工业上楼新篇章联创战略研究院发布新能源&新材料产业设计策略

锂电还是我更懂 2024-10-25 09:23:08

2024年,为进一步赋能设计能力,增强空间设计与产业类型的适配,从产业类型角度出发,精选智能制造、电子信息、生物医药、新能源&新材料四大产业方向,从重点细分领域的关键工艺的空间需求入手,拆解产业链环节,通过大量的案例数据统计及园区调研,得出高度适配招商对象的建筑载体参数,以及相应园区生产配套的全方位需求,即“工业上楼设计专题研究2.0”。

在此,与大家分享"新能源&新材料"产业部分。

新能源&新材料产业细分

新能源又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源形式,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源行业在促进社会经济可持续发展方面发挥了重要作用,根据我国“十五”规划至“十四五”规划期间,国家对新能源行业的支持政策经历了从“加快技术进步和机制创新”到“因地制宜,多元发展”再到“加快壮大新能源产业成为新的发展方向”的变化。

根据数据显示,中国的新能源装机容量已经超过了1.3亿千瓦,其中包括风能、太阳能、水能、生物质能等多个领域。太阳能是中国新能源发展的另一个重点领域。根据统计数据,中国的太阳能装机容量已经超过了2.3亿千瓦,位居世界第一。除此之外,我国新能源汽车销量已经连续七年位居全球第一,2021年新能源汽车产业销量更是呈现爆发式的增长,新能源汽车销量在汽车销量的占有率中达到了13.4%。2023年,我国新能源汽车年产销量均突破900万辆。

新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料;是孕育战略性新兴产业和引领未来科技发展的具有优异性能和特殊功能的材料,具有战略性、先导性和颠覆性,兼具产业带动性强、附加值高的技术特征,潜在应用在新一代信息技术、航空航天装备、高端医疗装备等多个领域。《“十四五”规划》提出,到2025年,新材料产业规模持续提升,占原材料工业比重明显提高;初步形成更高质量、更好效益、更优布局、更加绿色、更为安全的产业发展格局。

新能源&新材料产业概况 单位:万亿 数据来源:中商情报网

我国新材料产业正处于由中低端产品自给自足向中高端产品自主研发、进口替代的过渡阶段,与美、日等优势企业还有一定的差距。根据统计数据,其市场规模由2018年的3.8万亿元增长至2022年的8万亿元。预计2025年我国新材料产业市场规模将达10万亿元。

新能源&新材料产业领域细分

新能源

根据数据显示,中国的新能源装机容量已经超过了1.3万万千瓦,其中包括风能、太阳能、水能、生物质能等多个领域。太阳能是中国新能源发展的一个重点领域。根据统计数据,中国的太阳能装机容量已经超过了2.3亿千瓦,位居世界第一。

产业链研究

我国新能源汽车销量已经连续七年位居全球第一,2021年新能源汽车产业销量更是呈现爆发式的增长,新能源汽车销量在汽车销量的占有率中达到了13.4%。中商产业研究院发布的报告显示,2023年中国汽车后市场行业市场规模5.4万亿元,2019-2023年中国汽车后市场行业市场规模复合年增长率9.2%。预计2024年我国纯电动汽车产量有望增至763.5万辆,中国汽车后市场行业市场规模6.2万亿元。

新能源产业链 资料来源:中商情报网

生产工艺需求研究

储能电池生产流程示意图(以锂电池长生产流水线布置为例)资料来源:中商情报网

设计要点与核心参数

层数:涉及原材料生产不能上楼,涉及电池封装、大型设施设备的生产环节宜布置在低楼层,其余部分环节可上楼;

荷载:鼓励首层地面荷载达到2.0T/㎡及以上,二至三层楼面荷载1.2T/㎡及以上,四层及以0.8T/㎡及以上,以满足锂电池生产工艺的普适性要求;

平面设计:生产用房平面长边宜大于80m,并适于生产线布置;

洁净厂房:部分环节需无尘化处理,需要建设洁净厂房;

废气、废液、固废处理:锂电池生产过程中会产生大量的废水、废气以及固废,厂房需要有相应的排水和排气系统以及固废处理系统,进行有效的处理和排放;

特殊供电:宜设置不同母线供电,全负荷专线,切预留一定的扩容空间;

仓储要求:宜提供集中共享危化品仓库,满足存储堆放物资和产品的配套仓库或专用空间,以降低企业的综合成本;

消防要求:生产用房应与周边民用建筑保持消防安全距离,需配备相应的消防设备、紧急救援设备和安全控制系统。

新材料

近年来,我国加快发展新一代信息技术、高端装备制造、新能源等战略性新兴产业,实施国民经济和国防建设重大工程,需要新材料产业提供支撑和保障,新材料产业未来发展空间广阔。

产业链研究

新材料产业链上游包括钢铁材料、有色金属材料、化工材料、建筑材料、纺织材料等,中游新材料主要分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三大类,下游应用于电子信息、新能源汽车、节能环保、家电行业、医疗器械、航空航天、纺织机械、建筑化工等行业。

新材料产业链 资料来源:中商情报网

生产工艺需求研究

新材料生产流程示意图(以石墨烯生产为例)资料来源:中商情报网

设计要点与核心参数

层数:涉及功能性膜材料宜布置在低楼层,其余部分环节可上楼;

层高:新材料生产用房首层层高不宜低于8m;

荷载:鼓励首层地面荷载达到2.0T/㎡及以上,二至三层楼面荷载1.2T/㎡及以上,四层及以0.8T/㎡及以上,以满足新材料生产工艺的普适性要求;

平面设计:生产用房平面长边宜大于80m,并适于生产线布置;标准层面积宜不小于1500㎡,平面布局宜长方形;

洁净厂房:部分环节需无尘化处理,需要建设洁净厂房;

废气、废液、固废处理:新材料生产过程中会产生大量的废水、废气以及固废,厂房需要有相应的排水和排气系统以及固废处理系统,进行有效的处理和排放;

特殊供电:宜设置不同母线供电,全负荷专线,切预留一定的扩容空间;

仓储要求:宜提供集中共享危化品仓库,满足存储堆放物资和产品的配套仓库或专用空间,以降低企业的综合成本;

消防要求:生产用房应与周边民用建筑保持消防安全距离,需配备相应的消防设备、紧急救援设备和安全控制系统。

新能源&新材料产业“上楼”可行性

新能源&新材料产业各细分产业相关产业链行业,上楼可行性汇总如下。

新能源&新材料产业上楼可行性

新能源&新材料产业厂房要素设计

根据对全国31个新能源&新材料产业企业的数据分析,将新能源&新材料产业厂房设计各项要素进行经验项目数据分析,如层高、荷载、柱网、平面布置等。

层高

根据新能源、新材料产业厂房案例数据分析:

首层层高区间为6.0-10.0m,多数案例集中在6.0m、8.0m左右以及10.0m;

中区(2-4F)层高区间为4.5-6.0m,多数案例集中在4.2~4.5m、6.0m;高区(5F及以上)层高区间4.2-4.5m ,多数案例集中在4.5m。

以上数据分析结果与相关规范推导结果基本相符。

新能源&新材料产业案例层高分布(单位:m)

荷载

根据新能源、新材料产业厂房案例数据分析:

首层荷载区间为1.5~3.0t/㎡,多数案例集中在2.0t/㎡ ;

中区(2-4F)荷载区间为0.8~1.0t/㎡,多数案例集中在0.8t/㎡、1.0t/㎡ ;

高区(5F及以上)荷载区间为0.5~0.8t/㎡,多数案例集中在0.5t/㎡、0.8t/㎡。

以上数据分析结果与相关规范推导结果基本相符。

新能源&新材料产业案例承重荷载分布(单位:t/㎡)

柱网

根据新能源、新材料产业厂房案例数据分析:

柱网区间为8.0~10.0m,多数案例集中在8.4×8.4m、8.0×10.0m。

以上数据分析结果与相关规范推导结果基本相符。

新能源&新材料产业高层厂房柱网分布(单位:m)

平面

标准层面积:新能源、新材料产业高层厂房标准层面积为1000~2000㎡的案例相对较多,并有部分标准层面积为500~1000㎡、2000~3000㎡、3000~4000㎡的案例。

新能源&新材料厂房标准层面积分布(单位:㎡)

货运体系

货梯配置:新能源、新材料产业厂房3T货梯为主,并有一部分案例配置5T或2T货梯。

客梯配置:新能源、新材料产业厂房以1T为主,并有一部分案例配置1.35T或1.6T客梯。

新能源&新材料高层厂房案例货梯、客梯规格配置

新能源&新材料厂房典型模型

新能源&新材料厂房典型模型

UDG新能源&新材料产业园设计实践

联创设计集团秉承研发和实践双向驱动的理念,以研发赋能设计实践,以实践为研发提供第一手资料。联创一直深耕长三角,环渤海城市群,在新能源&新材料"工业上楼“方面已有一些积累。在此,选择部分与大家分享。

案例1. 上海辛帕风电叶片智能设备生产及研发基地(深化中)

项目概况

上海辛帕智能科技股份有限公司是一家工业智能化设备的集成商,专注于工业智能设备的设计、研发、生产、销售和服务,致力于为客户提供一系列智能化综合解决方案,助力客户从传统工业向智能制造的转型。公司的产品及服务主要应用于风电叶片行业,同时扩展到半导体、汽车电子等行业。

本项目为公司在上海的全新生产及研发基地,力图通过高标准的空间建设,打造“工业上楼”新标杆。

项目信息/功能分布

厂房设计

生产装配空间、小试车间、研发办公以及展示空间等集合布置提高协调管理效率。增加首层层高,满足生产要求的同时让首层价值最大化。

剖面/平面

案例2. 青岛国际博士后创新创业园项目

项目概况

青岛国际博士后创新创业园是由山东省人力资源和社会保障厅、青岛市人力资源和社会保障局及青岛市城阳区人民政府全力打造的高端人才创新创业生态高地,园区以博士后人才为支撑,以创新为引领,以产业为核心,通过构建“产业创新+产业孵化+产业加速”三位一体的创新生态体系,为博士后创新创业以及科研成果转化提供全流程服务。

项目信息/功能分布

项目规划有多层、高层标准厂房、研发中试楼、生产企业总部及高层人才公寓等配套,不同层数搭配,不仅丰富了沿路两侧的城市界面,而且通过“产业上楼”,真正实现了“上下楼就是上下游”、“产业园就是产业链”。同时强化土地集约、节约利用,拓展工业发展空间,提高工业用地产出效益,构建以先进制造业为主体,并与高层次人才、高端资源相融合发展的“都市型工业”新业态。

项目鸟瞰

园区内部

案例3. 宜宾三江新区高铁片区L-03-07、L-03-08地块项目

项目概况

项目拟建造一座具有宜宾三江新区特色,与城市共融,提升产业,吸纳人才的前瞻性产业社区。项目整体概念为雨后春笋(特色活力的城市形象)+智慧生活谷(创新型的产业组合模式),并将结合L-09-02地块,打造一个集城市、生产、乐居、工作、娱乐、生态、景观、商务、会议、夜生活于一体的复合型城市综合体。此外,项目将打造数智未来社区,以产业未来趋势为导向,构建智能智造型产业体系。

项目信息/功能分布

项目鸟瞰

设计亮点

•生产厂房占比较高,满足多种规模需求。

•堆叠式工业上楼、货运上楼, 解决生产设备不易上楼、高层厂房货运效率低等问题。

•可分可合,满足多种企业需求。

剖面示意

平面示意

结语

新能源和新材料作为高端制造业和国防产业的重要保障,是中国七大战略性新兴产业之一,是整个制造业转型升级的产业基础。在国家政策和下游市场的双重驱动下,新能源、新材料产业保持了快速增长的趋势。

文章来源:新材料产业圈

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