速度基本
与其经济增长相当，预计在未来几年将保持平稳，即国外模具产值保持在630
亿美元左右，与2010年基本持平。
④电火花及模具加工行业对特种石墨的市场需求预测
由于模具的应用范围较广，涵盖汽车、航空、电子、电器、仪表、仪器等众
多领域，且不同模具对特种石墨的消耗存在较大差异，无法直接根据各下游行业
测算对EDM用石墨的市场需求，因此我们根据模具生产成本分析，结合国内和
国外模具产值的预测，对全球电火花及模具加工行业2015年对特种石墨的需求
量预测结果如下：
单位：
产值（万元）、需求量（吨）
我国模具产值17，400，000
国内需求石墨与铜的比例4:
65:
56:
47:
3
EDM用石墨需求量15，660.0019，575.0023，490.0027，405.00
国外模具产值40，950，000*
国际需求石墨与铜的比例7:
3
EDM用石墨需求量16，124.06
需求合计31，784.0635，699.0639，614.0643，529.06
注*：
按照汇率美元兑人民币1:
6.5计算。
（4）核能产业对特种石墨的市场需求分析
特种石墨在核能产业的应用主要是作为高温气冷堆的结构性材料。
①高温气冷堆简介
高温气冷堆是以耐高温陶瓷型包覆颗粒为燃料元件，以具有化学惰性和反应
性惰性的氦气为冷却剂，以耐高温石墨为慢化剂、反射层和堆芯结构材料的第四
代核反应堆技术。
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，且热效率
高，系统简单，用途广泛，是最有希望成为适应未来能源市场安全和经济需要的
先进堆型之一，其主要特点包括：
-固有安全性：
核反应堆的固有安全性是指在任何情况下都不会发生大的核
泄漏，不会危及公众及周围环境的安全。
高温气冷堆的固有安全性来自于以下几
方面：
A．采用全陶瓷包覆颗粒燃料元件。
高温气冷堆的燃料元件由弥散在石墨基
体中的包覆颗粒燃料组成。
包覆颗粒燃料直径约0.8-0.9mm，中心是直径约
0.2-0.5mm的UO2核芯，核芯外面有2-4层厚度、密度各不相同的热解碳和碳化
硅包覆层，实验表明，在2100℃的高温下，包覆颗粒燃料仍能保持其完整性，
这一温度大大超过高温气冷堆事故工况下的最高温度，换言之，就是这种元件即
使在事故条件下，也不会发生放射性物质外泄、危害公众和环境安全的情况。
B．采用全陶瓷堆芯结构材料。
高温气冷堆用石墨作慢化剂，堆芯结构材料
由石墨和炭块组成，不含金属。
石墨和炭块的升华温度都在3600℃以上，因此，
即使在事故条件下，也绝不会发生堆芯熔毁的严重事故。
C．采用氦气作冷却剂。
氦气是一种惰性气体，不与任何物质起化学反应，
与反应堆的结构材料相容性好，避免了以水作冷却剂与慢化剂的反应堆中的各种
腐蚀问题。
氦气的中子吸收截面小，难于活化，在正常运行时，氦气的放射性水
平很低，工作人员承受的放射性辐照剂量也低。
D.非能动的余热排出系统。
在事故停堆后，堆芯的冷却不需要专设余热排
出系统，燃料元件的剩余发热可依靠热传导、热辐射等非能动的自然传热机制将
热量散到周围环境中去。
这种非能动余热排出系统的设计可以保证在极端的事故
条件下，即在堆芯冷却剂完全流失、主传热系统的功能完全丧失的条件下，保证
堆芯燃料元件的最高温度不超过1600℃的设计限值，远低于其包覆颗粒燃料的
破损温度。
清华大学核能研究院的实验堆就曾经不止一次表演过在不插入控制棒
的情况下停止冷却的氦气泵，不采取任何人为和机器的干预，反应堆能保持安全
状态，并将剩余热量排出。
-发电效率高：
与传统压水堆核电站相比，一般压水堆核电站能提供约300℃
的热能，而高温气冷堆能达到750-950℃，这就意味着发电效率大幅提升。
除发
电外，高温气冷堆还能作为高温工艺用热以及高效率制氢的供热能源。
-燃料循环灵活：
高温气冷堆中除核燃料外，没有其他金属结构材料，只有
中子吸收截面较小的石墨，反应堆的中子经济性好，有较多的剩余中子可将钍
-232转化为铀-233，使核燃料的转换比可达0.85左右，实现铀-钍再生循环利
用；高温气冷堆燃料的燃耗深度可达10万兆瓦/比。
高温气冷堆的高转换比和燃
耗深度确保了核燃料充分利用，因此其燃料需求量小，燃料成本低，经济性好。
-选址灵活：
传统压水堆、沸水堆均为水冷技术，必须建在冷却水源充足的
地方（多数是海边），而此类地方往往地质活动相对频繁；高温气冷堆以氦气为
冷却剂，为气体冷却堆型，不依赖水源，选址非常灵活。
由于高温气冷堆的固有
安全性特点，甚至可以在人口稠密且电力负荷重的大城市附近选址建设，以方便
就近供电。
②我国高温气冷堆的发展
我国对高温气冷堆的技术研究主要由清华大学核能研究院主导，于2000年
12月建成了10MW高温气冷实验堆，并于2003年1月实现了连续72小时满
功率并网发电运行，这是我国自行研究开发、自主设计、自主制造、自主建设、
自主运行的世界上第一座具有非能动安全特性的模块式球床高温气冷堆，标志我
国在高温气冷堆技术领域已居国际领先地位。
2006年，国务院《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》
将高温气冷堆核电站示范工程列为国家重大科技专项。
2008年2月15日，高
温气冷堆核电站重大专项实施方案获国务院批准。
2011年3月1日，高温气冷堆核电站示范工程项目核准报告通过国务院办
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