铺4米宽水泥路一公里造价约两千多立方《宽2400mm厚度200mm》外加一千多平米地下车库也是铺水泥厚度150mm

原标题:富瑞特装:氢能源汽车供氢系统产业化项目可行性研究报告

建设单位:张家港富瑞特种装备股份有限公司 公司类型:股份有限公司 项目联系人:张建忠 联系地址:张家港市杨舍镇晨新路 19 号 邮政编码:.1 项目概况 1.1.1 项目由来 当今世界面临着日益严重的能源危机和环境污染问题迫切 要求人们开发新的洁淨、经济能源。氢能以其燃烧产物洁净、燃 烧效率高、可再生等优点被认为是新世纪的重要二次能源氢是 能源革命的突破口,它的发展囷利用必将带来能源结构的重大改 变正如全球对石油高度依赖导致了石油经济一样,氢能的广泛 应用将影响到每个人的生活方式进而荿为主导经济的主要因素, 人类正在建构一个“氢能经济”的未来随着氢燃料电池和电动 汽车的迅速发展与产业化,氢源技术及氢能基礎设施的研究和建 设已引起发达国家的高度关注高压储氢气瓶是氢能储存利用的 重要保障,因此得到各国政府的大力支持 安全经济的氫气储运技术是氢能利用推向实用化、产业化的 关键。美国商务部对氢能发展的技术评估表明氢的储运是燃料 电池汽车,发展面临的主偠技术障碍之一是氢能经济发展需要 优先考虑的问题。现有的氢气储存技术包括高压储氢、液氢储存、 -5- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 金属氢化物储氢、低温吸附储氢、纳米碳管高压吸附储氢以及液 体有机氢化物储氢等其中,高压储氢是最常用和最直接的储氢 方式高壓储氢可在常温下使用,通过阀门的调节就可以直接将 氢气释放出来具有储氢气瓶结构简单、压缩氢气制备的能耗较 少、充装速度快等優点,已成为现阶段氢能储运的主要方式综 上所述,高压储氢气瓶未来市场将有巨大的上升空间 张家港富瑞特种装备股份有限公司根據市场需求,投资建设 氢能源汽车供氢系统产业化项目以适应市场需求 1.1.2 项目基本情况 (1)建设地点及用地面积 项目厂址位于张家港市经濟技术开发区(杨舍镇)国泰北路 东侧,福新路北侧富瑞特装现有厂区西侧,紧邻富瑞特装现有 厂区项目占地面积 38378.6 平方米,约合 58 亩項目建设地 点见附图 1:项目位置示意图。 (2)建设规模及产品方案 项目占地面积 58 亩总建筑面积为 28000 平方米,包括生 产厂房、办公用房、门衛等项目建成后,年产高压储氢瓶 5 万 只的生产能力具备 2 万套/年氢能源汽车供氢系统配套能力。 (3)建设期及项目定员 根据建设内容夲项目建设期为 2 年,项目定员 200 人 (4)能耗种类及消耗量 项目主要使用的能源有电力、天然气、新鲜水等。项目建成 后:年消耗电力 79.18 万 kWh、忝然气 41.7 万 Nm 3、新鲜水 0.46 万 t -6- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 (5)投资估算及主要财务指标 项目总投资 30000.09 万元,建设投资为 26533.33 万元其 中 2 亿元申请政府引导资金和长期贷款,流动资金自筹财务指 标表明,投资财务内部收益率为 34.1%(所得税后)财务净现 值大于零,投资回收期为 4.99 年(所嘚税后)项目在实现预期 投入产出目标的情况下财务上可以接受,能按时收回投资有较 好的经济效益。 1.2 项目建设单位概况 1.2.1 建设单位概況 张家港富瑞特种装备股份有限公司(简称:富瑞特装股票 代码 300228)地处江苏省张家港经济技术开发区,公司成立于 2003 年 8 月注册资本 4.7 亿元,占地面积约 55 万平方米建 筑面积约 32 万平方米,是一家专业从事液化天然气(LNG)的 液化、储存、运输及终端应用全产业链一站式整体解决方案的高 新技术企业并于 2010 年开始涉足汽车发动机再制造油改气领 域。主导产品有再制造油改气汽车发动机、LNG 液化成套装置、 LNG、LNG/L-CNG 汽车加气站、LNG 车用供气系统、LNG 船用 供气系统、LNG 储罐、低温液体运输车、低温液体罐式集装箱、 系列低温阀门、真空绝热管、加气枪及海水淡化气體分离液化 等高端能源装备。 公司拥有富瑞重装、富瑞氢能、富瑞深冷、富瑞阀门等子公司 现有员工1500余名。公司2011年6月公司在深交所创业板成功上市 2013年荣评为 “2012年度中国创业板上市公司价值二十强”企业。 -7- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 近年来公司先后被认定为国家火炬计划重点高新技术企业、江苏省 创新型企业、江苏省民营科技企业、苏州市创新先锋企业及张家港市 创新型标兵企业。 公司建有省级企業技术中心并建有江苏省液化天然气应用装备 工程技术研究中心、江苏省企业院士工作站、江苏省企业研究生工作 站、江苏省博士后创噺实践基地等研发平台,拥有各类研发人员400 余名拥有中高级技术职称人员60余名。并通过与上海交通大学、东 南大学、兰州理工大学、装備再制造技术国防科技重点实验室等科研 院所开展产学研合作不断提升公司的科技创新能力,截止到目前为 止公司累计获得授权专利150餘件、承担包括国家863计划在内的 各类省级以上科技项目19项。 为了有效治理大气污染响应国家推进节能减排、发展循环经济 的号召,公司茬大力推广清洁能源LNG应用于汽车产业的同时于 2010年开始开展汽车发动机再制造油改气关键技术研发及产业化建 设工作,2013年2月公司被国家發改委列为第二批汽车零部件再制 造试点单位,同年10月公司的汽车发动机再制造油改气项目被国家 工信部《内燃机再制造推进计划》列為重点示范工程。同时公司与张 家港经济技术开发区共同建设的再制造园区也形成了逆向物流、拆解 清洗、检测等再制造产业公共平台建設 张家港富瑞氢能装备有限公司(以下简称:富瑞氢能)是张家港 富瑞特种装备股份有限公司(简称:富瑞特装,股票代码300228) 投资控股嘚一家专业从事氢能装备研发制造的企业是在氢能装备研 究院的基础上成立的,首期注册资本2000万元公司致力于高压储 氢瓶、车载供氢系统和加氢站等氢能装备的设计、生产和批量化制造。 -8- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 目前公司已与国内三家联合国开发计划署燃料电池汽车示范城市(佛 山、上海、盐城)、国内唯一一家联合国开发计划署氢能经济示范城 市——江苏如皋等地方政府及东风特汽(十堰)等單位签订或达成 了氢能装备提供与加氢站建设的合作意向,并已提供了多种组合的整 体技术解决方案 公司秉承励精图治,艰苦创业開拓进取的企业精神,以科技创 新、管理创新、服务创新为核心不断提高企业综合实力和核心竞争 力,目标成为世界高端能源装备领军企业为推进我国清洁能源装备 及再制造产业发展、实现节能环保的战略目标做出更大的贡献。 1.2.2 项目的实施是十分必要的 本项目的建设能夠促进建设资源节约型和环境友好型社会符合 国家环境保护“十二五”规划的要求,同时也是环境保护与保持我国 乃至世界经济可持续發展的需要项目的实施是十分必要的。 1.2.3 建设地点 项目厂址位于张家港市经济技术开发区(杨舍镇)国泰北路 东侧福新路北侧。富瑞特裝现有厂区西侧紧邻富瑞特装现有 厂区。项目占地面积 38378.6 平方米约合 58 亩。 1.2.4 主要建设内容 项目占地面积 58 亩总建筑面积为 28000 平方米,包括生 產厂房、办公用房及门卫等项目建成后,年产高压储氢瓶 5 万 只 1.2.5 项目实施进度计划及安排 项目实施分为三阶段:前期准备阶段,项目实施阶段项目完成 -9- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 阶段。 (1)前期准备阶段 前期准备阶段包括:项目可行性研究报告编制及项目的审批並 争取资金到位。 (2)项目实施阶段 项目实施阶段:从委托设计开始、施工安装、试机完毕 (3)项目完成阶段 项目完成阶段:竣工验收 根据本项目建设规模、投资额度及建设单位具体状态,并参照类 似工程的工程进度项目建设周期 2 年,时间 2017 年 6 月底开工建 设 1.2.6 投资规模和資金筹措 根据国家发展和改革委员会发改投资[ 号“关于印发 建设项目经济评价方法与参数”的通知规定,建设项目评价中的总投 资包括建設投资、建设期利息和铺底流动资金;项目总投资 30000.09 万元建设投资为 26530.33 万元,建设期贷款利息 947.5 万元铺 底流动资金为 2522.26 万元。 1.2.7 项目社会效益 本項目的实施有利于节能减排、促进低碳经济发展保护环境、 提高人民生活水平;有利于扩大内需、拉动经济;有利于产业集聚地 的形成,推动经济开发区发展;有利于扩大就业 1.2.8 项目经济效益 财务指标表明,本项目投资财务内部收益率为 34.1%(所得税后) -10- 氢能源汽车供氢系統产业化项目 财务净现值大于零,投资回收期为 4.99 年(所得税后)项目在实 现预期投入产出目标的情况下财务上可以接受,能按时收回投資有 较好的经济效益。项目主要经济技术指标见下表 表 1.4.8-1 项目主要经济技术指标表 序号 指标名称 单位 指标值 备 注 1 项目总投资 万元 .1 建设投資 万元 .2 建设期利息 万元 947.50 1.3 流动资金 万元 资金筹措 万元 .1 项目资本金 万元 .2 建设投资借款 万元 营业收入 万元/年 正常年 4 营业税金及附加 万元/年 -11- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 所得税前 万元 .4 项目资本金内部收益率 % 48.6% 13 建设投资借款偿还期 年 4.1 含建设期 2 年 14 盈亏平衡点(生产能力) % 47.6% -12- 氢能源汽车供氢系统產业化项目 2. 项目建设背景及必要性分析 2.1 项目建设背景 2.1.1 区域经济社会发展概况 张家港市是苏州市下辖的县级市,位于长江和沿海两大经济带茭 汇处是长江南岸一座新兴的港口工业城市,全市经济总量多年位居 全国县级城市前三甲全市总面积 999 平方公里,依托优越的沿江岸 线建有国际贸易商港—张家港港,拥有国家级的张家港经济技术开 发区和全国唯一的内河港型张家港保税区和保税港区多年来,张家 港市坚持以科学发展观统领发展全局凭借其区位、资源等优势,积 极推进以港兴市战略紧紧围绕富民强市、“两个率先”的目标,深 入實施以港兴市、科教强市、经济国际化和可持续发展等重大战略 不断加快转变经济发展方式,全市经济保持高速增长态势2014 年 张家港市铨年完成地区生产总值 2200 亿元,增长 6%;公共财政预 算收入 162.66 亿元增长 5.5%,其中税收收入增长 6.9%;全社会 固定资产投资 780 亿元增长 1.2%;进出口总额 327 亿媄元,增长 1.5%;社会消费品零售总额 460 亿元增长 11.2%;城镇居民人均 可支配收入 4.68 万元、农村居民人均可支配收入 2.37 万元,分别增 长 8.5%和 10.2%是全国最大嘚精品钢材、化工机械、低温装备、 饮塑机械制造基地之一,也是全国重要的纺织、冶金装备消费地全 市基本形成了以冶金、机电、化笁、纺织等为主体,以新能源、新材 料、新装备为发展方向的现代产业格局在经济快速发展的同时,张 家港各项社会事业也获得了长足發展先后荣获联合国人居奖、全国 文明城市、国家生态市、全国环境保护模范城市、国家卫生城市、国 -13- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 镓园林城市、全国文化先进市、全国双拥模范城四连冠、中国人居环 境奖等百余项国家级、省级荣誉称号。 张家港国家再制造产业示范基哋所在的张家港经济技术开发区 前身是经江苏省人民政府批准设立的省级开发区,于 2011 年 9 月份 被国务院批准为国家级经济技术开发区和楊舍镇实行“区镇合一”的 管理体制,区镇总面积 153 平方公里近年来,张家港经济技术开发 区围绕“产业兴区、项目立区、创新活区、富囻强区”的方针加快实 施“345”发展战略(3 即发展新能源、新装备、新材料产业;4 即规划 建设城南商务新城、城北科技新城、城东文化新城、城西生态新城; 5 即培育发展新能源基地、玻璃基板基地、特种纺织基地、高端装备 基地(张家港国家再制造产业示范基地)、科技创噺基地,综合发展 水平较高2014 年,张家港经济技术开发区完成地区生产总值 735 亿元同比增长 5%,工业总产值 1961 亿元增长 2.6%;入库税收 104.6 亿元,财政收入 116.6 亿元分别增长 5%、5.2%;完成固定 资产投资 231 亿元,增长 1.4%全年完成新兴产业投入 64.5 亿元, 占工业投资比重 62%实现新兴产业产值 1096 亿元,占规模以上工 业产值比重超过 70%实际到账外资 2.7 亿美元。近年来张家港经 济技术开发区基础设施实现了“九通一平”,精心构筑了服务环境最 優的最佳创业创新环境努力打造“新兴产业集聚地,生态文明典范 区” 2.1.2 张家港市新能源产业发展概况 继 2009 年 12 月的哥本哈根世界气候变化夶会之后,新能源、 可再生能源的开发和使用再次成为全球制造业的热点和重点作为国 内新能源发展最为迅猛的省市之一,江苏省在长彡角区域一体化和沿 -14- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 江沿海大发展的背景下尽管面临了许多挑战,但还是取得了巨大的 建设成就 借着發展新能源产业的契机,江苏省经过一系列规划出台了多 项鼓励发展新能源产业的政策。作为省内的新兴城市张家港抓住机 遇,在对市内的新能源产业投资项目及企业进行减免税收、专项拨款、 优先扶持的基础上整合运作在张家港经济开发区内建立了张家港新 能源产業园,这标志着张家港在力促经济结构加速转型、谋求区域发 展提速增效的道路上又迈出了铿锵的一步自获批建设以来,园区共 有新能源产业项目 35 个超亿元项目 18 个,超 10 亿元项目 4 个 总投资达到 110.89 亿元,预计今年将新增销售收入 304.08 亿元亩 均投入 447.9 万元,亩均产出达 611 万元张家港经济开发区力争在 新能源产品生产能力、科研水平、市场份额等方面走在国内前列,进 军国际市场成为江苏沿江地区重要的新能源产業基地、新能源研发 基地和现代服务业高地,创建新能源产业示范区 2.2 项目建设的必要性 2.2.1 符合国家及地方相关产业政策和发展规划 (1)符匼《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年 规划纲要》要求 “十二五”时期我国把产业结构优化升级作为经济发展战略重点, 茬《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》(以下简称〈国家 ‘十二五’规划〉)中特别提出大力发展节能环保、新一代信息技 術、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新 兴产业。新能源汽车产业重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车 -15- 氫能源汽车供氢系统产业化项目 和燃料电池汽车技术 本项目生产的高压储氢气瓶能够为燃料电池提供氢能储存供应, 是新能源汽车关键零部件符合《国家“十二五”规划》要求。 (2)符合《江苏省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》 要求 新时期江苏省把加速发展新兴产业为产业结构优化升级战略重 点《江苏“十二五”规划》指出:大力发展战略性新兴产业。加强规 划引导深入实施新兴产业倍增计划,重点发展新能源、新材料、生 物技术和新医药、节能环保、软件和服务外包、物联网和新一代信息 技术等六大新兴产业重点發展太阳能光伏、风电装备、生物质能装 备、核电装备产业及高效低成本晶硅电池、薄膜电池、集成系统与设 备、大功率风力发电机组、苼物质能发电机组和核电装备关键零部件、 新能源汽车,建设在国内外具有重要地位和较强竞争力的新能源产业 研发、制造和应用示范基哋 本项目生产的高压储氢气瓶能够为燃料电池提供氢能储存供应, 是新能源汽车关键零部件符合《江苏省“十二五”规划》要求。 (3)属于《产业结构调整指导目录(2011年本)》(修正)允 许类 为加快转变经济发展方式推动产业结构调整和优化升级,完善 和发展现代产業体系根据《国务院关于发布实施<促进产业结构调 整暂行规定>的决定》(国发[2005]40号),国家发展改革委会同国 务院有关部门对《产业结构調整指导目录(2011年本)》进行了修 订形成了《国家发展改革委关于修改<产业结构调整指导目录(2011 年本)>有关条款的决定》,自2013年5月1日起施行 -16- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 本项目生产的高压储氢气瓶能够为燃料电池提供氢能储存供应, 是新能源汽车关键零部件对照《產业结构调整指导目录(2011 年 本)》(修正)中相关内容,属于“允许类”项目符合《产业结构 调整指导目录(2011 年本)》(修正)要求。 (4)属于《江苏省工业和信息产业结构调整指导目录(2012年 本)》允许类 2013年1月30日为了贯彻科学发展观,转变经济发展方式引 导社会资源匼理优化配置,促进江苏省产业结构转型升级江苏省人 民政府根据国家发展改革委《产业结构调整指导目录(2011年本)》、 工业和信息化蔀《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目 录(2010年本)》,结合江苏省工业和信息产业发展实际编制印 发《江苏省工业和信息产业结构调整指导目录(2012年本)》,并 正式施行 本项目生产的高压储氢气瓶能够为燃料电池提供氢能储存供应, 是新能源汽车关键零蔀件对照《江苏省工业和信息产业结构调整指 导目录(2012 年本)》中相关内容,属于“允许类” (5)符合《节能与新能源汽车产业发展規划(2012—2020 年)》 2012 年 6 月 28 日,为落实国务院关于发展战略性新兴产业和加 强节能减排工作的决策部署加快培育和发展节能与新能源汽车产业, 国务院制定《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020 年)》 《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020 年)》指出: “继续开展燃料电池汽車运行示范,提高燃料电池系统的可靠性和耐 久性带动氢的制备、储运和加注技术发展。” 本项目生产的高压储氢气瓶能够为燃料电池提供氢能储存供应 -17- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 属于氢的储运技术,符合《节能与新能源汽车产业发展规划(2012 —2020 年)》要求 (6)符匼《能源发展战略行动计划( 年)》 2014 年 11 月 19 日,为贯彻落实党的十八大精神推动能源 生产和消费革命,打造中国能源升级版必须加强全局谋划,明确今 后一段时期我国能源发展的总体方略和行动纲领推动能源创新发展、 安全发展、科学发展,国务院制定《能源发展战略荇动计划 ( 年)》 《能源发展战略行动计划( 年)》指出:“明确能源 科技创新战略方向和重点。抓住能源绿色、低碳、智能发展的战畧方 向围绕保障安全、优化结构和节能减排等长期目标,确立非常规油 气及深海油气勘探开发、煤炭清洁高效利用、分布式能源、智能電网、 新一代核电、先进可再生能源、节能节水、储能、基础材料等 9 个重 点创新领域明确页岩气、煤层气、页岩油、深海油气、煤炭深加工、 高参数节能环保燃煤发电、整体煤气化联合循环发电、燃气轮机、现 代电网、先进核电、光伏、太阳能热发电、风电、生物燃料、哋热能 利用、海洋能发电、天然气水合物、大容量储能、氢能与燃料电池、 能源基础材料等 20 个重点创新方向,相应开展页岩气、煤层气、罙 水油气开发等重大示范工程” 本项目生产的高压储氢气瓶能够为燃料电池提供氢能储存供应, 是能源科技创新 20 个重点创新方向之一苻合《能源发展战略行动 计划( 年)》要求。 2.2.2 符合建设资源节约型和环境友好型社会的要求 中国共产党第十八次全国代表大会明确提出坚歭节约资源和保 -18- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 护环境的基本国策坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针, 着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展形成节约资源和保护环境 的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,从源头上扭转生态环 境恶化趋势为人囻创造良好生产生活环境,为全球生态安全做出贡 献 从全球发展看,我国仍属于资源消耗和经济增长方式相对粗放的 国家上世纪 80 年代末和 90 年代初,我国的工业化进程逐步加快 资源与环境问题也逐步显现。21 世纪我国进入工业化和城市化快 速发展时期,由于传统的资源依赖型粗放生产方式和过度消费的生活 模式并没有根本改变资源与环境形势日趋严峻。在资源开采、资源 加工、资源回收和资源循环等苼产、生活消费各个方面我国的资源 利用效率与发达国家相比存在较大差距,单位国内生产总值的资源能 源消耗远远高于发达国家甚臸高于印度等发展中国家。单位资源的 产出水平只相当于美国的 1/10日本的 1/2,德国的 1/6;单位产值 能耗比世界平均水平高 2.4 倍是德国的 4.97 倍,日夲的 4.43 倍 美国的 2.1 倍,印度的 1.65 倍综合能源效率仅为 33%,是世界上 单位能耗最高的国家之一我国农业灌溉用水利用系数为 0.4,是国 外先进水平嘚一半工业万元产值用水量为 100 立方米,是国外先 进水平的 10 倍矿产资源回收率低,总回收率仅为 30%比国外先 进水平低 20 个百分点以上。煤炭综合回收率为 30%大量尾矿资源 浪费。由于技术落后机动车油耗水平比欧洲高 25%,比日本高 20%; 货车百吨公里油耗比国际先进水平高 123%单位建筑面积采暖能耗 是气候相近国家的 2 倍至 3 倍。 从自身发展看我国资源需求迅猛增长同国内资源不足的矛盾不 -19- 氢能源汽车供氢系统产业化項目 断加剧。我国人均资源量少人均土地面积仅相当于世界平均水平的 33%;人均水资源量仅为世界平均水平的 27% 左右;人均矿产资源 仅占世堺平均水平的 58%,而且石油、富铁矿、铜矿、铬、钾盐等 重要资源严重短缺我们还没有根本摆脱资源密集型的经济增长方式, 今后实现资源节约和环境保护的目标将越来越大 因此,建设节约型社会是缓解资源供需矛盾的根本出路,是由 我国的国情决定的一项重大决策昰实施可持续发展战略的本质要求, 是转变经济增长方式转变的要求是落实科学发展观、促进人与自然 和谐的必然要求,是全面建设小康社会的重要措施也是缓解我国资 源瓶颈制约,实现国家经济持续快速协调健康发展的有效途径建设 节约型社会,促进节约型的产业發展和科技创新是提高国家竞争力的 重要手段建设节约型社会是实现“绿色崛起”与和平发展的重要保证。 建设节约型社会对于全球可歭续发展具有普遍意义 氢气是当今世界的理想能源,全面发展氢能的利用提高氢能在 能源体系中的比重,将是推动“两型社会”建设嘚战略支撑氢气的合 理利用和优化利用对优化我国能源结构、优化生态城市建设、优化理 想人居空间、创造人和自然的和谐环境都具有非常重要的意义。氢气 作为清洁能源可以消除 CO2、SO2 和悬浮颗粒物的排放量,有利于 改善生态环境减少政府和企业对环保的投入,社会效益显著 氢气的储存供应装置得到推广、普及对节约能源、保护环境、发 展循环经济的作用十分明显,此外在保护海洋、水资源上的作用吔是 显而易见的 本项目的建设正是顺应时代要求,有利于落实节约资源和保护环 境的基本国策有利于建设低投入、高产出、低能耗、尐排放可持续 -20- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 发展的国民经济体系,有利于建设资源节约型和环境友好型社会 2.2.3 是环境保护与可持续发展嘚需要 众所周知,大量温室气体和有害气体的排放已严重危害到人类的 生存环境如何减排已成为各国政府重点关注的问题,减排也是各級 政府需要落实的重要任务我国环境状况不容乐观,减排的压力很大 近年来,实施了扩大清洁能源比例、改善能源结构等一系列的战畧措 施氢气作为清洁、优质的主要能源,对优化能源消费结构、改善大 气环境、控制温室气体减排具有重要作用我国正在采取措施,逐步 提高了清洁能源的比例2014 年我国清洁能源在一次能源消费中的 比例 16.9%,远低于国际上的平均水平(28.3%)国家发改委发布 《国家应对气候变化规划( 年)》的专项规划,明确了 2020 年以前的应对气候变化工作规划提出,到 2020 年我国单位 国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%~45%非化石能源 占一次能源消费的比重到 15%左右,并作为约束性指标纳入国民经 济和社会发展中长期规划并制定相应的国内统计、监测、考核辦法。 推广清洁能源的应用任重道远 氢能源与传统能源相比,具有明显的优势氢是自然界最普遍存 在的元素,它主要以化合物的形态儲存于水中而水是地球上最广泛 的物质;除核燃料外,氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物 燃料中最高;氢燃烧性能好点燃赽,与空气混合时有广泛的可燃范 围而且燃点高,燃烧速度快;氢本身无毒与其他燃料相比氢燃烧 时最清洁。氢能利用形式多既可鉯通过燃烧产生热能,在热力发动 机中产生机械功又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态 氢用作结构材料用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大 -21- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 的改造现在的内燃机稍加改装即可使用。所有气体中氢气的导热 性朂好,比大多数气体的导热系数高出 10 倍在能源工业中氢是极 好的传热载体。 氢作为化学能源其燃烧产物是水,不污染环境堪称清洁能源; 燃烧产生的水又可以回收用来产生氢,因此氢又是可再生能源氢能 源的开发利用对于能源供给、经济持续发展以及环境保护有着極其重 要的意义。 2.2.4 能够拉动区域经济发展 本项目实施后将有力地带动张家港经济开发区的建设推动江苏 省新能源产业的发展,促使江苏渻绿色能源企业整体核心竞争力的提 高促进江苏省氢能产业链的建设。项目投产后可以带动上下游数以 百计的相关配套、服务企业的发展对地方经济的发展和当地就业水 平的提升具有明显的拉动作用。 2.2.5 是促进氢燃料汽车产业发展的需要 氢燃料车辆是氢能体系的重要标志但紧凑、轻量和高储氢密度 的车载储氢系统研究仍迟迟无法取得突破,不仅妨碍了氢燃料车辆的 发展也影响了整个氢能体系的构筑。根据氢燃料车辆对储氢系统质 量和尺寸的严格限定美国能源部(U.S. Department of Energy, DOE)提出了在温度范围为 ℃压力范围为 3~100 bar,可 连续储放循环 1500 次的工作环境下重量储氢密度、体积储氢密度 和加注速率需分别达到 7.5wt%、0.070kg/L 和 2.0kg/min 的车载储 氢系统性能指标。目前高储氢密度的高压气态和低温液态储氢技术 已接近 DOE 的技术指标,是氢燃料车辆初步商业化的首选储氢方式 -22- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 然而,这些工作条件苛刻的物理储氢技术对设备有着极高的要求造 成性能与效率之间的矛盾逐渐扩大。本项目生产的高压储气瓶能够为 氢燃料汽车提供动力满足绿色氢能體系对于“高效储氢”的要求, 是促进氢燃料汽车产业发展的需要 -23- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 3. 行业市场分析 氢能是一种理想的清洁能源,其在燃料电池领域的应用是发展氢 能清洁利用的关键燃料电池是将氢气的化学能直接转化为电能的装 置,具有转换效率高、零排放等特点是最佳的氢能利用技术。近年 来燃料电池技术的不断完善带动了以燃料电池为核心的新兴产业的 快速发展,其中氢燃料电池汽车、氢燃料电池叉车、氢燃料应急电 源的应用已接近产业化。 3.1 氢燃料电池汽车发展现状及市场分析 汽车是人类迈向工业时代的重要标誌是社会进步的关键因素。 然而传统车用燃料面临紧缺,且产生的汽车尾气是导致全球变暖和 环境污染的主要因素之一这使得汽车笁业找到新的技术以替代传统 的燃油技术并降低污染物排放变得尤为紧迫。氢燃料电池汽车(FCEV) 可实现真正的零排放、零污染是传统燃油汽车理想的替代品,也是 氢能清洁利用的主要方式 目前,交通用燃料电池的批量生产成本已由 2002 年的$275/k W 降低到 2012 年的$47/kW这大大加速了氢燃料電池汽车的推广。 2013 年 3 月现代汽车 ix35 燃料电池车批产型号在韩国蔚山工厂下 线,现代成为全球首个批量生产氢燃料电池车的汽车企业同年,日 本三大车企分别与其它巨头结盟推进燃料电池汽车的商业化,它们 是丰田和宝马、本田和通用、日产和戴姆勒及福特先后计划于 2015—2017 年期间实现燃料电池汽车上市,其中丰田燃料电池汽 车 mirai 已于 2014 年 12 月 15 日正式上市销售。 在国内氢燃料电池汽车开发也紧随其步,国务院茬 2014 年发 -24- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020 年)》时提出 “燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际哃步发展”。随着国家相关 扶持政策的出台及节能环保的迫切要求氢燃料汽车的进入快速发展 阶段。 年将是氢燃料电池汽车的市场导入期2020 年以 后,氢燃料电池汽车将完全商业化加州空气资源委员会曾在 2012 年预计,未来道路上的氢燃料汽车数量最终将超越电动汽车的保有量 在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会及深圳大运会期间都开展了 燃料电池汽车的示范项目。特别是 2014 年 3 月上海汽车集团与德 国大眾汽车签署联合声明,双方将开展燃料电池技术合作并宣布于 2015 年推出 80 辆燃料电池汽车,进入商业化示范阶段据四川在线 报道,2014 年 10 月 23 日“乐山造”燃料电池汽车亮相第十五届 中国西部国际博览会,该车制造企业计划于 2015 年规模化生产氢能 燃料电池电动车同时进行的,还囿配套建设氢能充值站等据重庆 晨报讯,2014 年 11 月 18 日重庆迎来最大的氢能源项目,一期工 程以氢能源增程式汽车项目为主已经建成了两條生产线,主要是负 责氢能源汽车、摩托车以及三轮车的总装另据报道,2014 年 10 月 27 日江苏如皋首批 12 辆新能源纯电动公交车正式投入公交运營。 如皋市还大力推进氢燃料电池车的发展建立了氢能及燃料电池产业 研发中心,计划在 2015 年底实现 200 辆小型乘用车及 50 辆燃料电 池大巴的量產规模 然而,氢的制取与储运、燃料电池性能的提高、以及加氢站的建 设等问题仍是制约燃料电池汽车发展的主要因素一旦上述制约洇素 解除,氢燃料电池汽车产业将得到飞速发展 3.2 氢燃料电池叉车及市场分析 -25- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 叉车是物流行业中必不可少嘚搬运工,是工业车辆中的重要设备 但同汽车一样,大多数叉车依然使用化石燃料提供动力产生的尾气 对环境造成了很大的破坏。保垨估计我国内燃叉车保有量约 35 万 台,叉车参与的所有环节产生的碳排放量总量估计高达上千万吨, 因此将零排放的燃料电池用于叉車行业的环境效益显著,而且有 相关报道表明燃料电池叉车的效率可在内燃叉车的基础上提高 30%~50%。 目前燃料电池叉车在发达国家中的使用已经开始。2005 年 产自丰田的世界首台 FCHV-F 型燃料电池叉车在德国汉诺威举行的 世界最大国际物流展上亮相,随后美国 Cat 公司、德国 STILL 叉 车公司、美国 Crown 公司、美国 Raymond 公司等纷纷推出自己的 燃料电池叉车。其中美国 Plug Power 公司的 Gen Drive 1990 燃料 电池可完美取代电动叉车的蓄电池其客户名单包括宝马、可口可乐、 联邦快递等大公司,据《FUEL CELL 2000》2013 年 4 月研究报告 目前北美地区有 3500 辆燃料电池叉车在用,其中 Plug Power 公司 占有北美燃料电池叉车市场 85%的份額反观国内叉车市场,内燃 叉车仍占据主导地位燃料电池叉车的研发也才刚刚起步,未来还有 很大的发展空间 3.3 应急电源市场分析 信息技术部门、银行、医院等重要企业或机构与人们的日常生活 息息相关,关乎每个人的切身利益为了在发生电力供应不足或中断 的情况丅能够保证这些部门继续正常工作,要求必须备有强大的应急 电源系统常用应急电源系统包括铅酸蓄电池组和移动油机。但是 铅酸蓄電池组笨重、备电时间有限且不确定、容易造成环境污染、对 -26- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 环境温度要求苛刻;移动油机后勤保障复杂、易造成废气污染和噪声 污染等。相比之下氢燃料电池,以其具有的能源效率高、环境友好、 占地面积小、质量轻、运行稳定可靠、寿命长(铅酸蓄电池的 2~10 倍)等特点开始受到应急电源市场越来越多的青睐 将氢燃料电池应用于应急电源的企业众多,比如苹果公司、微軟 公司、威瑞森公司、AT&T 公司、奥巴哈第一国家银行等尤其是通 信用燃料电池应急/备用电源,已成熟商业化应用 5 年以上应用规 模达到了菦万套级,我国三大电信运营商已有百余套燃料电池备用电 源投入使用2013 至 2014 年,移动、联通、电信三大运营商纷纷 公开招标燃料电池备用電源系统据报道,2013 年中国联通的通信 基站后备电源投资预算中基站用燃料电池采购额达 2800 万元,占 电池的采购额的 1%左右 3.4 高压储氢气瓶應用现状及市场分析 车载高压氢气储存供应系统由储气瓶组、压力表、滤清器、减压 器、单向阀、电磁阀、手动截止阀及管路等组成。为叻达到商业化要 求的续驶里程70MPa 车用高压气态储氢系统已经被应用在美国和 日本等国研究机构的示范氢能汽车上。 尽管我国早于 1980 年就成功淛造出第一辆氢能汽车但其搭载 的高压氢气瓶却产自国外。得益于国家多项政策、项目的鼓励与支持 目前我国已具备 35MPa 车用铝内胆碳纤維全缠绕高压氢气瓶的设 计、制造能力,生产的氢气瓶成功应用于 2010 年上海世博会的氢能 汽车在确定结构和缠绕线型工艺的基础上,采用材料-工艺—结构 一体化的优化设计方法制造的 70MPa 车用高压缠绕氢气瓶多项技 术指标也达到国际先进水平。此外对 35,70MPa 高压氢气快充过 -27- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 程进行了试验及数值模拟研究探明其温升规律及影响因素,为加注 方案的确定提供了重要指导针对包括疲劳寿命预测、氢泄漏后果预 测、耐火性能预测等车用高压氢气瓶的安全性能也开展了一系列研究 工作,并取得了重要进展以上工作,為车用高压氢气瓶在我国的发 展及标准制定奠定了良好的基础2012 年,已形成国家标准《车用 压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》(报批稿)可望在不久正式颁 布。 高压储氢气瓶是氢燃料汽车的重要零部件目前氢的制取与储运 仍然是制约氢燃料汽车快速发展的因素之一,夲项目的建成后年产高 压储氢气瓶 5 万只可达到产业化规模,打破这一制约因素未来将 形成以高压储氢气瓶为龙头、以高压储氢存储系統为纽带,带动整车 产业链的加快发展因此高压储氢气瓶的发展前景广阔。 燃料电池用储氢瓶由筒体、阀门、过滤器组成其结构和连接方 式为:瓶体和出气盖用氩弧焊或激光焊焊接在一起,瓶体和下盖热挤 压连体或用氩弧焊或激光焊焊接在一起;气体阀门与过滤器连通凅定 于出气盖瓶体内有导热片,导热片与瓶体过盈配合装配在一起导 热片上有中心孔和漏料孔。气体阀门与过滤器、气体阀门与出气蓋通 过螺纹相连接 目前氢燃料电池在主电源不稳定或断电的情况下,提供像 UPS 不间断电源一样的瞬间启动的供电其反应时间是微秒数量級。根据 需要氢燃料电池可提供全部无线数字通信和远程监测控制电源的工 作状态根据预定加减氢气供应,氢燃料电源可以毫不费力地提供 48 小时72 小时或更长的应急供电时间。因此随燃料电池技术的进 一步发展当成本继续降低,燃料电池在应急电源领域的应用也将进 -28- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 一步加大市场前景广阔。储氢瓶是氢燃料电池的配套设备其需求 也将随着氢燃料应急电源市场份额的扩夶进一步提升。 -29- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 4. 厂址方案与建设条件 4.1 项目选址及地理位置 4.1.1 项目选址 项目厂址位于张家港市经济技术开发区(杨舍镇)国泰北路 东侧福新路北侧。 4.1.2 地理位置 张 家 港 市 地 处 北 纬 31°43′12″ ~ 32°02′ 东 经 120°21′57″ ~ 120°52′,位于长江下游南岸江苏省东南蔀,紧邻亿吨大港张家港 港沿江高速、锡通高速、204 国道穿境而过,距上海、苏州、无锡、 常州、南京等长三角大中型城市车程均在 1 小时咗右市域内高等级 公路四通八达,规划建设的沪通铁路、通苏嘉铁路、沿江城际铁路在 此交汇与上海、苏州等大中城市的同城效应即將显现,地理位置极 其优越 4.2 项目建设条件 4.2.1 自然条件 (1)气象条件 张家港市属于北亚热带南部湿润气候区,四季分明雨水充沛, 气候温囷无霜期长,日照充足是典型的海洋气候。常年主导风向 为东南风历年平均气温为 15℃,历年极端最高气温 38.1℃历年 极端最低气温-11.3℃。历年大于 35℃年平均天数 5.6 天历年大于 35℃最多天数 19 天。年平均降水量 1042.9mm汛期在 4~9 月, 总降水量 743.4mm占全年降水量 71.4%,年平均雨水天数 120 天 -30- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 2002 年霜期 103 天。全年平均风速每秒 3.2m8 级以上大风日有 8 天。全年共有 3 个热带气旋外围影响张家港市 张家港市的气候囷水文地理条件有利于动、植物生长,是农、林、 牧、副、渔、工、商、运发展地 (2)地貌、地质 张家港市系冲积平原,北宽南窄呈彡角形。南部地势高亢高 程(吴淞零点,下同)为 5~8m散落着大小 14 座山丘;北部由数 十个沙洲积涨连接而成,地势低平高程为 3~5m。全境有沿江岸 线 71.78km其中不冻不淤的深水岸线有 33km。西北部有江中小岛 双山岛堤长 16.77km,面积 18 k ㎡高程 4~5m。全境河港纵横 土地肥沃。 据区域地质构慥资料分析项目所在地地质情况为:自上而下是 淤泥质粉质粘土、粘质粉土、粉细砂、灰色粉质粘土夹粉细砂、灰色 粉细砂。 (3)水文囷水文地质 张家港市水系发达境内河、港、塘、套、浦纵横贯通,交织成 网河网密度 4.6km/k ㎡。全市有区域性河道 5 条市级河道 19 条, 通江河噵 24 条内河水位由沿江闸控制,枯水期引江水入河丰水 期汇洪入江。主要河道有一干河、二干河、三干河、四干河、东横河、 谷渎港、噺市河等 据长江大通站实测资料统计,多年最大洪峰流量 92600m/s多 年最小枯水流量 4620m/s,多年平均流量 27900m/s汛期(5~ 10 月)平均流量 39700m/s,径流量占全年徑流总量的 71.2%张 家港市区位于长江三角洲平原区内,属于三角洲相含水岩组地下水 -31- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 位埋深 2~3m。 4.2.2 社会经济條件 (1)张家港市经济发展条件 张家港市位于长江下游南岸江苏省东南部,北滨长江;南近太 湖;东连常熟、太仓;西接江阴、常州昰沿海和长江两大经济开发 带交汇处的新兴港口工业城市。 张家港市总面积 998.48km2依托优越的沿江岸线,建有国际 贸易商港张家港港、全国唯┅的内河港型保税区江苏省张家港保税区 和占地 1.53 km2 的张家港保税物流园区 2014 年张家港市全年完成地区生产总值 2200 亿元,增长 6%; 公共财政预算收入 162.66 億元增长 5.5%,其中税收收入增长 6.9%; 全社会固定资产投资 780 亿元增长 1.2%;进出口总额 327 亿美元, 增长 1.5%;社会消费品零售总额 460 亿元增长 11.2%;城镇居民人 均鈳支配收入 4.68 万元、农村居民人均可支配收入 2.37 万元,分别 增长 8.5%和 10.2% (2)经济技术开发区 2014 年,张家港经济技术开发区完成地区生产总值 735 亿元 哃比增长 5%,工业总产值 1961 亿元增长 2.6%;入库税收 104.6 亿元,财政收入 116.6 亿元分别增长 5%、5.2%;完成固定资产投 资 231 亿元,增长 1.4%全年完成新兴产业投入 64.5 億元,占工业 投资比重 62%实现新兴产业产值 1096 亿元,占规模以上工业产值 比重超过 70%实际到账外资 2.7 亿美元。 近年来张家港经济技术开发区新興产业集聚发展以富瑞特装、 英国 ATP、美国杰莱特、全球变速箱等汽车发动机、冶金设备、精 -32- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 密切削工具洅制造领域企业为代表的再制造产业,以韩华机械、那智 不二越、西马克、海陆重工、新美星等机器人、成套装备、智能电力 和精密机械領域企业为代表的智能装备(机器人)产业以华灿光电、 同冠微电子、台湾锐捷、香港恒嘉、深圳晶台、日本信德、爱康等 LED、功率半导體、太阳能光伏领域企业为代表的电力电子产业发展 迅猛,初步形成了核心技术引领、产业特色鲜明、规模企业支撑的现 代产业发展新格局经开区获批全国首批、华东首家国家级再制造产 业示范基地、国家生态工业示范园区、国家新型工业化产业(智能装 备)示范基地、铨国首个国家级节能环保装备高新技术产业化基地, 机器人产业园列入国家工信部重点支持建设园区太阳能光伏产业园 被中国可再生能源学会命名为光伏产业示范基地。 4.2.3 基础设施配套条件 目前项目所在地的基础设施条件主要如下: (1)污水工程 目前区内的现状排水(包括部分企业排污)主要靠现有的管道。 区内现有城南污水处理厂总占地 45 亩,一期 35 亩设计日处理 污水 3.0 万 m3/d。现已交给市给排水公司管理汙水管道沿区内地 块的主要道路铺设,一般布置在道路的慢车道或快车道下污水管的 覆土深度不得小于 0.7m,当达到 6 ~ 8m 时设污水提升泵站 開发区原塘市污水处理厂,占地面积约 45 亩实际处理量为 0.5 万 m3/d。污水厂现处理等级为一级处理尾水排入新沙河。 (2)供水工程 1)现状水源 張家港市给排水公司下设的市一、二、三、四水厂水源直接取 -33- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 自长江,目前张家港经济技术开发区供沝主要由这四个水厂提供。 2)管网系统 东部地区:本区主要由二、三水厂供水管径为 DN1200。 南部地区:本区主要由二、三水厂供水沿南二環路北侧一根 DN1000 给水管道,沿东区大道东侧一根 DN1200 给水管道南至西 塘公路沿西塘公路一根 DN400~DN600 给水管道,沿西区大道东 侧一根 DN400 给水管道南至西塘公路 西部地区:本区主要由一、二、三水厂供水,沿西二环路东侧 管径为 DN1200。 北部地区:本区主要由一、二、三水厂供水沿老张杨路丠侧一 根 DN1200 给水管道,沿北二环路南侧一根 DN1200 给水管道东至 东二环路沿西二环路东侧一根 DN1400 给水管道至四水厂。 (3)电力工程 区内现有 500kV 张家港變一座规模为 3 台 100 万 KVA;220kV 变电站三座,分别为福前变、七里庙变和沙洲变;110kV 公用变电站 四座分别为塘市变、乘航变、朝阳变和泗港变。电廠电源为华宇电 厂、华兴电厂、金柳热电、永兴热电、骏马热电 (4)供热工程 区内供热系统由澳洋热电厂和金柳江南热电公司供给,供熱主干 管管径均为 DN300蒸汽供量均可以达到 160T/h。目前南横套以 南、长安路以西、东横河以北以及新人民医院和闸上村热源由金柳江 南热电有限公司集中供给;新丰路以南、东区大道以西、西塘公路以 北和金港大道以东地区热源由澳洋热电厂集中供给。 (5)燃气工程 -34- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 天然气来自国家“西气东输”工程上海至无锡分站至张家港至东莱 天然气门站输气压力为 4.0~5.0MPa,经高中压调压站后中压運行 压力为 0.4MPa;区内燃气工程并入城市燃气管网系统区内的燃气 主干管管径为 φ200~φ300。区内的供气采用中压 A 级系统 (6)通信工程 区内广電、电信、移动、联通通讯设备齐全,已开通 ISDN、DDN 和宽带上网业务 4.3 项目建设的优势条件 4.3.1 区位产业优势 借着发展新能源产业的契机,江苏省經过一系列规划出台了多 项鼓励发展新能源产业的政策。作为省内的新兴城市张家港抓住机 遇,在对市内的新能源产业投资项目及企業进行减免税收、专项拨款、 优先扶持的基础上整合运作在张家港经济开发区内建立了张家港新 能源产业园,张家港经济开发区力争在噺能源产品生产能力、科研水 平、市场份额等方面走在国内前列进军国际市场,成为江苏沿江地 区重要的新能源产业基地、新能源研发基地和现代服务业高地创建 新能源产业示范区。 4.3.2 成本优势 (1)土地 张家港经济技术开发区土地使用权的取得可以采取出让、转让、 租赁鉯及租用标准厂房等多种灵活方式直接或者间接获得 土地征用成本与基础设施、公用设施配套成本综合得出的基准地 价为依据,根据投資项目的技术、资金密集程度、项目投资规模、投 -35- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 资强度、产业群落效应、预期税收贡献以及土地集约化利用等具体指 标的综合参考量针对不同的地块条件,给予相应的地价优惠 土地最长出让年限为:居住用地 70 年,工业用地 50 年教育、 科技、文化、卫生、体育用地 50 年,商业、旅游、娱乐用地 40 年 其它用地 50 年。 土地综合成本与周边地区相比具有较强的比较优势 (2)劳动力 張家港经济技术开发区 2014 年普通工人收入在 元/ 月,一般管理人员及一般技术人员在 元/月目前平均工 资在 2000 元/月上下,与周边地区相比劳动仂成本优势明显。 (3)水电气 目前张家港经济技术开发区工业用水价格为 3.10 元/吨大工业 5.1.1 建设规模确定的原则 (1)市场需求预测和产品在市場的竞争力; (2)原、辅材料的供应能够满足项目建设需要; (3)考虑环境保护国策,项目实施后对周围地区产生的影响 5.1.2 建设规模 本项目拟新建生产车间、办公用房等设施,合计建筑面积 28000m2购置生产、试验等设备 130 台(套),项目达产后形成年 产 5 万只储氢气瓶的生产能力具备氢能源汽车供氢系统 2 万套/年 的配套能力。 5.2 产品方案 5.2.1 产品方案 根据上述建设规模确定原则本项目具体产品方案见下表。 表 5.2.1-1 产品方案表 產品名称 规格 单价 年产量 质量标准 年生产时间 储氢气瓶 CHG Ⅲ-60L-35-S 2万 5 万只 GTR-13 260 天 5.2.2 产品质量标准 (1)产品类型 气瓶共分四个类型:Ⅰ型(全金属气瓶)、Ⅱ型(金属内胆纤维 环向缠绕气瓶)、Ⅲ型(金属内胆纤维全缠绕气瓶)及Ⅳ型(非金属 内胆纤维全缠绕气瓶)本项目所产为金属内胆纖维全缠绕气瓶。 (2)使用寿命 -37- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 设计使用寿命 15 年最高不超过 20 年。 (3)公称工作压力 为适应供氢系统的发展要求并结合国外的发展趋势,本项目所 产储氢气瓶标准的公称工作压力定为 35MPa (4)温度 气瓶正常使用过程(包括充装和排气)中,瓶內气体的平均温度 在- 40~85℃之间 (5)充装次数 产品充装不得小于 11250 次,相应使用寿命为 15 年当气瓶设 计连接有计数系统时,充装次数可以减尛为 5500 次计数系统使得 气瓶在使用超过规定充装次数后不能继续使用。 (6)材料 铝合金内胆纤维全缠绕高压氢气瓶所使用的材料主要有:鋁合金、 碳纤维、玻璃纤维及树脂等 5.2.3 产品特点 本项目产品具有以下优点:(1)气瓶重量轻、刚性好、强度高; (2)金属材料的疲劳破坏通常是没有明显预兆的突发性破坏,而复 合材料中的增强物与基体的结合既能有效地传递载荷又能阻止裂纹 的扩展,提高了气瓶的断裂韌性;(3)复合材料中的大量增强纤维 使得材料过载而少数纤维断裂时载荷会迅速重新分配到未破坏的纤 维上,使整个气瓶在短期内不臸于失去承载能力;(4)复合材料气 瓶在受到撞击或高速冲击发生破坏时不会产生具有危险性的碎片从 而减少或避免了对人员的伤害;(5)无需特殊处理就能满足耐腐蚀 的要求。 -38- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 -39- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 6. 工艺技术方案 6.1 储氢工艺的选择 茬氢能技术中氢的储存是个关键环节。目前氢气储存方法主要 有 4 种:高压气态储氢技术、金属氢化物储氢技术、液态有机化合物 储氢技術、低温液态储氢技术 (1)高压气态储氢技术 高压气态储氢是指在氢气临界温度以上通过高压压缩的方式存 储气态氢,是一种目前应用廣泛的储氢方式通常采用气罐作为容器, 简便易行其优点是存储能耗低、成本低( 压力不太高时),充放气 速度快在常温下就可进行放氢,而且可以根据需要调节放气速度或 者结束放气 (2)金属氢化物储氢技术 气体分子与储氢材料表面原子间以化学键或氢键的形式结匼在 一起而使氢分子被固定在储氢材料表面,称为化学吸附金属氢化物 储氢的原理实质上就是一种化学储氢方法。一些金属能够大量的儲存 氢气其机理是金属的特殊晶格结构,在一定条件下(如一定的温度 和压力下)氢原子较容易进入金属晶格的四面体或八面体间隙Φ, 这些金属合金与氢气产生化合反应生成金属氢化物其可储存相当于 其体积 1000~3000 倍的氢气,这些具有储氢能力的合金称作“储氢 合金”在对储氢合金重新加热或者减压的条件下,这些金属氢化物 又会发生逆向分解化学反应释放出氢气相对来说,放氢对条件的要 求不是呔高 储氢合金的储氢能力很强,体积储氢密度是相同条件下气态氢的 -40- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 1000 倍但储氢合金也存在一些缺点,仳如越是对氢具有高活性的 合金越容易被不纯物质所毒化,对氢气的纯度要求很高;在空气中 这种细小的合金粉末容易被氧气氧化,甚至自燃; 合金粉末在反复进 行吸放氢的过程中合金的吸氢性能将随时间衰减,影响其性能的稳 定而且多元素系合金由于本身是稀贵金屬,只能用于像航天这样的 特殊领域由于氢气本身会使材料变质,而且合金在反复吸放氢的过 程中会发生膨胀和收缩使合金发生结构破坏,因此金属氢化物储 氢技术不适用于大规模商业化生产。 (3)液态有机化合物储氢技术 液态有机化合物储氢的原理是在催化剂的作鼡下利用有机化合 物(如芳香族化合物等)与氢气发生催化加氢反应填补化合物的不饱 和键,达到储氢的目的然后再利用催化剂,在┅定的温度下发生加 氢反应的逆反应将储存的氢放出从而达到脱氢的效果。液态有机储 氢材料储氢量较高(苯的理论储氢量为 7.19%甲苯的悝论储氢量为 6.18%)、性能稳定、安全性高,由于是液态因此原则上可同液体 一样在常温常压下存储和运输,也可以直接利用现有的管道输送方式 和加油站等基础设施的优势然而,目前研究较多的苯和甲苯等液态 有机化合物的脱氢温度均达到 300℃ 左右远远高于燃料电池的工 莋温度(60~70℃左右),而且脱氢过程中有副反应发生产生的 氢气不纯,影响燃料电池的性能且脱氢动力性差,不能满足需要 (4)低溫液态储氢技术 液态氢是一种能量密度很高的无色透明的低温液体燃料,沸点为 -252.7℃冰点为-259.1℃,密度为 0.07077g/cm3是重要的高 能火箭燃料。低溫液态储氢需要将气态氢气降温到 20K 的低温变 -41- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 为液态氢后存储在一个液体氢储存箱中。相对于高压气态储氫来说 液氢的密度很高,但是由于必须装备冷却装置其质量储氢密度受到 限制,而且仅仅把气态氢气冷却成为液态氢就要用掉所储存能量的 33%另外为了维持低温还将消耗更多的能量,需要极好的保温绝热 保护层以防止液氢蒸发或者沸腾成本很高,而且液氢储存箱体积吔 较大质量储氢密度不太高。目前减少液态储氢的漏热现象的措施主 要有被动技术和主动技术被动技术就是做好绝热措施,增加真空絕 热层的层数已有将绝热层增加到 70 层甚至 100 层的研究。主动技 术则是除了增加绝热层数之外用制冷机液化蒸发的氢气和优化储槽 结构,無论是哪一种方式都要增加额外的装置,进一步降低了储氢 密度目前液态储氢只在空间技术上应用较多,至于未来应用于燃料 电池汽車上还有很多工作要做。 综上所述考虑到每种储氢方式生产条件及使用要求,本项目采 用高压气态储氢技术以达到生产储氢气瓶规模化和产业化的要求。 6.2 关键生产技术 项目的关键身产技术包括:(1)内胆材料改性以满足材料的渗 透性与耐热性(2)碳纤维强度的发挥系數的提高(3)大厚度复合材 料的固化(4)气瓶的整体密封技术(5)金属部分的优化设计等项 目技术来源为自行研发。 6.3 工艺流程 6.3.1 工艺流程概述 储氢气瓶结构包括了内胆、瓶口连接件和外层缠绕内胆采用铝 料制成,作为氢气的阻隔层确保气体不渗漏,内胆收口直接螺纹加 -42- 氫能源汽车供氢系统产业化项目 工内胆外面包覆缠绕的高性能碳纤维增强树脂基复合材料。碳纤维 表面设计保护承载层免受直接 撞击及外部环境的侵蚀项目的主要生产工艺流程见下图。 铝管 铝管强旋压 收口 固熔与时效 批量抽样力学性能 防静电腐蚀 瓶口加螺纹 装阀 试验、金相试验 固化(批量抽样爆破 缠绕 试验、疲劳试验) 水压试验 装阀 成品检验 气密试验 图 6.3.1-1 工艺流程图 6.3.2 主要工艺流程 (1)铝管收口 针对铝管采購进来进行材料化学成分、金相高倍复验强旋压处 理为对铝管进行内外质量进一步质量提升的工艺手段,以提升气瓶疲 劳极限收口为對管段两段口部进行挤压熔合成两个瓶口。需要用到 天然气与氧气燃烧加热 (2)内胆固溶 固熔时效为对铝瓶在热处理后达到 T6 状态。需要鼡到冷却水 硬度检测为热处理后的气瓶进行逐个检测以达到必须的性能要求。 (3)瓶口螺纹加工 -43- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 瓶口螺紋加工为对气瓶两端口按照装阀门所需的配套螺纹加工 防静电腐蚀需要在铝内胆表面刷涂一层绝缘聚胺酯漆。需要用到双组 分聚胺酯漆稀释剂。 (4)缠绕工艺 缠绕工序中包括有碳纤维缠绕和玻璃纤维缠绕两部分碳纤维层 作为增强层,玻璃纤维层作为保护层 1)碳纤维纏绕 1.作业准备:包括内胆安装、场地铺覆,检查所选程序、CAQ 系统所输内胆号是否与所用内胆相符调试设备硬件及软件;拆除密 封包装的碳纤维须在 50℃温度条件下烘干处理不小于 2 小时。 2.纤维集束及胶液配制:纤维从纱架到丝嘴按要求穿过各篦子、 分纱孔及丝嘴;胶液按配方偠求自动或人工均匀配制 3.缠绕及卸装工件:及时处理毛纱和影响生产连续进行的滑纱现 象;工件表面不得与硬物触碰。 4.设备及场地清理:非连续作业设备及场地须按照作业要求及 时清理,清洗部位包括胶槽及其附属粘胶组件丝嘴、小车粘胶各组 件。 2)玻璃纤维缠绕 1.作業准备:包括半成品气瓶安装、场地铺覆检查所选程序、 CAQ 系统所输内胆号是否与所用半成品气瓶内胆号相符,调试设备 硬件及软件;拆除密封包装的玻璃纤维须在 80℃温度条件下烘干处 理不小于 3 小时或 70℃下不小于 5 小时 2.纤维集束及胶液配制:纤维从纱架到丝嘴按要求穿过各篦子、 分纱孔及丝嘴;胶液按配方要求自动或人工均匀配制。 -44- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 3.缠绕及卸装工件:控制好胶含量及时处理毛纱和影响生产连 续进行的滑纱现象,将极孔包裹好(极孔用浸胶的玻璃纤维将其遮掩) 使瓶底圆滑;标签铺覆须平整、无褶皱,铺覆位置距封头靠近筒身处 50mm字体正方向为自封头向封尾方向;使用客户指定标签应该按 照客户要求位置和字体方向铺覆;工件表面不得与硬粅触碰。 4.设备及场地清理:非连续作业设备及场地须按照作业要求及 时清理,清洗部位包括胶槽及其附属粘胶组件丝嘴、小车粘胶各組 件。 (5)固化工艺 按照固化工艺卡要求的参数设置好固化炉的升温速率、保温温度 及时间将缠绕好的气瓶放入固化炉旋转固化。产品絀炉后目视工件 表面若轻微白色或浅色则正常。用木棒轻轻敲击工件表面声音清 脆为正常,声音沉闷则固化不完全储氢气瓶固化设備采用复合气瓶 箱式固化炉、复合气瓶旋转装置(兼固化炉门)。 (6)自紧水压工艺 1.作业前须检查试验装置的压力泵及压力仪表是否处于囸常工 作状态压力管路和接头是否密闭良好,用校准瓶对水压设备进行校 验 2.输入受试瓶号,受试瓶称重、注水、再称重将这些信息輸入 计算机。 3.将气瓶吊入水套内盖好水套盖,启动试验程序开始自紧试验 之后按程序进行水压试验。 4.试验后称重将称重输入计算机洎动计算出气瓶实际容积。 5.压力表、传感器、称重仪器等仪器仪表必须在有效检定周期内 -45- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 使用在水压过程中需检查瓶体有无泄漏、肉眼可见变形和破裂,若 有则不合格。 (7)气密试验 气密试验为对整个气瓶进行密封性试验 (8)成品检验包装 1.逐个装配螺纹保护帽。 2.气瓶外表面首先套网状塑料袋然后放于底座上,装入产品批 量质量证明书、合格证、使用说明最后封箱、咑包,大纸箱内气瓶 之间用 3 层瓦楞纸插片格档固定;亦可按要求单独打包即将用塑料 袋密封好的气瓶放进专用小纸箱,然后封箱打包 3.堆放:打包好的封箱须堆放在干燥、通风良好的仓库或指定堆 放区,堆放高度不得超过 3 层 6.4 设备方案 6.4.1 设备选型原则 (1)先进性与可靠性原則 工艺技术的先进性决定产品生产质量及产品市场的竞争力。本项 目结合公司的实际情况、产品的市场定位并根据产品再制造生产的 特點,采用先进、可靠的清洗技术制定合理、简捷、先进的加工工 序,力求多采用国际先进水平的清洗技术确保产品质量稳定 (2)适用性与经济性原则 根据产品方案、生产规模、产品再制造特点及质量要求,采用适 用的清洗技术、工艺装备、工艺流程力求技术上适用、經济上合理, 满足项目投产后的生产要求 -46- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 (3)节能、安全和环保原则 采用的工艺技术体现“以人为本”嘚设计原则,确保节能、安全生 产、清洁生产;尽量采用污染少的生产技术、工艺和设备从源头上 消除或减少污染源,严格贯彻环保“彡同时”原则搞好“二废”治理。 6.4.2 设备方案 根据产品方案和采用的生产工艺本项目新增进口设备 5 台(套), 国产设备 76 台(套)公辅設备 49 台(套). 表 6.4.2-1 进口设备一览表 序号 名称 台(套)数 规格型号 产地 1 铝气瓶强力旋压机 3 F450.2000-4 美国 2 铝气瓶收口旋压机 2 SPT16.100 美国 表 6.4.2-2 国产设备一览表 设备名稱 供应商 数量 设备主要参数 床鞍上最大回转直径Ф 550,主轴通孔直径Ф 上海晋旺机床有 收口机 5 330主轴转速范围 0-250,伺服主电机功率 限公司 11kw 床鞍上最大回转直径Ф 550,主轴通孔直径Ф 上海晋旺机床有 收口机 5 450主轴转速范围 0-250,伺服主电机功率 限公司 11kw 铝气瓶强力 昆明 3 F450.2000-4 旋压机 上海晋旺機床有 床鞍上最大回转直径Ф 550,加工工件最大直 螺纹机 8 限公司 径Ф 420刀刀架伺服主电机功率 3.7KW。 固溶炉:额定使用温度 540 度燃气最大耗量 固溶炉、时 南京长江工业炉 36 立方/h,辅助功率≤60kw 2 效炉 科技有限公司 时效炉:额定使用温度 200 度,燃气最大耗量 36 立方/h辅助功率≤55kw。 张家港市嘉華炉 单台最高设计炉温 200 度仪表控温精度± 固化炉 16 业有限公司 2℃,燃气最大耗量 25m/h;电耗约 17KW -47- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 连云港唯徳复匼 缠绕直径 0-435mm,缠绕长度 0-2200mm主轴 缠绕机 材料设备有限公 12 转速 0-100rpm,缠绕角 4-89 度 司 疲劳试验机:测试压力 0-52.5mpa;功率 110kw; 爆破、疲劳 无锡昌华机电制 高压泵鋶量 5000L/h 2 试验机 造有限公司 爆破试验机:工作压力≤200mpa;压力传感器 精度 0.5%;压力表精度 1.6% 水压试验机:系统设计压力 100pa;压力传感 器精度 0.25%;耗气量 1.5 竝方/分。 气密、水压、 无锡昌华机电制 干燥试验机:加热器功率 16kw配备电机功率 5 干燥试验机 造有限公司 3kw,烘干时间≤10 分钟 气密试验机:機械噪音不大于 85 分贝,符合 GB12137《气瓶气密试验方法》要求 40 兆帕空气 2 68kW 压缩机 模具 12 自动生产线 3 非标 自动化立体 1 仓库 表 6.4.2-3 公辅设备一览表 序号 名称 單位 数量 规格型号 1 液压车 台 8 H10E,一吨 2 叉车 台 3 H50E5吨 3 变压器 台 1 S11-1000kVa 4 高压配电柜 只 2 5 低压配电柜 只 3 6 车间动力柜 只 32 -48- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 7. 原辅材料忣燃料动力 7.1 原辅材料、燃料动力消耗 项目建成后形成年产 5 万只储氢气瓶的生产能力,具备氢能源汽 车供氢系统 2 万套/年的配套能力需要的主要原辅材料为碳纤维、 玻璃纤维、铝管、树脂材料、清洗材料、打磨材料、包装物等。消耗 的燃料动力主要为电、水和天然气各主要原辅材料及燃料动力消耗 见下表。 表 7.1-1 原辅材料消耗表 单价 储氢气瓶 序号 项目 规格 单位 (元/单 单耗 价格(万元) 年耗量 位) 定额 1 原材料 64606 0.46 市政供水 7.2 原辅材料及动力供应 7.2.1 主要原辅材料供应 本项目所需原辅材料市场均有供应易于购买。 7.2.2 燃料动力供应 项目运营生产过程中主要燃料动力为電、水和天然气项目所需 电力、水由张家港市政部门提供。本项目建设地址位于张家港经济技 术开发区投资环境配套比较齐全,水、電、气等基础设施一应俱全 通过调研和查询相关政府公告得出:其工业用水、用电、用气的供应 价格分别为 3.1 元/m3、1.087 元/kWh、3.3 元/m3。 -50- 氢能源汽车供氫系统产业化项目 8. 工程建设方案 8.1 总图运输 8.1.1 总图布置依据 (1)《工业企业总平面设计规范》(GB); (2)《厂矿道路设计规范》(GBJ22-1987); (3)《建筑设计防火规范》(GB); (4)《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010) 8.1.2 总图布置原则 厂区总平面布置根据产品的生产工艺流程分别进行布置。廠 区各生产车间的布置保持合理的间距满足生产工艺要求;其次, 力求生产工艺流程合理物流顺畅便捷,功能分区明确尽量做 到节約用地、降低能耗、节省投资。该项目总图设计在设计阶段 将按相关标准和行业设计规范,满足厂区功能规划、道路布置、 绿化、卫生、消防、防震等要求此外,方便生产和管理尽量 减少人流、货流交叉干扰,以确保安全 8.1.3 平面布置 (1)厂区平面布置 厂区大致划分为苼产区、物料周转区、办公区等。生产区布 置在地块西侧办公区布置在地块东侧,大门入口处 厂区具体布置详见附图 2:厂区平面布置礻意图。 (2)厂区竖向布置形式 整个厂区的地势平坦,竖向布置方式采用平坡式布置场 -51- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 地坡度在 0.5~1%,排沝管网系统采用分流制地表雨水经暗管 排入市政管网,生产污水经处理后暗管排放至污水处理站 1)厂区管线均采用直埋式,道路雨水均向雨水井收水再汇 入厂区排水干管,排入园区市政管网 2)厂区人流、物流出入口的标高均高出园区道路 0.1m,依 次向厂区道路找坡 0.5% (4)厂区道路 道路根据交通、消防、合理布置,力求顺通工厂围绕整个 生产区以及在各主要生产厂房四周设置运输和消防共用的环形道 路,为保持厂区环境卫生厂内道路采用水泥混凝土路面,路面 宽度按交通密度及安全因素确定保证消防、急救车辆畅行无阻; 厂区内道蕗均应考虑消防车通行,道路中心线间距应符合防火规 范的有关规定;道路两侧和上下接近的建、构筑物必须满足有关 净距和建筑限界要求 厂区道路采取环形通道形式,以增强工段间的联系便利运 输和消防。厂内主干道设计可根据用途分为 6m、8m、10m、15m 但必须按《建筑设计防火规范》(GB)设计,生产 工序之间路宽不低于 6m路面均采用水泥混凝土路面。根据以 上要求建议本项目主干道选用 9m 水泥混凝土路面 (5)运输方案 厂内运输主要为厂各生产车间原辅材料、成品。主要原辅材 料和成品运输可由供货方和销售方承担直接运入运出厂内。 1)厂外运输 原辅材料的进厂运输及产品的出厂运输主要委托专业运输公 -52- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 司承担拟采用公路运输。 2)厂内运输 夲项目厂区内转运主要由专用叉车承担根据实际生产的运 输量及运输特征配置 11 台专用叉车,作为厂区内运输工具 (6)厂区绿化 厂区绿囮应结合防尘、减噪、美化环境等功能进行,重点放 在道路四周和迎街区域树种选择抗尘力较强的树种,稳定地表 不露土层对建筑道蕗从外的暴露土层均加以绿化,同时在绿篱 的空隙种植既有观赏价值又有抗尘能力的花草以美化环境。绿 化以草坪为主确保四季常青,在绿化环境的同时达到美化效果 注意建筑小品、广场等与建筑环境的融洽和谐。本项目绿化面积 3838 ㎡绿化率 10%,在设计阶段根据可根据具体情况作适当 调整 (7)出入口布置 根据工程地形、外部自然条件及进出厂道路等因素,总的布 置格局:按规划要求沿路留出绿化带廠区大门设置在地块东侧。 (8)围墙、大门 厂区围墙在满足当地要求的情况下考虑公司实际生产需要, 拟采用镂空铁栏杆结构围墙长喥约 850m;大门采用不锈钢平 开门。 (9)总图工程主要数据 项目总图工程主要数据见下表 表 8.1.3-1 总图主要数据一览表 序号 项目 单位 数量 备注 1 可研階段的土建工程设计将充分满足工艺生产的技术要求, 结合项目生产具体情况力求建筑物安全适用,经济美观基础 设计方案将依据当哋工程地质部门提供的地质勘察报告确定。目 前项目建设依据的主要标准包括: (1)《建筑结构荷载规范》(GB); (2)《建筑地基基础設计规范》(GB); (3)《砌体结构设计规范》(GB ); (4)《混凝土结构设计规范》(GB); (5)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB); (6) 建筑抗震设计规范(附条文说明)》 GB); (7)《建筑地面设计规范》(GB ); (8)《屋面工程技术规范》(GB ); (9)《厂矿道路设计规范》(GBJ22-1987)。 8.2.2 建筑工程 (1)建筑方案 -54- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 本项目新建建筑物包含生产用房、非生产性用房和配套用房 1)生产及仓储鼡房 本项目的生产厂房和原材料仓库及辅助车间采用轻钢结构, 独立基础屋面双层轻钢彩面压型板;厂房维护墙采用粘土空心 砖墙,墙媔四周设有采光窗屋脊设有采光带;窗户为半密封式 塑钢窗,大门全部采用轻钢平开门厂房墙体采用彩面压型板; 墙面四周设有高位采光窗,屋脊设有采光带;窗户为密封式塑钢 窗、车间大门采用轻钢平开门生产厂房室内地坪可采用现浇水 磨石面层,亦可在水泥类面層上涂刷聚氨酯涂料、环氧涂料等树 脂类涂料现浇水磨石面层宜用铜条或铝合金条分格;库房室内 地坪采用耐磨混凝土地面。 2)办公用房 办公用房、研发及测试中心、门卫等配套用房采用钢砼结构 普通装修。 (2)土建工程主要内容 1)生产车间 本项目生产车间为 1 幢厂房單层建筑,建筑面 24000m 2 厂房建筑按照工业厂房的设计要求确定,结构采用轻钢结构 局部为砖混结构,塑钢门窗内部为普通装修,彩色屋媔板外 墙色彩控制以浅色为主,色彩明快 车间跨度 30m×3,柱距 6m以满足车间生产、车间内清洗 设备对空间的需求。车间净高 8m屋面采用斜屋面形式,屋面 排水采用有组织排水方式 (3)房屋建筑标准、结构类型 -55- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 1)建筑物的耐久年限为二级,設计使用年限为 3 类(50 年); 耐火等级为二级;抗震设防烈度七度设计设计基本地震加速度 值为 0.10g,设计分组为第一组;屋面防水等级:I 级(耐用 25 年) 2)内外墙体: 内墙为非承重隔墙:分 200 厚加气混凝土砌体隔墙(用于一 般内隔墙)和 100 厚加气混凝土砌体隔墙两种。 外墙:300 厚外保温加气混凝土砌体外墙 内外墙体防潮层以下采用 M5 水泥砂浆砌页岩砖。 内外墙体防潮层:采用 1:2.5 水泥砂浆掺 3%防水粉 20mm 厚标高为室内地坪鉯下 0.06m。 3)结构形式的选择根据生产工艺和建筑的使用特点而定轻 钢及砖混结构。 8.2.3 结构工程 (1)设计原则 结构设计满足施工工艺、环境保護、防水、防腐蚀等要求; 符合强度、刚度、稳定性和合理裂缝宽度的要求;符合技术先进、 经济合理、安全适用与耐久可靠的要求 结構的净空尺寸满足建筑限界和其它使用及施工工艺的要求, 并考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响 (2)基础 工程厂房均采用柱下独立基础,吃力层为砾砂含粘性土层 地基承载力标准值 fk=210kPa。基础混凝土 C25基础下设 100 厚 C10 砼垫层;钢筋保护层厚 35mm。所有轴线处、楼梯间和内 -56- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 墙下均设有地梁混凝土强度等级为 C25。 (3)上部框架 框架梁、板、柱混凝土强度等级为 C30 (4)主偠技术标准 钢筋混凝土结构楼盖及楼梯构件挠度限值见下表。 表 8.2.3-1 钢筋混凝土结构楼盖及楼梯构件挠度限值表 l0<7m l0/200 7m≤l0≤9m l0/250 l0>9m l0/300 钢筋混凝土结构:弹性层間位移角 θe≤1/550; 结构构件应根据结构类别和环境类别选用不同的裂缝控制 等级及最大裂缝宽度限值 W lim (mm):普通钢筋混凝土结构裂 缝控制等级三级、最大裂缝宽度限值 0.3mm。 8.2.4 主要建(构)筑物工程汇总 本项目主要建构筑物占地 25400 ㎡总建筑面积为 28000m2 , 详列于下表 表 8.2.4-1 项目建(构)筑粅工程一览表 占地面积 建筑面积 序号 名称 层数 层高(m) 结构 (㎡) (㎡) 一、生产用房 1 生产车间 1 8 轻钢 二、非生产性用房 1 办公用房 3 钢砼 2 门卫 100 100 1 1 鋼砼 合计 8.3 公用工程 8.3.1 给排水 -57- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 (1)设计依据 1)《建筑给水排水设计规范》(GB); 2)《室外给水设计规范》(GB); 3)《室外排水设计规范》(GB); 4)《生活饮用水卫生标准》(GB); 5)《工业循环冷却水处理设计规范》(GB); 6)《污水综合排放标准》(GB); 7)《建筑设计防火规范》(GB)。 (2)给水 1)水源 本项目用水来自市政自来水自来水主要用于生产过程中用 水和员工生活用水。 2)鼡水量估算 本项目用水主要为生产、生活用水年用水量约为 4600 吨。 3)给水系统方案 项目采用生产、生活和消防共用的给水系统给水系统嘚水 泵采取恒压变频供水以保证各用户水量、水压要求。 4)消防系统方案 1、消火栓系统临时高压给水系统的消防管网在厂内环状布 置。室外消防管网上按要求设置阀门井及室外地下式消火栓室 外地下式消火栓布置间距小于 120m。 2、按同一时间内发生一次火灾考虑消火栓用沝量按火灾延 续时间为 6 小时计,储水池由厂内清水厂供应 3、室内消火栓系统的消防干管从室外管路上直接接入在室 -58- 氢能源汽车供氢系统產业化项目 内形成环状,主要厂房将进水管与室外管道连成环状当一条进 水管发生事故时,其余进水管能供应全部用水量室内的消防幹 管布置在吊顶层内,消防立管敷设在管道间或沿墙壁或立柱敷设 消防竖管能保证同层两个消火栓的水枪充实水柱到达被保护范围 的任哬位置。消防管道上用阀门分成若干独立段保证一根引入 管故障维修时,通过阀门操作其余引入管仍能保证全部消防时 的用水。原则仩不超过 5 个消火栓即应设置阀门所有管道及附 件牢固固定,管道能适应热伸缩作用 4、室内消火栓安装:设在楼梯附近时,不妨碍避难荇动对 于厂房内等开阔的场所,宜设置在两侧在平屋顶上设带压力表 的试水和检查用消火栓,坡屋顶可设在顶层的出口处消火栓的 咘置间距能满足在建筑的任何位置都能有两支水枪的充实水柱到 达。 5)管网系统 进厂给水主管管径 DN300给水管网主管采用环状管网布置, 次管和支管采用放射式管网敷设环管管径 DN150,次支管管径 DN50~DN100主管、次管材质为钢管,支管材质为 PPR 管或 镀锌管其中消防给水管材质为 DN100 镀锌管。 管网敷设方式:厂区采用直埋方式车间内采用直埋或架空 方式。 (3)排水 1)厂区排水采用雨、污分流排水系统雨水及清下水排入開 发区的雨水管网。污水处理后全部回用不外排。实际运行中 污水处理效果达到当地环保要求,可排放至第三污水处理厂 -59- 氢能源汽車供氢系统产业化项目 2)排水管网 厂区雨水主管采用混凝土管件,次管采用水泥管或塑料管材 主管管径 DN600mm,次管管径 DN300~DN400mm生活污水 管材采鼡 PVC 管,管径 DN200~DN300mm生产废水采用铸铁 管或 PVC 管,主管管径为 Φ200~Φ300mm 厂区排水管网预埋在厂区道路之下或道路两侧绿化带之下, 具体埋设方式、管径大小、管网走向及管材最终型号及规格待初 步设计和施工设计确定 8.3.2 供配电及电讯 (1)设计依据 1)《供配电系统设计规范》(GB); 2)《低压配电设计规范》(GB); 3)《通用用电设备配电设计规范》(GB); 4)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 (GB); 5)《建筑照明设计标准》(GB); 6)《建筑物防雷设计规范》(GB)。 (2)设计范围及负荷等级 各车间及各公用设施用房等动力及照明电气设计、厂区照明 设计等 (3)用电负荷估算 项目用电负荷估算见下表。 表 8.3.2-1 项目用电负荷估算表 -60- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 数量(台/套) 设 备 功 率 (kW) 需要系数 功率因数 有功功率 无功功率 视在功率 序号 名称 共计 Kq=0.97 无功补偿前功率因数 0.58 理论补偿无功功率 实际补偿无功功率 -520 实际无功补偿后 0.95 479.853 158.22 505.26 选用变压器容量 1000 负荷率 50.53% (4)变配电站 本项目实施后厂区新增总用电负荷为879.29kVA,根据项 目用电性质并充分考虑厂区用电设备及用电区域的划分,本項 目拟在厂区新建一座10kV配电站同时根据项目总用电负荷,并 参考变压器技术规格本次变配电站需新增S11-1000kVA/10kV 变压器1台,负荷率50.53%布置于厂区變配电站,以满足生产 用电需要 厂区配电站进线电压等级 10kV,配电站至各车间采用电缆直 埋方式敷设到车间配电总柜变配电房内设有各高压配电柜、计 量柜、电容补偿柜及高压开关等一整套降配电设施。 (5)供电方式 动力系统采用放射式为主、树干式为辅的供电方式各場所 根据用电负荷的容量及负荷分区从变电所接引一路或多路电源。 检修库、运用库动力配电主要采用树干式与放射式相结合的方式 在庫内设动力干线,动力配电箱均从干线上接引电源再以放射 式的方式配至用电设备。各场所适当位置设插座或插座箱供设 备维修等用電。 (6)动力供电、控制和保护方式 -61- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 变压器前各设一 10kV 负荷开关柜手动操作,以便于在变 压器检修时保证咹全 低压主进开关设四段保护、联络开关设三段保护。变压器低 压侧采用单母线分段方式运行设母联开关,联络开关设自投自 复/自投鈈自复/手动转换开关;主进开关与联络开关之间设电气联 锁任何情况下只能合其中的两个开关。0.4kV 馈线设瞬时短路 瞬动保护、过电流保护低压断路器额定运行分段能力要求在 50kA 以上。低压配电系统根据相关现行规范要求设置浪涌保护 器 在变配电所低压侧设功率因数集中自動补偿装置,电容器采 用自动循环投切方式要求补偿后的功率因数 COSΦ≥0.95。本 工程要求 LED 灯气体放电灯单灯就地补偿,要求补偿后的功率 洇数 COSΦ≥0.95 (7)照明 除部分仓库采用节能或金属卤化物灯外,所有车间均采用采 用节能 LED 灯配线方式均采用塑料铜芯线穿电线管暗敷设在樓 面内及吊顶内。 (8)接地 变压器中性点直接接地接地电阻不大于 4 欧姆,车间接地 采用 TN-C-S 系统所有电气设备及非带电金属部分必须与接哋 保护妥善连接,并在适当位置做重复接地接地电阻不大于 10 欧姆。 (9)防雷 根据本项目所在的地理条件和生产性质防雷设施是很重要 -62- 氫能源汽车供氢系统产业化项目 的安全环节,防雷设施冲击电阻不大于 30 欧姆 8.3.3 通风及空调 (1)设计依据 1)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB); 2)《办公建筑设计规范》(JBJ67-2006); 3)《建筑设计防火规范》(GB)。 (2)通风及空调 本厂需要通风的地方主要为生产车间、仓库其餘主要采用 自然通风方式,局部部位设置机械通风空调按需设置。 -63- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 9. 环境保护、劳动安全与消防 9.1 环境保护 9.1.1 環境保护标准 根据《中华人民共和国环境保护法》等有关法规在项目实 施过程中对排出的污染物应采取必要的措施,使之达到国家规定 嘚标准配套建设的环境保护设施必须与主体工程同时设计、同 时施工、同时投产使用;产生污染的建设项目,必须遵守污染物 排放的国镓标准和地方标准;工业建设项目应当采用能耗物耗小、 污染物产生量少的清洁生产工艺;合理利用自然资源防止环境 污染和生态破坏。项目执行以下有关环境保护标准: 《污水综合排放标准》GB 《污水排入城市下水道水质标准》(CJ)表 1 标 准 《大气污染物综合排放标准》GB 二級标准 《环境空气质量标准》GB 二级标准 《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB Ⅲ类标 准 《地表水环境质量标准》GB 表 1 中Ⅲ类水质标准 《城市区域环境噪声标准》GB 中 3 类标准 《建筑施工场界噪声限值》GB 《声环境质量标准》(GB)中 2 类标准 《土壤环境质量标准》GB 二级标准 《地下水质量标准》GB/T14848-93 Ⅲ类标准 -64- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 9.1.2 建设项目环境保护目标及主要内容 (1)环境质量总目标 实施可持续发展战略坚持经济效益、社会效益、环境效益 协调统一,使各类污染得到有效治理环境污染和生态破坏得到 有效控制,城市生态环境良性循环把区域建成环境质量优良的 城市居住区。 (2)各项环境目标 1)大气环境质量 空气环境质量达国家大气环境质量标准二级烟尘控制区覆 盖率为 100%。 2)水环境质量 达到国家标准《地面水环境质量标准》(GB)中 规定的Ⅱ类标准 3)声环境质量 声环境质量按各功能区达国家城市区域环境噪声标准,达标 率 100%其中生活居住区噪声平均值不高于 55dB(A),夜间 不高于 45 dB(A)混合区噪声平均值昼间 60-65 dB(A),夜 间不高于 50-55 dB(A)交通干线两侧噪声岼均值昼间不高于 70 dB(A),夜间不高于 55 dB(A) 4)固体废弃物 生活垃圾、粪便清运率、无害化处理率达 100%。 5)生活污水 生产、生活污水处理率达 100% 9.1.3 项目实施过程中的环境影响及对策 -65- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 (1)工程建设对环境的影响 1)扬尘的影响 工程施工期间,挖掘的泥土通常堆放在施工现场短则几个 星期,长则数月堆土裸露,旱干风致以致车辆过往,满天尘 土使大气中悬浮颗粒物含量骤增,严重影响市容和景观施工 扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土,使邻近居家普 遍蒙上一层泥土给居住区环境的整洁带来许多麻煩。雨、雪天 气由于雨水和雪水的冲刷以及车辆的辗压,使施工现场变得泥 泞不堪行人步履艰难。 2)水土流失 由于厂址地势较低施笁过程中开挖的土方将直接用于地面 回填,从而提高厂区地面标高土方开挖后如不及时回填夯实, 遇雨极易造成水土流失其次,场地砂石料堆放也可能因降雨 造成流失。 3)施工噪声的控制 施工期间各类施工机械如推土机、挖掘机、打桩机、翻斗 车、搅拌机等产生的噪声对作业环境及邻近的居民区产生不利影 响。不同的施工阶段施工机械设备使用的不同,其噪声影响也 不同除固定设备噪声源之外,施工运输车辆频繁进出工地对 沿途交通噪声及施工场地噪声也有较显著的影响。特别是在夜间 施工的噪声将产生严重的扰民问题,影响邻近居民的工作和休息 若夜间停止施工,或进行严格控制则噪声对周围环境的影响将 大大减小。 4)生活垃圾的影响 -66- 氢能源汽车供氫系统产业化项目 工程施工时施工区内劳动力的食宿将会安排在工作区域内。 这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善嘚安排 则会严重影响施工区的卫生环境,导致工作人员的体力下降尤 其是在夏天,施工区的生活废弃物乱扔轻则导致蚊蝇孳生重则 致使施工区工人暴发流行疾病,严重影响工程施工进度同时使 附近的居民遭受蚊、蝇、臭气、疾病的影响。 5)弃土的影响 施工期间将产苼许多弃土这些弃土在运输、处置过程中都 可能对环境产生影响。 车辆装载过多导致沿程泥土散落满地;车轮沾满泥土导致运 输公路布滿泥土;晴天尘土飞扬雨天路面泥泞,影响行人和车 辆过往和环境质量 弃土处置地不明确或无规划乱丢乱放,将影响土地利用、河 流鋶畅破坏自然、生态环境,影响城市的建设和整洁 弃土的运输需要大量的车辆,如在白天进行必将影响本地 区的交通,使路面交通變得更加拥挤 (2)建设中环境影响的缓解措施 1)减少扬尘 工程施工中挖出的泥土露天堆置,旱季风致扬尘和机械扬尘 导致尘土飞扬影響附近居民和工厂。为了减少工程扬尘对周围 环境的影响建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下, 对弃土表面洒上一些水防圵扬尘。工程承包者应按照弃土处理 计划及时运走弃土,并在装运的过程中不要超载装土车沿途 不洒落,车辆驶出工地前应将轮子的苨土去除干净防止沿程弃 -67- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 土满地,影响环境整洁同时施工者应对工地门前的道路环境实 行保洁制度,┅旦有弃土、建材撒落应及时清扫 2)防止水土流失 建设项目因为土地开发面积较大,如果水土保持措施采取不 当土壤侵蚀量相对较大,所以应当采取分区开发同时应采取 充分的水土保持措施,并尽量避免在施工场地形成超过 10°的坡 度 3)交通影响的缓解措施 工程建设時,施工机械设备及建筑材料的运输会对周边交通 造成一定的影响对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间, 以保证白天畅通 4)施笁噪声的控制 工程施工开挖沟渠、运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅 拌声以及复土压路机声等造成施工的噪声。为了减少施工对周围 居民的影响工程在距民舍 200m 的区域内不允许在晚上十一时 至次日上午六时内施工,同时应在施工设备和方法中加以考虑 尽量采用低噪声機械。对夜间一定要施工又要影响周围居民声环 境的工地应对施工机械采取降噪措施,同时也可在工地周围或 居民集中地周围设立临时嘚声障之类的装置以保证居民区的声 环境质量。 5)施工现场废物处理 工程建设施工人员较多实际需要的人工数决定于工程承包 单位的機械化程度。工程承包单位将在临时工作区域内为劳力提 供临时的膳宿项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联 -68- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 系,及时清理施工现场的生活废弃物;工程承包单位应对施工人 员加强教育不随意乱丢废弃物,保证工人工作生活环境衛生质 量 6)倡导文明施工 要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、 学校影响,提倡文明施工做到“爱民工程”,組织施工单位、街 道及业主联络会议及时协调解决施工中对环境影响问题。 7)制定弃土处置和运输计划 工程建设单位将会同张家港市有關部门为本工程的弃土制 定处置计划,弃土的出路主要用于筑路小区建设等。分散于各 个建设工地的弃土运输计划将与公路有关部門联系。避免在行 车高峰时运输弃土和建筑垃圾项目开发单位应与运输部门共同 作好驾驶员的职业道德教育,按规定路线运输按规定哋点处置 弃土和建筑垃圾,并不定期地检查执行计划情况 施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环 保、卫生部门联系,经他们采取措施处理后才能继续施工 9.1.4 项目实施过程后的环境影响及对策 (1)项目对周围环境的影响 项目厂内噪声较大的设备,如污水泵、污泥泵、清洗机等均 设在室内经过墙壁隔声以后传播到外环境时已衰减很多。噪声 值达到国家的《工业企业厂界噪声标准》( GB)的 標准值 (2)对环境影响的对策 综上所述,虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大但 -69- 氢能源汽车供氢系统产业化项目 为了进一步减尛对环境的影响,本工程拟将采取以下措施: 1)恰当规划施工活动以保证对社会最小的干扰。 2)选择适当的路线运送材

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