有研新材料股份有限公司科技创新项目可行性研究报告.pdf_大学文库

有研新材料股份有限公司科技创新项目第 2 页目录 1、总论.................................................. 1 1.1 项目概况........................................................................................1 1.2 项目计划目标..............................................................................16 2、申请单位情况 ......................................... 29 2.1 基本情况......................................................................................29 2.2 人员及开发能力...........................................................................30 2.3 上年度单位财务状况...................................................................45 2.4 质量管理情况..............................................................................46 3、技术可行性和成熟性分析 ............................... 48 3.1 技术创新性 ..................................................................................48 3.2 成熟性和可靠性...........................................................................80 4、市场调查与竞争能力分析 ............................... 89 4.1 产品的主要用途，主要应用领域的需求、未来市场预测。.....89 4.2 国内同类产品主要研发机构和生产厂家开发、生产情况 ........93 4.3 产品的国内外市场竞争力，替代进口或出口的可能性 ............97 5、实施方案 ............................................. 99 5.1 开发计划......................................................................................99 5.2 技术方案....................................................................................103 5.3 生产方案....................................................................................108 5.4 营销方案....................................................................................115 5.5 其它问题的解决方案.................................................................115 6、投资估算与资金筹措 .................................. 122 6.1 投资估算....................................................................................122 6.2 资金筹措方案 ............................................................................124

有研新材料股份有限公司科技创新项目第 3 页紧缺问题越来越突出，LED 重要性和市场空间更加显著。半导体照明产品 LED 节能环保，是下一代光源的发展方向，有着巨大的发展空间。据保守估计，全球蓝宝石衬底的需求（以 2 英寸计）2012 年 12000 万片,近五年内全球蓝宝石基片用量正以每年 30%的速度增长, 具有广阔的市场前景。蓝宝石单晶的制备方法包括泡生法、导模法、热交换法、坩埚下降法、提拉法和温梯法。泡生法是生长蓝宝石晶体的主要方法，该方法生长的 LED 蓝宝石衬底市场份额超过 50％，同时也被国内外客户证明是质量最优性价比最高的 LED 蓝宝石生长方法。泡生法的优点是：蓝宝石固/液界面位于坩埚内，没有提拉等一些动作，不易受到外界干扰；晶体不从坩埚中提出，避免了如提拉法由于将晶体提拉出坩埚，引起温度梯度的巨大变化而形成较大的残余应力及界面翻转等缺陷；因此，能生长出大尺寸、高质量的蓝宝石晶体。在军口需求牵引下，有研光电从 2002 年开始进行蓝宝石晶体的研发工作，采用热交换法和泡生法进行晶体生长，结合热交换法和泡生法的特点，研发出改进的热交换法，已经掌握了蓝宝石晶体制备的核心技术，并有小量出售，但生长的晶体尺寸小，即使引进的美国 TT 公司蓝宝石炉生长出 90kg 单晶，但晶体完整性差，与国外相比，特别是与 Rubicon、Monocrystal 相比，有研光电蓝宝石制备技术没有成熟，生产成本高、晶体性能指标还有差距，存在开裂和气泡问题，需要进一步进行研究。目前，完成项目中试线基础设施建设。2014 年前，有研光电在廊坊开发区建成了蓝宝石生长、加工、测试厂房，同时对蓝宝石晶体生长厂房进行二次改造，建成满足蓝宝石晶体生长要求的洁净车间

有研新材料股份有限公司科技创新项目第 4 页改进蓝宝石单晶炉冷却水循环系统，添置冷水机组，备用发电机安装到位并供电和试运行。本项目拟在现有制备技术的基础上，提高控制泡生法生长蓝宝石晶体开裂和气泡控制技术，通过数值模拟，结合实验研究的方法，研究当前条件下蓝宝石生长的各部件结构、形状设计、晶体生长过程控制参数及多加热器联动关系，实现晶体生长过程中固液界面形状和推进速度的控制，生长出大直径、高质量、高完整性，重量大于 80kg 蓝宝石晶体；将蓝宝石单晶成晶率由现在 60%提高到 90%以上，晶体可掏棒晶体长度由现在 50%提高到 80%以上，并使蓝宝石材料制备技术和产品性能达到国外先进水平。 1.1.3.2 垂直梯度凝固砷化镓垂直梯度凝固砷化镓（VGF-GaAs）单晶产品既可用于微电子领域，又可用于光电高亮 LED，是市场主流产品。VGF-GaAs 单晶既可作为光电用高亮度红、橙、黄色 LED 的衬底材料，又可制作微电用超高频、微波器件和电路，例如手机中的两个核心器件功率放大器和开关电路等。近十几年，随着科技进步以及半导体行业的发展，GaAs 材料在微电子和光电子领域持续快速增长。VGF-GaAs单晶占据GaAs 单晶材料的大半江山，在微电子领域，主要用4英寸、6英寸VGF-GaAs，而在高亮 LED 领域，VGF-GaAs 单晶的用量也是最大的。 GaAs 的主要制备方法有 VB、VGF 和 HB 法。目前建设单位所使用 HB 法具有成本低，晶片的电阻率和位错密度（EPD）均匀，被广泛应用到红外和 650nm 的 LED，但由于制备方法的局限性，无法生长 Φ4 英寸以上的单晶，而微波通讯用 GaAs 主要是 4 英寸和 6 英寸晶片，可见光 GaAs 基的 LED，4 英寸晶片也已占 50%以上。因而，进行 4 英寸 VGF GaAs 单晶生长设备及工艺研究，将填补在大直径

有研新材料股份有限公司科技创新项目白光LED作为一种高效节能、长寿命的半导体照明产品,被科技部列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》优先发展的重要内容。节能是LED照明最大的优势,目前LED的光效大约是白炽灯的8倍。按照各国淘汰白炽灯的计划,白炽灯泡即将于 2020年全部禁用,因此白炽灯泡后的照明市场给了LED照明厂商极大的商机。 LED inside估计LED灯泡产值占传统灯泡市场的渗透率, 将于2014年达到三成以上。 Philips预计在2010-2020年半导体照明市场将以平均6%的速度增长。目前LED照明对通用照明领域的渗透率约3%,预计LED照明占通用照明领域的比例在2015年将达到 50%,2020年将达到80%,LED照明产品将全面进入传统照明领域, 成为全球主要的照明方式。在背光源方面,由于尺寸、成本等因素, 白光LED成为大尺寸液晶显示的首选背光源。荧光粉作为白光LED 的关键组成部分,直接影响白光LED器件的光效和显色等性能,而我国系统开展白光LED高端荧光粉的研究起步较晚、突破性进展不大,绝大部分关键制备技术被国外企业和研发机构所掌握,因此开发白光LED封装用高性能荧光粉及其产业化制备技术迫在眉睫 1134低碳低盐无氨氮萃取分离稀土全循环新技术稀土化合物是制备稀土磁性材料、发光材料、储氢材料、晶体材料、催化材料等高新材料的关键原材料。稀土元素化学性质相近,相邻元素分离系数小,分离提纯难度大,是化学元素周期表中为数不多的难分离元素组之一,国内外稀土工作者围绕着稀土分离、提纯做了大量的研究开发工作,包括分步结晶、氧化还原、离子交换、液液萃取到萃取色层技术,其中有机溶剂萃取技术已成为主流技术。我国稀土工作者针对稀土资源的特点,开发了一系列具有原创性的稀土分离提纯技术,其中P507、P204、环烷酸等酸性萃取剂萃取第6页

有研新材料股份有限公司科技创新项目第 6 页白光 LED 作为一种高效节能、长寿命的半导体照明产品，被科技部列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》优先发展的重要内容。节能是 LED 照明最大的优势，目前 LED 的光效大约是白炽灯的 8 倍。按照各国淘汰白炽灯的计划，白炽灯泡即将于 2020 年全部禁用，因此白炽灯泡后的照明市场给了 LED 照明厂商极大的商机。LED inside 估计 LED 灯泡产值占传统灯泡市场的渗透率，将于 2014 年达到三成以上。Philips 预计在 2010-2020 年半导体照明市场将以平均 6%的速度增长。目前 LED 照明对通用照明领域的渗透率约 3％，预计 LED 照明占通用照明领域的比例在 2015 年将达到 50％，2020 年将达到 80％，LED 照明产品将全面进入传统照明领域，成为全球主要的照明方式。在背光源方面，由于尺寸、成本等因素，白光 LED 成为大尺寸液晶显示的首选背光源。荧光粉作为白光 LED 的关键组成部分，直接影响白光 LED 器件的光效和显色等性能，而我国系统开展白光 LED 高端荧光粉的研究起步较晚、突破性进展不大，绝大部分关键制备技术被国外企业和研发机构所掌握，因此开发白光 LED 封装用高性能荧光粉及其产业化制备技术迫在眉睫。 1.1.3.4 低碳低盐无氨氮萃取分离稀土全循环新技术稀土化合物是制备稀土磁性材料、发光材料、储氢材料、晶体材料、催化材料等高新材料的关键原材料。稀土元素化学性质相近，相邻元素分离系数小，分离提纯难度大，是化学元素周期表中为数不多的难分离元素组之一，国内外稀土工作者围绕着稀土分离、提纯做了大量的研究开发工作，包括分步结晶、氧化还原、离子交换、液液萃取到萃取色层技术，其中有机溶剂萃取技术已成为主流技术。我国稀土工作者针对稀土资源的特点，开发了一系列具有原创性的稀土分离提纯技术，其中 P507、P204、环烷酸等酸性萃取剂萃取

有研新材料股份有限公司科技创新项目分离提纯稀土工艺广泛应用于稀土工业,可生产纯度为2N~5N的各种稀土产品,使我国稀土萃取分离水平居世界领先地位,被国际同行称为“中国冲击”。目前,我国稀土冶炼分离产品年产量约13~15万吨,占全球供应量的90%以上。但由于稀土资源品位低、成分复杂而且共生在一起的10多个稀土元素性质非常相近,冶炼分离很困难, 因此,在我国稀土产业快速发展的同时,冶炼分离过程仍存在化工材料消耗高、资源综合利用率低、三废污染严重等问题,尤其表现在以下三个方面 ①氨氮废水排放问题有待彻底解决。在稀土生产过程中,因采用氨水(或液氨)皂化有机相进行稀土萃取分离提纯和碳铵沉淀稀土等工艺过程均产生氨氮废水,每分离提纯1吨稀土氧化物,要消耗1吨液氨和1.6吨碳铵,则每年产生氨氮10万吨以上,废水排放量达1500 万吨厍以上。“十一五”以来,部分企业采用碳酸钠、草酸沉淀代替碳铵沉淀技术,采用液碱皂化和新开发的钙皂化、非皂化萃取,以及部分高浓度氨氮废水回收利用,使行业氨氮产排量大幅减少。 ②高盐度废水排放问题日益突出。由于稀土提取过程中需消耗大量的酸、碱和盐类,造成大量Cl-、SO42-、Ca2+、Na、Mg2+或NH4+ 直接排入环境中。每处理1吨稀土氧化物,排入环境中的盐约5吨 (以氯化物计等)。高盐度废水污染江河湖泊等水体,还造成土壤盐碱化加重,因此从十二五”开始,我国稀土工业的总盐排放控制将是主要环境治理问题。 ③CO2温室气体排放问题未得到解决。稀土氧化物制备过程中, 采用碳铵或草酸沉淀、煅烧,将会排放大量的CO2气体,每制备1 吨稀土氧化物,直接产生1吨CO2,间接产生4吨多CO2。日目前, 本行业对CO2温室气体减排尚未提出有效的解决方案。第7页

有研新材料股份有限公司科技创新项目第 7 页分离提纯稀土工艺广泛应用于稀土工业，可生产纯度为 2N～5N 的各种稀土产品，使我国稀土萃取分离水平居世界领先地位，被国际同行称为“中国冲击”。目前，我国稀土冶炼分离产品年产量约 13～15 万吨，占全球供应量的 90%以上。但由于稀土资源品位低、成分复杂，而且共生在一起的 10 多个稀土元素性质非常相近，冶炼分离很困难，因此，在我国稀土产业快速发展的同时，冶炼分离过程仍存在化工材料消耗高、资源综合利用率低、三废污染严重等问题，尤其表现在以下三个方面： ①氨氮废水排放问题有待彻底解决。在稀土生产过程中，因采用氨水（或液氨）皂化有机相进行稀土萃取分离提纯和碳铵沉淀稀土等工艺过程均产生氨氮废水，每分离提纯 1 吨稀土氧化物，要消耗 1 吨液氨和 1.6 吨碳铵，则每年产生氨氮 10 万吨以上，废水排放量达 1500 万吨/年以上。“十一五”以来，部分企业采用碳酸钠、草酸沉淀代替碳铵沉淀技术，采用液碱皂化和新开发的钙皂化、非皂化萃取，以及部分高浓度氨氮废水回收利用，使行业氨氮产排量大幅减少。 ②高盐度废水排放问题日益突出。由于稀土提取过程中需消耗大量的酸、碱和盐类，造成大量 Cl -、SO42-、Ca2+、Na+、Mg2+或 NH4+ 直接排入环境中。每处理 1 吨稀土氧化物，排入环境中的盐约 5 吨（以氯化物计等）。高盐度废水污染江河湖泊等水体，还造成土壤盐碱化加重，因此从“十二五”开始，我国稀土工业的总盐排放控制将是主要环境治理问题。 ③CO2 温室气体排放问题未得到解决。稀土氧化物制备过程中，采用碳铵或草酸沉淀、煅烧，将会排放大量的 CO2 气体，每制备 1 吨稀土氧化物，直接产生 1 吨 CO2，间接产生 4 吨多 CO2。目前，本行业对 CO2 温室气体减排尚未提出有效的解决方案