电动车行业深度：钠电之风蓄势待发群雄逐鹿谁主沉浮_44页_3mb.pdf

证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明电动车行业深度钠电之风蓄势待发，群雄逐鹿谁主沉浮民生电新 邓永康团队2022年 07月 21日证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明目录C O N T E N T S11钠离子电池的空间02投资建议03钠离子电池起势的底层逻辑 经济性0104风险提示05钠离子电池关键环节产业化进展附录06证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明摘要014 钠离子电池起势的底层逻辑 经济性 : 目前工业级和电池级的碳酸锂已至 22年 7月 46-48万 /吨的高位，上涨幅度接近 700%，高价锂盐引发市场焦虑。而钠离子电池的原材料丰富， 量产后成本较锂离子电池降低 30%-40%，经济性明显，被视作锂离子电池的最佳替代品。 钠离子电池的空间： 应用场景来看，我们认为钠离子电池在未来的主要应用领域为：储能系统、电动两轮车和低速车； 根据我们测算， （ 1）乐观情景下 ， 2022年钠离子电池的需求量约 35.1GWh， 2025年需求量约 505.9GWh，三年CAGR143.2%； （ 2）中性情景下 ， 2025年需求量约 126.5 GWh，三年 CAGR53.3% 。 钠离子电池关键环节产业化进展： 正极： 正极材料是钠离子电池路线差异化的核心环节，目前主要路线有：层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝，目前容百科技覆盖三条路线，振华新材专注层状过渡金属氧化物； 负极： 硬碳和软碳登上舞台，目前翔丰华、贝特瑞、璞泰来、华阳股份均在钠离子电池负极有所布局； 电解液： 电解质 NaPF6是钠离子电池电解液的核心，目前天赐材料和多氟多均掌握了钠盐的核心工艺； 电池： 宁德时代、鹏辉能源、传艺科技、中科海钠等企业深度布局，钠离子电池放量在即。 投资建议： 重点推荐： 1.正极环节： 【 容百科技 】 、 【 振华新材 】 、 【 当升科技 】 ； 2.负极环节： 【 翔丰华 】 、 【 贝特瑞 】 、 【 璞泰来 】 ； 3.电解液环节： 【 天赐材料 】 、 【 多氟多 】 ； 4.电池环节： 【 宁德时代 】 、 【 鹏辉能源 】 。 建议关注： 【 传艺科技 】 、 【 华阳股份 】 风险提示： 1.钠离子电池产业化进度不及预期； 2.储能市场需求不及预期； 3.锂电池成本下降超预期； 4.测算误差风险。2证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明重点公司盈利预测、估值与评级014代码 重点公司 2022/7/19收盘价（元）EPS(元 ) PE(倍 )评级2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E688005.SH 容百科技 151.9 2.03 4.29 6.57 8.98 75 35 23 17 推荐688707.SH 振华新材 78.6 0.93 2.47 3.39 4.11 84 32 23 19 推荐300073.SZ 当升科技 112.3 2.15 4.04 4.89 6.09 52 28 23 18 推荐300890.SZ 翔丰华 56.1 1.00 3.14 4.51 5.33 56 18 12 11 推荐835185.BJ 贝特瑞 73.9 2.97 3.32 4.72 6.42 25 22 16 12 推荐603659.SH 璞泰来 78.8 2.52 4.30 6.10 7.46 31 18 13 11 推荐002709.SZ 天赐材料 58.1 2.30 2.73 3.27 4.31 25 21 18 13 推荐002407.SZ 多氟多 51.0 1.64 3.19 5.43 10.07 31 16 9 5 推荐300750.SZ 宁德时代 524.6 6.84 10.38 16.89 23.11 77 51 31 23 推荐300438.SZ 鹏辉能源 81.4 0.42 1.25 1.87 2.98 194 65 44 27 推荐002866.SZ 传艺科技 30.0 5.40 0.63 1.07 1.90 6 48 28 16 /600348.SH 华阳股份 18.9 1.47 2.34 2.55 2.79 13 8 7 7 /资料来源： Wind，民生证券研究院 预测注：传艺科技、华阳股份盈利预测数据来自 Wind一致盈利预期3证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明钠离子电池起势的底层逻辑 经济性01.4证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明高价锂盐引致行业焦虑01401 锂需求大幅扩增，供应缺口导致价格高增。 从 3C消费过度到电动汽车，到储能的应用，对锂的需求越来越大。 目前， 碳酸锂被称为白色石油 ，是锂离子电池的重要原材料。 目前，工业级 /电池级碳酸锂已至 22年 7月 46-48万元 /吨的高位。 我国从 2015年 起开始锂矿项目布局 ， 目前 仍 存在较大 缺口 。 2021-2022年上半年碳酸锂价格以先平缓上涨后急速拉升的态势实现大幅增长，居高不下。以周数为周期进行统计， 工业级价格从 21年年初 5.6万元 /吨上涨至 22年 7月的 46万元 /吨，上涨幅度高达 721.4%； 电池级从 21年年初 6.2万元 /吨上涨至 22年 7月的 47.8万元 /吨，上涨幅度为 670.2%。 高价锂盐催化下，市场开始寻找锂离子电池的替代品。图表： 2020年 -2022年 7月碳酸锂价格变动情况（万元 /吨）资料来源： Wind，民生证券研究院01020304050602020/2/72020/4/72020/6/72020/8/72020/10/72020/12/72021/2/72021/4/72021/6/72021/8/72021/10/72021/12/72022/2/72022/4/72022/6/7工业级 电池级5证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明3图表 ： 钠离子电池工作原理 钠离子电池工作原理与锂离子电池相似 。充电时， Na+从阴极脱出并嵌入阳极，同时电子通过外部电路，此时阳极处于低电势富钠态，阴极处于高电势贫钠态，嵌入阳极的 Na+越多，充电容量越高；放电时，发生相反的过程， Na+从负极脱出，嵌入正极，正极回到富钠态，回到正极的 Na+越多，放电容量越高。 与锂离子电池构造相同，钠离子电池主要由 正极、负极、电解质和隔膜 组成。 正极材料： 主流钠离子材料包括聚阴离子型化合物、层状过渡金属氧化物以及普鲁士蓝类化合物。 负极材料： 目前常用的钠离子负极材料为硬碳和软碳材料。 电解质： 与锂离子电池电解质相同，钠离子电池电解质分为液体电解质、固液复合电解质、固态电解质。电解质盐一般为NaPF6，合成方法与锂离子电池电解液相似。01 锂离子电池的替代品：钠离子电池6资料来源： Challenges and Benefits of Post-Lithium-ion Batteries，民生证券研究院证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明3 能量密度： 锂离子电池的能量密度在 150-250Wh/kg，显著高于钠离子电池的能量密度； 电压： 锂离子电池电压范围为 3.0-4.5V，钠离子电池电压范围为 2.8-3.5V； 循环周期： 锂离子电池的循环周期超 3000次，钠离子电池的循环周期超 2000次； 元素丰度： 钠资源地壳丰度更高，资源价格明显低于锂资源； 集流体选择： 钠离子电池的正负极可以选择铝箔，锂离子电池的负极集流体必须选择铜箔。 根据中科海钠官网，钠离子电池的材料成本相较于锂电池可以降低 30%-40%，成本优势明显。01 钠离子电池 VS锂离子电池：核心优势在成本7图表 ： 钠锂离子电池对比（ 2021年）类别 锂离子电池 钠离子电池地壳丰度差异大锂资源丰度：0.0065%； 75%分布在美洲；钠资源丰度： 2.75%；分布于全球；资源价格不同 锂资源： 150元 /Kg 钠资源： 2元 /Kg集流体选择不同 负极集流体必须为铜 箔（贵） 正负极集流体均为铝箔 （便宜）电池成本 大 小，材料成本降低约 30-40%能量密度 150250Wh/kg 100150Wh/kg电压 3.04.5V 2.83.5V循环周期 3000+次 2000+次资料来源： 中科海钠官网 ，民生证券研究院图表 ： 钠离子电池成本降低明显资料来源： 中科海钠官网 ，民生证券研究院证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明02.8钠离子电池的空间证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明钠离子电池的应用场景 储能01资料来源： 钠离子电池储能技术及经济性分析 张平，民生证券研究院4图表 ： 储能系统主要应用场景02 储能是我们认为钠离子电池较适用的场景， 核心原因是大型储能系统对能量密度要求不高，对安全性及经济性要求更高。 根据 2022年 钠离子电池储能技术及经济性分析 ， 钠离子电池在调峰应用场景下的全生命周期的度电成本约 0.55元 /wh（计电力损耗），而磷酸铁锂和三元锂电池的度电成本约 0.81元 /wh和 1.18元 /wh，就度电成本而言，钠离子电池的成本较LFP和三元分别降低了 32.1%和 53.3%，成本优势明显。 由于其低成本的优势，钠离子电池储能系统在电网侧及电源侧具备更强的竞价优势，另一方面，由于钠离子电池储能系统的宽温区特性，可适应不同维度地区的气候条件，有效提高分布式电源渗透率，提升配电网运行的稳定性和经济性。9项目 铅酸蓄电 池 磷酸铁锂 电池 三元锂电 池 钠离子电 池计及电力损耗时的度电成本 /元 0.9501.234 0.7390.873 1.0701.290 0.5120.590不计电力损耗时的度电成本 (弃风弃光消纳 )/元0.8501.1300.7000.8341.4041.2600.4650.543不计电力损耗且折现率为 0时的度电成本 /元0.6290.8060.4690.5430.8200.9800.3200.366图表 ： 储能系统的度电成本测算资料来源： 钠离子电池储能技术及经济性分析 张平，民生证券研究院证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明钠离子电池的应用场景 电动两轮车01资料来源：中科海钠官网，民生证券研究院4图表 ：锂离子电池 vs钠离子电池 vs铅酸电池02 电动两轮车是钠离子电池的另一大应用领域。 根据 EVTank， 2021年超 75%的两轮车使用的蓄电池为铅酸电池，然而铅酸电池的劣势较为明显： 1.污染严重： 废旧的铅酸蓄电池在拆解过程中，产生的酸液以及废渣中含大量重金属，处理不当会严重污染土壤和水资源； 2.能量密度与循环寿命较低： 铅酸电池的能量密度在 30-50 Wh/kg，循环寿命仅 300次，远远低于钠离子电池。 根据工信部 21年修订的国家标准 纯电动乘用车技术条件 ，铅酸电池已被禁止应用于微型低速纯电动乘用车，钠离子电池产业化后在环保性、电池性能均可满足国标要求，是低速车动力电池的理想选择。10证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明钠离子电池的空间测算：储能 +电动两轮车 +低速电动车01资料来源： GGII，民生证券研究院测算4图表 ：全球钠离子电池空间测算（明细拆分） 乐观情景02 1、乐观情景 核心假设： 我们将钠离子电池的应用领域分为三大类 ：储能、电动两轮车、低速电动车。 储能领域： 我们假设 22年钠离子电池在储能的渗透率为 20%， 25年渗透率可达 80%； 电动两轮车： 我们假设 25年钠离子电池在电动两轮车的渗透率为 60%； 低速车： 我们以 A00级新能车作为基数，平均单车带电量为 10KWh，假设到 25年钠离子电池在 A00车的渗透率可达 80%。11乐观情景 全球钠离子电池需求测算 2022E 2023E 2024E 2025E储能电池装机需求（ GWh） 120 216 391 520渗透率 20% 40% 60% 80%钠离子电池在储能领域需求（ GWh） 24 87 235 416电动两轮车装机需求 32.2 37.3 43.2 50.0渗透率 15% 30% 45% 60%钠离子电池在电动两轮车领域需求（ GWh） 4.8 11.2 19.4 30.0全球新能源车销量（万辆） 1048 1405 1867 2494A00级新能车占比 30% 30% 30% 30%A00级新能车销量（万辆） 314 422 560 748低速车动力电池需求 （ GWh） 31.4 42.2 56.0 74.8 渗透率 20% 40% 60% 80%钠离子电池在低速电动车领域的需求 （ GWh） 6.3 16.9 33.6 59.9证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明钠离子电池的空间测算 乐观情景： 25年需求或达 505.9 GWh01资料来源： GGII，民生证券研究院测算4图表 ：全球钠离子电池空间测算 乐观情景02 根据我们测算，乐观情景下：2022年全球钠离子电池的需求量约 35.1GWh， 2025年需求量或达 506GWh，三年 CAGR超 143.2%。12乐观情景 全球钠离子电池需求测算 2022E 2023E 2024E 2025E钠离子电池在储能领域需求（ GWh） 24 87 235 416钠离子电池在电动两轮车领域需求（ GWh） 4.8 11.2 19.4 30.0钠离子电池在低速电动车领域的需求 （ GWh） 6.3 16.9 33.6 59.9钠离子电池需求合计（ GWh) 35.1 114.6 287.7 505.9 0.0100.0200.0300.0400.0500.0600.02022E 2023E 2024E 2025E钠离子电池在低速电动车领域的需求 钠离子电池在储能领域需求钠离子电池在电动两轮车领域需求资料来源： GGII，民生证券研究院测算图表 ：全球钠离子电池空间测算（ GWh） 乐观情景证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明钠离子电池的空间测算：储能 +电动两轮车 +低速电动车01资料来源： GGII，民生证券研究院测算4图表 ：全球钠离子电池空间测算（明细拆分） 中性情景02 2、中性情景 核心假设： 我们将钠离子电池的应用领域分为三大类 ：储能、电动两轮车、低速电动车。 储能领域： 我们假设 20222025年，钠离子电池在储能的渗透率均为 20%； 电动两轮车： 我们假设 20222025钠离子电池在电动两轮车的渗透率均为 15%； 低速车： 我们以 A00级新能车作为基数，平均单车带电量为 10KWh，假设 20222025钠离子电池渗透率均为 20%。13中性情景 全球钠离子电池需求测算 2022E 2023E 2024E 2025E储能电池装机需求（ GWh） 120 216 391 520渗透率 20% 20% 20% 20%钠离子电池在储能领域需求（ GWh） 24 43 78 104电动两轮车装机需求 32.2 37.3 43.2 50.0渗透率 15% 15% 15% 15%钠离子电池在电动两轮车领域需求（ GWh） 4.8 5.6 6.5 7.5全球新能源车销量（万辆） 1048 1405 1867 2494A00级新能车占比 30% 30% 30% 30%A00级新能车销量（万辆） 314 422 560 748低速车动力电池需求 （ GWh） 31.4 42.2 56.0 74.8 渗透率 20% 20% 20% 20%钠离子电池在低速电动车领域的需求 （ GWh） 6.3 8.4 11.2 15.0证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明钠离子电池的空间测算 中性情景： 25年需求或为 126.5GWh01资料来源： GGII，民生证券研究院测算4图表 ：全球钠离子电池空间测算 中性情景02 根据我们测算，中性情景下： 2022年全球钠离子电池的需求量约 35.1 GWh， 2025年需求量或达 126.5 GWh，三年 CAGR超 53.34% 。14中性情景（不变渗透率假设） 2022E 2023E 2024E 2025E钠离子电池在储能领域需求（ GWh） 24 43 78 104钠离子电池在电动两轮车领域需求（ GWh） 6.3 8.4 11.2 15.0钠离子电池在低速电动车领域的需求 （ GWh） 32.2 37.3 43.2 50.0钠离子电池需求合计（ GWh) 35.1 57.3 95.9 126.5 资料来源： GGII，民生证券研究院测算图表 ：全球钠离子电池空间测算（ GWh） 中性情景0.020.040.060.080.0100.0120.0140.02022E 2023E 2024E 2025E钠离子电池在低速电动车领域的需求 钠离子电池在储能领域需求钠离子电池在电动两轮车领域需求证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明03.15钠离子电池关键环节产业化进展证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 目前钠离子电池正极的主流路线主要有三种： 聚阴离子化合物、层状过渡金属化合物以及普鲁士蓝 。 聚阴离子化合物： 化学式为 a ,（ M为过渡金属离子； X为 P、 S、 V等元素； Z为 F、 OH等），是由钠、过渡金属以及阴离子构成，其中过渡金属主要有铁、钒、钴等。聚阴离子化合物可以分为： 正磷酸盐、焦磷酸盐及钠快离子导体（ NASICON） 。 正磷酸盐 ：在锂电池中，正磷酸盐其实就是熟知的 LiFePO4，我们把锂离子置换成钠离子（ NaFePO4） ,就得到了磷酸铁钠。磷酸铁钠与 LiFePO4一样，属于橄榄石型结构，钠离子电池在其中具有一维传输通道，放电电压平台在 2.75V左右。 焦磷酸盐 ：焦磷酸盐 Na2FeP2O7由 FeO6八面体和 PO4四面体组成，具有三维的钠离子传输通道，因此倍率性更高，平均电位可达 3V，具有良好的离子传输特性与适中的电子电导率。 NASICON： Na3V2(PO4)3是比较具有代表性的 NASICON型材料，基于 3+/ 4+氧化还原对，可以提供 120mAh/g的比容量和 3.4V的电压平台，其高度开放的框架结构为钠离子提供三维扩散通道，因此具备优异的离子传输特性。正极：路线差异的核心环节 聚阴离子化合物16资料来源：聚阴离子型钠离子电池正极材料的研究进展，民生证券研究院图表： NaFePO4的结构示意图资料来源：聚阴离子型钠离子电池正极材料的研究进展，民生证券研究院图表 ： 焦磷酸盐钠正极材料结构资料来源：聚阴离子型钠离子电池正极材料的研究进展，民生证券研究院图表： NASICON型正极材料结构证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 层状过渡金属氧化物： 化学式为 2， TM为过渡金属，如 Li， Mg， Ti， Mn， Fe等，随钠离子含量的变化可形成不同的结构，常见的结构由 O3， P3， P2等。 常见的层状金属氧化物正极材料 如 222具备 较好的电化学性能。可逆比容量高达 200mAh/g，但层状金属氧化物作为钠离子电池正极具有两个重要问题： 1.不可逆的相变： 由于钠离子半径较大，因此在脱嵌的过程中会伴随着电荷及 Na+与空位之间的排序变化，形成由不可逆相变造成的结构坍塌与容量快速衰减。 2.潮湿环境不稳定： 2有吸湿特性，在空气中暴露会导致材料表面潮解，电池性能变差，这一问题直接导致该种材料不易于储存，运输成本增加。正极：路线差异的核心环节 层状过渡金属化合物17资料来源： 2022年钠离子电池技术与行业发展报告，民生证券研究院图表 ： 层状氧化物结构示意图证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 普鲁士蓝： 化学式可表示为 12(6)1 2， (0 x2， 0y1)，其中 M1和 M2为不同配位过渡金属离子，如 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu等， 为 2()6空位。 普鲁士蓝根据钠离子的含量可以分为贫钠态和富钠态，当 x1，为贫钠态，当 x1时为富钠态，又称普鲁士白。其中普鲁士白可通过 3+/ 2+和 3+/ 2+氧化还原电对实现 2个钠离子的可逆脱嵌 /嵌入， 理论比容量高达 170.8 mAh/g，工作电池为 2.7-3.8V。 劣势： 然而由于化合物中 (6)和 H2O的存在， (6)空位会导致正极材料的电化学性能降低，结构退化等问题， H2O会与电解质发生副反应，晶格间隙的结晶水容易占据晶体中的储钠位点及钠离子的脱嵌通道，降低材料中的活性钠离子含量及钠离子的迁移速率，影响电池的循环性能。正极：路线差异的核心环节 普鲁士蓝18资料来源：钠离子电池正极材料研究进展，民生证券研究院图表 ： 普鲁士蓝类化合物 的 晶体结构示意图证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 正极：三种路线的直接比较195图表 ： 钠离子电池正极材料体系性能特点资料来源： 天目湖储能学堂 ，民生证券研究院类别 结构 优点 缺点聚阴离子型化合物工作电压高；离子传输快；结构稳定比容量偏低；导电性差层状过渡金属氧化物 比容量高； 容易制备工作电位低；结构稳定性差；空气稳定性差普鲁士蓝 理论容量高；离子传输快； 电子导电性一般； 结构存在缺陷 聚阴离子化合物： 优势为工作电压高、离子传输速度较快，结构稳定，但缺点为导电性较差、能量密度偏低； 层状过渡金属氧化物： 优势为能量密度高，制备过程较为简单，但缺点为工作电位低，且结构稳定性较差； 普鲁士蓝： 优势为离子传输速度快，理论容量高，但缺点为电子导电性一般，结构存在缺陷，稳定性有一定短板。证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01资料来源： 容百科技专利 ，民生证券研究院5图表 ： 表面碳包覆后的普鲁士蓝正极颗粒03 技术路线选择： 根据公司公告，公司在钠离子正极的路线上覆盖了 层状氧化物、普鲁士蓝、聚阴离子类化合物 三条路线。正极：产业化进展 容百科技20 专利解析： 根据公司已公布专利，公司主要对普鲁士蓝类化合物进行多方位的改性。 普鲁士蓝的瓶颈： 如前文所述，普鲁士蓝的缺点为电子导电性较差，因此倍率性较差，并且颗粒较小，切存在严重团聚现象，难以过筛使用。 解决方案： 公司通过碳化剂前驱体在高压水热环境下发生水热分解，从而在普鲁士蓝正极材料的表面形成纳米碳颗粒， 表面包覆的碳颗粒不仅可以提升材料的电子导电性 ，提升倍率性能，而且 高温高压水热的环境下有利于材料颗粒尺寸的长大 。 在研项目： 公司目前正在开发具有低成本及优异电化学性能的钠离子电池正极材料，使得钠离子电池能量密度高于110Wh/kg，循环次数高于 6000次，倍率性能优于 3C，成本较 LFP电池降低 10%-20%。 量产规划： 公司目前可实现钠离子电池正极的百公斤级量产，并与展开宁德时代深度合作，向其供应钠离子电池的配套材料，公司预期 23年可实现钠离子电池正极的规模化量产。证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 振华新材： 技术路线选择： 公司在钠离子正极的路线上选择了 层状氧化物 。公司选择层状氧化物路线的主要原因为公司主营产品三元正极材料同样为层状氧化物结构，在工艺路径上有一定相似性。 在研项目： 根据公司公告（ 22年 4月），公司钠离子电池正极材料已处于中试阶段，主要应用领域为电动车和储能系统。 量产规划： 根据公司公告（ 22年 6月），公司募投的义龙三期 10万吨正极材料项目，可以兼容钠离子电池正极的生产，公司研发的钠离子电池正极材料具有高压室密度、高容量、低 PH值和低游离钠的特性，目前已处于送样阶段，预计 23年可实现量产。正极：产业化进展 振华新材21盈利预测与财务指标项目 /年度 2021A 2022E 2023E 2024E营业收入 （ 百万元 ） 5,515 14,870 19,211 22,038 增长率 （ %） 432.1 169.6 29.2 14.7 归属母公司股东净利润 （ 百万元 ） 413 1,095 1,502 1,820 增长率 （ %） 343.3 165.4 37.1 21.2 每股收益 （ 元 ） 0.93 2.47 3.39 4.11 PE 84 32 23 19 PB 11.9 8.9 6.4 4.8 资料来源： Wind，民生证券研究院预测 ；（注：股价为 2022年 7月 19日收盘价） 投资建议 ： 我们预计公司 22 年 -24年的归母净利润分别为 10.95、 15.02、 18.20亿元，增速分别为 165.4%、37.1%、 21.2%， 2022 年 7月 19日股价对应 22-24年市盈率分别为 32、 23、 19倍，考虑到公司是单晶高镍行业领先，钠离子业务即将放量，首次覆盖，给予“推荐”评级。 风险提示 ： 原材料价格上涨的风险；新能源车渗透率不及预期；技术路线更迭速度超预期。证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 正极：产业化进展 当升科技22 当升科技： 根据公司公告（ 22年 3月），公司已组织专门团队开展钠离子电池关键材料的研发。 2022年 4月，公司与天津力神签订战略合作协议，双方将在钠离子电池等前沿技术领域展开合作，为下一代电池形态做技术储备。盈利预测与财务指标项目 /年度 2021A 2022E 2023E 2024E营业收入 （ 百万元 ） 8,258 27,039 32,799 37,054 增长率 （ %） 159.4 227.4 21.3 13.0 归属母公司股东净利润 （ 百万元 ） 1,091 2,048 2,476 3,087 增长率 （ %） 183.4 87.7 20.9 24.7 每股收益 （ 元 ） 2.15 4.04 4.89 6.09 PE 52 28 23 18 PB 6.0 4.9 4.1 3.3 资料来源： Wind，民生证券研究院预测 ；（注：股价为 2022年 7月 19日收盘价） 投资建议 ： 我们预计公司 22 年 -24年的归母净利润分别为 20.48、 24.76、 30.87亿元，增速分别为 87.7%、 20.9%、24.7%， 2022 年 7月 19日股价对应 22-24年市盈率分别为 28、 23、 18倍，考虑到公司海外客户结构丰富，钠离子电池技术储备深厚，我们上调预期，维持“推荐”评级。 风险提示 ： 原材料价格上涨的风险；新能源车渗透率不及预期；技术路线更迭速度超预期。证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 首先我们要理解为什么石墨负极不再适用于钠离子电池。 主要原因其实是：根据密度反函数理论，钠离子与石墨化合物结合后的热力学是不稳定的，因此由于热力学问题，钠离子是无法嵌入石墨层的。 目前，普遍认为钠离子电池中工业化概率最高的负极材料为 无定形碳材料， 与石墨负极的规则化的结构不同，它主要由随机分布的类石墨微晶构成，而无定形碳材料又可以分为 硬碳和软碳 。 软碳的储钠机理： 软碳又称石墨化碳，在 2000以上的石墨化处理后，晶体结构类似石墨，但石墨微晶层有序程度较低，存在少量褶皱和层错结构。短程有序的石墨化微晶结构可用作储存 Na+，相较于硬碳，软碳的碳层排列规整，具有更高的电导性，因此倍率性能更好，但缺点是比容量较低。负极：软碳 /硬碳登上舞台23资料来源：钠离子电池硬碳负极材料研究进展，民生证券研究院图表 ： 石墨碳层具有长程有序的结构资料来源：中国粉体网，民生证券研究院图表 ： 软碳负极材料的 SEM图证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 硬碳的储钠机理： 硬碳是一种在 2500以上也难以石墨化的碳，机械硬度较高，其形态可以是球形的、现状的或多孔的，其结构高度无序且稳定，氧化还原电位较低，由于其独特的结构，决定了硬碳储钠的行为包括： （ 1）表面、缺点位点和官能团的吸附；（ 2）微孔填充；（ 3）石墨化碳层的插层 ，而目前主流的储钠机理共有三种： （ 1）插层 -填孔储钠、（ 2）吸附 -插层储钠、（ 3）吸附 -填孔储钠 。硬碳由于具有较大的层间距以及较多的晶格缺陷，可为钠离子提供丰富的位点，因此比容量较高。 硬碳的劣势： 硬碳表面具有比较大的比表面积和大量缺陷，容易引起其他不可逆反应，并且在循环过程中，电解液分解形成电解质界面膜（ SEI）对部分 Na+造成消耗， 这将直接导致电池的首次库伦效率偏低。负极：硬碳 /软碳登上舞台24资料来源：钠离子电池硬碳基负极材料的研究进展，民生证券研究院图表 ： 硬碳材料的储钠机理证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明 专利解析： 公司主要对硬碳材料进行多方位的改性。 硬碳材料的瓶颈： 现有方法中，大多以生物质多孔材料制备得到硬碳以作为负极电极之用，但是，其制备过程复杂，得到的硬碳负极材料的比表面积和孔隙率均过大，导致加工性能较差，同时，首次库伦效率低下，循环容量较低，很难应用到钠离子电池中。 解决方案： 公司通过使用压制多孔材料的方法调整负极材料孔隙，再配合通过沥青包覆多孔材料，减小所制得的硬碳材料的比表面积和孔隙率，使得硬碳负极材料的加工性能得到改善，并且具备更优良的电化学性能、更高的首次库伦效率和较高电化学性能，工艺简单、制备成本较低，利于在钠离子电池领域的推广。03 负极：产业化进展 翔丰华图表 ： 采用多孔材料制备钠离子电池用硬碳负极材料的步骤资料来源：翔丰华专利，民生证券研究院 量产规划： 公司针对钠离子电池领域开发了高性能硬碳负极材料，目前正在进行相关客户测试汇总，但公司暂未从事钠离子电池的生产。 技术路线选择： 根据公司专利情况，公司在钠离子电池负极路线上选择 硬碳 途径。25证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明3 技术路线选择：根据公司专利情况，公司在钠离子电池负极路线上选择 磷酸钛钠 /碳复合材料 路线。03 负极：产业化进展 贝特瑞图表 ： 磷酸钛钠 /碳复合材料的高倍 SEM图资料来源：贝特瑞公司专利，民生证券研究院 专利解析： 根据专利 ， 公司主要对磷酸钛钠 /碳复合材料进行多方位的改性 。 专利基本描述： 磷酸钛钠的瓶颈： 磷酸钛钠可作为负极材料与普鲁士蓝NaFeFe(CN)6正极材料和水基含钠离子的溶液的电解液等材料组成钠离子电池 。 目前采用传统方法制备的磷酸钛钠普遍存在电导率偏低 、 碳包覆不均匀的问题 ， 从而导致磷酸钛钠的容量普遍偏低 ， 循环性能较差 。 解决方案： 公司通过制备磷酸钛钠的前驱体 ， 再采用喷雾干燥的方法进行 一次碳包覆和二次碳包覆 ， 制备得到了 具有均匀且致密 的包覆碳层的磷酸钛钠 /碳复合材料 ， 有效解决了一次碳包覆的包覆碳层不均匀的问题 ， 并且由于致密层的均匀包覆 ， 复合材料的稳定性好 。 采用本发明的磷酸钛钠 /碳复合材料制备电极并组装成的电池具有优异的电化学性能 ， 放电容量在 115mAh/g以上 ， 循环 500周后容量保持率在 95 以上 。 量产规划： 据公司母公司中国宝安称，贝特瑞有钠离子电池的负极、正极材料储备，其中负极材料已实现量产。26证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明3 华阳股份： 技术路线选择： 根据公司公告，通过与中科海纳合作，公司在钠离子电池领域采用 正极材料：层状氧化物；负极材料：无烟煤软碳； 电解液：六氟磷酸钠与相应厂商有合作；隔膜、集流体、铝箔正在与有实力的机构合资建厂。 量产规划： 上游：钠离子电池布局基本涉及钠离子上游全产业链。中游：电芯有全资控股的电芯厂，预计今年 7-8月建成投产。下游应用领域：从二轮车为主开始切入，后开始步入储能领域，如：储能电站，已与中科海纳合资成立 1兆瓦钠离子电池储能项目。千亿级产业规划：今年 4月开始投产，与中科海纳合作，新建年产 2000 吨钠离子电池正、负极材料生产线各 1 条， 0.8GWh的规模。 璞泰来： 布局方面： 积极推进纳米硅中试线的研发创新，加快新一代硅基负极产品研制，并在纳米硅碳、硬碳、软碳、锂金属负极等新兴技术路线方向上进行预研，为下一代量产的主流负极产品奠定技术和工艺储备。03 负极：产业化进展 璞泰来 &华阳股份企业 布局推进情况华阳股份 通过与中科海纳合作 ， 公司在钠离子电池领域采用正极材料：层状氧化物；负极材料：无烟煤软碳；电解液：六氟磷酸钠与相应厂商有合作；隔膜 、 集流体 、 铝箔与有实力机构合资建厂 。 上游：钠离子电池布局基本涉及钠离子上游全产业链 。 中游：电芯有全资控股的电芯厂 ， 预计今年 7-8月建成投产 。 下游应用领域：从二轮车为主开始切入 ， 后开始步入储能领域 ， 如：储能电站 ， 已与中科海纳合资成立 1兆瓦钠离子电池储能项目 。 千亿级产业规划：今年 4月开始投产 ， 与中科海纳合作 ，新建年产 2000 吨钠离子电池正 、 负极材料生产线各 1条 ， 0.8GWh的规模 。璞泰来 积极推进纳米硅中试线的研发创新 ， 并在纳米硅碳 、 硬碳 、 软碳 、 锂金属负极等新兴技术路线方向上进行预研 ，为下一代量产的主流负极产品奠定技术和工艺储备 。图表 ： 华阳股份 &璞泰来推进情况资料来源：公司公告整理收集，民生证券研究院27证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 电解液的要求： 电解液在钠离子电池中同样起到了传导和输送能量的作用， 成分由电解盐、溶剂和添加剂组成 ，理想情况下，钠盐和溶剂的结合须满足高离子电导率、较高的电化学稳定性、化学稳定性、热稳定性等特点。 电解质钠盐的选择： 理想的钠盐应具有在溶剂中完全溶解和解离的能力，其中解离的钠离子可以在没有能量和动能障碍的情况下运动，并且钠盐应当对电池的其他组分保持一定的电化学惰性。常用钠盐包括： 传统钠盐 NaClO4， NaPF6以及新型钠盐 NaTFSI， NaFTFSI， NaFSI等 。由于新型钠盐对铝箔集流体具有腐蚀作用，因此很少单独被用作电解质使用，因此我们主要比较两类传统锂盐： NaClO4和 NaPF6。 NaClO4 VS NaPF6： 在热稳定性方面， NaClO4的分解温度达到 472，高于 NaPF6，然而在质量损失方面， NaPF6在达到 300 的质量损失较小，并且 NaPF6的离子电导率较高，因此综合来看 NaPF6被认为是最优质的选择。电解液：溶质 +溶剂的本质不变28资料来源：有机电解液在钠离子电池中的研究进展，民生证券研究院图表 ： 常用钠离子电池电解液钠盐的物化性能钠离子电池电解液钠盐 分解温度 / 温度 / （质量损失 /%） 离子电导性/(mScm-1)NaPF6 302 400(8.14) 7.98NaCLO4 472 500(0.09) 6.4NaTFSI 263 400(3.21) 6.2NaFTFSI 160 300(2.75) NaFSI 122 300(16.15) 证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 因此我们认为，钠离子电池电解液的主要逻辑与锂离子电池电解液一样： 掌握电解质 NaPF6的技术是该环节的核心壁垒。 天赐材料： 公司已建立钠离子电池技术平台及产品平台，并进行钠盐的规划和生产布局。 在研项目方面 ：公司钠离子电池电解液已处于中试阶段，目的是满足目标客户循环和高温存储要求。 多氟多： 公司有包括 NaPF6在内的多种电解质的技术储备及研发，目前 NaPF6产品已商业化量产。 产业化进展： 2021年 9月公司与山西华阳集团签订 NaPF6合作项目的 战略合作框架协议 ：公司将结合梧桐树资本与华阳股份在钠离子电池方向的布局，在 NaPF6项目上进行深度合作。电解液：产业化脚步 天赐材料 &多氟多29资料来源：公司公告，民生证券研究院图表 ： 钠离子电池电解液产业化脚步公司 产业化进展天赐材料 22年 3月，公司已建立钠离子电池技术平台，钠离子电池电解液已处于中试阶段多氟多 21年 9月，公司 NaPF6产品可实现商业化量产，并与华阳集团签订战略合作协议，在 NaPF6项目展开深入合作。证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01503 2021年 7月，公司发布第一代钠离子电池，关键辅材实现突破，性能超预期，在高寒及高功率应用场景下优势显著