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川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 1/22 钠 离子 电池:产业 化元年 来临,市场 空间 广阔 钠离子电池与锂离子电池相同,属于二次电池。钠离子电池使用钠离子(Na+)作为电 荷 载体,在 电 极之 间发 生 可逆 的嵌 入 和脱 出,从 而实 现化 学 能与 电能 之 间的 转换。钠 离 子电 池主 要 由正 极、负 极、隔膜、集流 体、电 解液 等构 成,按 照其 组 成材 料是 否直 接 参与 电化 学 反应,又 可 以分 为活 性 材料 与非 活 性材 料,其 中活 性材 料 包括 正极 材料、负极 材料、电解 质材 料,非 活性 材 料包 括隔 膜、集 流体、导电 剂、粘 结剂 等。钠与 锂 处于 同 一主 族,具有 相 似物 理 化学 性质。地 壳 中含 有 2.27%的 钠,钠 成为 地 球 上第七大最丰富的元素和第五大最丰富的金属,仅次于铝、铁、钙和镁,领先于钾。小 型乘 用车、电动 自行车 与储 能有望 拉动 钠离子 电池 需求 钠电池具备较好的成本优势,钠电池总成本相较于锂电池低 30-40%。虽然在能量密度 和 循环 性能 上 不及 锂离 子 电池,但 是 在对 能量 密 度和 循环 性 能要 求不 高、成 本敏 感性较强的小型乘用车领域有望率先实现替代和应用。我国 A00 级小型电动车,在2021 年迎来爆发,全年实现销售接近 90 万 辆,同比增长超 2 倍,2022 年我国两轮电动 车 产 量达 到 6750 万辆,同 比增 长接 近 15%,为 钠 离子 装车 提 供 了广 阔 的 市场 空间。中 国 钠离 子电 池 行业发 展 白 皮书(2023 年)在 书 中预 测到 2030 年 钠 离 子电 池 的实际出货量将达到347.0GWh,届时最大的应用领域将是储能。电 池端 传统企 业与 新兴企 业同 台竞技 布 局 钠离 子电 池的 企 业主 要 可以 分成 两类,第一 类 是专 注于 钠离 子 电池 的 创新 型企业,技 术 大多 数源 自 科研 院所 或 高校,技 术 成熟 度较 高。例 如:中 科海 钠的 技 术源 自于 中国 科 学院,其 核 心创 始人 陈 立泉 院士 与 胡勇 胜研 究 员在 钠离 子 电池 领域 有 十余 年的 研究 经 验和 成果,钠创 新能 源 的核 心团 队 来自 于上 海 交通 大学 的 马紫 峰教 授 的技 术研 发团 队。第 二类 是 依托 现有 锂 电池 技术,向钠 离子 电 池进 军的 传 统电 池企 业。由 于钠 离子 电 池和 锂离 子 电池 原理 和 材料 方面 有 一定 相通 性,所 以这 些 传统 锂离 子 电池 企业 能够 凭 借资 金和 现有 技 术优 势,快 速切 入钠 离 子电 池 产业 链,典型 代 表例 如:宁 德时代、鹏辉能源等。风 险提 示:技 术进 步不及 预期,下游 需求 不及预 期,市场竞 争加 剧。产业化 元年来临,市场空 间广阔 钠离 子电池 深度 报告 所 属部门:行业公司部 分 析师:孙 灿 报 告类别:行业研究报告 执 业证书:S1100517100001 报 告时间:2022 年 2 月 28 日 联 系方式:S 北 京:东城区建国门内大街 28 号民生金融 中心 A 座 6 层,100005 上 海:陆家嘴环路 1000 号恒生大厦 11 楼,200120 深 圳:福田区福华一路 6 号免税商务大厦 32 层,518000 成 都:高新区交子大道 177 号中海国际中 心 B 座 17 楼,610041 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 2/22 正文 目录 一、钠离子电池:产业化元年来临,市场空间广阔.4 1.1.钠离子电池基本原理介绍.4 1.2.钠离子电池技术发展路径.6 1.3.钠离子电池与其它电池的比较.8 二、小型乘用车、电动自行车与储能有望拉动钠离子电池需求.10 2.1 小型乘用车与电动两轮车销售情况.10 2.2 储能行业是钠离子电池使用的另一个重要场景.11 三、钠离子电池行业竞争格局和重点公司介绍.12 3.1 电池端传统企业与新兴企业同台竞技.12 3.2 重点公司介绍.14 风险提示.19 相关报告.19 XVBYvMtOmPmNqOnOqNqPqR7N9R7NtRqQmOpMeRqQmPeRqQmPbRmNtOwMpOsQxNpOxP 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 3/22 图 表目 录 图 1:钠离子电池基本原理.4 图 2:钠离子电池组成结构.5 图 3:地壳元素丰度情况(PPM).8 图 4:钠离子电池与锂离子电池成本比较.9 图 5:A00 与A0 级新能源汽车销售情况(单位:辆).10 图 6:国内电动两轮车产量(单位:万辆).11 图 7:国内电化学储能装机容量(单位:兆瓦).11 图 8:国内钠离子电池出货量预估(单位:GWH,%).12 图 9:宁德时代钠离子电池性能比较.15 图 10:中科海钠部分产品参数.16 图 11:浙江钠创部分正极产品.17 表格 1.钠离子电池与锂离子电池机构对比.6 表格 2.钠离子电池正极主要技术路线对比.7 表格 3.钠离子电池负极主要技术路线对比.8 表格 4.钠离子电池与其他主流电池性能对比.9 表格 5.国内主要钠离子电池企业情况.13 表格 6.国内主要钠离子正极材料企业情况.13 表格 7.主要公司估值情况.18 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 4/22 一、钠离子电池:产业 化 元 年 来 临,市 场 空 间 广 阔 1.1.钠离子 电池基本 原理 介绍 钠离子电池与锂离 子电 池相同,属于二次 电池。钠离子电池使用 钠离 子(Na+)作为电荷 载 体,在 电 极 之 间 发 生 可 逆 的 嵌 入 和 脱 出,从 而 实 现 化 学 能 与 电 能 之 间 的 转 换。其工 作 原 理 具 体 来 说,电 池 放 电 时,负 极 材 料 失 去 电 子,钠 离 子 脱 嵌 进 入 到 电 解 液,正极 材 料 中 的 可 变 价 过 渡 金 属 得 到 电 子 发 生 还 原 反 应,使 得 电 解 液 中 的 钠 离 子 向 正 极 运动 并 且 嵌 入 到 正 极 晶 格 中,化 学 能 转 化 为 电 能;充 电 时,外 加 电 压 使“摇 椅 反 应”逆向 进 行,正 极 失 去 电 子 发 生 氧 化 反 应,钠 离 子 从 正 极 晶 格 中 脱 嵌 进 入 电 解 液,负 极 得到 电 子 发 生 还 原 反 应,使 得 电 解 液 中 钠 离 子 向 负 极 移 动 并 插 入 负 极 材 料 中,将电能转化为化学能储存起来。图 1:钠离子电池基本原理 图 1:钠离子 电池基 本原理 资料来源:中科 海钠官 网,iFinD,川财证 券研究 所 钠 离 子 电 池 主 要 由 正 极、负 极、隔 膜、集 流 体、电 解 液 等 构 成,按 照 其 组 成 材 料 是 否直 接 参 与 电 化 学 反 应,又 可 以 分 为 活 性 材 料 与 非 活 性 材 料,其 中 活 性 材 料 包 括 正 极 材料、负极材料、电解质材料,非活性材料包括隔膜、集流体、导电剂、粘结剂等。川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 5/22 图 2:钠离子电池组成结构 图 2:钠离子 电池组 成结构 资料来源:钠离子 电池储 能技术 及经济性 分析,iFinD,川财 证券 研究所 正极是电池中电势较高的一方,放电时发生还原反应,充电时发生氧化反应。正极材料是影响电池功率密度和能量密度的重要因素,在钠离子电池中,由于钠离子半径和原子质量较大,导致其在电极中的嵌脱难度大,速度慢,容易造成正极材料的形态破坏,因此合适的正极材料是钠离子电池产业化的关键因素。目前钠离子正极材料的主要研究路线有三条:层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝类似物、聚阴离子化合物。其中层状过渡金属氧化物路线发展最为成熟,有望率先实现产业化。负极与正极相反,属于电池中电势较低的一方,其放电时发生氧化反应,充电时发生还原反应。负极材料起着负载和释放钠离子的重要作用,其直接影响电池整体的动力学性能,例如倍率性能、功率密度等。由于钠离子的原子半径较大,钠离子无法在石墨负极材料处进行高效率的脱嵌,因此寻找合适的储钠负极材料至关重要。钠离子电池负极材料主要有合金类材料、金属氧化物和硫化物材料、有机材料和碳基材料等。其中合金类容量较高但循环性能和倍率性能不佳;过渡金属氧化物容量较低;无定形碳可逆容量和循环性能优良,控制成本后有望实现商业化。电解质是正负 极之间物质传输的桥梁,用来传输离子以形成闭合回路,是维持电化学反应的重要保障,不仅直接影响电池的倍率、循环寿命、自放电等性能,还是决定电池稳定性和安全性的核心因素之一。按照物理形态,钠离子电池的电解质可分为液态电解质和固态电解质。其中,液态电解质即钠盐液态电解质,一般由溶剂、溶质和添加剂组成;固态电解质材料主要包括三种类型:无机固态电解质、聚合物固态电解质、复合固态电解质,此类材料目前面临室温电导率较低、界面阻抗很大等难题,其产业化尚需时日。川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 6/22 隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的,其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。集流体是正负极活性材 料附着的基底构件,约 占电池重量的 10-13%,用以汇集电极材料 产 生 的 电 流,并 对 外 释 放 传 导。钠 离 子 电 池 集 流 体 正、负 极 均 可 以 用 铝 箔,而 锂 离子电池由于锂离子在负极会和铝离子发生化学反应,因此负极需要用铜箔。表格 1.钠离子电池与锂离子电池机构对比 结构 钠 离 子 电池 锂 离 子 电池 正 极材料 层 状氧化 物、普 鲁士蓝、聚阴 离子等 三 元材料、磷酸 铁锂、锰酸锂 等 负 极材料 无 定形碳 石墨 电 解液 六 氟磷酸 钠 六 氟磷酸 锂 正 极集流 体 铝箔 铝箔 负 极集流 体 铝箔 铜箔 隔膜 PP/PE PP/PE 资料来源:中科 海钠官 网,iFinD,川财证 券研究 所 1.2.钠离子 电池技术发展路径 钠离子电池 的 正 极 材 料 应 满 足 还 原 电 势 高、可 逆 容 量 大、循 环 性 能 稳 定、电 子 和 离 子电 导 率 高、结 构 稳 定 安 全 性 高、价 格 低 廉 等 特 点。钠 离 子 电 池 正 极 材 料 目 前 主 要 以 层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝类似物、聚阴离子化合物为主要研究路线。层状过渡金属氧化物正极材料结构与锂电三元正极结构类似,其中 过 度 金 属 为 镍、钴、铁、锰等,在 钠 离 子 嵌 脱 过 程 中,利 用 其 结 构 的 良 好 可 调 节 性,通 过 将 不 同 过 渡 金 属元素互相掺杂或取代可以制备出不同的 二元、三元甚至多元的层状过渡金属氧化物。普鲁士蓝类化合物之前并未在锂离子电池中使用过,作为过渡金属的氰化配位聚合物,过渡金属 为 铁、锰、钴 等。普 鲁 士 蓝 材 料 常 温 即 可 制 作 合 成 简 单 方 便,理 论 比 容 量 可以达到 170mAh/g,钠 离子在结构中拥有较大 的传输通道可实现高倍率充放电,普鲁士蓝在实际应用 中容易存在比容量低、效率不高、倍率较差和循环不稳定等问题。聚阴离子正极材料结构与锂电磷酸铁锂正极结构类似,过渡金属 主 要 是 钒,还 包 括 锰、铁、钴,聚 阴 离 子 材 料 晶 体 框 架 结 构 稳 定,电 化 学 稳 定 性 高,但 聚 阴 离 子 本 身 的 分 子量偏大,使得理论比容量仅为 100-110mAh/g,同时还存在导电性差等问题。钠离子正极材料 三 种 技 术 路 线 各 有 优 劣,目 前 层 状 过 渡 金 属 氧 化 物 有 望 凭 借 其 技 术 成熟、较高的能量密度、低成本、设备兼容性等优点而率先量产。川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 7/22 表格 2.钠离子电池正极主要技术路线对比 主要参数 聚 阴 离 子型 化 合物 普 鲁 士 蓝类 材 料 层 状 氧 化物 可 逆容量(mAh/g)120 120140 100 工 作电位(V)3.63.8 3 3.4 能 量密度(Wh/kg)高 中 低 稳 定性 高 低 中 全 寿命周 期成本 高 低 中 产 业化难 度 低 高 中 循 环性能 2000 次 600 次 1000 次 倍 率性能 高 中 低 资料来源:高工 锂电,iFinD,川财证券研 究所 金属钠能与 Sn、Sb、In 等多种金属形成合金,可作为钠离子电池的负极,与锂离子电池 的 硅 基 负 极 类 似。这 类 材 料 的 优 势 是 理 论 比 容 量 很 高,且 反 应 电 势 很 低,因 此 有 望制 造 高 能 量 密 度、高 电 压 的 钠 离 子 电 池。但 是 这 类 材 料 的 反 应 动 力 学 性 能 较 差,而 且钠 脱 嵌 前 后 的 体 积 变 化 可 达 数 倍,伴 随 巨 大 的 应 力,使 活 性 材 料 容 易 从 集 流 体 表 面 脱落,比容量快速衰减。某 些 过 渡 金 属 氧 化 物、硫 化 物、硒 化 物、氮 化 物、磷 化 物 也 具 有 可 逆 储 钠 的 电 化 学 活性,这 类 材 料 往 往 同 时 伴 随 转 换 反 应 和 合 金 化 反 应,因 此 其 理 论 比 容 量 可 超 过 相 应 的合金类负极材料,但也更多的技术难题。有 机 负 极 材 料 的 优 缺 点 与 有 机 正 极 材 料 类 似,目 前 种 类 主 要 包 括:羰 基 化 合 物、Schiff 碱化合物、有机自由基化合物和有机硫化物等,尚处于实验室研究阶段。按 照 石 墨 化 程 度,碳 材 料 可 以 分 为 石 墨 类 碳 和 无 定 型 碳 两 大 类。其 中,石 墨 化 程 度 较高的碳材料由于比表面积较大,有序性较强使得库伦效率极低,难以满足商业应用。无 定 形 碳 又 可 以 分 为 软 碳 与 硬 碳,其 中,软 碳 是 一 种 可 以 在 2800 下石墨化的非晶碳材料,也被称为石墨化碳,最具代表性的石墨材料已被广泛应用于锂离子电池负极,常 见 的 有 石 油 焦、针 状 焦、碳 纤 维 和 碳 微 球 等。软 碳 材 料 中 含 有 石 墨 微 晶 无 规 则 堆 垛架 构 而 成 的 孔 道 结 构,具 备 一 定 的 储 钠 能 力;而 硬 碳 是 高 分 子 聚 合 物、石 油 化 工 产 品(如 沥 青 类)或 生 物 质 材 料(如 植 物 残 渣)碳 化 而 成,常 见 的 硬 碳 有 树 脂 碳、有 机 聚合 物 热 解 碳、碳 黑 及 生 物 质 碳 等,这 些 碳 质 材 料 即 便 加 热 到 2800 也难以石墨化,以这些材料作为前驱体进行热处理,即可获得硬碳负极材料。软 碳 与 硬 碳 各 有 优 劣,软 材 料 价 格 低 廉,并 且 相 比 于 硬 碳 材 料,软 碳 材 料 具 备 更 高 的电 子 导 电 性 和 倍 率 性 能,但 由 于 软 碳 材 料 在 高 温 下 容 易 石 墨 化,其 层 间 距 会 随 碳 化 温度 升 高 而 逐 渐 减 小,令 孔 道 结 构 塌 陷 而 导 致 储 钠 性 能 明 显 减 弱,而 碳 化 温 度 较 低 无 法使 其 发 挥 电 子 导 电 性 优 势,且 结 构 不 稳 定,不 可 逆 容 量 大;硬 碳 在 比 容 量、首 次 充 放电 效 率、电 位 平 稳 性 等 方 面 均 优 于 软 碳,并 且 由 于 硬 碳 材 料 具 有 较 大 的 层 间 距 离 和 较多 晶 格 缺 陷,为 钠 离 子 提 供 了 丰 富 的 位 点,在 作 为 钠 离 子 电 池 负 极 材 料 时 表 现 出 了 较高的可逆容量,然而由于硬碳加工要求较高,其成本较高。川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 8/22 表格 3.钠离子电池负 极主要 技术路线对比 主要参数 碳基负极 钛基负极 合金负极 储钠 原理 插 层反应 插 层反应 合 金化反 应 比 容量(mAh/g)220300 400 工 作电位(V)0.10.9 0.30.9 0.20.6 成本 低 中 高 环 境友好 度 高 中 低 产 业化难 度 低 中 高 优点 软 碳成本 低、硬 碳储钠性 能好 资 源丰富、晶体 结构稳定 比 容量高、工作 电压低 缺点 软 碳储钠 性能差、硬碳成 本高 硬 碳成本 高比容 量低、导 电性差 体 积膨胀 明显,循环性能差 资料来源:中科 海纳官 网,iFinD,川财证 券研究 所 1.3.钠离子 电池与其它电池的 比较 钠与锂处于同一主族,具有相似物理化学性质。地壳中含有 2.27%的钠,钠成为地球上第 七 大 最 丰 富 的 元 素 和 第 五 大 最 丰 富 的 金 属,仅 次 于 铝、铁、钙 和 镁,领 先 于 钾。钠分 布 于 全 球 各 地,完 全 不 受 资 源 和 地 域 的 限 制,相 比 锂 离 子 电 池,钠 离 子 电 池 在 元 素储量上 有非常大的资源优势。图 3:地壳元素丰度情况(PPM)图 3:地壳元 素丰度 情况(PPM)资料来源:中科 海钠官 网,iFinD,川财证 券研究 所 钠 离 子 电 池 的 电 极 材 料 具 有 优 异 的 热 稳 定 性 和 更 优 的 低 温 性 能,对 于 极 端 气 候 拥 有 更好 的 适 应 性,安 全 性 高 于 锂 电 池。根 据 最 新 研 究,已 经 制 备 的 钠 离 子 电 池 具 有 宽 工 作温度范围:-70-100,在-70 的情况下该电池仍可提供 70.19%的室温容量,在 100的 情 况 下 仍 能 正 常 工 作。锂 离 子 电 池 在 寒 冷 的 环 境 下 容 易 活 性 降 低,比 容 量 大 幅 度 下降。钠 离 子 电 池 中 的 所 有 关 键 部 件,包 括 电 解 质、阴 极 和 阳 极,都 设 计 成 适 应 宽 温 度窗 口,即 处 理 高 固 有 离 子 扩 散 系 数 以 补 偿 损 失 低 温,并 具 有 出 色 的 热 稳 定 性 以 防 止 高温下的放热反应。钠离子电池稳定性更高,更不易出 现 热 失 控 等 情 况。钠 离 子 电 池 在 过 充、过 放、短 路、17 23000 15000 6000 190 140 1100 63000 30 90 68 79 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 Li Na K Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 9/22 针 刺 等 测 试 中 不 起 火、不 爆 炸。钠 离 子 电 池 热 失 控 温 度 更 高,在 高 温 环 境 下 容 易 因 为钝 化、氧 化 而 不 自 燃。钠 盐 电 解 质 的 电 化 学 窗 口 较 大,电 解 质 在 参 与 反 应 的 过 程 中 分解的可能性更低,电池系统稳定性更高。钠离子电池化学允许在阳极使用金属 Al 作为集 流 体,能 有 效 避 免 石 墨 基 锂 离 子 电 池 的 过 放 电 问 题。且 钠 离 子 电 池 的 内 阻 比 锂 电 池高,所 以 其 在 短 路 的 情 况 下 瞬 时 发 热 量 少,温 升 较 低,热 失 控 温 度 高 于 锂 电 池,具 备更高的安全性。表格 4.钠离子电池与其他主流电池 性能对比 主要参数 钠 离 子 电子 磷 酸 铁 锂电 池 三 元 锂 电池 能 量密度(Wh/kg)100150 120160 200300 能 量转换 效率 8490%8690%8890%循 环寿命(次)20005000 30006000 800 1500 响 应速度 10ms 10ms 10ms 安 全性 一般 一般 差 初 始投资 成本(元/Wh)1.11.4 1.52 1.82.5 全 生命周 期度电 成本(元/kWh)0.60.8 0.560.75 1.22 环 保性 好 一般 一般 资料来源:高工 锂电,iFinD,川财证券研 究所 根 据 中 科 海 纳 估 计,Cu-Fn-Mn 基 钠 离 子 电 池 原 材 料 成 本 相 对 磷 酸 铁 锂/石墨体系将降低 30%-40%。在当前高 锂电背景下,随着产业化的展开,电解液、硬碳、普鲁士蓝等原材料供应一致性和稳定性有望获得提高,成本效应将逐步凸显。图 4:钠离子电池与锂离子电池成本比较 图 4:钠 离子电 池与锂 离子电 池成本 比较 资料来源:中科 海钠官 网,iFinD,川财证 券研究 所 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 10/22 二、小 型 乘 用 车、电动 自 行 车 与 储 能 有望拉动 钠 离 子电 池 需求 2.1 小型乘用车 与电动两轮车 销售情况 钠电池具备较好的成本 优势,钠电池 总 成 本 相较 于 锂 电 池 低 30-40%。虽然在能量密度和循环性能 上 不 及 锂 离 子 电 池,但 是 在 对 能 量 密 度 和 循 环 性 能 要 求 不 高、成 本 敏 感 性较强的小型 乘用车领域有望率先实现替代和应用。我国 A00 级小型电 动车,在 2021 年迎来爆发,全年实现销售接近 90 万辆,同比 增长超 2 倍,2022 年 我国 A00 小型电动车销量突破 100 万辆,达到 138.6 万辆,同比增长 54.13%,我国 A0 小型级电动车,在2021 年实现销售 37.33 万辆,同比增长接近 2 倍,2022 年我国 A0 小型电动车销量接近100 万辆,同比增长接近 150%。图 5:A00 与A0 级新能源汽车销售情况(单位:辆)图 5:A00 与 A0 级 新 能 源汽车 销售 情况(单位:辆)资料来源:iFinD,川财证 券研究 所 此 外,电 动 自 行 车 政 策 新 规 的 实 行,对 铅 酸 电 池 的 淘 汰 进 程 起 到 加 速 作 用。2019 年,电 动 自 行 车 安 全 技 术 规 范 即 新 国 标 正 式 实 施,出 于 交 通 安 全 考 虑,文 件 要 求 两 轮车电动自行车的整 车质 量不高于 55kg,现 有的 铅 酸 电 池 体 系 多数 并不 满 足 新 国 标 要 求,此 类 超 标 车 将 逐 步 被 淘 汰,恰逢钠离子 电 池 技 术 逐 渐 成 熟 的 节 点,为 钠 离 子 电 池 需 求放量带来广阔市场空间,2022 年 我 国 两 轮 电动 车 产 量 达 到 6750 万辆,同 比 增 长 接 近15%,为钠离子装车提供了广阔的市场空间。0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 2020-01 2020-03 2020-05 2020-07 2020-09 2020-11 2021-01 2021-03 2021-05 2021-07 2021-09 2021-11 2022-01 2022-03 2022-05 2022-07 2022-09 2022-11 2023-01 A00 A0 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 11/22 图 6:国内电动两轮车 产量(单位:万辆)图 6:国内电 动两轮 车产量(单位:万辆)资料来源:iFinD,川财证 券研究 所 2.2 储能行业是 钠离子电池 使 用的另一个重要场 景 大 型 储 能 对 循 环 寿 命 要 求 较 高,是 钠 电 应 用 的 主 要 瓶 颈。储 能 电 池 的 循 环 寿 命 是 指 在一 定 的 充 放 电 制 度 下,电 池 容 量 降 低 到 某 一 规 定 值 之 前,电 池 能 经 受 多 少 次 充 电 与 放电。国家工信部电子信息司规定储能型电池循环寿命5000 次且容量保持率80%。目前钠电池的循环寿命 为 2000-4000 次,与磷酸铁锂电池还存在一 定的差距。进一步改进 钠 离 子 电 池 的 结 构 和 工 艺,提 高 其 循 环 寿 命,从 而 降 低 储 能 电 站 的 度 电 成 本,对 大规模储能的商业化应用十分重要。近年来,我国电化学储能的装机规模快速提升,2022 年我国电化学储能装机量为3269.20 兆瓦,同比增长 91.23%,2016 年-2022 年我国电化学储能 装机量从 243 兆瓦增长到3269.20 兆瓦,整体增长了 12 倍。图 7:国内电化学 储能装机容量(单位:兆瓦)图 7:国内电 化学储 能装机容 量(单 位:兆 瓦)资料来源:iFinD,川财证券研 究所 0 2000 4000 6000 8000 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 2016 2017 2018 2019 2020 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 12/22 中国钠离子电池行业发展白皮书(2023 年)在书中预测到 2030 年钠离子电池的实际出货量将达到 347.0GWh,届时最大的应用 领域将是储能。白 皮 书中 指 出 其 主 要 应 用领域将集中在 两 轮 电 动 车、三 轮 电 动 车、低 速 车、储 能 和 新 能 源 汽 车 等。白皮书分析认为,2025 年 之 前 钠 离 子 电 池 的 主 要 出 货 领 域 将 集 中 在 以 两 轮 车 为 代 表 的 小 动 力,2025 年 之 后,随 着 其循 环 寿 命 等 指 标 的 提 升,其 在 储 能 领 域 的 应 用将 逐 步 提 升,2026年储能用钠离子电池将超过小动力用钠离子电池成为最大的应用场景。图 8:国内钠离子电池出货量预估(单位:GWh,%)图 8:国 内钠离 子电池 出货量 预估(单位:GWh,%)资料来源:中国钠 离子电 池行业 发展白皮 书(2023 年),iFinD,川财证券 研究所 三、钠离子电池行 业竞 争 格 局 和 重 点公 司 介 绍 3.1 电池 端 传统 企业与新兴企 业同台竞技 布 局钠离子电池的企业主要可以分成两类,第 一类是专注于钠离子电池的创新型企业,技 术 大 多 数 源 自 科 研 院 所 或 高 校,技 术 成 熟 度 较 高。例 如:中 科 海 钠 的 技 术 源 自 于 中国科学院,其 核 心 创 始 人 陈 立 泉 院 士 与 胡 勇 胜 研 究 员 在 钠 离 子 电 池 领 域 有 十 余 年 的 研究 经 验 和 成 果,钠 创 新 能 源 的 核 心 团 队 来 自 于 上 海 交 通 大 学 的 马 紫 峰 教 授 的 技术研发团队。第 二 类 是 依 托 现 有 锂 电 池 技 术,向 钠 离 子 电 池 进 军 的 传统电池 企 业。由 于 钠 离 子 电 池和锂 离 子 电 池 原 理 和 材 料 方 面 有 一 定 相 通 性,所 以 这 些 传 统 锂 离 子 电 池 企 业 能 够 凭 借资 金 和 现 有 技 术 优 势,快 速 切 入 钠 离 子 电 池 产 业 链,典 型 代 表 例 如:宁德时代、鹏辉能源等。目前国内 在 钠 离 子 电 池 研 发 与 规 模 化 方 面 处 于 前 列 的 企 业 是:中科海钠、宁德时代、钠 创新能源等。0 0.5 1 1.5 2 0 100 200 300 400 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 出 货量 同 比增速 川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 13/22 表格 5.国内主要钠离子电池企业 情况 企业 公司介绍 目前进展 宁 德时代 全 球领先 的锂离 子电池 龙头,凭借原 有产业 链优势 强势介 入钠离 子电池 领域,2021 年 7 月,公 司正式 推出其 一代钠 离子电池。鹏 辉能源 公 司是中 国较大 的电池 生产厂 家之一,主营 绿色高 性能电 池的研 发、生 产及销 售。公 司钠离 子电池 研 发进 展良好,电芯 性能测试 结果较 理想,上汽 通 用五 菱 对钠离 子低 温优 异性能 非常感 兴趣,产品还 有待 验证。亿 纬锂能 公 司是国 家级高 新技术 企业,专注于 锂电池 的创新 发展。公司锂 亚电池 居世界 前列,锂原 电池居 国内领 先地位。2022 年12 月 15 日,亿 纬锂能 公布第 一代大圆 柱钠离 子电池,电芯 内径为 40mm,高度135mm,正极 采用了 层状氧化 物材料,能量密 度为 135Wh/kg,循环 次数达 到 2500 次。传 艺科技 公 司主营 业务为 笔记本 电脑及 其他消 费电子 产品零 组件的 研发、生产和 销售。主要产 品为笔 记本电 脑键盘 薄膜开 关线路 板、笔 记本电 脑触控 板按键、笔记 本电脑 等消费 电子产 品所用 柔性印 刷线路 板。钠 离子电 池项目 一期产 能拟于 2022 年年 底前 完成厂 房及中 试线的 建设施 工和产 品中试,产能 从 2GW 提升到 4.5GW,并于 2023 年 初完成 产能投 产;二 期初定 建设 8GW。中 科海钠 成 立于 2017 年,是 国内首家 专注钠 离子电 池开发 与制造 的高新 技术企 业,技 术源自 中国科 学院物 理研究 所 已 推出多 个示范 项目,并开建 首条 1GWh 规模 产线 钠 创新能 源 成 立于 2018 年,技术 来自上 海交大 马紫峰 教授及 其团队。2021 年,公司完 成了百 吨级前 驱体和 正极材料 合作生 产基地,目前 正在建 设万吨 级正极材 料生产 线。湖 南立方 新能源 成 立于 2013 年,主 要从事锂 电池行 业,2021 年成立 子公司 钠方新能 源开展 钠离子 电池业 务 2022 年 4 月 宣布第 一代钠离 子电池 产品实现 量产。资料来源:公司 官网,iFinD,川财证券研 究所 目前,钠离子电池 的 正 极 主 要 有 三种主流路线,其中层状氧化物路线 产 业 化 进 程 较 快,其能量密度高,成本较 低 是 目 前 的 主 流 技 术 路 线。主 要 公 司 有 中 科 海 纳、钠创新能源等。普 鲁 士 蓝(白)化 合 物 能 量 密 度 高,合 成 温 度 低,由 宁 德 时 代 主 推。聚 阴 离 子 化合物长期循环稳定性高但能量密度低,主要公司有鹏辉能源、众钠能源等。总体来说,三 条 路 线 各 有 优 劣,多 数 电 池 厂 商 如 当 升 科 技、容 百 科 技 以 及 众 钠 能 源 等 正 大 力 布 局层状氧化物路线且均在2023 年进入投产阶段。表格 6.国内主要钠离子正极材料 企业情况 企业 公司介绍 目前进展 当 升科技 公 司是一 家新能 源材料 研发和 生产的 北京 市高新 技术企 业,国 内锂电 正极材 料的 龙头企 业,主 要从事 钴酸锂、多元 材料 及锰酸 锂等小 型锂电、动力 锂电正 极材 料的研 发、生 产和销 售。公 司已推 出了新 一代钠 电正极 材料,随着 钠离子 电池的 应用场 景成熟 会形成 商业 化应用。振 华新材 公 司自成 立以来 专注于 锂离子 电池正 极材 料的研 发和生 产,成 功 研发 并形成 一系 列具备 自主知 识产权 的核心 技术。公 司在钠 离子电 池正极 材料领 域布局 较早,目前 已实现 吨级产 出并销 售。公 司研 发的钠 离子电 池正极 材料具 有高压 实密 度、高 容量、低 pH 值、低 游离钠 及低 成本的 特性。容 百科技 公司 是一 家高科 技新能 源材料 行业的 跨国 型集团 公司,专业从 事锂电 池正极 材料 的研发、生产 和销售,由中 韩两支 均拥 有二十 余年锂 电池正 极材料 行业成 功钠 离子电 池正极 材料正 式进入 量产开 发阶 段,目 前月出 货规模 10 吨 以上,预计 2023 年年 初月出 货达到百 吨,明 年年 底月出 货达千 吨。川 财证 券 研究 报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅本 页 的 重要 声明 14/22 创 业经验 的团队 共同打 造,公 司于 2019年 7 月 22 日 登陆上 交所科创 板,成 为科 创板首 批 25 家上 市公司之 一。七 彩化学 公 司专注 于煤焦 油精细 化学品 开发和 生产、以高 性能有 机颜料 开发为 核心,现为 国内最 大的 1,8 萘 酐和苯 并咪唑 酮系 列高性 能有机 颜料及 大分子 系列高 性能 有机颜 料研发 生产及 深加工 基地,产品 远销欧 洲、美 国、日 本、东 南亚国 家及 地区,与多家 世界 500 强企 业有着 紧密 的经贸 合作。公 司正在 布局普 鲁士白 正极材 料和层 状氧 化物正 极材料 双技术 路线,以快速 进入 钠离子 电池产 业和快 速切换 钠离子 电池 主流技 术。2023 年 上 半年会 实现0.5Gwh 年 产能,力争 23 年底 建成3Gwh-5Gwh 产 能,远 期规划 10Gwh 以上产 能。美 联新材 公 司主营 白色母 粒、黑 色母粒、彩色 母粒、功能 母粒及 功能新 材料,共五大 类型,产品 广泛应 用于食 品包装、医用 包装、个人 护理材 料、塑 料管材、工程 塑料、塑料 家居用 品、电 线电缆、家用 电器、日用 轻工、汽车、农业 多 个领域。公 司具有 普鲁士 蓝(白)上游 核心原 材料 氰化钠 的产能、成本、技术 优势,而七 彩化学 拥有普 鲁士蓝(白)产业化 技术、成本 以及环 保处理 优势,双方形 成的 战略合 作可达 成优势 互补、协同共 赢的 目标,公司将 协同七 彩 化学,加快 推进 钠离子 电池材 料项目 建设工 作,推 动钠 离子电 池产业 发展 多 氟多 公 司产品 布局高 性能无 机氟化 物、电 子化 学品、锂离子 电池及 材料、新能源 汽车 生产研 发四大 板块,是国家 高新技 术企 业,国 家创新 型试点 企业,国家技 术创 新示范 企业。钠 离子电 池正负 极材料 都正在 研发,正极 主要用 层状氧 化物,负极可 选的材 料较 多。公 司的钠 离子电 池已有 批量成 品下 线,正 在进行 各类检 测,同 时也在 推进 多家车 厂的车 载测试,未来 将根据 市场 需求制 定生产 计划,湘 潭电化 公 司是中 国电解 二氧化 锰的摇 篮,也 是国 内最大 规模生 产绿色 高能环 保电池 所需 材料 无汞碱 锰电池 专用电 解二氧 化锰 的生产 企业,公司经 营范围 是研究、开 发、生 产和销 售电解 二氧化 锰、电 解金 属锰、电池材 料和其 他能源 新
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