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鈉電究竟適配哪些需求場(chǎng)景?鋰價(jià)高企疊加地緣政治因素,鈉離子電池迎來發(fā)展窗口期:鋰資源約束+成本上升,促使下游尋找技術(shù)替代品,鈉離子電池由于資源限制程度更低,規(guī)模化量產(chǎn)后價(jià)格更加低廉,是鋰離子電池的有力補(bǔ)充。三元、鐵鋰、鈉離子電池由于正極價(jià)格差異以及其他原材料的變化,成本依次降低,其中規(guī)模量產(chǎn)后鈉離子電池在目前碳酸鋰價(jià)格56萬元/噸的情況下,相比磷酸鐵鋰電池有0.25元/Wh的成本優(yōu)勢(shì),是對(duì)磷酸鐵鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域的重要補(bǔ)充,有望在鉛酸技術(shù)要求較高和磷酸鐵鋰技術(shù)要求偏低的部分場(chǎng)景大量應(yīng)用,但是循環(huán)回收問題后續(xù)需要持續(xù)關(guān)注。預(yù)計(jì)鈉離子的電池市場(chǎng)2026年達(dá)到88GWh,對(duì)應(yīng)484億元產(chǎn)值規(guī)模:鈉電池本質(zhì)上是替代磷酸鐵鋰電池在價(jià)格更加敏感的應(yīng)用場(chǎng)景。對(duì)于部分性能要求偏低的磷酸鐵鋰應(yīng)用場(chǎng)景而言,鈉離子電池性能基本能夠滿足要求,成本是其核心考察指標(biāo)。儲(chǔ)能側(cè)重于循環(huán)壽命、可靠性,對(duì)能量密度要求較低,其中大儲(chǔ)使用LCOE(平準(zhǔn)化度電成本)評(píng)判成本高低,鈉離子電池雖成本低,但循環(huán)性能低,并沒有優(yōu)勢(shì);戶儲(chǔ)/UPS/5G基站對(duì)標(biāo)磷酸鐵鋰電池價(jià)格,側(cè)重購置成本,循環(huán)壽命要求相對(duì)較低,鈉離子電池可以進(jìn)入并形成一定滲透;兩輪車成本對(duì)標(biāo)鉛酸電池,有較強(qiáng)的消費(fèi)屬性,對(duì)性能要求不高,考慮投資成本與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度,鈉離子電池有望占據(jù)較大份額;乘用車成本對(duì)標(biāo)低端磷酸鐵鋰電池,同時(shí)對(duì)電池的可靠性、循環(huán)壽命、能量密度要求較高,鈉離子電池在成本敏感度較高的A00/A0級(jí)車有望快速滲透。鋰電巨頭長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),跨界新貴有望快速量產(chǎn):依托于傳統(tǒng)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈,一方面寧德時(shí)代、孚能科技、振華新材、容百科技等鋰電企業(yè)工藝經(jīng)驗(yàn)深厚,客戶合作緊密,上下游配合良好;另一方面,華陽股份、傳藝科技、鈉創(chuàng)新能源等依托于院士教授等的技術(shù)專利,快速切入賽道。目前各家規(guī)劃進(jìn)展較快,預(yù)計(jì)2023年形成小批量量產(chǎn)出貨,2024年產(chǎn)業(yè)將迎來規(guī)?;蠓当緯r(shí)刻。總體而言由于鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化時(shí)間較晚,各家技術(shù)差距不大,在一些品質(zhì)要求不高的如兩輪車、低速車等場(chǎng)景,新勢(shì)力有望率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但是長(zhǎng)期來講,由于鋰電巨頭對(duì)于工藝細(xì)節(jié)、客戶需求、產(chǎn)業(yè)鏈把控等經(jīng)驗(yàn)更加深厚,規(guī)模化降本速度更快,將獲得長(zhǎng)期的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。10%-3%-15%-28%-40%11/2102/2205/2208/22電力設(shè)備新能源滬深300投資建議:目前鈉離子電池仍然處于從0到1的過程中,應(yīng)用場(chǎng)景有限,但是我們認(rèn)為隨著技術(shù)的發(fā)展以及鋰價(jià)可能長(zhǎng)期處于高位,鈉離子電池應(yīng)用場(chǎng)景可能會(huì)逐漸擴(kuò)大。在目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度下,兩輪車、A00/A0乘用車和戶儲(chǔ)/UPS/5G基站市場(chǎng)鈉電有望實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸電池和鉛酸電池的快速替代,大型儲(chǔ)能領(lǐng)域由于鈉離子電池循環(huán)壽命較短,體積能量密度較低,短期無法對(duì)磷酸鐵鋰電池形成強(qiáng)有力的沖擊。2023年是鈉離子電池量產(chǎn)的元年,而到2026年,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值有望達(dá)到484億元,2023-2026CA寧德時(shí)代,華陽股份,傳藝科技,維科技術(shù),孚能科技,鵬輝能源;正極環(huán)節(jié):容百科技,當(dāng)升科技,振華新材;負(fù)極環(huán)節(jié):貝特瑞,杉杉股份,翔豐華;電解液:天賜材料,多氟多。風(fēng)險(xiǎn)分析:疫情導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈需求不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn);技術(shù)路線變化風(fēng)險(xiǎn);原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn);行業(yè)壁壘較低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源鈉離子電池作為鋰離子電池的重要補(bǔ)充,在鋰價(jià)處于高位時(shí)期受到了各廠家追捧。在過往,鈉離子電池主要應(yīng)用潛力集中于兩輪車,然而隨著鋰價(jià)高企,各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)成本的容忍有限,鈉離子電池的市場(chǎng)空間進(jìn)一步擴(kuò)大,下游的需求驅(qū)動(dòng)了鈉離子電池技術(shù)的快速發(fā)展。1、市場(chǎng)對(duì)于鈉離子電池在各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用決策的關(guān)鍵點(diǎn)沒有進(jìn)行細(xì)致討論,我們針對(duì)儲(chǔ)能、兩輪車、新能源汽車等應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了討論,指出了核心決策點(diǎn)。2、不同于市場(chǎng)對(duì)于鈉離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用樂觀態(tài)度,我們認(rèn)為在儲(chǔ)能領(lǐng)域,大型儲(chǔ)能將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)使用鈉離子電池,而家用儲(chǔ)能將較快進(jìn)行應(yīng)用。3、我們定量分析了鈉離子電池在新能源車領(lǐng)域的應(yīng)用及其將會(huì)給車廠帶來的收益,指出了鈉離子電池在A00/A0級(jí)市場(chǎng)將會(huì)快速應(yīng)用。1、鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈降本速度超預(yù)期。2、鋰價(jià)持續(xù)位于高位,且在2025年之前無法跌到合理的區(qū)間,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展鈉離子電池技術(shù)。3、鈉離子電池壽命進(jìn)一步提升,生產(chǎn)工藝與設(shè)備進(jìn)一步改進(jìn)。目前鈉離子電池仍然處于從0到1的過程中,應(yīng)用場(chǎng)景有限,但是隨著技術(shù)的發(fā)展以及鋰價(jià)可能長(zhǎng)期處于高位,鈉離子電池應(yīng)用場(chǎng)景可能會(huì)逐漸擴(kuò)大。在目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度下,兩輪車、A00/A0乘用車和戶儲(chǔ)/UPS/5G基站市場(chǎng)上鈉電有望實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸電池和鉛酸電池的快速替代,大型儲(chǔ)能領(lǐng)域由于鈉離子電池循環(huán)壽命較短,體積能量密度較低,短期無法對(duì)磷酸鐵鋰電池形成強(qiáng)有力的沖擊。2023年是鈉離子電池量產(chǎn)的元年,而到2026年,484億元,2023-2026年CAGR為1華陽股份,傳藝科技,維科技術(shù),孚能科技,鵬輝能源;正極環(huán)節(jié):容百科技,當(dāng)升科技,振華新材;負(fù)極環(huán)節(jié):貝特瑞,杉杉股份,翔豐華;電解液:電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源 6 6 7 電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源 6 7 8圖4:Na0.7Li0.03Mg0.03Ni0.27Mn0.6Ti0.07O2正極構(gòu)成 9 電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源 8 6,0005,0004,0003,0002,00006,0005,0004,0003,0002,0000電力設(shè)備新能源鋰需求快速增長(zhǎng)和潛在地緣政治問題推升鋰資源自主可控的重要性,鈉電是選項(xiàng)之一。鋰礦主要分布在澳洲、南美地區(qū),根據(jù)美國地質(zhì)勘探局2021年報(bào)告,我國鋰資源儲(chǔ)量?jī)H占全球6%,且開采成本較高,我國作為鋰電生產(chǎn)大國,上游鋰礦、鋰鹽對(duì)外依存度過高。地緣政治問題日益復(fù)雜,鋰礦作為重要的戰(zhàn)略資源,得到各國重視。四川鋰礦、鹽湖鋰、鋰云母、鋰電回收等都是保障鋰資源自主可控的重要途徑;而鈉電與鋰電原理相近,對(duì)鋰零依賴,亦是重要選項(xiàng)之一。儲(chǔ)量(萬噸)全球占比41.06%6.31%4.44%2.88%0.62%智利澳大利亞阿根廷中國美45.00%40.00%35.00%30.00%25.00%20.00%5.00%0.00%2.83%資料來源:中國地質(zhì)調(diào)查局全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心《全球鋰、鈷、鎳、錫、鉀鹽礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)估報(bào)告》,光大證券研究所,單位:萬噸2021年以來,鋰資源的供需緊張導(dǎo)致其大幅漲價(jià),鋰電池成本持續(xù)上升。2020年開始,隨著全球新能源車市場(chǎng)的快速興起,快速推升了動(dòng)力電池中鋰的需求,同時(shí)上游鋰礦開采緩慢且存在一定不確定性,鋰價(jià)迎來快速上漲。根據(jù)鋰價(jià)格上漲1070%,氫氧化鋰價(jià)格上漲1120%,價(jià)格均達(dá)到56萬元/噸以電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源鋰價(jià)高企,各公司推鋰價(jià)高企,各公司推動(dòng)鈉離子電池發(fā)展400華陽股份(元/股)價(jià)格:碳酸鋰99.5%電:國產(chǎn)(萬元/噸)維科技術(shù)(元/股)價(jià)格:氫氧化鋰56.5%:國產(chǎn)(萬元/噸)資料來源:Wind,光大證券研究所整理,統(tǒng)計(jì)時(shí)間截至20221122鋰價(jià)居高不下,鈉電作為替代品應(yīng)運(yùn)而生。由于鈉價(jià)遠(yuǎn)低于鋰價(jià),而且鈉的分布比鋰更為廣泛,使得鈉電的經(jīng)濟(jì)性高于鋰電。但是,由于技術(shù)原因,鈉電在低溫性能、倍率性能有一定優(yōu)勢(shì),而在能量密度、循環(huán)性能有一定劣勢(shì)。因此,鈉電的應(yīng)用場(chǎng)景將有所不同。(1)在不考慮回收的情況下,鈉電性能優(yōu)于鉛酸電池;(2)在磷酸鐵鋰低端應(yīng)用場(chǎng)景,鈉電性能劣勢(shì)不明顯。在兩輪電動(dòng)車領(lǐng)域,鈉電將有一席之地;在對(duì)鋰電池性能要求不高的領(lǐng)域,如戶儲(chǔ),鈉電也可以形成部分替代;電動(dòng)四輪車領(lǐng)域?qū)Τ杀据^為敏感,鈉電可以快速進(jìn)入;A00/A0級(jí)車、低速四輪車等市場(chǎng)用戶對(duì)成本更加敏感,所以亟需滿足技術(shù)要求的低成本方案。鈉電當(dāng)前處于產(chǎn)業(yè)化初期,其性能仍在不斷進(jìn)化、成本也在不斷下降之中,而鈉電相對(duì)于鋰電的替代范圍,也將隨著鈉電相對(duì)于鋰電的性價(jià)比不同而隨之變化,需要密切跟蹤。鈉離子電池與鋰離子電池的工作原理類似,為嵌脫式電池。充電時(shí),Na+從正極脫嵌,進(jìn)入負(fù)極;放電時(shí),Na+從負(fù)極回到正極,外電路電子從負(fù)極進(jìn)入正電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源資料來源:中科海鈉官網(wǎng)鈉離子相對(duì)原子質(zhì)量22.99,遠(yuǎn)大于鋰的6.94。單位質(zhì)量或體積下,材料中能夠遷移的離子更少,且在遷移的過程中對(duì)材料晶格、反應(yīng)界面的穩(wěn)定性造成影響;但鈉鹽具有較好的導(dǎo)電性能,在液相中傳導(dǎo)更快,不易發(fā)生枝晶。由于鈉與鋰在原子半徑上差異較大,映射到在產(chǎn)品性能和材料選型上也有許多材料構(gòu)型選擇更多:(1)由于鈉離子與過渡金屬元素離子的半徑差異較大,在高溫下更容易與過渡金屬分離形成層狀結(jié)構(gòu),使其層狀氧化物的堆積方式具有多樣化。含鋰層狀氧化物多為O型結(jié)構(gòu),而含鈉層狀氧化物具有豐富的P型和O型材料種類。(2)很多在含鋰層狀氧化物正極中沒有電化學(xué)活性的過渡金屬元素在含鈉層狀氧化物中具有活性,如Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等元素均具有活性且表現(xiàn)出高度可逆性。更好的倍率性能:(1)鈉離子的斯托克斯直徑比鋰離子的小,低濃度的鈉鹽電解液具有較高的離子電導(dǎo)率,可以使用低鹽濃度電解液;(2)在鋰離子電池中具有優(yōu)異儲(chǔ)能能力的石墨卻由于熱力學(xué)原因幾乎不具備儲(chǔ)鈉能力,所以選擇硬碳、軟碳等作為負(fù)極,使得功率性能得到提更好的安全性能:(1)Na與Al不發(fā)生混排,正極集流體可以用廉價(jià)的Al箔材,使得其無過放電問題;(2)可以設(shè)計(jì)雙極性(bi-polar)電池,即在同一張鋁箱兩側(cè)分別涂布正極和負(fù)極材料,將極片在固體電解質(zhì)的隔離下進(jìn)行周期性堆疊,以進(jìn)一步提升能量密度;較低的能量密度和循環(huán)壽命:(1)鈉離子原子半徑較大,同時(shí)負(fù)極選擇硬碳/軟碳,克容量較低,整體體積與質(zhì)量能量密度較低;(2)正極選取兼顧能量密度下的層狀氧化物材料,相比磷酸鐵鋰循環(huán)性能較(3)電壓平臺(tái)更低,pack中串聯(lián)數(shù)量更多,導(dǎo)致系統(tǒng)能量密度較低。鈉鋰電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源資料來源:胡勇勝《鈉離子電池科學(xué)與技術(shù)》,光大證券研究所整理層狀氧化物鈉離子電池目前進(jìn)展較快,各公司主要通過兩方面進(jìn)行解決循環(huán)壽命的問題,一方面通過摻雜發(fā)展更加穩(wěn)定的體系,另一方面研發(fā)補(bǔ)鈉技術(shù)補(bǔ)充循環(huán)過程中鈉離子的損耗。采用元素?fù)诫s或者引入缺陷以稀釋具有姜·泰勒畸變的過渡金屬離子。層狀氧化物中往往引入過渡金屬以提高性能,然而過渡金屬離子溶解是鋰離子電池以及鈉離子電池中常見的問題,一般具有姜泰勒效應(yīng)的Ni、Mn等過渡金屬相比Co更容易發(fā)生溶解,溶解后的過渡金屬離子會(huì)遷移到負(fù)極并在負(fù)極側(cè)沉積,不但會(huì)造成負(fù)極側(cè)固定電解質(zhì)中間相(solidelectrolyteinterface,SEI)膜厚度增加,減少活性Na+,增加電池內(nèi)阻,還會(huì)持續(xù)催化電解液分解,降低了電池的循環(huán)壽命。西安交通大學(xué)王鵬飛教授和肖冰教授聯(lián)合中國科學(xué)院化學(xué)研究所郭玉國研究員通過基于選定的多種金屬離子的協(xié)同作用,為P2型正極設(shè)計(jì)了一種有效的策略以提高性能。四價(jià)鈦(Ti4+)提供高氧化還原電位,惰性二價(jià)鎂(Mg2+)穩(wěn)作電壓、優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(200次循環(huán)后容量保持率為82%)和優(yōu)異的倍率性能(4C條件下為110mAhg-1)。資料來源:ZhiweiCheng,etal《MitigatingtheLarge-VolumePhaseTransitionofP2-TypeCathodesbySynergeticEffectofMultipleIonsforImprovedSodium-IonBatteries》(a-c)Na23LiMgNi9Mn19Ti2O64的晶體結(jié)構(gòu);(d)六方晶體的晶格向量與六方晶格在(0001)面的晶格取向關(guān)系;(e)五種化合物的具體組成。中科海鈉胡永勝通過開發(fā)銅鐵錳層狀氧化物將循環(huán)壽命提升到6000周以上?;A(chǔ)上,通過調(diào)整元素比例,設(shè)計(jì)合成了O3-Na0.9,[Cu0.22Fe0.3Mn0.48]O2,在2.5~4.05V可以實(shí)現(xiàn)100mA·h/g的可逆比容量,平均工作電壓可達(dá)3.2V,并且具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。值得一提的是,Cu2+不但可以提供電荷補(bǔ)償(Cu3/Cu2+),還可以有效提高材料的空氣穩(wěn)定性,是目前為數(shù)不多的具有空氣和水穩(wěn)定性的鈉離子層狀正極材料之一。在該材料中加入Ni可以進(jìn)一步提高其比量,平均工作電壓約為3.1V。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源低資料來源:胡永勝《鈉離子電池科學(xué)與技術(shù)》通過補(bǔ)鈉技術(shù)可以提高鈉離子電池的能量密度以及循環(huán)壽命。2020年,LiuXiaoxiao等通過簡(jiǎn)單的硬碳負(fù)極噴涂Naph-Na溶液,可以補(bǔ)充60mAh/g的克容量,同時(shí)Na0.9[Cu0.22Fe0.30Mn0.48]O2||硬碳體系的全升到240Wh/kg。另一方面,同補(bǔ)鋰技術(shù)類似,補(bǔ)鈉能夠提升循環(huán)壽命。但是對(duì)于主流的層狀氧化物鈉離子電池,由于結(jié)構(gòu)相比于磷酸鐵鋰橄欖石結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定,同樣補(bǔ)鈉/補(bǔ)鋰之后循環(huán)壽命仍然有所差距。資料來源:KangyuZou,etal《Prelithiation/PresodiationTechniquesforAdvancedElectrochemicalEnergyStorageSystems:Concepts,Applications,andPerspectives》,光大證券研究所整理化首周充電時(shí),正極材料或正極―資料來源:胡勇勝《鈉離子電池科學(xué)與技術(shù)》,光大證券研究所對(duì)于鈉離子電池,循環(huán)性能、倍率性能、能量密度是不可能三角,目前研發(fā)進(jìn)度較快的層狀氧化物銅鐵錳基,鎳鐵錳基體系循環(huán)壽命在4000-5000次。根據(jù)文獻(xiàn),層狀氧化物體系兼顧倍率性能的產(chǎn)品循環(huán)能達(dá)到5000次。未來補(bǔ)鈉技術(shù)如果成熟應(yīng)用,可以進(jìn)一步提高整體循環(huán)壽命,然而目前技術(shù)尚不成熟,后續(xù)發(fā)展仍需持續(xù)觀察。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源產(chǎn)業(yè)化初期鈉離子電池成本不具有顯著優(yōu)勢(shì),上下游協(xié)同助力成本下降。在產(chǎn)業(yè)化初期,正負(fù)極、六氟磷酸鈉電解液等原材料開發(fā)尚不成熟,鈉離子電池成本較高,與磷酸鐵鋰電池相比并無競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在鋰價(jià)下降到低位之前,通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作進(jìn)行快速降本將是決定鈉離子電池后續(xù)能否大量應(yīng)用的關(guān)鍵因規(guī)?;慨a(chǎn)后,鈉離子電池相比于鋰離子電池的突出優(yōu)勢(shì)在于其成本。截至2022年11月22日,電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格在56萬/噸,處于歷史高位。根據(jù)我們測(cè)算,考慮鈉離子電池各原材料規(guī)?;慨a(chǎn)后,若按照56萬元/噸的碳酸鋰價(jià)格和2700元/噸的碳酸鈉價(jià)格,而鋰電其他材料按照2022年11月13日的基準(zhǔn)測(cè)算,鈉離子電池電芯成本相較磷酸鐵鋰電池絕對(duì)成本差距約0.25元/Wh;而按照碳酸鋰25萬元/噸,鋰電池其他原材料依然按照2022年11月13日價(jià)格水平,磷酸鐵鋰與鈉電池絕對(duì)成本差距將縮減到0.09元/Wh。如果鋰價(jià)長(zhǎng)期處于高位,鈉離子電池原材料價(jià)格的優(yōu)越性將不斷凸顯。相比于鋰離子電池,鈉離子電池電芯中材料成本占比更低,人工和制造費(fèi)用占比更高。在NCM811鋰電池電芯成本構(gòu)成中,電池材料占據(jù)整體成本的93%,磷酸鐵鋰電池電芯的材料成本占比91%,而在銅鐵錳基氧化物鈉離子電池電芯中,電池材料成本占比更低,約為79%,其中鈉離子電池正極材料占比僅為22%。資料來源:光大證券研究所測(cè)算,元/Wh,材料價(jià)格截至2022年11月13日資料來源:光大證券研究所測(cè)算,元/Wh,材料價(jià)格截至2022年11月13日資料來源:光大證券研究所測(cè)算,元/Wh,材料價(jià)格截至2022年11月13日100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%NCM811磷酸鐵鋰NCM811磷酸鐵鋰正極負(fù)極隔膜電解液鋁箔/銅箔結(jié)構(gòu)件其他輔料人工制造費(fèi)用資料來源:光大證券研究所測(cè)算,截至2022年11月13日,其中主要成本差異來自于正極材料電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源各應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電池技術(shù)參數(shù)要求側(cè)重點(diǎn)不同:(1)儲(chǔ)能應(yīng)用側(cè)重于循環(huán)壽命與可靠性,由于空間相對(duì)較大,運(yùn)行工況簡(jiǎn)單,所以能量密度要求較低。其中大儲(chǔ)對(duì)循環(huán)壽命以及可靠性要求較高,戶儲(chǔ)、UPS、基站儲(chǔ)能對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)要求相對(duì)較低;(2)兩輪車有較強(qiáng)的消費(fèi)屬性,整車替換周期為2-3年,對(duì)電池性能要求不高,鈉電池可以作為鉛酸電池的替換,但鉛酸更易回收;(3)乘用車由于使用年限較長(zhǎng),空間有限,對(duì)電池的可靠性、循環(huán)壽命、能量密度要求較高。同時(shí)低端車受制于成本的壓力,對(duì)電池的成本要求也較高。可靠性能量密度價(jià)格大儲(chǔ)戶儲(chǔ),UPS,儲(chǔ)能基站二輪車乘用車資料來源:光大證券研究所繪制各應(yīng)用場(chǎng)景的評(píng)價(jià)要素與核心影響因素也不同。儲(chǔ)能側(cè)重于循環(huán)壽命、可靠性,對(duì)能量密度要求較低,其中大儲(chǔ)使用LCOE(平準(zhǔn)化度電成本)評(píng)判成本高低,鈉離子電池雖成本低,但循環(huán)性能低,并沒有優(yōu)勢(shì);戶儲(chǔ)/UPS/5G基站對(duì)標(biāo)磷酸鐵鋰電池價(jià)格,側(cè)重購置成本,循環(huán)壽命要求相對(duì)較低;兩輪車對(duì)標(biāo)鉛酸電池,有較強(qiáng)的消費(fèi)屬性,對(duì)性能要求不高;乘用車對(duì)標(biāo)低端磷酸鐵鋰電池,同時(shí)對(duì)電池的可靠性、循環(huán)壽命、能量密度要求較高。資料來源:光大證券研究所成本是鈉電的核心優(yōu)勢(shì),應(yīng)用場(chǎng)景需綜合考慮“性價(jià)比”。雖然目前56萬/噸碳酸價(jià)格下,規(guī)?;慨a(chǎn)的鈉電池電芯成本相較磷酸鐵鋰電池降低0.25元/Wh,但由于其回收成本較高,所以綜合成本會(huì)有所提升。另外,若能量密度、循環(huán)性能達(dá)不到鋰電池60-70%,則會(huì)影響鈉電池應(yīng)用的綜合性價(jià)比。因此,目前來看,鈉電池是鋰電池的重要補(bǔ)充,應(yīng)用場(chǎng)景需綜合考慮成本、性能。戶儲(chǔ)對(duì)循環(huán)壽命以及性能要求較低,系統(tǒng)容量不大,安全性管控較易。ToC屬性的戶儲(chǔ)容量為~100kWh級(jí)別,容量較小,對(duì)電池的循環(huán)壽命要求較低,一般要求為6000次左右,鈉離子在產(chǎn)業(yè)化初期已經(jīng)接近此要求。同時(shí)戶儲(chǔ)電芯數(shù)電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源于1/10臺(tái)BEV,一致性和安全性管控較易。資料來源:新能安官網(wǎng),光大證券研究所整理資料來源:新能安官網(wǎng),光大證券研究所整理在戶儲(chǔ)領(lǐng)域,電池性能、循環(huán)壽命要求較低,購置成本是核心評(píng)判指標(biāo)。鈉離子電池循環(huán)壽命能做到4000-5000次,在戶儲(chǔ)領(lǐng)域由于不一定滿充滿放,對(duì)電池循環(huán)壽命損傷較低,而且質(zhì)保年限通常為10年,按每天充放電一次來算,鈉離子電池能夠滿足此領(lǐng)域的要求。同時(shí)戶儲(chǔ)產(chǎn)品體積較小,鈉離子電池體積能量密度較低的問題不會(huì)對(duì)成本和占地面積造成太大的影響。而戶儲(chǔ)用戶更關(guān)心成本,所以鈉離子電池購置成本就是核心評(píng)判指標(biāo)。隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)行,我們認(rèn)為鈉離子電池有望在此應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)磷酸鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)快速替基站電池和UPS都是作為備用電源來使用,對(duì)循環(huán)壽命的要求較低,而對(duì)抗浮充性能、電量衰減率和日歷壽命要求較高。備用電源設(shè)備往往采用電網(wǎng)供電,只有當(dāng)停電發(fā)生的時(shí)候才進(jìn)行工作,由于看重成本,以前往往采用梯次利用的磷酸鐵鋰電池作為備用電源。隨著性能要求提升,寧德時(shí)代在5G基站領(lǐng)域推出了100Ah的電芯。在UPS場(chǎng)景中,電壓范圍變化較大,寧德時(shí)代推出了20Ah的圓柱電池來適配不同的電壓范圍。鈉離子電池循環(huán)壽命較長(zhǎng),有望滿足此場(chǎng)景應(yīng)用,因此類似于戶儲(chǔ)的應(yīng)用邏輯,當(dāng)規(guī)模化降本進(jìn)行之后,有望在此領(lǐng)域快速進(jìn)行替代。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)1資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)25.00%20.00%10.00%5.00%0.00%25.00%20.00%10.00%5.00%0.00%電力設(shè)備新能源23年是鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化元年,規(guī)模效應(yīng)尚未顯現(xiàn),對(duì)鋰電池沖擊較小,而24年開始,各電池廠產(chǎn)能釋放出來,規(guī)模效應(yīng)有望顯現(xiàn),我們預(yù)計(jì)將會(huì)先行在戶儲(chǔ)/UPS/基站儲(chǔ)能市場(chǎng)快速替代,之后滲透率進(jìn)一步提升。其中戶儲(chǔ)涉及到海外認(rèn)證,并受到歐洲能源價(jià)格等因素影響,較UPS和基站領(lǐng)域替代速度稍慢,我們預(yù)測(cè)23-26年滲透率1%/5%/13%/25%。2018年中國鐵塔宣布停止采購鉛酸電池,統(tǒng)一采購梯次鋰電池,所以我們認(rèn)為鈉電池隨著成本降低在UPS和基站領(lǐng)域有望快速替代,我們預(yù)測(cè)23-26年滲透率為3%/5%/16%/25%。鋰離子電池在兩輪車市場(chǎng)滲透放緩,成本成為核心限制因素。自2019年兩輪車新國標(biāo)頒布實(shí)施以來,鋰離子電池滲透率逐年攀升,然而兩輪車售價(jià)較低,用戶對(duì)成本極其敏感。2021年開始,鋰離子電池成本上升,在兩輪車領(lǐng)域滲透8642013.1100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%3.53.591%10.760%5.62%2018201920202021兩輪車鋰電出貨量/GWh鋰電池出貨增速YOY資料來源:EVTank,光大證券研究所整理27.30%30.00%27.30%23.40%5.40%20.60%12.70%2016201720182019202020212022e資料來源:艾瑞咨詢《中國兩輪電動(dòng)車行業(yè)白皮書》,光大證券研究所整理兩輪車市場(chǎng)目前仍然大量使用鉛酸電池,鋰離子電池滲透率突破20%后增速放緩。其核心原因在于消費(fèi)者對(duì)于購置成本較為敏感。一只鉛酸蓄電池約450元,壽命2年;一只鋰離子電池約1,000元,壽命4年(電池價(jià)格約0.9元/Wh,1.2kWh)。雖然在完整使用壽命周期下鉛酸蓄電池和鋰離子電池成本相差不大,但是考慮消費(fèi)者心理和行為,消費(fèi)者更習(xí)慣于購買更便宜的鉛酸蓄電池。因此,在鋰離子電池替換鉛酸電池的大趨勢(shì)下,電池廠和兩輪車廠也往往更加傾向于選擇成本更低的體系。目前兩輪車市場(chǎng)鋰離子電池中大量使用LMO(錳酸鋰)以及LFP電池。隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),我們認(rèn)為其將首先在兩輪車領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用,率先替代鋰離子電池目前占據(jù)的高端兩輪車市場(chǎng),后續(xù)隨著鈉離子電池價(jià)格的不斷下降,也將逐步向下蠶食鉛酸電池的市場(chǎng)份額。2021年7月愛瑪科技在經(jīng)銷商大會(huì)上亮相的全球首批鈉離子電池驅(qū)動(dòng)的雙輪電動(dòng)車將搭載由鈉創(chuàng)新能源研發(fā)的鈉離子電池,標(biāo)志著鈉離子電池兩輪車應(yīng)用從示范逐步走向量產(chǎn)。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源資料來源:愛瑪科技招股說明書,光大證券研究所注:圖為鉛酸電池成本占比鈉離子電池參數(shù)介于鉛酸電池與磷酸鐵鋰電池之間。相比于鉛酸電池,鈉離子電池在能量密度上大幅提升,同時(shí)低溫放電性能好,充電速度快,在技術(shù)上完全可以對(duì)鉛酸電池進(jìn)行替代。資料來源:愛瑪科技招股說明書,中國儲(chǔ)能網(wǎng),光大證券研究所整理成本方面,鈉離子電池購置成本有望接近鉛酸電池。不同于鋰離子電池,鈉離子電池由于正極材料成本很低,同時(shí)安全性能良好,在pack冗余設(shè)計(jì)上也可以進(jìn)一步降低,所以綜合物料成本有望接近鉛酸電池。但是鈉離子電池目前依然使用鋰離子電池產(chǎn)線,設(shè)備投資成本在2億元/GWh左右,而鉛酸電池設(shè)備與工藝成熟,每kVAh投資成本更低,因而攤銷成本更低。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源2000800600400200NaNa離子電池成本20172018201920202021 鋰離子電池鉛酸電池資料來源:艾瑞咨詢《中國兩輪電動(dòng)車行業(yè)白皮書》,光大證券研究所整理,單位:元/Wh鈉電池回收價(jià)值較低,需考慮回收成本。鉛酸電池中鉛價(jià)值量較高,已經(jīng)建立起成熟的回收體系。鈉離子電池正極材料中Na的價(jià)值量不高,而鎳、鐵、錳等含量較低,鈉離子電池在退役之后,可能遭遇磷酸鐵鋰電池在鋰價(jià)低位時(shí)因回收成本較高而導(dǎo)致的回收難的問題。綜合來看,鈉離子電池會(huì)首先在兩輪車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋰離子電池的替代,而對(duì)于鉛酸電池,鈉離子電池在產(chǎn)業(yè)化之后也不會(huì)完全對(duì)鉛酸電池進(jìn)行替代,而是要隨著循環(huán)等問題解決后逐步完成向低價(jià)格帶兩輪車市場(chǎng)的滲透。我們認(rèn)為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈有望在2024-2025年隨著購置成本降低和循環(huán)過程的完善,開始形成對(duì)鋰離子電池加速替代。我們預(yù)測(cè)23-26年鈉電池在兩輪車市場(chǎng)的滲透率為與過往傳統(tǒng)車型的銷量結(jié)構(gòu)不同,目前乘用車整體和新能源車結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)以下趨(1)乘用車整體變化趨勢(shì)為高端車型占比提升,低端車型占比下降,8-20萬車型占50%以上份額;(2)新能源車中10萬以下車型和20萬以上車型占銷量主導(dǎo),其中價(jià)格在10萬以下的A00級(jí)別,新能源車滲透率接近100%。資料來源:中汽協(xié),光大證券研究所整理資料來源:乘聯(lián)會(huì),光大證券研究所整理電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源A00/A0級(jí)車多處于12萬以下價(jià)格帶,單車帶電量不大,不同類型電池帶來的重量、續(xù)航里程差異較小。A0/A00級(jí)車多有磷酸鐵鋰版本與三元電池版本,雖然電芯層級(jí)磷酸鐵鋰(160Wh/Kg)與三元電池(240Wh/kg)差距近50%,然而整備質(zhì)量、續(xù)航里程以及單車帶電量差距較小。這是由于電池占整車質(zhì)量比重不大,同時(shí)車內(nèi)空間較為充裕的緣故。資料來源:懂車帝,202201價(jià)格,光大證券研究所測(cè)算整理標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航維納斯版三元鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航維納斯版磷酸電池類型磷酸鐵鋰電池電池占整車價(jià)格比例33%資料來源:懂車帝,202201價(jià)格,光大證券研究所測(cè)算整理資料來源:知化汽車,光大證券研究所電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源鈉離子電池技術(shù)滿足需求,在新能源車領(lǐng)域替代部分低端磷酸鐵鋰。寧德時(shí)代公布鈉離子電池能量密度有望達(dá)到160Wh/kg,媲美磷酸鐵鋰。根據(jù)中科海鈉106Wh/kg的量產(chǎn)能量密度推測(cè),鈉離子電池在整車上應(yīng)用的能量密度有望維持較高水平,可以在技術(shù)層面上對(duì)磷酸鐵鋰實(shí)現(xiàn)替代。12萬以下車型價(jià)格敏感度較高,鈉離子電池有望實(shí)現(xiàn)替代。12萬以下車型大多采用磷酸鐵鋰方案,原因是電池成本占整車比重較高,整車?yán)麧?rùn)較低,對(duì)成本極其敏感,而且整車?yán)m(xù)航里程較短,多數(shù)定位城市內(nèi)通勤車,空間較大,對(duì)電池技術(shù)要求較低。電池廠往往在化學(xué)體系、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,以及商業(yè)模式創(chuàng)新上提出更具有性價(jià)比的解決方案來滿足這部分需求。如寧德時(shí)代提出鈉離子電池、AB電池、換電等方案適配這一區(qū)間整車需求。我們認(rèn)為考慮到此價(jià)格帶用戶的價(jià)格敏感程度,這將是鈉離子電池最有競(jìng)爭(zhēng)力的區(qū)間,而具體滲透程度要依據(jù)各電池廠商生產(chǎn)能力來決定。鋰價(jià)高企,低價(jià)位車停止接單。在2022年初的碳酸鋰漲價(jià)過程中,低價(jià)位單車帶電量較高的車型紛紛選擇停止接單,以緩解原材料上升帶來的壓力。原因在于該價(jià)格帶用戶對(duì)于漲價(jià)承受能力有限,車企也不愿意通過漲價(jià)來損害自己的品牌,影響消費(fèi)者后續(xù)購買熱情。資料來源:懂車帝,202201價(jià)格(未漲價(jià)三元和鐵鋰電池基于碳酸鋰50萬元/噸的價(jià)格水平,鈉電基于規(guī)?;慨a(chǎn)后的成本測(cè)算,假設(shè)三元電池1.15元/Wh,磷酸鐵鋰電池1元/Wh,鈉離子電池0.75元/Wh,光大證券研究所測(cè)算整理資料來源:新華網(wǎng),光大證券研究所整理規(guī)模化降本后鈉離子電池的應(yīng)用使電池占整車售價(jià)比例相比LFP版本下降7-11pcts。12萬以下價(jià)格帶整車對(duì)成本極其敏感,大部分車型定位于換取積分,本身盈利并不高。而鈉離子電池替換之后,三元和鐵鋰電池基于碳酸鋰50萬元/噸的價(jià)格水平,鈉電基于規(guī)?;慨a(chǎn)后的成本測(cè)算,電池成本相較于LFP版本占整車售價(jià)比例下降7-11pcts,這使得這些車型成本壓力大大降低,同時(shí)商業(yè)定位也有望從積分車型轉(zhuǎn)向盈利車型。由于車規(guī)級(jí)的電池驗(yàn)證周期較長(zhǎng),而且鈉離子電池產(chǎn)品尚在初期,經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不足,21年開始寧德時(shí)代宣布研發(fā)鈉離子電池,我們認(rèn)為23年無法形成大規(guī)模出貨,至少要等到24年以后才會(huì)有GWh的車規(guī)級(jí)電池量產(chǎn)出貨,同時(shí)A0級(jí)車不同于A00級(jí)車,空間冗余度有限,續(xù)航里程要求較高的車型可能無法實(shí)現(xiàn)純鈉離子電池的應(yīng)用,所以預(yù)測(cè)該領(lǐng)域23-26年滲透率1%/5%/10%/20%。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源大儲(chǔ)對(duì)循環(huán)壽命和性能要求高,系統(tǒng)容量大,安全性和一致性管控難。ToB屬性的大儲(chǔ)單個(gè)EPC容量大,為MWh級(jí)別,對(duì)電池的循環(huán)壽命和可靠性要求高,目前系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)用年限為20年,對(duì)應(yīng)電池的循環(huán)壽命要求在10000次以上,磷酸鐵鋰體系電芯通過補(bǔ)鋰、正極改善等技術(shù)可以達(dá)到此水平,然而鈉離子電池電芯循環(huán)壽命在4000-5000次,遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰電池,在大儲(chǔ)使用場(chǎng)景中往往需要進(jìn)行多次替換;同時(shí)大儲(chǔ)系統(tǒng)電芯數(shù)量多,往往有3000~4000只電芯,且容量較大,為280Ah+,一旦發(fā)生安全事故,整體損失較大,所以一致性和安全性管控較難。資料來源:海辰新能源官網(wǎng),光大證券研究所整理資料來源:海辰新能源官網(wǎng),光大證券研究所整理中科海鈉目前量產(chǎn)鈉離子電池主要用作小動(dòng)力(兩輪車)與戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前中科海鈉量產(chǎn)鈉離子電池能量密度在106Wh/kg、242Wh/L,相比磷酸鐵鋰電池有近50%的差距。兩輪車領(lǐng)域由于對(duì)循環(huán)壽命和能量密度要求不高,目前率先應(yīng)用。但是在儲(chǔ)能領(lǐng)域,以海辰LFP電池與中科海鈉鈉離子電池為例進(jìn)行對(duì)比,體積能量密度54%的差距代表著占地面積以及冷卻面積的增加,并將帶來額外的成本提升。///電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源//≤85g/5000周≥80%5000周≥80%(1C80℃(1C)≥90%-20℃(1C)≥(1C)≥85%/資料來源:中科海鈉動(dòng)工儀式宣傳PPT,海辰新能源官網(wǎng),光大證券研究所資料來源:中科海鈉動(dòng)工儀式宣傳PPT,光大證券研究所整理在大儲(chǔ)領(lǐng)域,鈉電池能否成為鋰離子電池的替代,平準(zhǔn)化度電成本(LevelizedCostofEnergy,LCOE)是核心判定指標(biāo)。不同于戶儲(chǔ)領(lǐng)域電池性能基本滿足要求,大儲(chǔ)領(lǐng)域由于對(duì)于電池性能要求更高,循環(huán)壽命以及初始購置成本等將會(huì)影響到LCOE。在此我們計(jì)算磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化初期、鈉離子電池規(guī)模化生產(chǎn),三種情況下的LCOE,并進(jìn)行對(duì)比:我們采用凈現(xiàn)值法計(jì)算儲(chǔ)能電站的收益。對(duì)于儲(chǔ)能項(xiàng)目,現(xiàn)金流入為放電電量的電費(fèi)收入和其他來源收入。NPV等于0時(shí)的放電電量電價(jià)即為全生命周期儲(chǔ)能度電成本。NPV=∑(收入-成本)/(1+折現(xiàn)率)第n年。令NPV=0,得到上網(wǎng)電價(jià),即度電成本。收入計(jì)算方法第n年的收入=第n年的上網(wǎng)放電電量*上網(wǎng)電價(jià)+第n年的其他收入其中,年上網(wǎng)電量與儲(chǔ)能容量、自放電率、循環(huán)衰退率、年循環(huán)次數(shù)和放電深成本測(cè)算方法第0年的成本=初次投資成本第n年的成本=年運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本+替換成本+充電成本+回收成本(n≧1)具體如下:(1)初始投資成本,指儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)時(shí)投入的總成本;(2)年運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本,指儲(chǔ)能系統(tǒng)每年運(yùn)行和維護(hù)過程中產(chǎn)生的費(fèi)用,可拆解為容量維護(hù)成本、功率維護(hù)成本和人工運(yùn)營(yíng)成本;(3)替換成本,指由于儲(chǔ)能系統(tǒng)組件壽命等因素,需要按照指定的時(shí)間間隔進(jìn)行更換,在替換組件過程中所產(chǎn)生的費(fèi)用;(4)回收成本,指儲(chǔ)能系統(tǒng)在使用壽命終止時(shí)項(xiàng)目拆除所產(chǎn)生的費(fèi)用和設(shè)備二次利用帶來的收入之差,若拆除成本大于二次利用帶來的收入,則回收成本為正值;反之則回收成本為負(fù)值。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源資料來源:《儲(chǔ)能技術(shù)全生命周期度電成本分析》文軍等核心假設(shè):基于當(dāng)前時(shí)點(diǎn)的技術(shù)與成本情況在計(jì)算儲(chǔ)能技術(shù)全生命周期成本之前,我們做出如下假設(shè):(注:關(guān)于磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能的核心假設(shè)來自于文軍的論文《儲(chǔ)能技術(shù)全生命周期度電成本分析》,鈉離子電池儲(chǔ)能核心假設(shè)是參考磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能)1)假設(shè)儲(chǔ)能電站僅依靠調(diào)峰獲利,每年其他收入為0。3)假設(shè)磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池(初期)和鈉離子電池(規(guī)?;┑膬?chǔ)能時(shí)間為2h,電站的使用壽命均按20年設(shè)計(jì),電池的循環(huán)壽命分別按8000次、3500次和4300次計(jì)算。當(dāng)電池達(dá)到使用壽命時(shí),更換電池部分,其他設(shè)備無需更換。根據(jù)電化學(xué)性質(zhì)決定,磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命>鈉離子電池(規(guī)模4)假設(shè)磷酸鐵鋰電池和鈉離子電池儲(chǔ)能的裝機(jī)功率均為10MW。5)假設(shè)磷酸鐵鋰電池和鈉離子電池的儲(chǔ)能效率分別為88%/80%。6)假設(shè)放電深度均為90%。7)假設(shè)自放電率均為0%。8)假設(shè)循環(huán)衰退率均為每次0.004%。9)假設(shè)均不考慮回收成本(即使用壽命到期時(shí),殘值為0等效充放電次數(shù)10)考慮充電電價(jià)為0.288元/kWh。2單位容量維護(hù)成本/(元·(W·h)–1)單位功率維護(hù)成本/(元·W–1)電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源單位容量替換成本/(元·(W·h)–1)000888000循環(huán)衰退率/(%·次–1)年循環(huán)次數(shù)/(次·a–1)充電電價(jià)/(元·(kW·h)–1)資料來源:《儲(chǔ)能技術(shù)全生命周期度電成本分析》文軍等、中科海鈉官網(wǎng)、中儲(chǔ)國能官網(wǎng),光大證券研究所測(cè)算,鐵鋰電池基于碳酸鋰50萬元/噸的價(jià)格水平,鈉電基于規(guī)模化量產(chǎn)前后的成本測(cè)算,計(jì)算結(jié)果顯示在兩種情況下鈉離子電池相比鋰離子電池都不占優(yōu)勢(shì)。根據(jù)我們的LCOE模型測(cè)算,在產(chǎn)業(yè)化初期,鈉離子電池的LCOE相比于磷酸鐵鋰電池高0.13元/kWh,即使在規(guī)?;螅c離子電池的LCOE也是和磷酸鐵鋰電池打平。所以即使在目前碳酸鋰價(jià)格處于高位的情況下,我們認(rèn)為后續(xù)鈉離子電池不會(huì)對(duì)鋰離子電池形成大規(guī)模替代,大儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域鋰電池還是主流??紤]充電電價(jià)(0.288元不考慮充電電價(jià)(利用棄不考慮充電電價(jià)且折現(xiàn)率資料來源:光大證券研究所測(cè)算,單位:元/kWh隨著鈉離子電池循環(huán)壽命的提高,以及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模降本的進(jìn)行,鈉離子電池與鋰離子電池的LCOE差距將逐步縮小。然而由于層狀氧化物鈉離子電池相比于橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰電池理論循環(huán)壽命仍然較低,LCOE仍有一定差距。另外54%的電芯體積能量密度差異將帶來更大的占地面積,冷卻結(jié)構(gòu)件的提升,一致性和安全性的降低,這些在模型之外的因素將進(jìn)一步推高鈉離子電池的成本。所以在循環(huán)壽命進(jìn)一步大幅提高前,即使是目前綜合性價(jià)比較高的層狀氧化物鈉離子電池規(guī)?;?,在大儲(chǔ)領(lǐng)域也很難進(jìn)行應(yīng)用。而聚陰離子鈉離子電池(本次未測(cè)算)由于含有釩,成本更高,而且能量密度相比于層狀氧化物電池更低,即使循環(huán)壽命能達(dá)到與磷酸鐵鋰同一水平,考慮到產(chǎn)業(yè)化成本以及額外零部件成本,我們認(rèn)為也較難在大儲(chǔ)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。綜合來看,鈉電在產(chǎn)業(yè)化初期,有望在性能要求不高的戶儲(chǔ)領(lǐng)域快速應(yīng)用,而難以在大儲(chǔ)領(lǐng)域推廣。由于兩輪車、A0、A00、客車、以及專用車對(duì)循環(huán)壽命要求不高,鈉離子電池有望快速進(jìn)行替代。特別是A00級(jí)車,由于鋰電池替代已接近100%,同時(shí)對(duì)成本敏感度極高,故有望加速替代。如前文所述,我們預(yù)測(cè)23-26年鈉電池在兩輪車市場(chǎng)的滲透率為1%/5%/17%/25%,車端23-26年滲透率為電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源根據(jù)WIND數(shù)據(jù),2021年1-8月國內(nèi)電動(dòng)自行車產(chǎn)量2388.8萬輛,我們假設(shè)年化后國內(nèi)電動(dòng)自行車產(chǎn)量3583萬輛,2015年-2021年CAGR約3%,假設(shè)2022年以后電動(dòng)自行車產(chǎn)量增速仍為3%,預(yù)計(jì)2026年國內(nèi)電動(dòng)自行車產(chǎn)量4154萬輛,按照單車帶電量0.72KWH計(jì)算,對(duì)應(yīng)鈉電需求空間為29.9GWh;根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù),2022年1-8月A00級(jí)新能源車?yán)塾?jì)銷量85.5萬輛,同比增加60%,考慮前期汽車下鄉(xiāng)補(bǔ)貼在8月之后逐漸取消,我們預(yù)測(cè)2022年同比增加45%。由于基數(shù)較高,我們假設(shè)增速往后逐年下降,預(yù)計(jì)2026年A00級(jí)新能源車銷量達(dá)到247萬輛。根據(jù)朱玉龍《評(píng)估2022年A00級(jí)電動(dòng)車走勢(shì)》一文中,2021年A00級(jí)單車帶電量21.7kWh,我們假設(shè)后續(xù)隨著五菱宏光miniev等低電量車型占比增加,假設(shè)23年開始單車帶電量為20kWh,預(yù)計(jì)2026年鈉電需求空間為49.4GWh。根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù),2022年1-8月A0級(jí)新能源車?yán)鄯e銷量49.5萬輛,同比增加327%,考慮前期汽車下鄉(xiāng)補(bǔ)貼在8月之后逐漸取消,我們預(yù)測(cè)2022年同比增加280%。由于基數(shù)較高,假設(shè)增速往后逐年下降,預(yù)計(jì)2026年達(dá)到281.5萬輛。A0級(jí)單車帶電量約48kWh,預(yù)計(jì)26年鈉電需求空間為135.1GWh。根據(jù)WIND數(shù)據(jù),2021年國內(nèi)新能源客車銷量為8.3萬輛,占所有國內(nèi)商用車銷量的16.5%,2022年1-9月新能源客車滲透率為18%。我們假設(shè)2022年開始國內(nèi)商用車銷量增速為2%,考慮到新能源商用車使用成本的優(yōu)勢(shì)將助力其提升對(duì)燃油車的替代,假設(shè)國內(nèi)新能源客車滲透率從2022年的18%上升至2026年的30%。根據(jù)朱玉龍《淺析新能源商用車動(dòng)力電池格局》一文中,2021年純電動(dòng)客車帶電量184.1kWh。預(yù)計(jì)2026年國內(nèi)新能源客車銷量16.7根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù),2022年1-8月新能源專用車?yán)塾?jì)銷量15.1萬輛,同比增加78%,隨著藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的持續(xù)推進(jìn),柴油車的發(fā)展面臨巨大危機(jī),非限購的大中城市的新能源車占比增長(zhǎng)較快,主力車企加速對(duì)新能源專用車市場(chǎng)的進(jìn)入。2021年1-11月專用車動(dòng)力電池裝機(jī)量增長(zhǎng)主要以重卡為主,進(jìn)而促使單車平均帶電量較去年同期增長(zhǎng)45%,達(dá)到89kWh/臺(tái)。我們預(yù)計(jì)后期隨著成本下降,帶電量較低的物流車等銷量增加,假設(shè)單車帶電量75kWh/臺(tái)。預(yù)計(jì)2026年國內(nèi)新能源專用車銷量80萬輛,對(duì)應(yīng)鈉電需求空間60GWh;儲(chǔ)能側(cè)替代主要在戶儲(chǔ)、5G基站和IDC數(shù)據(jù)中心應(yīng)用(UPS)。這些應(yīng)用場(chǎng)景電量較小,對(duì)安全性和循環(huán)壽命要求較低,我們認(rèn)為鈉離子電池有望實(shí)現(xiàn)快速替代磷酸鐵鋰電池。如前文所述,我們預(yù)測(cè)23-26年鈉電在戶儲(chǔ)領(lǐng)域滲透率1%/5%/13%/25%。同時(shí)在UPS和基站領(lǐng)域有望快速替代,23-26年滲透率由于戶儲(chǔ)主要應(yīng)用體量在海外,根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2021年全球用戶側(cè)電池儲(chǔ)能新增裝機(jī)量9.3GWh,受到俄烏沖突導(dǎo)致的能源危機(jī)的影響,戶儲(chǔ)海內(nèi)外需求有望持續(xù)提升。假設(shè)全球范圍用戶側(cè)儲(chǔ)能增速2022年-2026年為95%、76%、50%、40%、40%。預(yù)計(jì)2026年全球戶儲(chǔ)鈉電總需求空間根據(jù)工信部《通信業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,2021年全國5G基站為142.5萬個(gè),全年新建5G基站超65萬個(gè)??紤]到5G普及率的不斷提升,對(duì)應(yīng)單基站的業(yè)務(wù)負(fù)荷和功耗也將逐步提升,根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)2022年-2026年我國新5G基站對(duì)應(yīng)鈉電需求空間為4.6GWh;根據(jù)CDCC《2021年中國數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)報(bào)告》,2021年中國數(shù)據(jù)中心機(jī)柜總數(shù)415.06萬架,2017年-2021年機(jī)柜存量CAGR31.6%。參考科智咨詢發(fā)布的《2021-2022年中國IDC行業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》中的預(yù)測(cè),未來IDC行業(yè)增速仍電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源將保持20%以上的增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2026年國內(nèi)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜存量1032.8萬架,2026年新增數(shù)據(jù)中心機(jī)柜172.1萬架,對(duì)應(yīng)鈉電需求空間2GWh。23年成本較高,規(guī)?;?qū)動(dòng)快速降本。考慮鈉離子電池2023年開始量產(chǎn),前期成本高于磷酸鐵鋰電池,規(guī)?;当拘?yīng)將從2024年行業(yè)進(jìn)入大規(guī)模出貨后開始體現(xiàn)出來。隨著后續(xù)產(chǎn)能快速擴(kuò)張,有望進(jìn)一步向理論成本快速逼近,我們假設(shè)2023-2026年鈉離子電池成本為1.05、0.9、0.7、0.55元/Wh。全球戶用儲(chǔ)能鈉電滲透率444444電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源777777YOY465%101%81%資料來源:WIND,CPIA,GWEC,國家能源局,光大證券研究所預(yù)測(cè)目前鈉離子電池企業(yè)主要有兩類:一類是專注鈉電領(lǐng)域的初創(chuàng)公司,其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展較快,技術(shù)積累深厚,其中以中科海鈉和鈉創(chuàng)新能源為主要代表,中科海鈉依托中科院物理所鈉離子電池技術(shù),率先實(shí)現(xiàn)了鈉離子電池在低速電動(dòng)車和儲(chǔ)能電站的應(yīng)用;鈉創(chuàng)新能源源自上海交大馬紫峰教授鈉離子電池技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),產(chǎn)品涵蓋鈉離子電池正極材料、電解液、電池的設(shè)計(jì)制造以及系統(tǒng)集成與管理等。另一類是傳統(tǒng)鋰電企業(yè)切入鈉電領(lǐng)域,以寧德時(shí)代為主要代表,其發(fā)布的第一代鈉離子電池單體能量密度高達(dá)160Wh/kg,具備高能量密度、高倍率充電、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的低溫性能與高集成效率等優(yōu)勢(shì)。此外,寧德時(shí)代還創(chuàng)新性地開發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案,將鈉電池和鋰電池進(jìn)行混搭使用,既彌補(bǔ)了鈉電池在現(xiàn)階段的能量密度短板,也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能好的優(yōu)勢(shì)。隨著鋰離子電池企業(yè)發(fā)力鈉電以及各家企業(yè)跨界進(jìn)入鈉離子電池行業(yè),目前各家規(guī)劃進(jìn)展較快。然而總體而言由于鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化時(shí)間較晚,各家技術(shù)差距不大,在一些品質(zhì)要求不高的場(chǎng)景,鈉電新勢(shì)力有望率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。勢(shì)布局大單晶,三元正極起家。振華新材自2004年4月成立以來專注于鋰離子電池正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,主要提供新能源汽車、3C消費(fèi)電子所用的鋰離子電池正極材料。截至2021年底,公司已建成年產(chǎn)5萬噸正極材料生產(chǎn)線。2009年,振華新材在國內(nèi)外較早完成鎳鈷錳酸鋰三元正極材料一次顆粒大單晶材料的研發(fā)及生產(chǎn),經(jīng)多年的研發(fā)培育,掌握了一系列具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),在一次顆粒大單晶三元正極材料領(lǐng)域技術(shù)水平處于行業(yè)領(lǐng)先地振華新材是國有企業(yè)背景,產(chǎn)業(yè)鏈公司入股。公司屬于國有企業(yè),第一大股東是中國振華電子集團(tuán)有限公司,持有公司28.31%的股權(quán)。寧德時(shí)代作為其大客戶持有1.48%股份。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源比增長(zhǎng)432%;2021年歸母凈利潤(rùn)達(dá)到4.13億元,扭虧為盈。2022年前三季度,公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收99億元(同比+179%歸母凈利潤(rùn)10億元(+286%)。公司業(yè)績(jī)大幅增長(zhǎng)的原因?yàn)殡S著下游新能源汽車銷量的快速增長(zhǎng),下游客戶對(duì)正極材料的需求旺盛。02017201820192020202 資料來源:同花順iFind,光大證券研究所整理86420-2-42020 2020 201620172018201920212022Q1-Q32016201720182019歸屬母凈利潤(rùn)(億元)(歸屬母凈利潤(rùn))增長(zhǎng)率1000%800%600%400%200%0%-200%資料來源:同花順iFind,光大證券研究所整理2022年Q1-Q3公司毛利率15.21%,同比上升0.62個(gè)百分點(diǎn)。主要原因?yàn)椋汗窘⒑侠淼膬r(jià)格傳導(dǎo)機(jī)制,22年上半年碳酸鋰漲價(jià)較快,公司能夠快速將價(jià)格傳遞到下游;同時(shí)受益于出貨量的快速增加,公司產(chǎn)能利用率提升。另外,公司期間費(fèi)率相比2021年下降,主要由于規(guī)模擴(kuò)大。20172018201920202021202 =%-(銷售)毛利率(%)=0-(銷售)凈利率(%)資料來源:同花順iFind,光大證券研究所整理管理費(fèi)率銷售費(fèi)率研發(fā)費(fèi)率財(cái)務(wù)費(fèi)率管理費(fèi)率銷售費(fèi)率研發(fā)費(fèi)率資料來源:同花順iFind,光大證券研究所整理振華新材布局層狀氧化物技術(shù)路線,與寧德時(shí)代、孚能科技合作。公司擁有多年三元單晶材料制備經(jīng)驗(yàn),可以復(fù)制在層狀氧化物正極材料上,解決目前鈉離子電池循環(huán)壽命低、穩(wěn)定性較差的痛點(diǎn)。公司聯(lián)合立方新能源共同開發(fā)高性能層狀氧化物正極材料,其采用固相兩次燒結(jié)工藝,截止電壓超4.0V,克容量160mAh/g(0.1C壓實(shí)密度可達(dá)3.2-3.4g/cm3,表面堿度和游離鈉可控制在很低水平,常溫下的循環(huán)次數(shù)為5000-6000次,高溫循環(huán)次數(shù)為1000次,電芯能量密度能達(dá)到135-140Wh/kg,可以滿足兩輪車及A00級(jí)低速電動(dòng)車需求。公司和寧德時(shí)代長(zhǎng)期合作,卡位鈉離子電池正極先發(fā)優(yōu)勢(shì)。目前公司鈉離子正極已進(jìn)入中試階段,已向?qū)幍聲r(shí)代,孚能科技等國內(nèi)鈉離子電池研發(fā)進(jìn)度靠前企業(yè)送噸級(jí)樣品,反饋良好。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源風(fēng)險(xiǎn)提示:層狀氧化物鈉離子電池正極產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度不及預(yù)期,下游鈉離子電池需求不及預(yù)期,鋰價(jià)下滑導(dǎo)致鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度放緩。寧德時(shí)代入局,加速鈉電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。由于鈉離子電池與鋰離子電池在制造工藝方面具有一定的相似性,鈉離子電池可以實(shí)現(xiàn)與鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備、工藝的完美兼容,產(chǎn)線可進(jìn)行快速切換,完成產(chǎn)能快速布局。目前,寧德時(shí)代已啟動(dòng)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化布局,2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈,有望出貨近1GWh,2024年將形成規(guī)?;慨a(chǎn)。頭部廠家的入局也吸引了眾多鋰電材料廠家布局鈉離子電池技術(shù),共同加速鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。寧德時(shí)代主要針對(duì)正極材料以及無負(fù)極活性材料技術(shù)展開研發(fā),其正極材料路線對(duì)目前主流的三類技術(shù):層狀金屬氧化物、聚陰離子型化合物以及普魯士藍(lán)類化合物均有覆蓋。2021年7月29日,寧德時(shí)代發(fā)布第一代鈉離子電池,正極采用普魯士白技術(shù)路線,具備高能量密度、高倍率充電、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的低溫性能與高集成效率等優(yōu)勢(shì)。負(fù)極材料方面,公司開發(fā)了讓鈉離子快速通行,同時(shí)具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料(350mAh/g其具有克容量高、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)的特性,同時(shí)公司已布局無負(fù)極金屬電池技術(shù);在電解液方面,同時(shí)開發(fā)適配正負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液。電芯單體方面,能量密度高達(dá)160Wh/kg;其電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg;常溫下充電15分鐘,電量可達(dá)80%以上;在-20°C低溫環(huán)境中,也擁有90%以上的放電保持率;系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上;熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)超國家強(qiáng)標(biāo)的安全要求。在系統(tǒng)創(chuàng)新方面,開發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案,將鈉電池和鋰電池按一定比例(2:1)進(jìn)其高功率、低溫性能好的優(yōu)勢(shì)。風(fēng)險(xiǎn)提示:鈉離子電池開發(fā)進(jìn)度不及預(yù)期,下游各環(huán)節(jié)需求不及預(yù)期,鋰價(jià)下滑導(dǎo)致鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度放緩。1.正極極片及鈉離子電池?聚陰離子正極材料2.鈉離子電池?普魯士藍(lán)類正極材料3.普魯士藍(lán)類正極材料及其制備方法及電化學(xué)儲(chǔ)能裝置?普魯士藍(lán)類正極材料4.正極片及其制備方法及鈉離子電池?普魯士藍(lán)類正極材料5.正極極片及鈉離子電池1.正極片及電化學(xué)電池?普魯士藍(lán)類正極材料2.正極活性材料、其制備方法及鈉離子電池?聚陰離子正極材料3.正極極片及鈉離子電池4.鈉離子電池專利快速增長(zhǎng)期:“無負(fù)極”技術(shù)、核殼結(jié)構(gòu)正極材料、金屬氧化物正極材料創(chuàng)新涌現(xiàn)1.鈉離子電池極片,其制備方法及含有該極片的鈉離子電池2.負(fù)極極片的處理方法、鈉金屬負(fù)極極片與電化學(xué)裝置3.平板式鈉金屬電池、電化學(xué)裝置4.電化學(xué)裝置、電子裝置?無負(fù)極活性材料負(fù)極極片設(shè)計(jì)5.鈉離子電池用正極材料及其制備方法?聚陰離子正極材料6.正極活性材料、電化學(xué)裝置與電子設(shè)備?磷酸基鈉鹽正極活性材料表面包覆金屬氧化物7.正極活性材料、正極片及鈉離子電池?過渡金屬氧化物正極材料8.正極活性材料、其制備方法及鈉離子電池?過渡金屬氧化物正極材料9.鈉金屬電池、電化學(xué)裝置?無負(fù)極活性材料,正極脫鈉形成負(fù)極活性材料10.鈉離子電池的負(fù)極極片、電化學(xué)裝置及電子設(shè)備?無負(fù)極活性材料負(fù)極極片設(shè)計(jì),正極脫鈉形成負(fù)極活性材料11.正極活性材料、電化學(xué)裝置與電子設(shè)備?核殼結(jié)構(gòu)正極活性材料,核層材料包括磷酸基鈉鹽材料,殼層材料包括導(dǎo)電聚合物資料來源:企知道,光大證券研究所電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源資料來源:寧德時(shí)代公眾號(hào)資料來源:寧德時(shí)代公眾號(hào)容百科技攜手寧德時(shí)代共同開發(fā)鈉離子電池,正極從普魯士白入手,同時(shí)布局層狀氧化物。根據(jù)容百科技2022年7月產(chǎn)品發(fā)布會(huì)展示,容百的鈉電正極產(chǎn)是層狀氧化物,產(chǎn)能3.6萬噸/年(截止2023Q2公司預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)萬噸級(jí)出貨,2025年達(dá)到10萬噸級(jí)出貨。其中層狀氧化物正極材料中鎳含量隨著成組電池能量密度的提升而逐漸提升,最高能到170-200Wh/kg,能量密度與高端磷酸鐵鋰電池相當(dāng)。資料來源:企知道,光大證券研究所高鎳產(chǎn)線兼容鈉電正極生產(chǎn),低成本路線切入儲(chǔ)能等市場(chǎng)。公司高鎳產(chǎn)線可兼容生產(chǎn)鈉離子正極材料與超高鎳材料等。公司長(zhǎng)期戰(zhàn)略布局,預(yù)計(jì)未來鈉電占比為10%。在下游應(yīng)用側(cè),公司定位鈉離子電池為低成本路線,主要切入儲(chǔ)能、兩輪車和小動(dòng)力等市場(chǎng)。風(fēng)險(xiǎn)提示:鈉離子電池正極產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度不及預(yù)期,下游鈉離子電池需求不及預(yù)期,鋰價(jià)下滑導(dǎo)致鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度放緩。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源Nimol%≥50資料來源:容百科技產(chǎn)品發(fā)布會(huì),光大證券研究所整理多年鈉電經(jīng)驗(yàn),院士推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。創(chuàng)立于2017年的中科海鈉,背后依托中國科學(xué)院物理研究所數(shù)十年的科研積淀,核心團(tuán)隊(duì)由中國工程院院士陳立泉、中國科學(xué)院物理研究所研究員胡勇勝牽頭,擁有20余項(xiàng)鈉離子電池核心發(fā)明專利,其中包括多項(xiàng)PCT國際專利,具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在產(chǎn)業(yè)化探索過程中,中科海鈉覆蓋了從關(guān)鍵核心材料到電芯制造,以及系統(tǒng)應(yīng)用先試先行的完整布局,并且在全球范圍內(nèi)率先建設(shè)投運(yùn)了包括低速電動(dòng)車、鈉離子電池儲(chǔ)能示范電站在內(nèi)的多個(gè)示范應(yīng)用,是鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的全球領(lǐng)軍企業(yè)。多方企業(yè)合作,率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。2021年12月23日,中科海鈉聯(lián)手三峽能源、三峽資本,在阜陽市建設(shè)5GWh鈉離子電池量產(chǎn)線,該項(xiàng)目總投資5.88億元,分兩期建設(shè),一期規(guī)劃1GWh,遠(yuǎn)期規(guī)劃30GWh全球先進(jìn)鈉離子電池規(guī)模量產(chǎn)線。2022年9月30日,一期全球首批量產(chǎn)1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線成功投運(yùn),實(shí)現(xiàn)了鈉離子電池從中試到量產(chǎn)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)換。生產(chǎn)線主要生產(chǎn)圓柱鋼殼和方形鋁殼電芯,該項(xiàng)目滿產(chǎn)后,圓柱鋼殼鈉離子電芯將達(dá)到4000萬只/年、方形鋁殼鈉離子電芯將達(dá)到98萬只/年。布局銅鐵錳正極,聯(lián)合華陽股份上下游協(xié)同發(fā)展。公司主要技術(shù)路線為銅鐵錳層狀氧化物,能量密度能達(dá)到140-150Wh/kg,循環(huán)壽命4000-5000次。同時(shí)公司與華陽股份攜手,在上游負(fù)極等材料進(jìn)行聯(lián)合開發(fā),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化降本。風(fēng)險(xiǎn)提示:鈉離子電池開發(fā)進(jìn)度不及預(yù)期,鈉離子電池正極產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度不及預(yù)期,下游各環(huán)節(jié)需求不及預(yù)期,鋰價(jià)下滑導(dǎo)致鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度放緩。電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源深化層狀氧化物正極材料研發(fā),拓展硬碳負(fù)極材料1.一種鈉離子二次電池負(fù)極材料及其制備方法和用途(CN105185997B)?硬碳負(fù)極材料,制備方法簡(jiǎn)單、原材料易得且成本極其低廉、生產(chǎn)效率高,適用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。2.一種銅基富鈉層狀氧化物材料及其制備方法和用途(CN104617288B)?層狀過渡氧化物正極材料,制備簡(jiǎn)單,原料資源豐富,成本低廉,是無污染的綠色材料,應(yīng)用該材料的電池,工作電壓和首周庫侖效率較高、循環(huán)穩(wěn)定、3.一種富鈉P2相層狀氧化物材料及其制備方法和用途(CN104795560B)?層狀過渡氧化物正極材料,制備簡(jiǎn)單,原料資源豐富,成本低廉,是無污染的綠色材料,應(yīng)用該材料的電池,工作電壓和首周庫侖效率較高、循環(huán)穩(wěn)定、2015-2016優(yōu)化電池設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng),研發(fā)陶瓷隔膜1.一種鈉離子電池電芯(CN211017288U)?正、負(fù)極極片表面改性涂層與隔膜發(fā)生熱融合形成界面粘連結(jié)構(gòu),能夠顯著提高極片與隔膜的結(jié)合強(qiáng)度,縮短了正負(fù)極極片之間的距離,進(jìn)而降低電池內(nèi)阻,減少大倍率時(shí)的發(fā)熱量。2.鈉離子電池組電壓一致性的控制方法和控制系統(tǒng)(CN110729798B)?通過該一致性判斷和控制方法,有效解決鈉離子電池組在循環(huán)使用過程中單體之間電壓不一致性問題,提高電池組實(shí)際使用容量和循環(huán)使用壽命。3.一種鈉離子電池陶瓷隔膜及鈉離子二次電池和應(yīng)用(CN109244314B)?鈉離子電池陶瓷隔膜包括:隔膜基體和至少涂敷于所述隔膜基體的一側(cè)表面之上的陶瓷粉涂層;通過使用具有鈉離子電導(dǎo)的陶瓷粉末涂覆,在提升了隔膜的安全性能的同時(shí),也提升了電池的循環(huán)性能。該鈉離子電池陶瓷隔膜提2020-2021聚焦鈦基負(fù)極材料、層狀氧化物正極材料研發(fā)1.鈉離子電池負(fù)極活性物質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用(CN103066265B)-2015?鈦基負(fù)極材料,具有較高的電位平臺(tái)(可以達(dá)到0.8~0.9V),有效避免金屬鈉在負(fù)極上沉積,還具有優(yōu)良的容量密度和庫侖效率(在C/10下首周放電容量大于180mAh/g,庫侖效率可達(dá)約84%)。2.堿金屬二次電池及其用的負(fù)極活性物質(zhì)、負(fù)極材料、負(fù)極和負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法(CN103378355B)-2016?鈦基負(fù)極材料,具有單相反應(yīng),在鈉離子電池中電壓范圍0.5~1.2V之間,在鋰離子電池中電壓范圍0.7-1.5V,有效避免鈉金屬在負(fù)極上沉積,還具有較高的容量(在C/10下首周放電容量大于120mAh/g)。3.鈉離子二次電池及其用的活性物質(zhì)、正負(fù)極及活性物質(zhì)的制備方法(CN103579605B)-2016?過渡金屬氧化物正極/鈦基負(fù)極,化學(xué)通式為:Na[MnA]TiO-δ,作為正極時(shí),儲(chǔ)鈉電壓在2.6~3.6V之間,平均電壓在3.0V;作為負(fù)極時(shí),儲(chǔ)鈉電壓在1.5~2.6V之間,平均電壓在2.0V;以此活性物質(zhì)分別為正極和負(fù)極構(gòu)建的全電池,其平均工作電壓為0.8V。4.一種層狀氧化物材料、制備方法、極片、二次電池和用途(CN104795552B)-2016?層狀氧化物正極材料,制造成本低廉,較高的首周充電容量,循環(huán)性能優(yōu)異,5.鈉離子二次電池及其用的層狀鈦酸鹽活性物質(zhì)、電極材料、正負(fù)極和活性物質(zhì)的制備方法(CN103456936B)-2016?鈦基負(fù)極材料,儲(chǔ)鈉電壓范圍0.4-1.2V,有效避免鈉金屬在負(fù)極上沉積的。研發(fā)復(fù)合碳負(fù)極材料,設(shè)計(jì)電池電芯結(jié)構(gòu)1.一種電池電芯組合支架(CN208835153U)-實(shí)用新型?通過電池電芯組合支架以解決二次電池組中的散熱和均熱問題,電池電芯組合支架,包括:散熱框、支撐框、電芯、極耳連接片和導(dǎo)熱緩沖片。2.鈉離子電池負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用(CN109148838B)?軟碳/硬碳復(fù)合碳負(fù)極材料,以資源豐富、價(jià)格低廉、可再生的木炭和/或竹炭為原料,并與成本較低的瀝青一起作為復(fù)合原料,兼顧了高容量和優(yōu)異的導(dǎo)電性能,制備工藝簡(jiǎn)單、無序度可調(diào)、產(chǎn)碳率高、適于大規(guī)模生產(chǎn)。3.一種可多次注液鈉離子電池(CN209169283U)-實(shí)用新型?通過將管狀注液蓋上端的密封口切除后向電池內(nèi)注入電解液,有效的避免了重復(fù)向電池內(nèi)注液在蓋板上開孔;此外通過注液蓋向電池內(nèi)注液,有效的避免直接在蓋板上開孔使金屬屑掉入電池內(nèi)造成的安全隱患。細(xì)化研發(fā),正極材料包覆、殘堿處理1.鈉離子電池儲(chǔ)能用電池箱(CN215578735U)-實(shí)用新型?提供了一種具備快速安裝及維護(hù),同時(shí)均衡電池箱內(nèi)部溫度的儲(chǔ)能電池箱。2.一種包覆結(jié)構(gòu)的鈉離子電池正極材料及其制備方法和應(yīng)用(CN109524649B)?提供了一種包覆結(jié)構(gòu)的鈉離子電池正極材料及其制備方法和應(yīng)用,通過使用氣相沉積法來包覆正極材料,使得包覆工藝更簡(jiǎn)單,包覆效果更好更均勻,更符合工業(yè)化生產(chǎn)。優(yōu)選的正極材料為過渡金屬氧化物。3.降低鈉離子電池層狀正極材料表面殘堿含量的方法及應(yīng)用(CN111370664B)?通過易揮發(fā)酸性氣體在氣氛回轉(zhuǎn)窯去除鈉離子電池層狀正極材料的表面殘堿,經(jīng)處理得到的層狀正極材料殘堿含量顯著降低,PH值減小,且容量與原材料相當(dāng),工藝流程簡(jiǎn)單,有利于提升材料的加工性能,易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。資料來源:企知道,光大證券研究所整理無煙煤龍頭具備更強(qiáng)負(fù)極技術(shù)積累,負(fù)極與中科海鈉合作形成協(xié)同。公司擁有較豐富的煤炭資源儲(chǔ)備,其中大部分為稀缺煤種無煙煤。公司煤炭產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定,行銷全國多個(gè)省市及用戶,與一批國內(nèi)大鋼廠、大電廠和國際大鋼鐵企業(yè)形成了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。公司依靠科技創(chuàng)新致力于實(shí)現(xiàn)煤的安全、綠色、智能化開采,全斷面硬巖快速掘進(jìn)機(jī)、掘錨護(hù)一體機(jī)等先進(jìn)裝備應(yīng)用,推動(dòng)單進(jìn)水平大幅提高。公司與中科海鈉共同投資的華鈉碳能項(xiàng)目持股45%,總投資約6000萬元。入股華陽股份,形成產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。公司持有中科海鈉7.75%股權(quán),與其在正負(fù)極和電芯生產(chǎn)上進(jìn)行密切合作,布局銅鐵錳層狀氧化物路線。21年4月中科海鈉和華陽股份合資建設(shè)2000噸鈉離子電池正負(fù)極材料產(chǎn)線,后續(xù)將擴(kuò)建至適配10GWh鈉電芯產(chǎn)能,22年底或23年初實(shí)現(xiàn)第一代鈉電池產(chǎn)品上市。2021年9月同多氟多簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,共同布局六氟磷酸鈉與負(fù)極材料。華陽股份同梧樹資本擬共建產(chǎn)業(yè)基金投資多氟多六氟磷酸鈉電解液公司,在上游原材料、電池、電解液方面達(dá)成合作,共筑新能源產(chǎn)業(yè)鏈,同時(shí)就電解液添加劑、負(fù)極材料、研究院和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域進(jìn)行項(xiàng)目開展。華陽股份產(chǎn)品均衡能量密度與循環(huán)壽命,兼顧兩輪電動(dòng)車市場(chǎng)以及儲(chǔ)能市場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用。不同于實(shí)驗(yàn)室里面的200Wh/kg鈉離子電池,華陽股份目前能量密電力設(shè)備新能源電力設(shè)備新能源和4000次循環(huán)。均衡了能量密度與循環(huán)壽命,在商業(yè)化開展中更進(jìn)一步。產(chǎn)能投產(chǎn)時(shí)間年末司資料來源:公司公告,截至2022年11月,光大證券研究所整理風(fēng)險(xiǎn)提示:鈉離子電池開發(fā)進(jìn)度不及預(yù)期,負(fù)極技術(shù)路徑選擇硬碳材料,下游各環(huán)節(jié)需求不及預(yù)期,鋰價(jià)下滑導(dǎo)致鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度放緩。高校技術(shù)合作,發(fā)力層狀氧化物。浙江鈉創(chuàng)新能源有限公司成立于2018年5月,技術(shù)來自上海交通大學(xué)馬紫峰教授組建的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。鈉創(chuàng)新能源聚焦于產(chǎn)業(yè)上游材料,核心產(chǎn)品為鈉離子電池正極材料和電解液,提供鈉離子電池電芯55℃,循環(huán)壽命超5000次,由鈉創(chuàng)新能源所開發(fā)的正極材料和電解液已通過國內(nèi)多家電池制造商驗(yàn)證。其正極材料以鈦酸鈉基層狀氧化物為主,近年在聚陰離子化合物正極材料領(lǐng)域取得進(jìn)展,開發(fā)有磷酸釩鈉和磷酸錳釩鈉。負(fù)極材借助鋰電企業(yè)力量,實(shí)現(xiàn)鈉離子電池量產(chǎn)。鈉創(chuàng)與維科技術(shù)在紹興簽訂深度合作戰(zhàn)略框架協(xié)議,致力于加快鈉電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。浙江鈉創(chuàng)與維科技術(shù)早在2019年就開展了合作,鈉創(chuàng)借用維科的產(chǎn)線進(jìn)行中試,生產(chǎn)出了第一批鈉電池。公司將在江西維科產(chǎn)業(yè)園建設(shè)鈉電產(chǎn)業(yè)化基地,初期擬建2GWh鈉電池生產(chǎn)線,主要面向低速車和儲(chǔ)能市場(chǎng)。該項(xiàng)目擬在22年開工,2023年6月實(shí)現(xiàn)
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