탄소섬유 산업
길림시 연간 3만톤 인조흑연 양극·탄소섬유 복합소재 생산 프로젝트
1. 프로젝트 소개
1.1 프로젝트 배경
1.1.1 제품 소개
본 프로젝트는 길림성 고신구 내 특수결합 공장 건물을 활용하여 설비 및 기타 생산라인을 구축하고 주로 흑연 음극재를 생산하며 고급 탄소섬유 복합재료를 사용하여 탄소세라믹 브레이크 디스크, 고속철도 팬터그래프, 항공기 브레이크 디스크 및 기타 제품을 생산한다.
인조흑연은 석유 코크스, 아스팔트 코크스, 야금 코크스, 메조상 탄소 미세구체, 침상 코크스 등의 코크스 원료를 고온 흑연화 처리하여 얻는다. 그 중 침상코크스는 새로운 탄소재료로서 흑연 미세결정구조와 바늘모양의 조직이 양호하여 리튬이온전지 음극재 제조에 이상적인 탄소원이다. 흑연화가 쉽고 전기 전도도가 높고 가격이 비교적 저렴하고 회분이 낮다는 등의 장점을 가지고 있으며 리튬 삽입량이 충분히 높고 리튬 탈리 가역성이 양호하여 고전압, 대용량, 장수명 및 전류 밀도 등의 요구 사항을 충족한다.
고급 탄소섬유 복합재료의 인장강도는 일반적으로 3500Mpa 이상으로 강철의 7~9배에 달하며 밀도는 강철의 1/4 이하로 극히 높은 비강도와 비탄성률을 가지고 있다. 이를 통해 탄소 섬유 복합재는 구조적 강도를 유지하면서도 제품 무게를 크게 줄이고 에너지 효율성과 운영 성능을 개선할 수 있다. 탄소섬유 복합재는 내열성, 내식성, 열 안정성이 뛰어나며 고온이나 저온 환경에서도 우수한 치수 안정성과 기계적 성질을 유지할 수 있다. 동시에 탄소 섬유 복합재료는 전도성, 열전달, 열충격 저항성과 같은 뛰어난 특성도 가지고 있다.
1.1.2 시장전망
(1) 인조흑연 양극 시장 분석
흑연은 중요한 비금속 광물로서 고온 내구성, 열충격 내구성, 전도성, 윤활성 등과 같은 독특한 물리적, 화학적 특성으로 인해 많은 분야에서 폭넓은 응용 가치를 보여주었다. 흑연은 탄소의 이소체로 회흑색이며 불투명하고 화학적 성질이 안정적이다. 전통 산업과 전략적 신흥 산업에 필요한 기본 광물 원료이다. 과학기술의 끊임없는 진보와 신에너지, 신소재 등 분야의 급속한 발전에 따라 흑연의 응용 분야는 꾸준히 확장되고 있으며 시장 수요도 꾸준히 증가하고 있다.
흑연산업은 크게 천연흑연, 특수흑연, 인조흑연 등으로 구분된다.
최근 몇년 동안 흑연 시장에 대한 수요는 꾸준히 증가했으며 시장 규모도 계속 확대되었다. 신에너지 자동차, 에너지 저장, 항공우주 등 신흥 산업의 급속한 발전에 따라 리튬 이온 배터리의 음극재로서 흑연에 대한 수요는 계속해서 증가하고 있다.
흑연제품의 판매는 시장수요와 밀접한 관련이 있다. 새로운 에너지 산업의 급속한 발전은 흑연 제품 판매 성장을 견인했으며 특히 리튬 배터리 분야에서 그 성장이 두드러졌다.
2019년 중국의 흑연 전극 생산량은 80.1만 톤이었으며 이후 꾸준히 상승 추세를 보이며 2024년 100.2만 톤에 도달했다. 데이터에 따르면 중국 흑연 전극 산업의 생산량은 전반적으로 증가하고 있으며 이는 관련 산업의 발전에 따라 흑연 전극에 대한 수요가 증가하고 있음을 보여준다.
세계 경제의 회복과 신에너지, 신소재 등 분야의 급속한 발전에 따라 흑연 시장 수요는 계속해서 증가하고 있다. 통계에 따르면 우리나라 흑연 시장 규모는 2022년에 451.67억 위안에 달해 전년 대비 38.86% 증가했다. 흑연시장 규모는 향후 수년동안도 빠른 성장추세를 유지할 것으로 예상된다. 특히 신에너지 자동차, 에너지 저장 등 분야의 지속적인 발전으로 인해 중요한 원자재 중 하나인 흑연에 대한 시장 수요는 더욱 증가할 것이다.
현재 주요 음극재로는 천연흑연과 인조흑연이 있으며 각각 장점이 있다. 음극재 산업은 신에너지 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 현재 고성능 음극재에 대한 시장 수요는 계속해서 증가하고 있다.
소재 종류별로 보면 국산 인조흑연 음극이 여전히 주류를 이루고 있으며 인조 음극의 비중이 꾸준히 증가해 2024년 3분기에는 약 88%에 달해 역대 최고치를 기록할.
2024년에는 인조흑연 음극재 가격이 지속적으로 하락했고 주류 인조흑연 340mAh/g 제품 가격은 1.6만 위안/톤 이하로 낮아졌다. 시장경쟁이 치열하며 기업은 시장 변화에 대처하기 위해 끊임없이 혁신하고 제품 품질을 개선해야 한다. 인조흑연 음극재의 성능은 지속적으로 향상되고 있으며 에너지 밀도, 사이클 수명 등도 개선되고 있어 전기 자동차, 에너지 저장 시스템 및 기타 분야에서의 적용이 더욱 촉진될 것으로 기대된다.
(2) 고급 탄소섬유 복합소재 시장 분석
탄소섬유는 비스코스, 폴리아크릴로니트릴, 아스팔트 등의 유기섬유를 고온에서 탄화시켜 생산할 수 있는 탄소 함량이 90% 이상인 섬유소재를 말한다. 고강도, 고탄성 CF는 주로 폴리아크릴로니트릴 필라멘트를 1000°C 이상의 고온에서 탄화시켜 형성한다. 수지, 금속, 세라믹, 탄소, 유리 등과 복합화한 후 고탄성, 고강도, 경량, 피로 저항성, 내식성 등의 특성을 가지고 있다. 항공우주, 항공, 군수 산업, 항해, 화학 산업, 전자, 건설, 스포츠 및 레저 등에 널리 사용된다. 군수 및 민간용 하이테크 섬유로 과학기술 진보와 사회 발전을 촉진하는데 큰 의의가 있다.
2023년 중국 탄소섬유 복합재료 총량은 106,269톤으로 2022년 114,506톤에 비해 7.2% 감소했다. 2023년 국내 탄소섬유 복합재료 생산액은 1,293억 위안으로 2022년 1,449억 위안 대비 10.8% 감소했다. 2024년 중국 탄소섬유 복합재료 총 생산량은 10.8394만 톤에 달하고 생산액은 1,551.6억 위안에 달한다.
탄소섬유는 뛰어난 특성을 지닌 새로운 소재로서 여러 분야에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 시장점유율 측면에서 2023년 중국 탄소섬유 수요 상위 3대 분야는 스포츠 및 레저, 풍력 터빈 블레이드, 항공우주 및 군수 산업으로 각각 26.1%, 24.6%, 11.6%를 차지할 것이다.
현재, 우리나라의 1선 탄소섬유 기업으로는 길림화섬(吉林化纖), 중복신잉(中復神鷹)이 있으며 탄소섬유 전구체 생산 능력은 2.5만 톤이 넘고 탄소섬유 생산 능력은 1만 톤이 넘는다. 2선 기업으로는 강서 흥신(江蘇恆神), 광위 복합소재(光威複材)가 있으며 탄소섬유 전구체 생산 능력은 1만 톤이 넘고 탄소섬유 생산 능력은 5,000톤이 넘는다. 3선 기업으로는 태통동자재(太銅銅料), 란주 블루스타(蘭州藍星)가 있으며 탄소섬유 전구체와 탄소섬유 생산 능력은 약 5,000톤이다. 4선 기업은 업계 내 기타 중소 제조업체이다.
우리나라의 첨단 탄소섬유 기술이 끊임없이 혁신을 이루고 생산이 규모화, 안정화 방향으로 발전함에 따라 기업의 배치는 점차 고부가가치 하류 응용분야로 확장될 것이다. 우리나라의 탄소섬유 산업은 점차 수입 대체를 실현하고 기업의 수익성이 점차 회복될 것으로 시장은 양성적이고 건강한 발전 경로로 이동할 것이다.
<<중국제조 2025>>는 우리나라 제조업의 전환, 업그레이드, 도약 발전을 전면적으로 전개하고 제조 강국 건설을 위한 전략적 임무와 우선순위를 명확히 하고 10대 우세하고 전략적인 산업을 돌파구로 선정하여 2025년까지 국제적 선도적 지위 또는 국제적 선진 수준을 달성하기 위해 노력한다. 그 중에서도 탄소섬유와 복합재료는 국가에서 중점적으로 개발하고 있는 전략적 신흥산업으로 꼽힌다.
1.1.3기술 분석
(1) 인조흑연 음극소재
인조흑연은 골재 및 바인더를 파쇄, 과립화, 흑연화, 선별하여 만든다. 기본적인 공정 흐름은 동일하지만 각 회사의 구체적인 제조 기술에는 몇 가지 차이점이 있다. 이 기술 분석은 참고용일 뿐이다.
(2) 카본 세라믹 브레이크 디스크
먼저 탄소섬유 분말과 열가소성 성형 수지를 완전히 혼합한 후 브레이크 디스크의 금형에 붓는다. 혼합된 재료를 프레스에 넣고 압력을 가하며 400도까지 가열하여 수지를 플라스틱으로 녹이고 탄소섬유 분말을 더 균일하게 만든다. 냉각 후 통풍 홈과 원이 있는 브레이크 디스크 블랭크를 금형에서 제거한 다음 구멍을 뚫는다. 브레이크 디스크 블랭크를 1800도의 오븐에 넣어 균열을 일으켜 재료에 있는 불순물을 태워서 브레이크 디스크를 더 순수하게 만든다. 마지막으로 브레이크 디스크는 표면 처리를 통해 우수한 마찰 성능과 고온 내구성을 보장한다.
(3) 고속철도 팬터그래프
제조공정에는 금형 설계, 사출 성형, 가공, 조립 등의 단계가 포함된다. 금형 설계는 팬터그래프의 정확성과 안정성을 보장하기 위해 각 구성 요소의 크기와 모양을 정밀하게 계산해야 한다. 사출 성형은 탄소섬유 스케이트보드를 생산하는데 사용되고 기계 가공은 알루미늄 합금 프레임을 생산하는데 사용되며 마지막으로 조립은 구성요소를 연결하는데 사용된다.
(4) 항공기 브레이크 디스크
브레이크 디스크의 제조 공정에는 재료 준비, 가공, 열처리, 표면 처리 및 기타 단계가 포함된다. 브레이크 디스크의 성능과 내구성을 보장하려면 가공 중에 온도와 압력을 엄격하게 제어해야 한다. 열처리와 표면처리는 브레이크 디스크의 물리적 성질과 내식성을 더욱 향상시킨다.
1.1.4프로젝트 건설의 유리한 조건
(1)정책적 우위
국가발전개혁위원회와 국가에너지국은 공동으로 <<신에너지저장 개발 가속화에 대한 지도 의견>>을 발표했다. 이 문서는 에너지 저장 기술의 다각화를 고수하고 리튬이온 배터리와 같은 비교적 성숙한 신에너지 저장 기술의 지속적인 비용 절감과 상업적 규모의 적용을 촉진해야 한다고 분명히 지적했다. 2025년까지 신규 에너지 저장은 상용화 초기 단계에서 대규모 개발로 전환되어 설비용량이 3,000만 킬로와트를 넘어설 것이다. 2030년까지 새로운 에너지 저장이 전면적인 시장 발전을 이룰 것이다.
공업정보화부 등 7개 부서는 <<미래산업 혁신발전 촉진에 관한 이행의견>>을 발표하여 고성능 탄소섬유 등 핵심전략소재의 개발, 비철금속, 화학, 비금속재료 등 선진기초소재의 업그레이드 추진, 고성능 탄소섬유, 첨단반도체 등 핵심전략소재의 개발을 명확히 밝혔다.
<<민간 항공산업 중장기 발전 계획(2013-2020)>>은 탄소섬유 복합재, 고성능 알루미늄-리튬 합금, 고강도 고인성 강철 등 핵심소재 개발에 주력하고 소재 개발과 응용 평가 간의 긴밀한 연계를 강화할 것을 제안한다.
길림성은 탄소섬유 산업의 발전을 지원하기 위해 <<탄소섬유 및 복합재료 산업의 고품질 발전을 촉진하는 몇 가지 조치(버전 2.0)>>를 발표했다. 동시에 길림 탄소섬유 산업 연합을 설립하고 탄소섬유 산업의 고품질 발전에 대한 혁신적 협력 및 교류 회의를 개최하여 탄소섬유 산업에 대한 보장을 제공했다.
<<길림시 탄소섬유 복합재료 및 제품 프로젝트 도입 우대정책>> (길림시 정부 사무실 [2022] 40호)은 주문 배분, 조달 수요, 투자 및 합작 투자를 통해 하류 기업이 길림에 투자하고 공장을 설립하도록 지원하며 새로 도입된 기업에 대한 원자재 공급을 우선적으로 보장한다.
<<길림시 탄소섬유 복합재료 및 제품 프로젝트 도입 우대정책>> (길림시 정부 사무실 [2022] 40호)에서는 국가 전략적 신흥산업 범위를 충족하는 프로젝트에 대해 회사 자본이 충분히 조달되고 투자가 완료되면 실제 완료된 투자 금액에 따라 상응하는 보상을 제공한다고 제안한다. 1,000만 위안에서 5,000만 위안(5,000만 위안 포함) 규모의 프로젝트에는 1%의 보상이 지급된다. 5,000만 위안에서 1억 위안(1억 위안 포함)을 초과하는 프로젝트에는 2%의 보상이 지급된다. 1억 위안을 초과하는 프로젝트에는 3%의 보상이 지급되며 최대 보상금은 500만 위안을 초과할 수 없다.
(2)자원적 우위
길림시는 수력발전, 풍력발전, 태양광발전, 바이오매스에너지, 셰일오일 등 자원개발에 큰 잠재력을 가지고 있다. 길림시는 잘 발달된 수자원 시스템과 풍부한 수력자원을 보유하고 있으며 송화강, 라린강, 목단강 계통의 일부 하천 구간과 지류로 구성되어 있다. 연간 이용 가능한 수자원은 170억 m3이며, 1인당 수자원은 국가 평균의 1.8배, 북부 도시의 5.4배에 달한다. 이를 통해 수력발전 프로젝트의 완전한 개발과 대규모 펌프 저장 발전소 건설이 가능하다. 다양한 지역의 풍력발전의 전체 전력망 연결시간은 주로 2,000시간에서 3,300시간 사이이다. 길림시는 길림성 중부에 위치하고 있다. 총 태양 복사량은 4800-5000 MJ/m2이며, 도시 전역의 복사량은 기본적으로 동일하다. 연간 일조량 분포는 태양복사량 분포와 기본적으로 일치하며 연간 평균 발전시간은 1,320시간이다. 길림시는 성의 중요한 곡물 생산기지이며 농작물 산업과 임업 가공 잔여물 자원이 풍부하고 바이오매스 에너지 활용에 좋은 조건을 갖추고 있다. 그 중 농업용 산업 자원의 연간 생산량은 653만 톤이고 임업용 자원의 연간 생산량은 150만 톤으로 두 자원 모두 바이오매스 에너지 개발에 활용 가능하다. 송화강 유역은 수자원이 풍부하고 지역 지진 지질과 공학 지질 조건이 안정되어 있어 핵에너지 개발에 유리한 조건을 제공한다. 초기에는 수란양갑산(舒蘭梁家山), 교하, 송강 및 화덴 점장대에서 핵발전 프로젝트 부지를 선정했다. 동시에 소형 핵가열로 프로젝트 추진에 대한 연구를 진행하여 핵에너지 자원 개발을 위한 일정한 기반을 마련했다.
전 도시의 설치 용량은 672.1만 킬로와트이고 <<십사오>> 기간에 새롭게 327.9만 킬로와트 추가 설치하였으며 그 중 연간 평균적으로 8.3%가 증가되었다. 그 중 석탄화력발전은 307만 킬로와트로 30.7%를 차지하고 가스화력발전은 86만 킬로와트로 8.6%를 차지하고 풍력발전은 154만 킬로와트로 15.4%를 차지하며 태양광발전은 70만 킬로와트로 7%를 차지하고 수력발전은 350만 킬로와트(재래식 수력발전은 320만 킬로와트, 펌프 저장은 30만 킬로와트)로 35%를 차지하며 바이오매스 발전은 27만 킬로와트로 2.7%를 차지하고 쓰레기 발전은 5만 8000킬로와트로 0.6%를 차지하며 신에너지와 재생에너지 설비용량은 전체 설비용량의 60.7%를 차지한다. 2025년 전력 생산량은 206.3억 킬로와트에 달할 것으로 추정되며 도시와 농촌 전력망의 총 변환 용량은 4891.1조 와트에 달할 것으로 예상된다.
(3)산업적 우위
길림시는 중국 탄소섬유 산업의 "요람"이다. 1970년대부터 탄소섬유 연구개발 및 생산에 종사해 왔고 2010년 1월 이 기지는 과학기술 부로부터 전국 유일의 "국가 탄소섬유 하이테크 산업화 기지"로 인정 받았다. 2020년 3월 공업정보화부로부터 "탄소섬유 및 복합재료 국가 신산업화 산업 시범기지"로 승인을 받았고 2021년 9월 중국화학 섬유산업협회로부터 "대슬사 탄소섬유 및 제품 연구개발 생산기지"로 수여받았다. 현재 길림시의 원사 생산능력은 16만 톤에 달하고 탄소사 생산능력은 4.9만 톤에 달하여 모두 전국 1위를 차지하고 있다. 중국은 원료섬유 생산능력에서 세계 1위, 탄소섬유 생산능력에서 세계 2위를 차지하고 있어 비교적 완전한 탄소섬유 산업체인을 형성하고 있다. 길림석유화학회사의 현재 저유황 석유 코크스 생산 용량은 연간 20만 톤으로 하류 탄소섬유 산업에 광범위한 시장 공간을 제공한다.
(4)인재적 우위
길림시에는 동북전력대학교, 길림화학공업학원, 북화대학교, 길림농업 과학기술학원, 길림의학학원, 길림전자정보직업기술학원, 길림공업직업 기술학원, 길림철도직업기술학원, 길림일반항공직업기술학원 등의 대학이 있으며 제조기업에 대한 인재 지원을 꾸준히 제공하고 있다. 이러한 인재들은 풍부한 실무경험을 보유하고 있을 뿐만 아니라 높은 기술 수준과 혁신 능력을 보유하고 있다. 이들은 생산과정에서 발생하는 다양한 기술적 문제를 해결하고 생산 효율성과 제품품질을 향상시킬 수 있다. 동시에 이러한 전문적이고 숙련된 인재는 회사의 기술 혁신과 제품 연구 개발에도 적극적으로 참여할 수 있어 회사의 지속 가능한 발전을 강력히 보장한다.
동시에 길림시에는 우수한 산업 노동자가 많이 있다. 기업과 공익기관의 교육을 거쳐 매년 1만 명 이상의 숙련인재를 사회에 공급하고 사회를 위해 2만 명 이상의 각종 인력을 양성한다. 노동력 자원의 이점은 명백하다. 북동부 도시 밀집 지역에서는 숙련 노동자의 비율이 비교적 높은 수준이다. 노동력은 보너스 기간에 있으며 노동비용은 비교적 낮고 다양한 기업의 수요를 충족시킬 수 있는 우수한 산업 근로자가 대량으로 있다.
1.2 프로젝트 건설 내용 및 규모
1.2.1제품 규모
본 프로젝트가 완성되면 음극재 생산능력은 연간 3만 톤에 달할 수 있다.
1.2.2프로젝트 건설 내용
이 프로젝트는 길림 고신구에 건설된 약 60,000 m2의 특수 본드 공장 건물을 활용하고 생산 라인을 구매하며 2단계로 건설된다. 1단계는 분말 개질 및 과립화 생산라인을 건설하고 길림의 현지 흑연화 생산용량을 통합하여 30,000톤의 음극재 생산용량을 달성한다. 2단계는 탄소 세라믹 탄소섬유 브레이크 디스크, 고속철도 팬터그래프, 항공기 브레이크 디스크와 같은 고급 탄소섬유 복합재료의 산업화를 촉진한다.
1.3.프로젝트 총자금 및 자금조달
1.3.1프로젝트 총자금
프로젝트의 총 투자는 66,000만 위안이고 이 중 건설 투자가 50,000만 위안이며 운전자금이 16,000만 위안이다.
1.3.2자금조달
기업 자체 자금조달
1.4 재무분석 및 사회적 평가
1.4.1주요 재무 지표
프로젝트 가동 후 연 평균 매출액 132,000만 위안, 이윤 16,500만 위안, 투자회수기 6년(납세 이후, 건설기간 1년 포함), 투자 수익률 25%.
1.4.2 사회적 평가
산본 프로젝트는 리튬이온 배터리 음극재의 중요한 생산 프로젝트로서 신에너지차 산업의 발전을 직접적으로 촉진할 것이다. 리튬이온 배터리는 신에너지 자동차의 핵심 구성품이며 음극재의 품질은 배터리의 성능과 안전성에 직접적인 영향을 미친다. 이 프로젝트의 건설과 운영은 지역 산업 발전을 크게 촉진하고 관련 산업과 3차 산업의 발전을 촉진하며 지역 경제에 활력을 불어넣을 것이다.
이 프로젝트 개발은 또한 성 내 다양한 지역 간의 조정된 협력을 강화하고 다양한 집단과 전면적인 산업사슬이 지원하는 산업 발전 패턴을 형성하며 지역 경제의 균형 잡힌 발전을 촉진할 것이다.
1.5협력 방식
합자 및 협력, 기타 방식은 면담 가능
1.6 필요한 외국측 투자 방식
자금, 기타 방식은 면담 가능.
1.7 프로젝트 건설 지점
길림성 길림 고신기술산업 개발구
1.8프로젝트 진척 상황
계획 단계
2.협력측 소개
2.1부처 기본 정보
명칭:길림 고신기술산업 개발구 관리위원회
주소:길림 고신기술산업 개발구
2.2 개황
길림성 고신기술산업개발구(이하 길림성 고신기술구)는 1992년 11월 국무원으로부터 국가 고신기술구로 승인되었다. 30년 이상의 개발 및 건설을 거쳐 우수한 산업 기반, 강력한 혁신 역량, 아름다운 생활 및 근무 환경을 갖춘 생태적 신도시 지역으로 발전했다. 국가 첨단 하이테크 구역, 횃불 계획 실행을 위한 국가 첨단 단위와 같은 명예 칭호를 받았다.
길림고신기술구는 현재 관할구역 면적이 약 130k㎡에 달하며 남부고신기술구와 북부고신기술구로 구성되어 있어 남북이 조화롭게 발전하는 모습을 보이고 있다. 2개의 하위 행정구역 사무소가 있고 상주 인구는 16만 명이다. 다양한 유형의 5,000개 이상의 공업 및 상업 기업, 170개 이상의 "4상" 기업, 140개 이상의 하이테크 기업, "전문 및 신규" 기업, 기술 기반 중소기업, 10개의 과학기술 기업 인큐베이터 및 5개의 공동 작업 공간이 있다. 대중 창업 및 혁신을 위한 국가적 시범 기지다.
2.3연락처
우편번호:132000
연 락 인:왕자명
연락번호:+86-15688990008
E - 메일:67980967@qq.com
프로젝트 소재 시(주) 연락처:
연락부처: 길림성 상무국 투자촉진 서비스 센터
연락인: 강우수
연락번호: +86-432-62049694 +86-15804325460
E - 메일:jlstzcjfwzx@163.com