Название проекта

Скачать 131.51 Kb.

Название	Название проекта
Дата публикации	26.09.2013
Размер	131.51 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Физика > Документы

Сальникова Полина Юрьевна
2 Название проекта

Технология полупромышленного производства газодиффузионных электродов из возобновляемых источников сырья для экологически чистых топливных элементов водородной энергетики
3 Цель проекта

Цель проекта – разработка технологии полупромышленного производства из возобновляемого природного сырья газодиффузионных электродов экологически чистых топливных элементов водородной энергетики.
4 Задачи проекта

Масштабирование разработанной лабораторной технологии получения газодиффузионных электродов до уровня полупромышленного производства
Подбор необходимого оборудования
Выбор места производства
Создание производства
Отработка технологии
Маркетинг и продажи

5 Краткое описание проекта

Приоритетным направлением народного хозяйства является водородная энергетика, и в ее рамках – создание электрохимических источников тока и тепла с протонообменными полимерными мембранами – топливных элементов. Такие топливные элементы экологически чисты (продуктом электрохимической реакции является дистиллированная вода), бесшумны, имеют очень высокую эффективность. Они широко используются в городских автобусах, в жилищном хозяйстве как генераторы тока и тепла, в оборонных проектах. Топливные элементы (рисунок 1) позволяют получить электрический ток в результате непосредственного взаимодействия водорода и кислорода воздуха (или кислорода) на каталитически активной поверхности газодиффузионных электродов (анода и катода).

Рисунок 1 – Схема топливного элемента
С помощью таких электродов осуществляется съем электрического тока, подвод водорода и кислорода, отвод воды из зоны электрохимической реакции.

Таким образом, базовым компонентом топливных элементов являются газодиффузионные электроды (ГДЭ).

В настоящее время в Российской Федерации отсутствует какое-либо опытное или пролупромышленное производство ГДЭ.

Все ГДЭ для опытно-конструкторских работ, например, для ОАО «АВТОВАЗ» и других потребителей, закупаются за рубежом.

В мире отсутствует производство ГДЭ из возобновляемых источников сырья, по своим параметрам соответствующим лучшим мировым аналогам.

Актуальной и практически значимой является задача получения ГДЭ из возобновляемых источников сырья: из целлюлозы или лигнина древесины.

Настоящий проект является социально значимым, так как применение топливных элементов позволяет создавать бесшумный и дружественный экологии общественный транспорт для крупных городов (рисунок 2а, 2б), компактные источники электроэнергии и тепла для городских или загородных домов (рисунок 2в) и оборонной техники (рисунок 2г).

Рисунок 2 – Применение топливных элементов
6 Научно-техническая новизна проекта

Разрабатываемая технология полупромышленного получения ГДЭ является уникальной, так как в мире нет производств ГДЭ из возобновляемого сырья.

Для создания ГДЭ предлагается использовать возобновляемое сырье, получаемое из отходов деревообработки, – целлюлозу, тогда как традиционно для производства ГДЭ используют полиакрилонитрильные волокна, получаемые из нефти, количество которой неизбежно сокращается, а цена растет.

Впервые в мире, в Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна (СПГУТД) получены опытные образцы ГДЭ высокого качества. Масштабирование этой технологии до уровня полупромышленного (рисунок 3) или промышленного производства делает возможным создание отечественных конкурентоспособных топливных элементов с характеристиками мирового уровня.

Рисунок 3 – Технологическая схема производства ГДЭ

1 – устройство размотки нетканого углеродного материала, 2 – пропитка, 3 – сушка, 4 – вальцевание, 5 – полимеризация, 6 – резка, 7 – карбонизация, 8 – графитация, 9 – контроль качества, 10 – упаковка
Лабораторные образцы ГДЭ получены на основе углеродных волокон из целлюлозы по оригинальным технологиям, разработанным в лабораторных условиях в СПГУТД в рамках совместных работ с Республиканским унитарным предприятием «Светлогорское производственное объединение «Химволокно» (Светлогорск, Республика Беларусь) и в рамках Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» на 2007 – 2011 годы утвержденной постановлением Правительства РФ от 29 января 2007 года № 54.
7 Имеющийся научно-технический задел

Наличие лабораторной технологии изготовления ГДЭ, разработанной в СПГУТД под руководством лауреата премии Правительства РФ в области науки и техники 2007 г., заведующего кафедрой Наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов (НВКМ), д.т.н., профессора А.А. Лысенко и доцента кафедры НВКМ, к.т.н. В.А. Лысенко. (Проект представлялся в 2005 г. на совещании в ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии», организованном по инициативе генерального директора Национальной инновационной компани «Новые энергетические проекты» члена-корреспондента РАН Б.Н. Кузыка и руководства ОАО «ГМК «Норильский никель». В совещании приняла участие помощник Руководителя Администрации Президента РФ Е.В. Попова (http://www.kuzyk.ru/news/20050704-1/)
Наличие сырья – нетканого углеродного материала из гидратцеллюлозы как основы ГДЭ. В рамках подготовки производства совместно с Республиканским унитарным предприятием «Светлогорское производственное объединение «Химволокно» (Светлогорск, Республика Беларусь) разработана технология получения нетканых материалов необходимой толщины и равномерности.
Успешная апробация лабораторной технологии и полученных ГДЭ в топливных элементах ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии». По результатам совместных работ утверждено 6 научно-технических отчетов (2005 – 2008 г.г.)
Наличие научно обоснованного бизнес-плана
Технический проект производственного участка

8 Охраноспособность результатов научно-технической деятельности

По теме разработок проведен патентный поиск за последние 15 лет. Всего проанализировано более 250 патентов. Поиск проведен по странам: Россия, США, Франция, Япония, Корея, Германия, Великобритания, по 11 классам МПК и МКПО. Показано, что ни в России, ни в других странах для создания ГДЭ не используется возобновляемое сырье – целлюлоза. Патентный поиск показал, что разработанная технология является уникальной и охраноспособной.
9 План реализации проекта, включая методы и инструменты реализации

Настоящий проект спланирован к исполнению в международном стандарте управления проектами PMI, в частности:

- разработан устав проекта;

-создана команда управления проектом из высококвалифицированных специалистов;

- разработан жизненный цикл проекта.

Планирование

Проект планируется к выполнению в методологии системного проектирования сложных наукоемких технологий, совместно с ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии».

Написано и утверждено техническое задание на разработку технологии.

Написан календарный план.

Планирование проекта выполняется с использованием методов сетевого планирования.

Коллективная работа членов команды организована с использованием специально созданной информационной системы на базе Microsoft SharePoint и IBM Lotus Quickr.

Одним из рабочих инструментов планирования является программа Microsoft Project. Используются диаграммы Ганта.

Планируется регистрация малого предприятия для реализации проекта в рамках Закона о малых предприятиях в вузах от 27.07.2009.

Маркетинг

Маркетинговые исследования подтвердили:

высокую емкость российского и мирового рынка в ГДЭ;
выявили ряд заказчиков ГДЭ в России;
показали высокую конкурентоспособность ГДЭ, получаемых по разрабатываемой технологии.

Разработка финансового плана проекта

Показано, что при освоении полунепрерывной схемы производства ГДЭ общий объем необходимых инвестиций составляет 2,4 млн. руб. Срок окупаемости – 7,5 месяцев.

Научно-технические работы

Запланирована отработка технологии полупромышленного производства ГДЭ в течение 3 месяцев.

Собственно производство

Наиболее целесообразным выбран полунепрерывный цикл производства. Проводится оценка различных мест размещения участка производства ГДЭ.

Сбыт и реализация продукции

Наличие гарантированного заказа: подписан договор, определяющий потребность ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии» в 2000 м² ГДЭ в год. Планируется сотрудничество с ФГУП «Уральский электромеханический завод» и ОАО «АВТОВАЗ».
10 Оценка рынка

Внутренний рынок
1. Наличие гарантированного заказа от ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии» - 2000 м²/год.
2. Наличие потенциальных заказчиков:
  1. Национальная инновационная компания «Новые энергетические проекты»
  2. ФГУП «Уральский электромеханический завод» - 8500 м²/год
  3. ОАО «АВТОВАЗ» - 26000 м²/год
Международный рынок

Маркетинговые исследования показали, что цена зарубежных аналогов ГДЭ (фирмы Toray, Ballard, SGL Carbon и др.) выше 3200 USD/м².

Разрабатываемая полупромышленная технология получения ГДЭ позволяет изготавливать ГДЭ из возобновляемого сырья по цене 126 USD/м².
11 Финансовый план проекта с указанием необходимого объема инвестиций
Оборудование

Наименование	Количество, шт.	Цена, тыс. руб.	Стоимость, тыс. руб.
Стоимость оборудования, в т.ч.:			848,2
- Печь карбонизации	1	267	267
- Печь графитации	1	350	350
- Вальцы	1	151	151
- Сушильный шкаф	1	10,2	10,2
- Пропиточная ванна	1	4,3	4,3
- Стол для раскроя	1	5,7	5,7
- Вспомогательное оборудование		60	60

Численность работающих

Показатель	Единица измерения	Количество	Затраты на заработную плату в месяц, тыс. руб.	Затраты на заработную плату в год, тыс. руб.
Численность работающих по проекту, в т.ч.:	чел.	4	80	960
- директор	чел.	1	25	300
- основные рабочие	чел.	2	40	480
- вспомогательные рабочие	чел.	1	15	180

План затрат

Вид затрат	Единица измерения	Норма расхода на 1 кг продукции	Стоимость единицы, тыс. руб.	Затраты на весь объем производства за 1 год, тыс. руб.
Общие затраты, в т.ч.:				3402,5
Капитальные затраты на оборудование	тыс. руб.			848,2
Амортизационные отчисления на оборудование	тыс. руб.			250
Затраты на аренду производственных площадей	тыс. руб.			18
Затраты на закупку оборудования, пуско-наладочные работы	тыс. руб.			50
Затраты на отработку технологии (3 месяца), в т.ч.:	тыс. руб.			395,3
- производство	тыс. руб.			62,8
- оплата труда	тыс. руб.			332,5
Затраты на производство, в т.ч.:	тыс. руб.			461
- сырье	кг	0,7	2	420
- вспомогательные материалы (смола)	кг	0,7	0,1	21
- электроэнергия	тыс. руб.			12
- вода	тыс. руб.			3
- азот	тыс. руб.			5
Затраты на транспортировку	тыс. руб.			50
Затраты на оплату труда, в т.ч.	тыс. руб.			1330
- заработная плата	тыс. руб.			960
- отчисления на социальные нужды	тыс. руб.			370

Цена готовой продукции

Себестоимость	тыс. руб./ м²	1,7013
Оптовая цена	тыс. руб./ м²	3,4
Цена с НДС	тыс. руб./ м²	4,012

Инвестиции, прибыль и срок окупаемости

Показатель	1-й год	2-й год
Срок окупаемости	7,5 месяцев	-
Начальные инвестиции, тыс. руб.	2348	-
Прибыль от продажи продукции за 1 год, тыс. руб.	6400	6400
Общие затраты за 1 год, тыс. руб.	3402,5	2109
Прибыль за год, тыс. руб.	2997,5	4291

12 Сроки окупаемости проекта

Согласно финансовому плану, уже через 7,5 месяцев прибыль превысит объем начальных инвестиций.
13 Дополнительная информация

К настоящему времени проект по реализации полупромышленного производства находится в высокой степени готовности. Создана команда проекта. Лабораторная технология разработана и успешно применяется для получения опытных образцов ГДЭ. Подготовлены источники сырья для производства. Разработан бизнес-план полупромышленного производства.

Научно-технологическая часть проекта была успешно апробирована на 5 международных и 2 всероссийских научных конференциях.

По теме настоящей научно-технической разработки автор имеет 4 научных публикации.
Список публикаций и конференций, а также другая информация по проекту может быть предоставлена по требованию.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Презентация не должна быть меньше 10 слайдов Первый лист – это титульный лист, на котором обязательно должны быть представлены: название проекта; название выпускающей организации;...		Название проекта Возраст школьников, участников проекта: 10 лет (выпускной класс начальной школы)
	Название проекта. «Царствование Ивана Грозного» Сведения об авторе проекта (ф и о учащихся условно): Воротников А. С., Ажигулова А. И		Проекта Описательное или творческое название проекта Хороша ли жизнь в тишине? Краткое Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...
	Проекта Описательное или творческое название проекта Жизненно важные вещества Краткое Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...		Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...
	Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...		Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...
	Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...		Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...
	Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...		Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...
	Название проекта Краткий обзор Вашего учебного проекта включает тему учебного проекта в рамках Вашего предмета, описание основных учебных практик...		Название проекта Небольшое исследование на уроке, в результате которого рождается проект. В ходе проектного (фрагмента урока) присутствуют все этапы,...
	Название проекта. «Гордость Каталонии» ...		Учебная программа Intel® Обучение для будущего Шаблон визитной карточки... Название учебного проекта, раскрывающее его содержание: «Курение дань моде, привычка или болезнь»

Название проекта

Похожие: