1、 證券研究報告證券研究報告 請務必閱讀正文之后第請務必閱讀正文之后第 30 頁起的免責條款和聲明頁起的免責條款和聲明 時機已至,花開在即時機已至,花開在即 儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 中信證券研究部中信證券研究部 核心觀點核心觀點 袁健聰袁健聰 新能源汽車行業 首席分析師 S1010517080005 汪浩汪浩 新能源汽車分析師 S1010518080005 吳威辰吳威辰 新能源汽車分析師 S1010521060001 鈉電池對比鋰電池各有優劣,此前因為能量密度受限和技術突破較慢導致商業鈉電池對比鋰電池各有優劣,此前因為能量密度受限和技術突破較慢導致商業化進度慢于鋰電池?;M度慢
2、于鋰電池。2020 年以來,伴隨儲能需求加速和鋰電池成本提升、供應年以來,伴隨儲能需求加速和鋰電池成本提升、供應鏈安全問題日益嚴重,鈉電池獲政策、產業、資本重點加持,預計商業化漸行鏈安全問題日益嚴重,鈉電池獲政策、產業、資本重點加持,預計商業化漸行漸至,中期規?;蜻_百億。重點關注產業鏈各環節龍頭漸至,中期規?;蜻_百億。重點關注產業鏈各環節龍頭。 緣起:鋰電池之外的選擇。緣起:鋰電池之外的選擇。鈉電池與鋰電池的工作原理相同,作為嵌脫式二次電池, 依靠鈉離子在電池正負極之間的移動來充放電。 鈉電池的封裝形態與制造工藝也與鋰離子電池差異不大,均可分為圓柱、軟包和方形硬殼三種形態,經過極片制造和電池裝
3、配裝備完成。 然而, 與鋰電池相比, 鈉電池有更好的倍率性能,適應溫域更寬,供應鏈安全性更高,不足在于能量密度低于鋰電池,且產業鏈商業化尚在初期。 空間:商業化漸行漸至,中期規?;蜻_百億級別??臻g:商業化漸行漸至,中期規?;蜻_百億級別。鈉電池與鋰電池幾乎同時起步,但由于能量密度限制及負極材料研發瓶頸,商業化進度慢于鋰電池。2020年以來,伴隨儲能需求高企 + 鋰電成本大幅提升 + 供應鏈安全問題日益嚴重,鈉電池獲得政策、 產業、 資本重點支持。 考慮鈉電池性能參數, 預計后續在儲能、二輪車、低速電動車上滲透率有望逐漸提升。目前,包括寧德時代、中科海鈉在內多家公司已經提出 2022-2023 年
4、實現中試、 產能落地的目標, 預計 2023 年開始產業商業化漸行漸至,預計到 2025 年國內市場或達百億元級別。 格局格局:產業初期,格局未定產業初期,格局未定。鈉電池因其結構與鋰電池相似,其產業鏈也大體相同。主要差異在于:1.正極材料采用鈉離子,并衍生出三種不同技術路線;2.負極材料以碳類為主,如硬碳、軟碳等;3.集流體可以更多采用鋁箔;4.電解液采用鈉鹽。 以目前鈉電池材料成本測算, 理論上鈉電池長期成本能做到 0.3元/Wh左右,具備一定性價比。目前,鈉電池尚且處于產業化初期,各環節參與公司除原有鋰電池對應公司外, 也有一些單純做鈉電池業務的新參與者, 尤其在一級市場項目居多,短期來
5、看雖然部分公司鈉電池參數領先,但整體格局確定尚早。 重點案例:重點案例:寧德時代與中科海鈉齊發力寧德時代與中科海鈉齊發力。目前全球從事鈉電池的公司數量快速增加,其中寧德時代與中科海鈉的產品商業化進程有望領先。寧德時代:2021年 7 月 29 日寧德時代發布的第一代鈉離子電池能量密度已經達到 160Wh,公司預期下一代鈉離子電池能量密度將超過 200Wh/kg,并計劃于 2023 年形成基本產業鏈,其創新開發的鋰-鈉混搭電池包開拓了鈉電池應用空間;中科海鈉:是國內第一家專業從事鈉電池研發企業, 得益于雄厚的專利技術積累率先實現量產,2021 年 6 月其與華陽股份合作開發的 1MVh 鈉離子電
6、池儲能系統已經正式投入運行。 風險因素:風險因素:全球儲能需求低于預期;其他儲能技術進展超預期;鋰電池成本下降超預期;鈉電池技術進步和產業化低于預期。 投資策略。投資策略。 在儲能需求快速增長, 以及鋰電池成本上升和供應鏈安全問題日益嚴重的背景下,鈉電池日益受到政策、產業、資本關注,商業化漸行漸至??紤]鈉電池產業的高成長性, 重點推薦: 1.鈉電池龍頭公司, 如寧德時代、 華陽股份 (中科海鈉的股東)、欣旺達等;2.上游材料環節重點公司,如容百科技、貝特瑞、璞泰來等。建議關注傳藝科技、鼎盛新材、振華新材。 新能源汽車新能源汽車行業行業 評級評級 強于大市(強于大市(維持維持) 新能源汽車新能源
7、汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 2 重點公司盈利預測、估值及投資評級重點公司盈利預測、估值及投資評級 簡稱簡稱 代碼代碼 收盤價收盤價(元)(元) EPS(元)(元) PE 評級評級 21A 22E 23E 21A 22E 23E 寧德時代 300750.SZ 522.64 6.83 10.15 17.09 76.52 51.49 30.58 買入 華陽股份 600348.SH 15.26 1.47 2.12 2.30 10.38 7.20 6.63 買入 傳藝科技 002866.SZ 23.33 0.57 -
8、- 40.93 - - 未評級 欣旺達 300207.SZ 29.27 0.53 0.83 1.45 55.23 35.27 20.19 買入 容百科技 688005.SH 130.84 2.03 4.03 6.52 64.45 32.47 20.07 買入 振華新材 688707.SH 75.5 0.93 2.07 2.83 81.18 35.78 26.31 未評級 鼎勝新材 603876.SH 46.37 0.88 0.77 1.00 52.69 60.22 46.37 未評級 貝特瑞 838185.BJ 82.78 2.97 3.37 4.69 27.87 24.56 17.65 買入
9、 璞泰來 603659.SH 83.01 2.52 3.76 5.62 32.94 22.08 14.77 買入 資料來源:Wind,中信證券研究部預測;傳藝科技、振華新材、鼎盛新材為 wind 一致預期 注:股價為 2022 年 7 月 1 日收盤價 uZcZtVeXhZkUjWpZeXoP6MbP9PpNoOnPnPjMnNrOkPrRsM7NrRwPuOtRpNxNqNmM 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 3 目錄目錄 緣起:鋰電池之外的選擇緣起:鋰電池之外的選擇 . 6 鋰電池同宗同源,工
10、作原理相近 . 6 生產工藝與鋰電相似,電池性能各有優劣 . 6 空間:接力鋰電,商業空間:接力鋰電,商業化在即化在即 . 8 復盤:鈉電池加速跟進,商業化在即 . 8 場景:儲能、低速交通應用潛力大 . 13 空間:啟動在即,25 年規?;蜻_百億 . 16 行業格局:產業初期,格局未定行業格局:產業初期,格局未定 . 18 產業鏈與鋰電池相似,理論成本顯著降低 . 18 產業鏈上游六大塊板,正極材料競爭格局變化較大 . 22 案例:寧德時代與中科海鈉齊發力案例:寧德時代與中科海鈉齊發力 . 24 寧德時代:鋰電巨頭切入,鈉電池產業鏈量產在即 . 24 中科海鈉:國內鈉電池先驅,產品領先 .
11、26 風險因素風險因素 . 29 投資策略投資策略 . 29 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 4 插圖目錄插圖目錄 圖 1:鈉離子電池工作原理 . 6 圖 2:鈉離子電池生產線原理 . 7 圖 3:鈉離子電芯經擠壓及針刺過程中集之后的狀態 . 8 圖 4:鈉離子電池發展歷程 . 8 圖 5:鈉與鋰全球豐度比較 . 10 圖 6:2021 年鋰資源全球分布前八位國家 . 10 圖 7:碳酸鈉與碳酸鋰價格對比 . 10 圖 8:鈉離子電池核心應用領域 . 14 圖 9:鈉電池在儲能領域的應用 . 14
12、 圖 10:寧德時代推出的 AB 電池解決方案 . 16 圖 11:2014-2021 年全球電化學儲能累計裝機規模及增速(GW) . 16 圖 12: 2021 年全球電化學儲能市場累計裝機規模構成 . 16 圖 13: 2010-2021 年中國電動兩輪車保有量(億輛)及增速 . 17 圖 14: 2017-2021 年中國電動兩輪車出口量(萬輛)及增速 . 17 圖 15:2014-2021 中國電動低速車產量(萬輛)及增速 . 17 圖 16:鈉離子電池產業鏈拆解 . 18 圖 17:2020 年鈉離子電芯成本分解 . 19 圖 18:鈉離子電池原材料成本分解 . 19 圖 19:鈉離
13、子電池與鋰離子電池成本對比. 21 圖 20:鈉離子電池產業鏈圖譜 . 22 圖 21:寧德時代鈉離子產業鏈布局 . 25 圖 22:中科海鈉下游客戶 . 26 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 5 表格目錄表格目錄 表 1:不同種類電池基本性能對比 . 7 表 2:不同種類電池基本性能對比 . 9 表 3:鈉離子電池相關政策匯總 . 10 表 4:鈉離子電池近期融資項目匯總 . 12 表 5:鈉電池企業近年來產品進展 . 12 表 6:鈉電池企業近年產品經營規劃與中試計劃 . 13 表 7:目前不
14、同儲能電池成本對比 . 15 表 8:鈉電池儲能應用示范項目 . 15 表 9:電動車電池重量對比 . 15 表 10:鈉電池市場空間測算 . 17 表 11:三種正極材料優劣對比 . 19 表 12:鈉鋰離子電池在材料體系上的差異. 20 表 13:鈉離子電池電解液體系分類 . 20 表 14:主要材料成本測算 . 21 表 15:正極細分行業領域公司鈉電池布局進程 . 22 表 16:負極細分行業領域公司鈉電池布局進程 . 23 表 17:現階段重點企業鈉離子電池布局情況 . 23 表 18:寧德時代鈉離子電池性能對比 . 25 表 19:中科海鈉融資情況 . 26 表 20:中科海鈉產品
15、總結 . 27 表 21:中科海鈉專利總結 . 28 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 6 緣起:鋰電池之外的選擇緣起:鋰電池之外的選擇 鋰電池同宗同源,鋰電池同宗同源,工作原理相近工作原理相近 鈉電池與鋰電池的工作原理鈉電池與鋰電池的工作原理相近相近。鈉和鋰同為 IV 族堿金屬元素,兩者的物理與化學性質非常相似, 因此, 鈉離子電池的工作原理也與鋰離子電池一樣, 作為嵌脫式二次電池,依靠鈉離子在電池正負極之間的移動來充放電。充電時,Na+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,同時電子經外電路由正極到達負
16、極完成充電過程;放電時 Na+和電子的移動路徑則與充電時相反。 圖 1:鈉離子電池工作原理 資料來源:中科海鈉官網 生生產工藝與鋰電相似,電池性能各有優劣產工藝與鋰電相似,電池性能各有優劣 鈉電池的生產工藝及生產線也與鋰電池類似。鈉電池的生產工藝及生產線也與鋰電池類似。從產品封裝形態上看,鈉電池與鋰電池類似,同樣可分為圓柱、軟包和方形硬殼三大類。兩種電池的制造工藝同樣分為極片制造和電池裝配兩部分,盡管由于鈉離子電池可以使用鋁箔作為負極集流體因而簡化了極耳焊接等工序,但兩者整體差異不大。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文
17、之后的免責條款和聲明 7 圖 2:鈉離子電池生產線原理 資料來源:胡勇勝等鈉離子電池科學與技術,中信證券研究部 鈉電池快充及低溫性能、安全性更好,但能量密度受限鈉電池快充及低溫性能、安全性更好,但能量密度受限。與鋰離子電池相比,鈉電池的優勢主要有三點:1、有更好的倍率性能,且能夠適應響應型儲能和規模供電。寧德時代研發的第一代鈉離子電池在常溫下充電 15 分鐘,電量即可達到 80%以上。2、鈉電池適應溫域更為寬廣,寧德時代的一代鈉電池在-20C 的低溫環境中也可以擁有 90%以上的放電保持率,而鋰離子電池在相同環境下放電保持率只有 70%左右。3、鈉離子電池更為安全,主要原因有二:第一,鈉作為鋰
18、的下一周期元素,化學性質更為穩定;第二,鈉離子電池的負極集流體使用的是穩定性更好的鋁箔,鈉離子電池可以完全放電至 0V 再進行運輸,提高了運輸安全性;第三,鈉離子電池的內阻比鋰離子電池高,在短路時發熱量更少;不足則主要是受限于鈉離子本身的離子性質,能量密度較低,目前市場上的鈉離子電池能量密度只有 80160Wh/kg,略好于鉛酸電池,而差于鋰離子電池。 表 1:不同種類電池基本性能對比 電池種類電池種類 鉛酸電池鉛酸電池 鈉離子電池鈉離子電池 三元鋰電池三元鋰電池 磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰電池 能量密度 3050Wh/kg 80160Wh/kg 180280Wh/kg 150-190 Wh/kg
19、電壓 2.1V 2.83.5V 3.04.5V 3.74.0V 壽命 300-500 次 3000+次 1000-2000 次 3000-6000 次 低溫性能(-20 放電保持率) 90% 75% 70% 安全性 優 良 一般 良 環保性能 差 優 優 優 資料來源:中國儲能網,中科海鈉官網,寧德時代鈉離子電池發布會,中信證券研究部 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 8 圖 3:鈉離子電芯經擠壓及針刺過程中集之后的狀態 資料來源:楊馨蓉等硬碳負極材料的熱穩定性及其鈉離子電池安全性能評測 空間:接力
20、鋰電,空間:接力鋰電,商業化在即商業化在即 復盤:鈉電池加速跟進,商業化在即復盤:鈉電池加速跟進,商業化在即 相比于鋰離子電池,鈉離子電池的發展歷程主要分為相比于鋰離子電池,鈉離子電池的發展歷程主要分為 3 個階段:個階段: 圖 4:鈉離子電池發展歷程 資料來源:Web of Science,中信證券研究部 階段一:同時起步。階段一:同時起步。20 世紀 70 年代,由于鈉鋰元素之間電化學性質極為相似,鈉離子電池與鋰離子電池研究同時起步。 階段二:鋰離子電池階段二:鋰離子電池率先開始商業化率先開始商業化。20 世紀 90 年代開始,鋰離子電池商業化進程逐漸快于鈉離子電池,主要因為:首先,從需求
21、角度,過去三十年全球電池需求主要來自于消費電池(如筆記本、手機等) 、動力電池(核心是汽車,以及部分兩輪車) ,這些品類在市場初期對電池的要求往往聚焦在高能量密度和使用壽命,因此鋰電池相比鈉電池在功能參數上更加適合;其次,從技術角度看,軟碳、石墨等碳基材料嵌鋰性能較好,但嵌鈉能力較弱,因而鋰電池從技術成熟度上更快進入產業化階段。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 9 表 2:不同種類電池基本性能對比 比較項目 鈉 鋰 原子序數 11 3 原子質量 22.99 6.94 電子構型 Ne3s1 He2s
22、1 密度 0.968 0.534 電負性 0.93 0.98 第一電離能(kJ/mol) 485.8 520.2 原子半徑(A) 1.86 1.52 離子半徑(A) 1.02 0.76 標準電極電位(V) -2.71 -3.04 資料來源:陳福平、曾樂才儲能用鈉離子電池的發展、中信證券研究部 在該階段鈉電池一直處于實驗室研究。在該階段鈉電池一直處于實驗室研究。但從 2010 年左右開始,關注鈉電池研究的公司有所增加,并嘗試建立示范性項目、產品,如 2011 年全球首家專注鈉離子電池工程化的英國 FARADION 公司成立。 階段階段三三:鈉離子電池:鈉離子電池發展提速,發展提速,各大鈉電池龍頭
23、中試線各大鈉電池龍頭中試線、規模產線、規模產線有望有望陸續落地,陸續落地,商商業化漸行漸至業化漸行漸至。2020 年起,鈉電池開始進入高速發展階段,主要因為: 1、 2020 年年開始開始全球碳中和一致預期全球碳中和一致預期逐漸逐漸形成, 加速電化學儲能需求。形成, 加速電化學儲能需求。 2021 年 7 月,歐盟委員會公布了“Fit for 55”一攬子提案,同年 10 月,英國發布凈零戰略和綠色工業革命十點計劃 ,此外,美國、俄羅斯、日本、韓國等均在碳中和與新能源規劃層面作出戰略指引,對于能源的限制收緊促進了電化學儲能的發展。 儲能領域,鈉電池相對性能提升。儲能領域,鈉電池相對性能提升。儲
24、能尤其是表前儲能更關注經濟性、安全性,而相對弱化能量密度,因此鈉電池綜合性能大幅提升。而與此同時,2010 年至今鈉電池技術更加成熟, 且逐漸出現一些小型示范項目, 成本進一步下降, 能量密度也有了明顯的提升,并且獲得工程可行性驗證。 2、鈉電池可以鈉電池可以減弱減弱鋰資源鋰資源供應鏈安全問題供應鏈安全問題。隨著全球電池需求量的增長,鋰資源的供應鏈安全問題愈發嚴峻。鋰資源的總量分布十分有限,地殼豐度 0.006%,且其資源空間分布不均,主要在澳洲和南美地區,我國的鋰資源儲量僅為全球的 6%。目前我國 80%的鋰資源供應依賴于進口,是全球鋰資源第一進口國,容易且一定程度上已經受貿易爭端影響。而我
25、國鈉資源儲量非常豐富,地殼豐度為 2.64%,且分布廣泛、價格穩定、提煉也更為簡單。 目前碳酸鋰價格大約漲至 45 萬元/噸, 而碳酸鈉價格大約在 2500-3000 元/噸,約為碳酸鋰價格的 1/150。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 10 圖 5:鈉與鋰全球豐度比較 圖 6:2021 年鋰資源全球分布前八位國家 資料來源:John Rumble 等CRC 化學與物理手冊第 102 版,中信證券研究部 資料來源:statista,中信證券研究部 圖 7:碳酸鈉與碳酸鋰價格對比 資料來源:Win
26、d,中信證券研究部 政策方面,全球范圍內對于鈉離子電池的支持政策開始增多。政策方面,全球范圍內對于鈉離子電池的支持政策開始增多。2020 年以來,多個國家出臺了加速鈉離子電池發展的政策, 我國 2022 年在 “十四五” 能源領域科技創新規劃與 “十四五”新型儲能發展實施方案中均提出發展鈉離子電池的要求,而 2021 年初,歐盟發布的 2030 電池創新路線圖 與 2020 年底美國能源局發布的 儲能大挑戰路線圖均強調鈉離子電池的重要性。 表 3:鈉離子電池相關政策匯總 政策時間政策時間 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 2022年4月2日 國家能源局和科學技術部印發的“十四五”能源領域科技
27、創新規劃 在儲能技術方面,研發長壽命、低成本、高安全的鋰離子電池,突破鉛碳電池專用模塊均衡和能量管理技術,開展高功率液流電池關鍵材料、電堆設計以及系統模塊的集成設計等研究,研發鈉離子電池、鈉離子電池、液態金屬電池、鈉硫電池、固態鋰離子電池、儲能型鋰硫電池、水系電池等新一代高性能儲能技術,開發儲熱蓄冷、儲氫、機械儲能等儲能技術。 2022 年 3 月22 日 發改委、能源局印發的關于“十四五”新型儲能發展實施方案 開展鈉離子電池鈉離子電池、新型鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等關鍵核心技術、裝備和集成優化設計研究,集中攻關超導、超級電容等儲能技術,研發儲備液態
28、金屬電池、固態鋰離子電池、金屬空氣電池等新一代高能量密度儲能技術。 2.64%0.01%0.00%0.50%1.00%1.50%2.00%2.50%3.00%鈉鋰智利澳大利亞阿根廷中國美國津巴布韋巴西葡萄牙0.00500.001,000.001,500.002,000.002,500.003,000.003,500.004,000.000.00100,000.00200,000.00300,000.00400,000.00500,000.00600,000.00(停止)現貨價:碳酸鋰(電池級):國內價格:碳酸鋰99.5%電:國產市場價(中間價):重質純堿:全國 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能
29、行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 11 政策時間政策時間 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 2022年4月2日 國家能源局和科學技術部印發的“十四五”能源領域科技創新規劃 在儲能技術方面,研發長壽命、低成本、高安全的鋰離子電池,突破鉛碳電池專用模塊均衡和能量管理技術,開展高功率液流電池關鍵材料、電堆設計以及系統模塊的集成設計等研究,研發鈉離子電池、鈉離子電池、液態金屬電池、鈉硫電池、固態鋰離子電池、儲能型鋰硫電池、水系電池等新一代高性能儲能技術,開發儲熱蓄冷、儲氫、機械儲能等儲能技術。 2022 年 3 月22 日 發改委、能源
30、局印發的關于“十四五”新型儲能發展實施方案 開展鈉離子電池鈉離子電池、新型鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等關鍵核心技術、裝備和集成優化設計研究,集中攻關超導、超級電容等儲能技術,研發儲備液態金屬電池、固態鋰離子電池、金屬空氣電池等新一代高能量密度儲能技術。 2021 年 8 月 工信部發布關于政協第十三屆全國委員會第四次會議第 4815 號(工交郵電類 523 號)提案答復的函 將適時開展鈉離子電池鈉離子電池標準制定,并在標準立項、標準報批等環節予以支持。同時,根據國家政策和產業動態,結合相關標準研究有關鈉離子電池行業規范政策,引導產業健康有序發展。這意味
31、著鈉離子電池有望迎來國家政策支持,商業化進程有望獲得政策助力。根據“十四五”規劃及相關政策文件要求,加強布局,從促進前沿技術攻關、完善配套政策、開拓市場應用等多方面著手,做好頂層設計,健全產業政策,統籌引導鈉離子電池產業高質量發展。 2021 年 4 月 國家發展改革委、國家能源局發布了關于加快推動新型儲能發展的指導意見 指導意見具體內容的“推動技術進步,壯大儲能產業體系”部分,第一次確切地提到了鈉離子電池鈉離子電池:“加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規?;囼炇痉?,以需求為導向,探索開展儲氫、儲熱及其他創新儲能技術的研究和示范應用?!?2021 年 1 月 歐盟發布2030 電池創新路線圖
32、 路線圖認為傳統的鉛、新貴的鋰、鎳系和鈉基電池鈉基電池,不同種類的電池都有適合于特定應用的優點,沒有一種電池或技術能滿足全部應用要求,路線圖將重點放在各種關鍵應用,確定需要改進的關鍵電池性能,以滿足未來應用的需求 2020 年 12 月 美國能源部(DOE)儲能大挑戰路線圖 報告中重點探討了儲能領域三個不同的技術方向,包括:雙向電力儲能技術,化學儲能和熱儲能技術,靈活性電源和可控負荷,其中在雙向電力儲能技術中重點探討分析了鋰離子電池、鈉系(含鈉離子、鈉基金屬電池)二次電池鈉系(含鈉離子、鈉基金屬電池)二次電池、鉛酸電池、鋅體系二次電池、還包括其他金屬(鎂、鋁)體系電池、液流電池、可充電燃料電池
33、、電化學電容器在內的電化學儲能技術以及抽水蓄能、壓縮空氣、液態空氣、重力儲能等機械儲能技術。 2017 年 10 月 國家能源局科技司牽頭,電力司、新能源司、市場監管司參加的起草關于促進儲能產業與技術發展的指導意見 指導意見指出,近年來,我國儲能呈現多元發展的良好態勢:、鈉硫電池鈉硫電池、液流電池等儲能技術研發應用加速;儲熱、儲冷、儲氫技術也取得了一定進展。我國儲能技術總體上已經初步具備了產業化的基礎。 資料來源:工信部、發改委等相關政府機構網站,中信證券研究部 資本方面,資本方面,2021 年年開始開始鈉電池企業融資進展迅速。鈉電池企業融資進展迅速。2021 年之前,中科海納完成天使輪與 P
34、re-A 輪融資,2021 年以來,眾多鈉離子電池企業實現募投,中科海納共完成三輪融資,估值從提升 2021 年初約 5 億元提升至 2022 年年中 60 億以上,并與華陽股份合作設立鈉離子電芯項目;鈉創新能源接受浙江醫藥投資打造鈉離子電池系統創新企業;眾鈉能源則完成兩輪融資,2022 年 3 月由碧桂園獨家投資擴充研發團隊。此外,中科海鈉等公司已經設置 ipo 時間表,進一步擴充其資本。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 12 表 4:鈉離子電池近期融資項目匯總 融資時間融資時間 融資企業融資企
35、業 融資具體信息融資具體信息 2021 年 3 月 中科海鈉 中科海鈉宣布完成數億元級 A 輪融資,投資方為梧桐樹資本,本輪融資將用于搭建年產能 2000 噸的鈉離子電池正、負極材料生產線。 2021 年 11 月 鈉創新能源 浙江醫藥參股的鈉創新能源聚焦鈉離子電池技術創新與工程化,致力打造具有全球影響力的鈉離子電池系統創新企業 2021 年末 中科海鈉 華陽股份通過蘇州梧桐嘉裕一號股權投資基金持有中科海鈉股權,同時公司與中科海鈉合作建設鈉離子電芯項目在 2022 年 1 月舉行簽約儀式,這是國內首條鈉離子電芯中試轉產業化產線 2021 年末 眾鈉能源 眾鈉能源完成新一輪數千萬元融資,領投方為
36、同創偉業,蘇民資本、一汽力合及鑫睿資本聯合跟投,本輪資金將主要用于材料中試、電芯設計開發及科研團隊擴充 2022 年 3 月 眾鈉能源 眾鈉能源宣布完成由碧桂園創投獨家領投的新一輪融資,本輪資金主要用于擴充研發及量產技術團隊 2022 年 4 月 中科海鈉 華為旗下投資公司深圳哈勃投資參股鈉離子電池研發商中科海鈉,公司注冊資本增至約 3095 萬元人民幣。變更后,哈勃投資持股比例約為 13.33%,為公司第三大股東 2022 年 4 月 Altris 瑞典電池開發商和制造商 Northvolt,以及由歐盟共同出資的 EIT InnoEnergy 投資的 960 萬歐元,確保了 Altris 將
37、公司的創新電池正極材料Fennac 的生產規模擴大到 2000 噸,使 1GWh 鈉離子電池的進一步開發得以進行 資料來源:中科海納官網、鈉創新能源官網、眾納能源公司調研,Altris 官網,中信證券研究部 產品方面,產品方面,預計預計 2023 年年各大鈉電池龍頭中試線、規模產線將陸續落地各大鈉電池龍頭中試線、規模產線將陸續落地,行業規模開,行業規模開始增長始增長。近年來,鈉電池實際產業化加速,鈉離子電池相關產品逐漸問世,相關技術水平不斷提升。2021 年 6 月,中科海納聯合中科院物理所聯合打造全球首套 1MWh 鈉離子儲能系統;2022 年 1 月,太陽能設備制造商 Blueetti P
38、ower Inc 發布了全球首臺鈉離子太陽能發電機 Bluetti NA300B480;此外,日本電氣玻璃公司與美國 Natron Energy 公司近期均研發出性能更好的鈉離子電池,研究成果還在繼續優化中。 表 5:鈉電池企業近年來產品進展 公司名稱公司名稱 產品圖示產品圖示 產品參數產品參數 Blueetti Power Inc 鈉離子太陽能發電機 Bluetti NA300B480,在 2022年 1 月 5 日的 CES2022 中展示,NA300 提供的容量為 3000Wh,支持 2 個 B480 電池模塊(每個4800Wh),總容量達到 12600Wh 日本電氣玻璃公司 日本電氣硝
39、子開發出了不使用稀有金屬的全固態電池。其機制是依靠鈉離子在電極之間移動來實現充放電,還將電解液換成不可燃的固態電解質,提高了安全性 Natron Energy BlueTray 4000 采用標準 1U19 英寸機架式配置,在48V 直流電下可放電 2 分鐘,峰值功率為 6kW,工作功率為 4kW,可在 8 分鐘內充滿電,并且可以循環50000次以上。 BlueTray 基于核心普魯士藍電池技術,已通過 UL 認證并可供購買 中科海納 2021 年 6 月 28 日,由中科海鈉和中科院物理所聯合打造的全球首套 1MWh 鈉離子儲能系統在山西太原正式投運。該項目是中國科學院 A 類戰略性先導科技
40、專項大規模儲能關鍵技術與應用示范項目,該系統以鈉離子電池為儲能主體,結合市電、光伏和充電設施形成微網系統,可根據需求與公共電網智能互動 資料來源:寧德時代公告、華陽股份公告、興儲世紀科技股份官網、眾鈉能源公司訪談,中信證券研究部 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 13 量產方面,量產方面,眾多電池龍頭提出眾多電池龍頭提出 2023 年產能落地與量產計劃。年產能落地與量產計劃。具體來看,1、以寧德時代為代表的企業發布公告,預計在 2023 年將完成鈉離子電池的重大產業鏈突破。2、傳藝科技、鵬輝能源、派
41、能科技等產品已進入中試或相關客戶測試中,中石油發布鈉電池相關項目的招標工作。 表 6:鈉電池企業近年產品經營規劃與中試計劃 公司名稱公司名稱 產能規劃產能規劃/中試計劃中試計劃 寧德時代 下一代鈉離子電池能量密度將突破 200Wh/kg, 已經開始進行鈉離子電池的產業化布局,計劃于 2023 年形成基本產業鏈 華陽股份&中科海納 華陽股份和中科海納計劃建立自己的電池 PACK 廠,終端產品鈉離子電池計劃在2022 年年底或 2023 年年初面世,2023 年擴產至 10GWh 鈉離子電池正、負極材料生產線 興儲世紀科技股份 2022 年 3 月改組成都研究院為鈉離子電池研究院, 賦能鈉離子電池
42、及關鍵材料研發。預計 2023 年 6 月前將完成鈉離子電池,方形鋁殼電芯的中試小批量生產。2023 年到 2024 年將孵化推進 1GWh 鈉離子電池的生產 眾鈉能源 協同多方產業資源,形成覆蓋正負極材料、電芯、PACK 及儲能示范項目的中試布局,完善商業化落地閉環,并打造全球首家鈉電零碳產業園,2023 年將進入量產階段并形成基本產業鏈 傳藝科技 公司技術儲備和產品驗證是領先水平,目前已經完成小試,2022 年完成中試,2023年 4 月完成產能建設 鵬輝能源 已做出鈉離子電池樣品(采用磷酸鹽類鈉正極與硬碳體系負極),正處于中試階段; 派能科技 開發的第一代鈉離子電池產品也已完成小試 中石
43、油 中石油發布鈉離子電池及儲能裝置開發與應用項目招標。對鈉離子電池技術進行研究開發, 一是在滿足循環 5000 次以上、-2060耐溫寬的正負極電極材料研發,二是在電芯產品研發、實現鈉電電芯批量制備,第三要開發電池管理系統與能量管理系統、電池模組集成技術等,最終要開發出安全穩定運行的低成本百千瓦級鈉電儲能裝備,實現 50kW/100kWh 的鈉離子集裝箱式儲能裝備在油田場景下的應用示范 翔豐華 針對鈉離子電池開發了高性能硬碳負極材料,在相關客戶測試中 資料來源:寧德時代公告,Nature Energy,華陽股份公告,興儲世紀科技股份官網,眾鈉能源公司訪談,傳藝科技公司訪談,鵬輝能源公告,派能科
44、技公告,中石油公告,翔豐華公告,中信證券研究部 場景:場景:儲能、低速交通應用潛力大儲能、低速交通應用潛力大 納電池納電池在能量密度需求不高且對成本和安全性較為敏感的領域應用潛力較大。在能量密度需求不高且對成本和安全性較為敏感的領域應用潛力較大。與鋰電池相比,鈉電池的單位成本更低,安全性更強,但受限于鈉元素本身的直徑影響,其能量密度要低于鋰離子電池。因此鈉離子電池在對能量密度需求不高,但對成本相對敏感的領域應用潛力更大,如分布式電網儲能、兩輪車、低速交通工具等。目前,儲能電站主要存在于可再生能源接入、家庭和工業儲能、5G 通信基站和數據中心等,低速交通工具主要包括低速電動車、電動自行車、電動船
45、舶和公共汽車與大巴。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 14 圖 8:鈉離子電池核心應用領域 資料來源:中科海鈉官網,中信證券研究部 1、 儲能: 安全性和成本優勢提高鈉電池儲能市場競爭力。、 儲能: 安全性和成本優勢提高鈉電池儲能市場競爭力。儲能領域近些年發展較快,與鋰電池相比,鈉電池安全可靠,成本更低,對鋰電池在儲能領域的替代性較強;與鉛酸電池相比,盡管鉛酸電池的成本更低,但其使用壽命過短,以全生命周期來看,度電成本并不低,性價比不如鈉離子電池。 綜合來看,鈉電池不僅在能量密度上出現了技術上的突
46、破,也具有成本更低、安全性能良好的優勢,更匹配規模儲能的應用場景,為鈉電池的發展創造了巨大空間。鋰電池的理論體積比容量是鈉電池的 1.8 倍,也就是說相同容量的電池,鈉離子電池的理論體積是鋰離子電池的 1.8 倍,因此在對體積較為敏感的家用儲能領域,鈉電池的替代能力要低于規模儲能。 圖 9:鈉電池在儲能領域的應用 資料來源:胡勇勝等鈉離子電池儲能技術及經濟性分析 ,中信證券研究部 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 15 表 7:目前不同儲能電池成本對比 鋰離子電池鋰離子電池 鉛酸電池鉛酸電池 液流電
47、池液流電池 鈉硫電池鈉硫電池 使用壽命 10 年 1 年 20 年 8 年 轉換效率 90% 80% 70% 85% 初始投資(元/KWh) 2000 1200 8000 7000 全生命周期度電成本(發電時長=1200h)(元/KWh) 0.66 4.27 2.90 3.70 資料來源:風電頭條等,中信證券研究部 表 8:鈉電池儲能應用示范項目 時間時間 主導企業主導企業 合作廠家合作廠家 項目參數項目參數 項目狀態項目狀態 2018 中科海鈉 自研 5kWh 已完成 2019.03 中科海鈉 中國科學院物理研究所長三角研究中心 30kW/100kWh 持續推進 2020.07 中科海鈉 華
48、陽股份 2MW/1MWh 已交付投入運行 資料來源:CNESA,中信證券研究部 2、低速車:成本優勢及高安全性加持,鈉電池有望在電動兩輪車領域大展身手。、低速車:成本優勢及高安全性加持,鈉電池有望在電動兩輪車領域大展身手。新國標出臺后, 兩輪車整車重量不得超過 55kg, 這一新規迫使廠家在選用兩輪車電池時把電池重量作為重要的考量因素,同時,安全性和電池成本同樣是市場重視的兩大要素。與鉛酸電池相比,鈉電池重量更輕,大約是相同容量的鉛酸電池的 1/3;與鋰電池相比,鈉電池安全性更強,成本也更為低廉。綜合來看,鈉電池更為符合電動兩輪車市場的需求。后續鈉電池全面推開后,有望成為電動兩輪車的新選擇。
49、表 9:電動車電池重量對比 鉛酸電池鉛酸電池 鋰離子電池鋰離子電池 鈉離子電池鈉離子電池 能量密度(Wh/kg) 3050Wh/kg 180280Wh/kg 80160Wh/kg 電動兩輪車電池重量 1030kg 25kg 312kg 低速電動車電池重量 70300kg 1348kg 21100kg 資料來源:中國儲能網、中科海鈉官網、寧德時代鈉離子電池發布會、中信證券研究部測算 寧德時代推出寧德時代推出 AB 混合集成方案,拓展動力電池應用場景?;旌霞煞桨?,拓展動力電池應用場景。盡管鈉離子電池在動力電池應用上具有能量密度上的短板,但由于其具有高功率和低溫性能優勢,寧德時代在第一代鈉離子發布
50、會上創造性地提出了 AB 電池解決方案,將鈉離子電池和鋰離子電池按一定比例混搭后集成到同一個電池系統中, 通過BMS精準算法進行不同電池體系的均衡控制,兼采所長,拓展了鈉離子電池在動力電池領域的應用場景。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 16 圖 10:寧德時代推出的 AB 電池解決方案 資料來源:寧德時代官網 空間:啟動在即,空間:啟動在即,2 20 02 25 5 年規?;蜻_百億年規?;蜻_百億 儲能:行業高速發展,電化學儲能是應用范圍最為廣泛、發展潛力最大的儲能技術。儲能:行業高速發展,電化學
51、儲能是應用范圍最為廣泛、發展潛力最大的儲能技術。全球新能源發電規模大幅增長,電化學儲能裝機規模一直保持高速增長的趨勢,未來隨著分布式光伏、分散式風電等分布式能源的大規模推廣,電化學儲能行業將面臨更廣闊的市場機遇。 圖 11:2014-2021 年全球電化學儲能累計裝機規模及增速(GW) 圖 12: 2021 年全球電化學儲能市場累計裝機規模構成 資料來源:CNESA,中信證券研究部 資料來源:2022 儲能產業應用研究報告(中國化學與物理電源行業協會) ,中信證券研究部 動力電池領域:動力電池領域:電動摩托市場將迎來換車高峰期電動摩托市場將迎來換車高峰期,低速車應用開啟鈉電池增長空間。,低速車
52、應用開啟鈉電池增長空間。目前中國電動兩輪車的保有量為 2.5-3 億臺。 2019 年開始實施的新國標對電動兩輪車進行了更加明確的規定, 考慮到各城市 3-5 年的響應時間, 2021-2023 年預計將為換車高峰期,電動兩輪車的需求可能在 2023 年達到頂峰。同時中國電動兩輪車出口量不斷增加,2020年增速達到 34.8%,進一步助推行業發展;而在低速電動車領域,2016 年全國四輪電動車產量突破百萬,達到 116.9 萬輛,2017 年受國標草案不明朗影響增速放緩,產量 133.5萬輛,之后受行業整頓影響,產量開始縮減,至 2021 年產量僅為 32 萬輛。2021 年純0.00%20.
53、00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%140.00%05101520252014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021累計裝機規模同比增長93.9%2.2%2.0%1.1%鋰離子電池鉛酸電池鈉基電池液流電池 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 17 電動乘用車技術條件 (征求意見稿)出臺,預計后續低速電動車產量將迎來上升趨勢,為鈉電池帶來增長空間。 圖 13: 2010-2021 年中國電動兩輪車保有量(億輛)及增速 圖 14: 2017
54、-2021 年中國電動兩輪車出口量(萬輛)及增速 資料來源:智研咨詢,中信證券研究部 資料來源:彭博,愛瑪科技招股說明書,海關總署,中信證券研究部 圖 15:2014-2021 中國電動低速車產量(萬輛)及增速 資料來源:胡勇勝等鈉離子電池科學與技術,中信證券研究部 我們測算,2025 年上述三大應用領域潛在總需求達 190GWh。2023 年年隨著隨著各大鈉電各大鈉電池龍頭中試線、規模產線池龍頭中試線、規模產線陸續落地,陸續落地,預計鈉電池市場預計鈉電池市場規模約規模約十億十億元元左右左右,到,到 2025 年,年,預預計計鈉電池市場空間鈉電池市場空間或或達百億達百億元級別元級別。 表 10
55、:鈉電池市場空間測算 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 儲能領域 需求空間(GWh) 8 10 20 40 80 電動兩輪車 電動兩輪車需求空間(GWh) 54.13 64.96 77.95 93.54 102.89 增長率 20% 20% 20% 10% 10% 低速電動車 低速電動車(萬輛) 32.00 36.80 55.20 82.80 107.64 增長率 15% 50% 50% 30% 10% 單車平均帶電量(KWh) 6 6 6 6 6 低速電動車需求空間(GWh) 1.92 2.21 3.31 4.97 6.46 三大應用場景總需求量(GWh) 64.0
56、5 77.16 101.26 138.5 189.35 資料來源:EVTank、GGII、乘聯會、中信證券研究部測算 0%5%10%15%20%25%01234保有量(億輛)增速0%5%10%15%20%25%30%35%40%02004006008001,0001,2001,4001,6001,80020172018201920202021出口量(萬輛)增速-80%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%02040608010012014016020142015201620172018201920202021產量(萬輛)增速 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研
57、究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 18 行業格局:行業格局:產業初期,格局未定產業初期,格局未定 產業鏈與鋰電池相似,產業鏈與鋰電池相似,理論成本顯著降低理論成本顯著降低 由于鈉離子電池與鋰離子電池在結構上的相似性,兩者的產業鏈也較為相似。由于鈉離子電池與鋰離子電池在結構上的相似性,兩者的產業鏈也較為相似。鈉離子電池的生產流程仍然是從原材料加工成電池單體,然后組裝得到電池包,進一步進入下游應用領域??v觀鈉離子電池的產業鏈,上游端產業主要涉及電池制備的原材料,包含電池正極材料、負極材料、鈉鹽、集流體;中游涉及電解液、隔膜的制備以及電池整體制造,產
58、業下游的應用場景主要分動力和儲能兩大領域。 圖 16:鈉離子電池產業鏈拆解 資料來源:CNESA,中信證券研究部 與鋰離子電池相似,鈉離子電池成本中最重要的是原材料成本。與鋰離子電池相似,鈉離子電池成本中最重要的是原材料成本。據胡勇勝等在鈉離子科學與技術 一書中的測算, 鈉離子電池的原材料占電芯成本的 60%, 人工成本占 14%,設備折舊成本占 13%。與鋰離子電池不同的是,鈉離子電池的原材料成本中正極材料成本占比下降到了 32%,其主要原因是鈉鹽比鋰鹽的價格更為低廉。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款
59、和聲明 19 圖 17:2020 年鈉離子電芯成本分解 圖 18:鈉離子電池原材料成本分解 資料來源:胡勇勝等鈉離子電池科學與技術 ,中信證券研究部 資料來源:胡勇勝等鈉離子電池科學與技術 ,中信證券研究部 與鋰電池區別與鋰電池區別 1:正極材料正極材料方面,鈉電池多種正極材料選擇催生了三種技術路線。方面,鈉電池多種正極材料選擇催生了三種技術路線。由于鈉離子電池發展時間較短,正負極材料的選擇范圍也較為廣泛。目前,層狀金屬氧化物是比較主流的正極材料,合成簡單,但是原料相對更貴,中科海鈉、鈉創新能源都是使用這類正極材料,其中中科海鈉與華陽股份深度合作,使用的是銅錳鐵鈉氧化物,而浙江醫藥參股的鈉創新
60、能源采用的正極材料則是鐵酸鈉;與另外兩家公司選擇不同,寧德時代正極材料有兩種路線,分別是普魯士白(亞鐵氰化亞鐵)和層狀氧化物,其推出的第一代鈉電池則選擇了克容量較高的普魯士白材料,并對材料體相結構進行了電荷重排,普魯士白材料體系的特點是合成簡單但質量把控較難;此外,國外用的比較多的正極材料是復磷酸釩鈉,優勢是循環性能好,缺點是能量密度小,釩貴且有毒,目前國內暫沒有團隊用該材料。 表 11:三種正極材料優劣對比 產品產品 過度金屬氧化物過度金屬氧化物 聚陰離子化合物聚陰離子化合物 普魯士白普魯士白 代表性產品 NaFeO2, Na2/3MnO2 Na3V2(PO4)3, NaFePO4 Na2M
61、nFe(CN)6 zH2O 優勢 合成方便, 結構簡單, 比容量和電壓平臺較高 電壓平臺高,框架結構穩定,具有良好的熱穩定性、 安全性和循環性 比容量高 劣勢 循環穩定性有待提高, 部分層狀金屬氧化物耐水性不佳。 理論比容量較低, 導電性不佳 循環穩定和熱穩定性相對較差 資料來源:張寧等鈉離子電池關鍵電極材料研究進展,中信證券研究部 與鋰電池區別與鋰電池區別 2:負極材料,:負極材料,鈉離子電池負極材料鈉離子電池負極材料以碳類等為主以碳類等為主。由于鈉離子無法像鋰離子一樣在石墨層間自由穿梭, 因此鈉離子電池的負極材料不再是石墨, 而是有碳類 (硬碳、軟碳等) 、合金類(Sn、Sb 等) 、過渡
62、金屬氧化物、鈉-過渡金屬磷酸鹽(NaTiOPO4)等,其中無定形碳(包括軟碳和硬碳)是目前市場上最有商業化潛能的負極材料,中科海鈉開發出了無煙煤基無定形碳材料,對無煙煤進行粉碎碳化后使用;寧德時代也開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料,與軟碳區別不大。 與鋰電池區別與鋰電池區別 3:集流體方面,鈉離子電池選擇的是成本更為低廉的鋁箔。集流體方面,鈉離子電池選擇的是成本更為低廉的鋁箔。鋰電池以石墨為負極,由于鋁制集流體在低電位下易與鋰發生合金化反應而被消耗,因此鋰電池負原材料人工設備折舊能源消耗質量/環境管理費用正極負極電解液隔膜其他 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電
63、池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 20 極集流體為銅箔,而鈉離子電池在更換負極材料后則沒有這個擔憂,因此可以選擇鋁箔為正負極集流體。 表 12:鈉鋰離子電池在材料體系上的差異 鈉離子電池鈉離子電池 鋰離子電池鋰離子電池 正極材料 鈉過渡金屬氧化物、 鈉過渡金屬磷酸鹽、 鈉過渡金屬硫酸鹽、鈉過渡金屬普魯士藍類化合物 鈷酸鋰、三元材料 、錳酸鋰和磷酸鐵鋰等 負極材料 碳類(無定形碳)、合金類、過度金屬氧化物、鈉-過度金屬磷酸鹽 石墨 負極集流體 鋁箔 銅箔 電解液 鈉鹽+溶劑 鋰鹽+溶劑 隔膜 PP、PE、PP/PE 以及 PP/PE/PP 隔膜、陶瓷隔膜、涂膠隔膜
64、資料來源:中科海鈉官網、中信證券研究部 與鋰電池區別與鋰電池區別 4:電解液方面,鈉電池采用六氟磷酸鈉作為電解液中的鈉鹽。:電解液方面,鈉電池采用六氟磷酸鈉作為電解液中的鈉鹽。電解液在鈉離子電池中起到傳導鈉離子的作用,一般由鈉鹽、溶劑和添加劑組成,其中鈉鹽是鈉離子的主要提供者。鈉離子電池電解質可以分為液體電解質、固液復合電解質和固體電解質三大類,其中液體電解質又分為水系電解質、有機液體電解質和離子液體電解質。 表 13:鈉離子電池電解液體系分類 舉例舉例 優勢優勢 非 水系 鈉離 子電池 有機液體電解質 碳酸酯電解質/醚類電解質 碳酸酯電解質中的 EC 和 PC 溶劑電化學窗口寬、 介電常數大
65、、化學穩定性好;醚類電解質抗氧化還原能力更強 離子液體電解質 咪唑、吡咯烷陽離子以及雙三氟甲磺酰亞胺和雙氟磺酰亞胺陰離子等 可設計性好;電化學窗口寬;安全性能高 水 系離 子鈉 電池 水系電解質 安全性更強;資源豐富;效率和能量密度更高;生產工序更簡單 資料來源:劉雙等水系鈉離子電池電極材料研究進展,胡勇勝等非水系鈉離子電池的電解質研究進展,中信證券研究部 現有鈉鹽性質仍需不斷優化?,F有鈉鹽性質仍需不斷優化。與鋰鹽相比,鈉鹽存在擴散速率小、發生的化學反應復雜等問題。目前,常用的鈉鹽主要有六氟磷酸鈉、高氯酸鈉和雙三氟甲烷磺酰亞胺鈉等,但高氯酸鈉毒性高、 雙三氟甲烷磺酰亞胺鈉對鋁箔有腐蝕性、 六氟
66、磷酸鈉易分解和水解等,如果想要優化鈉離子電池性能,還需要尋找高性能的鈉鹽。 鈉離子電池的電解質溶劑、鈉離子電池的電解質溶劑、隔膜隔膜與鋰離子電池相比變化不大,復用率較高,與鋰離子電池相比變化不大,復用率較高,行業競爭行業競爭格局預期格局預期也也基本保持不變?;颈3植蛔?。 不同選材材料成本不同,不同選材材料成本不同,鈉電池主要材料鈉電池主要材料理論成本低至理論成本低至 0.3 元元/Wh。不同正極材料的選材成本不同,中科海鈉所使用的銅錳鐵鈉化合物單位成本更低,但比容量略差于普魯士白化合物和層狀化合物;負極材料方面,由于無煙煤成本低至平均 1800 元/噸,因此中科海鈉使用的無煙煤基鈉離子電池負
67、極材料單位成本顯著低于其他材料;與鋰離子電池相比,鈉離子電池所使用的鋁箔集流體價格更低,約為 4 萬元/噸,因此根據我們測算鈉離子電池主要材料成本可以低至 0.3 元/Wh。 此外, 中科海納的測算結果顯示, 相對于鋰離子電池,鈉離子電池在原材料成本方面的明顯優化后,整體材料成本可以下降 30%-40%。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 21 圖 19:鈉離子電池與鋰離子電池成本對比 資料來源:中科海納官網 表 14:主要材料成本測算 鈉離子電池鈉離子電池 三元鋰離子電池三元鋰離子電池 正極材料正
68、極材料 銅錳鐵鈉氧化物銅錳鐵鈉氧化物 普魯士白類普魯士白類 鎳鐵基層狀氧化物鎳鐵基層狀氧化物 NCM523 電壓平臺 3.2 3.6 比容量(mAh/g) 100 140 140 160 單位正極用量(噸/GWh) 3125 2232 2232 1736 正極材料價格(萬元/噸) 2.88 4 6 35 單 GWh 正極材料成本(億元) 0.90 0.89 1.34 6.08 負極材料 煤基無定形碳(中科海鈉) 無定形碳 石墨 電壓平臺 3.2 3.6 比容量(mAh/g) 220 400 360 單位負極用量(噸/GWh) 1420 781 772 負極材料價格(萬元/噸) 1.5 8 6
69、單 GWh 負極材料成本(億元) 0.213 0.625 0.463 單 GWh 電解液材料成本(億元) 0.724 單 GWh 隔膜材料成本(億元) 0.3 集流體銅箔用量(噸/GWh) 0 622 集流體鋁箔用量(噸/GWh) 800 400 銅箔價格(萬元/噸) 12 鋁箔價格(萬元/噸) 4 單 GWh 集流體成本(億元) 0.32 0.91 單 Wh 主要材料成本(元) 0.25 0.29 0.33 0.85 資料來源:曹余良鈉離子電池機遇與挑戰 ,胡勇勝等鈉離子電池科學與技術 ,中信證券研究部測算 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022
70、.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 22 產業鏈上游六大塊板,正極材料競爭格局變化較大產業鏈上游六大塊板,正極材料競爭格局變化較大 圖 20:鈉離子電池產業鏈圖譜 資料來源:CNESA,中信證券研究部 鈉離子電池上游根據主要分成六個板塊。鈉離子電池上游根據主要分成六個板塊。 主要分成正極材料、 負極材料、 純堿、 鋁箔、隔膜和電解液幾類。其中正極材料與鋰電池區別最大,而隔膜與電解液則與鋰離子電池差距較小,復用率較高。 正極材料差異較大,競爭格局正極材料差異較大,競爭格局尚未定論尚未定論。和鋰離子電池正極技術路線基本確定不同,目前鈉離子電池相關的正極材料超 100 種,技術路線尚處于演
71、進中。目前鈉離子電池三類正極材料各有優劣,預計中短期內鈉離子三大正極材料的競爭將持續。 表 15:正極細分行業領域公司鈉電池布局進程 公司名稱公司名稱 研究進程研究進程 產業布局產業布局 容百科技 高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片、其制備方法及鈉離子電池(申請受理中) ; 鈉離子電池正極材料 (在研) 鈉離子電池錳鐵普魯士白及層狀氧化物正極材料的技術迭代與產線建設,預計 2022 年實現噸級產出,2023 年百噸級規模產出。 格林美 近年一直關注鈉離子電池的進展,并組建了專門的團隊進行關鍵技術的研究開發。已經完成了鈉離子電池材料的研發,目前已送至下游客戶測試。 在普魯士藍和層狀氧化物等鈉離
72、子電池材料兩大技術路線均已積累了相關產業技術并和多家下游客戶正在認證, 隨著鈉離子的產業化進程以及認證加快,公司將適時推出量產技術,以跟上鈉離子電池的市場需要。 當升科技 公司正在開展固態鋰電材料、富鋰錳基材料、鈉離子電池材料等前沿技術的研發 未發布相關公告 振華新材 正極材料選擇的是層狀氧化物路線,公司鈉離子電池正極材料生產線與現有三元材料兼容 公司的鈉離子電池正極材料已得到部分下游客戶認可,目前處于噸級送樣階段。2022 年 6 月擬募資 60 億擴產三元材料 可兼容鈉電池正極材料生產 資料來源:容百科技公告,格林美公告,當升科技公告,振華新材公告,中信證券研究部 鈉電池負極主要采用硬碳鈉
73、電池負極主要采用硬碳。以中科電氣為例,其負極材料部分工序產能為 5.2 萬噸/年,2021 年以來下游需求增長較為明顯,公司正積極進行產能擴張,新增投資建設項目全部完成后, 公司負極材料產能將具備 9-10 萬噸/年, 負極材料石墨化加工產能將具備 9.5 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 23 萬噸/年,具備支持鈉離子電池相關制造的能力。同時,翔豐華與璞泰來等公司在硬碳、軟碳等技術上均有所布局和突破。 表 16: 負極細分行業領域公司鈉電池布局進程 公司名稱公司名稱 鋰電池電極業務規模鋰電池電極業
74、務規模 鈉電池產業布局鈉電池產業布局 中科電氣 2021 年, 公司鋰電負極板塊實現營業收入 19.26 億元,同比增長 154.40%;實現負極材料銷量 58975 噸,同比增加145.46%。 開發多孔碳、石墨烯、硬碳等新型碳材料,具備更高容量、優異動力學性能等優點,為下一代負極材料開發提供技術基礎。預計克容量500mAh/g,首次效率70%。 翔豐華 2021 年, 公司石墨負極材料實現營業收入 11.15 億元。 通過石墨與軟硬碳進行復合,綜合石墨與軟硬碳兩種材料作為鋰離子電池負極的優勢,開發一種高功率型的電池負極材料。(進入客戶測試階段)。 璞泰來 2021 年,公司負極材料主營業務
75、收入51.29 億元,石墨化加工實現營業收入10.09 億元(含內部銷售),同比增長24.60%。 在納米硅碳、硬碳、軟碳、鋰金屬負極等新興技術路線方向上進行預研,為下一代量產的主流負極產品奠定技術和工藝儲備。 資料來源:中科電氣公告,翔豐華公告,璞泰來公告,中信證券研究部 目前電池制造產業基本形成兩種商業模式目前電池制造產業基本形成兩種商業模式。一種以寧德時代為代表,作為鋰電龍頭企業,量產優勢明顯,有利于其快速搶占鈉電市場。另一種是以中科海鈉為首專注于鈉離子電池研發的新銳企業。其研發基礎雄厚,涉及領域廣泛,具備先行開拓市場潛力。眾多企業現已針對鈉離子電池進行產業布局,在電池制造方面加大研發投
76、入。 表 17:現階段重點企業鈉離子電池布局情況 序號序號 企業名稱企業名稱 布局情況布局情況 1 寧德時代 2021 年 7 月 29 日發布鈉離子動力電池,同步推出鈉離子電池-鋰離子電池 AB 集成方案,下一代鈉離子電池能量密度超過 200Wh/kg,計劃于 2023 年形成基本產業鏈 2 中科海納 2021 年 6 月 27 日,由華陽集團聯合中科海納公司共同打造的全球首套 1MWh 鈉離子儲能系統,在山西太原正式投運;2021 年底,與三峽集團和阜陽市人民政府達成合作,共同建設全球首條鈉離子電池規?;慨a產線,產能規劃為 5GWh 3 欣旺達 擁有鈉離子電池補鈉的方法、鈉離子電池及其制
77、備方法等多項專利 4 立方新能源與鈉方新能源 2022 年 4 月 19 日,發布新鈉離子電池 5 華陽集團 2022 年 3 月華陽集團旗下子公司山西新陽清潔能源全國最大鈉離子電池規劃項目成功送電,該項目第一條鈉離子電池生產線進入設備調試的最后階段,即將于 3 月底試生產 6 中石油 發布鈉離子電池及儲能裝置開發與應用項目招標。對鈉離子電池技術進行研究開發,一是在滿足循環 5000 次以上、-2060耐溫寬的正負極電極材料研發,二是在電芯產品研發、實現鈉電電芯批量制備,第三要開發電池管理系統與能量管理系統、電池模組集成技術等,最終要開發出安全穩定運行的低成本百千瓦級鈉電儲能裝備,實現 50k
78、W/100 kWh 的鈉離子集裝箱式儲能裝備在油田場景下的應用示范 7 欣旺達 擁有鈉離子電池補鈉的方法、鈉離子電池及其制備方法等多項專利 8 鵬輝能源 已經做出鈉離子電池樣品(采用磷酸鹽類鈉正極與硬碳體系負極),6 月份進行中試,預計年底前批量生產 9 遠信儲能 2022 年 3 月 31 日,遠信儲能簽訂姚安縣新能源產業規劃與投資合作框架協議,將逐步引入鋰離子電池、鈉離子電池、雙向變流器、儲能集裝箱、電力電纜、金屬機具加工、硅碳負極材料、正極材料等新型儲能上游企業落戶姚安 10 圣陽股份 與院士工作站等單位聯合開發高環保、高循環性鈉離子電池,已通過實驗階段 11 興儲世紀科技股份 2022
79、 年 3 月改組成都研究院為鈉離子電池研究院,賦能鈉離子電池及關鍵材料研發。預計 2023 年6 月前將完成鈉離子電池,方形鋁殼電芯的中試小批量生產。2023 年到 2024 年將孵化推進 1GWh鈉離子電池的生產 12 傳藝科技 正極材料可以達到 140mAh/g,負極材料同步進行,電解液保持在后期的研發過程當中以及量產過程中不會形成卡脖子的狀態,高速推進鈉電池項目 13 鈉創新能源 鈉創新能源 8 萬噸鈉離子電池正極材料項目立項報批,于紹興市越城區、濱海新區集中簽約,2022 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的
80、免責條款和聲明 24 序號序號 企業名稱企業名稱 布局情況布局情況 年公司年擬將完成 3000 噸正極材料和 5000 噸電解液的投產。預計在未來的 3-5 年內,公司將分期建設 8 萬噸正極材料和配套電解液生產線,推動鈉離子電池產業的發展,成為全球鈉離子電池產業先鋒 資料來源:各公司官網、中信證券研究部 案例:案例:寧德時代與中科海鈉寧德時代與中科海鈉齊齊發力發力 目前,全球有多家企業從事鈉離子電池產業鏈的相關研究開發,如日本豐田、日本岸田化學、瑞士 ALTRIS 等專門從事鈉離子電池的正極材料研發,日本三菱化學、日本松下等從事鈉離子電池負極材料研發。據中國儲能網統計,目前中國從事鈉離子電池
81、相關研發生產的企業至少有 23 家。在多家從事鈉離子電池產業鏈研究的企業中,從事鈉離子電池本身研發的有英國 FARADION 公司、 法國 NAIADES 計劃團體、 美國 Natron Energy 公司等,而國內的寧德時代、中科海鈉、和鈉方新能源三家企業逐漸具備量產能力。 現有現有鈉電池產品性能差異不大。鈉電池產品性能差異不大。性能上,寧德時代的方案和中科海鈉的充放電性能非常接近:中科海鈉的電芯能量密度為 150wh/kg,循環次數 4500 次,可以在 510 分鐘內完成快充,工作溫度-4080 度寬溫區工作;中科海鈉早在 2020 年就實現了量產,且兼具儲能,2021 年推出了 100
82、kw、2022 年推出了 1mw 級別儲能電站,儲能系統中電池成本占比 60%。而寧德時代的電芯單體能量密度高達 160Wh/kg;常溫下充電 15 分鐘,電量可達 80%以上;在-20 攝氏度低溫環境中,也擁有 90%以上的放電保持率。 寧德時代寧德時代:鋰電巨頭切入,鈉電池產業鏈量產在即:鋰電巨頭切入,鈉電池產業鏈量產在即 2021 年年 7 月月 29 日,寧德時代發布了第一代鈉離子電池以及創新的鋰鈉混搭電池包。日,寧德時代發布了第一代鈉離子電池以及創新的鋰鈉混搭電池包。寧德時代研發的第一代鈉離子電池具備高能量密度、高倍率充電、優異的熱穩定性、良好的低溫性能與高集成效率等優勢。根據 20
83、21 年 7 月寧德鈉電池發布會,公司第一代鈉離子電池電芯單體能量密度已經達到了 160Wh。在常溫下充電 15 分鐘,電量可達 80%。而在零下 20C 低溫的環境下,仍然有 90%以上的放電保持率,系統集成效率達到 80%以上。此外,低溫和快充性能也比較吸引人。關注比較多的是 AB 模式,這對于鈉離子和其他電池都是一種技術革新。寧德時代預期下一代鈉離子電池能量密度超過 200Wh/kg,并計劃于 2023 年形成基本產業鏈。 總體而言, 寧德時代第一代鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池, 但是,在某些性能表現上,特別是低溫性能和快充方面,具有明顯的優勢,特別適用于高寒地區高功率應
84、用場景。 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 25 圖 21:寧德時代鈉離子產業鏈布局 資料來源:寧德時代公司公告、高工鋰電等、中信證券研究部 寧德時代在鈉離子電池關鍵材料領域進行技術創新和突破,使其具備產業化條件。寧德時代在鈉離子電池關鍵材料領域進行技術創新和突破,使其具備產業化條件。正極材料領域,目前主要有普魯士白和層狀氧化物兩類材料,克容量已經達到 60mAh/g,與現有的鋰離子電池正極材料相當。 負極材料領域, 由于鈉離子半徑大, 無法嵌入石墨材料,寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料,具
85、有克容量高、易脫嵌、優循環的特性,能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行。硬碳材料克容量可達 350mAh/g 以上,還具備優異的循環性能,整體性能指標與現有石墨相當。在下游領域,寧德時代同樣在整車與儲能領域與業內龍頭合作,為其實現鈉離子電池的產業化打下基礎。 表 18:寧德時代鈉離子電池性能對比 指標指標 寧德鈉離子電池寧德鈉離子電池 鈉離子電池平均鈉離子電池平均 磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰電池 三元電池三元電池 安全性 好 好 好 一般 能量密度 第一代 160Wh/kg,可與鋰電池混搭;第二代將提升至 200Wh/kg 80-140Wh/kg 150-220Wh/kg 200-300Wh/kg 循環
86、次數 3000+ 1500+ 6000+ 3000+ 低溫性能 零下 20有 90%以上的放電保持率; 系統集成效率 80% 85%+ 60%-70% , 低 溫 可 達90%,但會降低 70%+ 耐過放電 可放電至 0v 可放電至 0V 差 差 充電速度 快,常溫下 15min 快充可達 80%電量 快 一般 一般 正極材料 普魯士白 普魯士白和層狀氧化物 磷酸鐵鋰 鎳鈷錳、鎳鈷鋁等 負極材料 具有獨特孔隙結構的硬碳材料 硬碳、炭黑、碳纖維、石墨烯、氮摻雜的碳基材料等 石墨,克容量 350-400mAh/g 電解液 開發了適配的電解液 碳酸脂類、鈉鹽、氟磷化合物等 碳酸脂類、鋰鹽、氟硫化合物
87、等 隔膜 鈉離子電池與鋰離子電池隔膜基本相同 負極集流體 鋁箔 銅箔 外形封裝 圓柱、軟包、方形 產業布局 2023 年形成基本產業鏈 總體處于研發階段 成熟 資料來源:寧德時代鈉離子電池發布會,中信證券研究部 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 26 中科海鈉中科海鈉:國內鈉電池先驅,產品領先:國內鈉電池先驅,產品領先 產業鏈朋友圈逐步擴大,投資方股東實力較強。產業鏈朋友圈逐步擴大,投資方股東實力較強。中科海鈉成立于 2017 年 2 月,是中科院物理所的科技成果轉化項目,也是國內第一家專注于鈉離子
88、電池研發和生產的公司。2022 年 4 月,華為旗下的哈勃投資注資中科海鈉,中科海鈉朋友圈進一步擴大,股東包括國科嘉合、中科創星、梧桐樹資本、海松資本等多家知名機構。在產業鏈布局方面,中科海鈉已經和華陽股份、多氟多達成深度合作,負極材料使用粉碎后碳化的華陽股份無煙煤,電解液供應則與多氟多合作密切。 表 19:中科海鈉融資情況 發布日期發布日期 融資輪次融資輪次 融資金額融資金額 投資方投資方 1 2022-04-01 A+輪 金額未知 海松資本 聚合資本 哈勃投資(華為旗下) 2 2021-03-26 A 輪 10000 萬元 梧桐樹資本 3 2020-04-24 Pre-A 輪 1000 萬
89、元 梧桐樹資本 中科創星 4 2019-01-04 戰略投資 金額未知 深圳協同創新基金 5 2018-01-01 天使輪 金額未知 國科嘉和 資料來源:中科海鈉官網,中信證券研究部 電芯生產計劃全國領先,與下游公司合作密切。電芯生產計劃全國領先,與下游公司合作密切??傮w而言,中科海鈉的電芯生產計劃走在了國內同類創業公司的前端。 2019 年 3 月 29 日, 中科海鈉自主研發的 30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站在江蘇省溧陽市成功示范運行;2021 年 6 月 28 日,中科海鈉與華陽股份合作開發的 1MWh 鈉離子電池儲能系統在山西太原正式投入運行;2021 年 12 月,中科海鈉
90、宣布與三峽能源、三峽資本、安徽省阜陽市人民政府達成合作,成立阜陽海鈉科技有限責任公司共同建設全球首條鈉離子電池規?;慨a線,產能規劃為 5GWh,并計劃在 2022 年正式投產;2021 年 12 月,華陽股份召開 1GWh 鈉離子 Pack 電池生產線建設項目可研報告評審會,該條產線由華陽股份全資子公司山西新陽清潔能源有限公司發起,中科海鈉參與。 圖 22:中科海鈉下游客戶 資料來源:中科海納官網、中信證券研究部 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 27 中科海鈉目前產品種類較為豐富,可分為電芯和模
91、組兩類。中科海鈉目前產品種類較為豐富,可分為電芯和模組兩類。其體積和重量不到同等容量的鉛酸電池的三分之一,能量密度已達到 145Wh/kg,是鉛酸電池的 3 倍左右,循環壽命是鉛酸電池的十倍,同時具備 5-10 分鐘充電的快充能力。其中,電芯產品有圓柱形和軟包型兩種形態,模組產品則根據下游應用場景的不同分為電動自行車電池組、備用電源電池組、低速電動車電池組和規模儲能電池組。 表 20:中科海鈉產品梳理 電芯產品 圓柱鈉離子電池 型號 26650 示意圖 32138 示意圖 容量 2300mAh 7500mAh 標稱電壓 3.2V 3.2V 標準充放電電流 0.6A 4.0A 滿充電壓 4.0V
92、 4.0V 滿放電壓 1.5V 1.5V 工作溫度 -2055 -2055 最大放電電流 9A 24A 軟包鈉離子電池 型號 0880138 09114188 容量 6Ah 10Ah 標稱電壓 3.2V 3.2V 標準充放電電流 1.2A 0.5A 滿充電壓 4.0V 4.0V 滿放電壓 1.5V 1.5V 工作溫度 -2055 -2055 最大放電電流 6A 10A 模組產品 電動自行車電池組 型號 DZ48V12Ah-4P16S DZ48V12Ah-2P16S 容量 12Ah 12Ah 標稱電壓 48V 48V 標準充放電電流 2.4A 2.4A 滿充電壓 64V 64V 滿放電壓 42V
93、 42V 工作溫度 -2055 -2055 最大放電電流 1C 1C 備用電源電池組 型號 DZ48V36Ah-3P16S 容量 36Ah 標稱電壓 48V 標準充放電電流 7.2A 滿充電壓 64V 滿放電壓 32V 工作溫度 -2055 最大放電電流 0.5C 低速電動車電池組 型號 DZ72V60Ah-6P24S 容量 60Ah 標稱電壓 72V 標準充放電電流 7.2A 滿充電壓 96V 滿放電壓 48V 工作溫度 -2055 最大放電電流 0.5C 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 28
94、規模儲能電池組 型號 DZ48V36Ah-6P16S 容量 36Ah 標稱電壓 48V 標準充放電電流 7.2A 滿充電壓 64V 滿放電壓 32V 工作溫度 -2055 最大放電電流 0.5C 資料來源:中科海鈉官網,中信證券研究部 專利技術積累雄厚,全面構建核心競爭力。專利技術積累雄厚,全面構建核心競爭力。中科海鈉擁有多項鈉離子電池核心專利,是國內外少有的擁有鈉離子電池核心專利與技術的電池企業之一。在正極材料方面,中科海鈉設計和制備出的低成本、 環境友好的 Na-Cu-Fe-Mn層狀氧化物正極材料已經在中國、日本、美國、歐盟獲得專利授權;而在負極材料方面,其所掌握的使用低成本的煤作為原材料
95、制備負極材料的技術同樣獲得了專利授權?;谝陨蠈@夹g,中科海鈉構建了較為全面的核心競爭力,電池產品性能較為優越。 表 21:中科海鈉專利總結 序號序號 申請號申請號 專利名稱專利名稱 證書情況證書情況 專利權人專利權人 1 201110326377.2 鈉離子電池負極活性物質及其制備方法和應用 已授權 北京中科海鈉科技有限責任公司 2 201210107136.3 堿金屬二次電池及其用的負極活性物質、負極材料、負極和負?;钚晕镔|的制備方法 已授權 北京中科海鈉科技有限責任公司 3 201210176523.2 堿金屬二次電池及其用的負極活性物質、負極材料、負極和負極活性鈞質的制備方法 已授權
96、 北京中科海鈉科技有限責任公司 4 201210272123.1 鈉離子二次電池及其用的活性物質、正負極及活性物質的制備方法 已授權 北京中科海鈉科技有限責任公司 5 201410347935.7 一種富鈉 P2 縣狀氣化物材料及其制備方法和用途 已授權 北京中科海鈉科技有限責任公司 6 201510030075.9 一種銅基富鈉層狀氧化物材料叢其制備方法和用途 已授權 北京中科海鈉科技有限責任公司 7 201510708632,8 種鈉離子二次心池負極材料及其制備方法和用途 已授權 北京中科海鈉科技有限責任公司 8 201710904851.2 納離子電池負極材斜及其制備方法和應用 已授權
97、中國科學院物理研究所、北京中科海鈉科技有限責任公司 9 201410549896.9 一種層狀氧化物材料、制備方法、極片、二次電池和用途 已授權 溧陽中科海鈉科技有限責任公司 10 201821648871.4 一種軟包電池加壓化成設備的工裝結構 已授權 溧陽中科海鈉科技有限責任公司 11 201821846108.2 一種電池電芯組合支架 已授權 溧陽中科海鈉科技有限責任公司、北京中科海鈉科技有限責任公司 12 201821701121.9 一種可多次注液鈉離子電池 已授權 溧陽中科海鈉科技有限責任公司 13 201922296540.x 一種鈉離子電池電芯 已授權 溧陽中科海鈉科技有限責任
98、公司、北京中科海鈉科技有限責任公司 14 201922222259.1 一種鈉離子電池電芯 已授權 溧陽中科海鈉科技有限責任公司、北京中科海鈉科技有限責任公司 15 201922222257.2 一種涂布機模頭保護罩 已授權 溧陽中科海鈉科技有限責任公司、北京中科海鈉科技有限責任公司 資料來源:中科海鈉官網,中信證券研究部 率先擁率先擁有量產能力,計劃有量產能力,計劃 2023 年年大規模大規模擴產。擴產。中科海鈉在 2017 年初完成正負極關鍵材料百公斤級放大生產、鈉離子軟包電池批量測試驗證,2017 年底研制出應用于電動自行車的 48V10Ah 鈉離子電池組;2018 年 6 月研制出了
99、72V80Ah 鈉離子電池組應用于低速電動車上;2019 年 3 月研制出的 30kW/100kWh 鈉離子電池儲能電站,首次實 新能源汽車新能源汽車行業行業儲能行業之鈉電池研究報告儲能行業之鈉電池研究報告2022.7.5 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 29 現在大規模儲能上的示范應用。2020 年 9 月公司鈉離子電池產品實現量產,其與華陽股份共同成立的合資公司計劃于 2023 年擴產至可以滿足生產 10GWh 鈉離子電池所需的正、負極材料生產線。 大規模生產能力較弱,生產產線均需與外部產業方合建。大規模生產能力較弱,生產產線均需與外部產業方合建。盡管中科海鈉的產品研發及投運步伐快,但
100、其獨立進行大規模生產的能力相對較弱,無論是材料還是電芯產線,在現階段都要借助與外部產業方合作進行合建,這也與其團隊缺少產業化人才的背景有關。 風險因素風險因素 全球儲能需求低于預期;其他儲能技術進展超預期;鋰電池成本下降超預期;鈉電池技術進步和產業化低于預期。 投資策略投資策略 在儲能需求快速增長,以及鋰電池成本上升和供應鏈安全問題日益嚴重的背景下,鈉電池日益受到政策、產業、資本關注,商業化漸行漸至??紤]鈉電池產業高成長性,重點推薦:1、鈉電池龍頭公司,如寧德時代、華陽股份(中科海鈉的股東) 、欣旺達等;2、上游材料環節重點公司,如容百科技、貝特瑞、 璞泰來等。建議關注傳藝科技、振華新材、鼎盛
101、新材等。 表 23:重點公司盈利預測、估值及投資評級 簡稱簡稱 代碼代碼 收盤價收盤價(元)(元) EPS(元)(元) PE 評級評級 21A 22E 23E 21A 22E 23E 寧德時代 300750.SZ 522.64 6.83 10.15 17.09 76.52 51.49 30.58 買入 華陽股份 600348.SH 15.26 1.47 2.12 2.30 10.38 7.20 6.63 買入 傳藝科技 002866.SZ 23.33 0.57 - - 40.93 - - 未評級 欣旺達 300207.SZ 29.27 0.53 0.83 1.45 55.23 35.27 20
102、.19 買入 容百科技 688005.SH 130.84 2.03 4.03 6.52 64.45 32.47 20.07 買入 振華新材 688707.SH 75.5 0.93 2.07 2.83 81.18 35.78 26.31 未評級 鼎勝新材 603876.SH 46.37 0.88 0.77 1.00 52.69 60.22 46.37 未評級 貝特瑞 838185.BJ 82.78 2.97 3.37 4.69 27.87 24.56 17.65 買入 璞泰來 603659.SH 83.01 2.52 3.76 5.62 32.94 22.08 14.77 買入 資料來源:Win
103、d,中信證券研究部預測;傳藝科技、振華新材、鼎盛新材為 wind 一致預期 注:股價為 2022年 7 月 1 日收盤價 30 分析師聲明分析師聲明 主要負責撰寫本研究報告全部或部分內容的分析師在此聲明: (i)本研究報告所表述的任何觀點均精準地反映了上述每位分析師個人對標的證券和發行人的看法; (ii)該分析師所得報酬的任何組成部分無論是在過去、現在及將來均不會直接或間接地與研究報告所表述的具體建議或觀點相聯系。 一般性聲明一般性聲明 本研究報告由中信證券股份有限公司或其附屬機構制作。中信證券股份有限公司及其全球的附屬機構、分支機構及聯營機構(僅就本研究報告免責條款而言,不含 CLSA gr
104、oup of companies) ,統稱為“中信證券” 。 本研究報告對于收件人而言屬高度機密,只有收件人才能使用。本研究報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。本研究報告僅為參考之用,在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。中信證券并不因收件人收到本報告而視其為中信證券的客戶。本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具,本報告的收件人須保持自身的獨立判斷并自行承擔投資風險。 本報告所載資料的來源被認為是可靠的,但
105、中信證券不保證其準確性或完整性。中信證券并不對使用本報告或其所包含的內容產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他損失承擔任何責任。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險,可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可跌可升。過往的業績并不能代表未來的表現。 本報告所載的資料、觀點及預測均反映了中信證券在最初發布該報告日期當日分析師的判斷,可以在不發出通知的情況下做出更改,亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與中信證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。中信證券并不承擔提示本報告的收件人注意該等
106、材料的責任。中信證券通過信息隔離墻控制中信證券內部一個或多個領域的信息向中信證券其他領域、單位、集團及其他附屬機構的流動。負責撰寫本報告的分析師的薪酬由研究部門管理層和中信證券高級管理層全權決定。分析師的薪酬不是基于中信證券投資銀行收入而定,但是,分析師的薪酬可能與投行整體收入有關,其中包括投資銀行、銷售與交易業務。 若中信證券以外的金融機構發送本報告,則由該金融機構為此發送行為承擔全部責任。該機構的客戶應聯系該機構以交易本報告中提及的證券或要求獲悉更詳細信息。本報告不構成中信證券向發送本報告金融機構之客戶提供的投資建議,中信證券以及中信證券的各個高級職員、董事和員工亦不為(前述金融機構之客戶
107、)因使用本報告或報告載明的內容產生的直接或間接損失承擔任何責任。 評級說明評級說明 投資建議的評級標準投資建議的評級標準 評級評級 說明說明 報告中投資建議所涉及的評級分為股票評級和行業評級(另有說明的除外) 。評級標準為報告發布日后 6 到 12 個月內的相對市場表現,也即:以報告發布日后的 6 到 12 個月內的公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準。其中:A 股市場以滬深 300指數為基準,新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500 指數為基準
108、;韓國市場以科斯達克指數或韓國綜合股價指數為基準。 股票評級股票評級 買入 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅 20%以上 增持 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅介于 5%20%之間 持有 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅介于-10%5%之間 賣出 相對同期相關證券市場代表性指數跌幅 10%以上 行業評級行業評級 強于大市 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅 10%以上 中性 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅介于-10%10%之間 弱于大市 相對同期相關證券市場代表性指數跌幅 10%以上 31 特別聲明特別聲明 在法律許可的情況下,中信證券可能(1)與本研究報告所提到的公司建立或保持顧問
109、、投資銀行或證券服務關系, (2)參與或投資本報告所提到的 公 司 的 金 融 交 易 , 及 /或 持 有 其 證 券 或 其 衍 生 品 或 進 行 證 券 或 其 衍 生 品 交 易 。 本 研 究 報 告 涉 及 具 體 公 司 的 披 露 信 息 , 請 訪 問https:/ 截至本報告發布日,中信證券股份有限公司持有下述公司已發行股份的比例達到或超過 1%:翔豐華(300890) 。 法律主體聲明法律主體聲明 本研究報告在中華人民共和國(香港、澳門、臺灣除外)由中信證券股份有限公司(受中國證券監督管理委員會監管,經營證券業務許可證編號:Z20374000)分發。本研究報告由下列機構
110、代表中信證券在相應地區分發:在中國香港由 CLSA Limited(于中國香港注冊成立的有限公司)分發;在中國臺灣由 CL Securities Taiwan Co., Ltd.分發;在澳大利亞由 CLSA Australia Pty Ltd.(商業編號:53 139 992 331/金融服務牌照編號:350159)分發;在美國由 CLSA (CLSA Americas, LLC 除外) 分發; 在新加坡由 CLSA Singapore Pte Ltd. (公司注冊編號: 198703750W) 分發; 在歐洲經濟區由 CLSA Europe BV 分發; 在英國由 CLSA (UK) 分發;
111、 在印度由 CLSA India Private Limited 分發 (地址: 8/F, Dalamal House, Nariman Point, Mumbai 400021;電話:+91-22-66505050;傳真:+91-22-22840271;公司識別號:U67120MH1994PLC083118) ;在印度尼西亞由 PT CLSA Sekuritas Indonesia 分發;在日本由 CLSA Securities Japan Co., Ltd.分發;在韓國由 CLSA Securities Korea Ltd.分發;在馬來西亞由 CLSA Securities Malaysi
112、a Sdn Bhd 分發;在菲律賓由 CLSA Philippines Inc.(菲律賓證券交易所及證券投資者保護基金會員)分發;在泰國由 CLSA Securities (Thailand) Limited 分發。 針對不同司法管轄區的聲明針對不同司法管轄區的聲明 中國大陸:中國大陸:根據中國證券監督管理委員會核發的經營證券業務許可,中信證券股份有限公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。 中國香港:中國香港:本研究報告由 CLSA Limited 分發。 本研究報告在香港僅分發給專業投資者( 證券及期貨條例 (香港法例第 571 章)及其下頒布的任何規則界定的) , 不得分發給零售投資者。 就
113、分析或報告引起的或與分析或報告有關的任何事宜, CLSA 客戶應聯系 CLSA Limited 的羅鼎, 電話: +852 2600 7233。 美國:美國:本研究報告由中信證券制作。本研究報告在美國由 CLSA(CLSA Americas, LLC 除外)僅向符合美國1934 年證券交易法下 15a-6 規則界定且 CLSA Americas, LLC 提供服務的“主要美國機構投資者”分發。對身在美國的任何人士發送本研究報告將不被視為對本報告中所評論的證券進行交易的建議或對本報告中所述任何觀點的背書。任何從中信證券與 CLSA 獲得本研究報告的接收者如果希望在美國交易本報告中提及的任何證券應
114、當聯系CLSA Americas, LLC(在美國證券交易委員會注冊的經紀交易商) ,以及 CLSA 的附屬公司。 新加坡:新加坡:本研究報告在新加坡由 CLSA Singapore Pte Ltd.,僅向(新加坡財務顧問規例界定的) “機構投資者、認可投資者及專業投資者”分發。就分析或報告引起的或與分析或報告有關的任何事宜, 新加坡的報告收件人應聯系 CLSA Singapore Pte Ltd, 地址: 80 Raffles Place, #18-01, UOB Plaza 1, Singapore 048624,電話:+65 6416 7888。因您作為機構投資者、認可投資者或專業投資者
115、的身份,就 CLSA Singapore Pte Ltd.可能向您提供的任何財務顧問服務,CLSA Singapore Pte Ltd 豁免遵守財務顧問法 (第 110 章) 、 財務顧問規例以及其下的相關通知和指引(CLSA 業務條款的新加坡附件中證券交易服務 C 部分所披露)的某些要求。MCI(P)085/11/2021。 加拿大:加拿大:本研究報告由中信證券制作。對身在加拿大的任何人士發送本研究報告將不被視為對本報告中所評論的證券進行交易的建議或對本報告中所載任何觀點的背書。 英國:英國:本研究報告歸屬于營銷文件,其不是按照旨在提升研究報告獨立性的法律要件而撰寫,亦不受任何禁止在投資研究
116、報告發布前進行交易的限制。本研究報告在英國由 CLSA (UK)分發,且針對由相應本地監管規定所界定的在投資方面具有專業經驗的人士。涉及到的任何投資活動僅針對此類人士。若您不具備投資的專業經驗,請勿依賴本研究報告。 歐洲經濟區:歐洲經濟區:本研究報告由荷蘭金融市場管理局授權并管理的 CLSA Europe BV 分發。 澳大利亞:澳大利亞:CLSA Australia Pty Ltd (“CAPL”) (商業編號:53 139 992 331/金融服務牌照編號:350159) 受澳大利亞證券與投資委員會監管,且為澳大利亞證券交易所及 CHI-X 的市場參與主體。 本研究報告在澳大利亞由 CAP
117、L 僅向 “批發客戶” 發布及分發。 本研究報告未考慮收件人的具體投資目標、財務狀況或特定需求。未經 CAPL 事先書面同意,本研究報告的收件人不得將其分發給任何第三方。本段所稱的“批發客戶”適用于公司法(2001) 第 761G 條的規定。CAPL 研究覆蓋范圍包括研究部門管理層不時認為與投資者相關的 ASX All Ordinaries 指數成分股、離岸市場上市證券、未上市發行人及投資產品。CAPL 尋求覆蓋各個行業中與其國內及國際投資者相關的公司。 印度:印度:CLSA India Private Limited,成立于 1994 年 11 月,為全球機構投資者、養老基金和企業提供股票經
118、紀服務(印度證券交易委員會注冊編號:INZ000001735) 、 研究服務 (印度證券交易委員會注冊編號: INH000001113) 和商人銀行服務 (印度證券交易委員會注冊編號: INM000010619) 。 CLSA 及其關聯方可能持有標的公司的債務。 此外, CLSA 及其關聯方在過去 12 個月內可能已從標的公司收取了非投資銀行服務和/或非證券相關服務的報酬。 如需了解 CLSA India“關聯方”的更多詳情,請聯系 Compliance-I。 未經中信證券事先書面授權,任何人不得以任何目的復制、發送或銷售本報告。未經中信證券事先書面授權,任何人不得以任何目的復制、發送或銷售本報告。 中信證券中信證券 2022 版權所有。保留一切權利。版權所有。保留一切權利。