鈉電池行業深度研究：鈉離子電池性能及優勢、產業鏈及相關公司深度梳理-220824（19頁）.pdf

1、 1/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 鈉離子電池鈉離子電池：性能及優勢、產業鏈及相關公：性能及優勢、產業鏈及相關公司司深度深度梳理梳理 中國兩次向世界宣示推進碳達峰、碳中和的愿景目標。中科院物理所陳立泉院士也提出了“電動中國”的構想，即實現交通電動化、設備智能化、能源低碳化。其中，二次電池是實現雙碳目標的重要路徑。作為二次電池的重要代表鋰離子電池目前的問題主要集中于成本與資源：鋰資源儲量不足；鋰資源分布不均；中國鋰資源開采難度大，80%依賴進口，面臨著“卡脖子”風險等。因此，發展可與鋰離子電池互補的新型二次電池技術至

2、關重要，也是實現“電動中國”“雙碳”目標和解決能源“卡脖子”問題的關鍵路徑。鋰離子電池替代品鈉電資源豐富，價廉環保，鈉離子電池應運而起。下面我們通過概念構成、發展歷史、性能及優勢、政策支持、當前問題及展望、產業鏈及相關龍頭、市場預期等多方面對鈉離子電池進行深度梳理，希望給感興趣的朋友帶來幫助。一、概念與構成一、概念與構成 1.概念概念 鈉離子電池，是一種二次電池，主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似，兩者都被稱為“搖椅式”電池。2/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 鈉離子電池的主要構成為正極、負極、隔膜、電解液和集流

3、體，其中正極和負極材料的結構和性能決定著整個電池的儲鈉性能。正負極之間通過隔膜隔開防止短路，電解液浸潤正負極作為離子流通的介質，集流體起到收集和傳輸電子的作用。充電時，Na+從正極脫出，經電解液穿過隔膜嵌入負極，使正極處于高電勢的貧鈉態，負極處于低電勢的富鈉態。放電過程則與之相反，Na+從負極脫出，經由電解液穿過隔膜重新嵌入到正極材料中，使正極恢復到富鈉態。為保持電荷平衡，充放電過程中有相同數量的電子經外電路傳遞，與 Na+一起在正負極間遷移，使正負極發生氧化和還原反應。鈉離子電池工作原理與鋰離子基本類似，這也給鈉電池的產業化打下良好基礎。XZSV1U0X2UpNtR9PbP9PtRnNmOp

4、NfQoOyQjMpNuN7NqRpPvPoPrQNZpPqQ 3/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.構成構成（1）正極材料：層狀過渡金屬氧化物正極材料：層狀過渡金屬氧化物 vs 普魯士類化合物普魯士類化合物 vs 聚陰離子化合物聚陰離子化合物 正極材料主要為電池提供離子源，決定了電池的能量密度。目前正極材料主要有三種路線，分別是層狀過渡金屬氧化物、普魯士類化合物和聚陰離子化合物，前兩者在商業應用上的實踐更為廣泛，典型代表分別是中科海鈉和寧德時代。層狀過渡金屬氧化物層狀過渡金屬氧化物 NaxMO2（M 為過渡金屬元素，如 Mn、Ni、Cr、F

5、e、Ti 和 V 及其復合材料）比容量高且易于加工量產，可以分為單金屬氧化物、二元金屬氧化物、三元金屬氧化物和多金屬氧化物，在合成與電池制造方面與鋰電池有相似之處。其中單層金屬氧化物是參照鋰電池 LiCoO2 研究，但是結構不穩定，而摻入多種元素的二元或三元金屬氧化物可以具有較高的可逆容量及較好的循環壽命，但同時也提升了成本。在產業實踐方面得到了較為廣泛的應用，其中英國 Faradion 公司采用 MnNiTiMg 四元層狀氧化物正極材料，電池能量密度超過 160Wh/kg，循環壽命在 3000 次以上，未來有進一步提升的空間。中科海鈉采用了 Cu-Fe-Mn 三元層狀氧化物正極材料，電池能量

6、密度達到 135Wh/kg，具有較好的循環穩定性。魯士魯士類化合物類化合物是過渡金屬六氰基鐵酸鹽 NaxMaMb(CN)6(Ma 為 Fe、Mn 或 Ni 等元素，Mb 為 Fe 或Mn)，具有開放框架結構，有利于鈉離子的快速遷移，氧化還原活性位點較多，具有較高的理論容量，且結構穩定性較強。但是另一方面晶體骨架中存在較多的空位和大量結晶水，會影響削弱材料的比容量和庫倫效率，影響穩定性和循環性能。這些缺點需要通過技術研發來彌補，目前主要方式有采用納米結構、表面包覆、金屬元素參雜、改進合成工藝降低配位水和空位等。產業實踐以寧德時代為代表，其開發的普魯士白（NaxMnFe(CN)6）材料可以較好地控

7、制結合水形成，鈉電樣品的能量密度達到160Wh/kg。陰離子類化合物陰離子類化合物 NaxMy(XOm)n-z(M 為可變價態的金屬離子如 Fe、V 等，X 為 P、S 等元素)具有三維網絡結構，結構穩定性很好，同時也具有工作電壓高和循環性能好的優點，但是比容量較低且導電性偏低，目前主要采用碳材料包覆、氟化、參雜、不同陰離子集團混搭、尺寸納米化及形成多孔結構等方式改善。產業實踐相較前兩者少一些，典型代表主要是法國 Tiamat 和中國的鵬輝能源。4/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （2）負極材料：優選碳基材料負極材料：優選碳基材料 負極材料是鈉

8、離子電池充放電過程中離子和電子的載體，決定能量儲存與釋放，優選碳基材料。由于鈉離子與鋰離子的半徑不同，鈉離子無法在石墨中有效嵌入脫出，如果要應用石墨就必須要擴大石墨層間距，普通石墨材料很難實現。目前，可應用于鈉離子電池的負極材料有無定形碳、金屬化合物和合金類材料，由于合金類材料大多體積變化大，循環較差；金屬化合物容量較低，因此無定形碳是目前最為主流的負極材料，比容量可達 200-450mAh/g，分為硬碳和軟碳，主要由隨機分布的類石墨微晶構成，沒有石墨長程有序和堆積有序的結構。軟碳在高溫下可以完全石墨化，導電性能優良；硬碳的優點在于儲鈉容量高、嵌鈉電位低，高比容量易合成，其在鈉電的容量（200

9、-450mAh/g）與石墨在鋰電中的容量（375mAh/g）相媲美，應用更為廣泛。但目前硬碳也面臨著如倍率性能弱、平臺電位低而在高倍率下電池可能有風險的問題，同時成本較高（約 10-20 萬/噸），仍需要進一步優化，降本增效。產業內，日本公司 Kuraray 的硬碳產品非常成熟，其硬碳價格約在 18 萬/噸；國內主要的負極材料廠商有杉杉股份、貝特瑞和璞泰來等。寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料。中科海鈉創新性地使用無煙煤作為前驅體開發的高溫裂解無煙煤負極可逆比容量約 220mAh/g。5/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （3）電解液與隔膜

10、：近似鋰電電解液與隔膜：近似鋰電 電解液是傳輸離子的載體，由電解質、溶劑和添加劑構成。鈉離子電池的電解質與鋰離子電池極為相似，以鈉鹽替代鋰鹽，如高氯酸鈉等，其成本低于鋰鹽。溶劑分為水系和非水系，大部分沿用鋰電采用的酯類有機溶劑。添加劑方面幾乎同鋰離子電池相比沒有區別。隔膜一方面用以隔開正、負極，一方面形成充放電回路使離子通過，鈉離子電池與鋰離子電池在隔膜方面技術相近，鋰電池廣泛應用的 PP/PE 隔膜可以復用，但鈉離子電池更多采用玻纖隔膜，成本更低。（4）集流體：使用鋁箔，成本遠低于鋰電集流體：使用鋁箔，成本遠低于鋰電 鈉電集流體采用鋁箔，成本遠低于鋰電。集流體是用來連接粉末狀活性物質，并將將

11、活性物質產生的電流匯集輸出、將電極電流輸入給活性物質。在石墨基鋰電池中，因為鋰會與鋁反應產生合金，因此負極必須采用銅箔作為集流體。而在鈉離子電池中，鈉和鋁不會反應產生合金，因此正負極集流體都可以采用鋁箔，成本遠低于鋰電池。二、二、發展發展歷史歷史 鈉離子電池幾乎與鋰離子電池同時問世于 70 年代，但二者的研究歷程略有不同。當時率先出現的鈉二次電池是鈉硫電池，以單質硫和金屬鈉為正負極，-氧化鋁快離子導體為固態電解質，工作溫度在300350。這種高溫鈉硫電池的能量密度較高（150240Wh/kg），循環壽命達 2500 次，而與之相似的鋰硫電池則循環壽命僅不到 10 次。為了提高鈉二次電池的安全性

12、，人們對室溫鈉離子電池進行了研發，采用了與鋰離子電池類似的思路，正極材料經歷了層狀過渡金屬硫化物（TiS2）到層狀氧化物（NaxCoO2）和磷酸鹽（Na3M2(PO4)3,M 為過渡金屬）的歷程。但到了 80 年代末期，鈉離子電池的 6/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 研究遇冷，相關研究幾乎停滯。究其原因有三點：第一，難以找到合適的負極材料（能在酯類溶劑中高效儲鋰的石墨卻難以儲鈉）；第二，研究條件有限（系統水氧含量較高，難以用金屬鈉作為基準電極開展材料評估實驗）；第三，鋰離子電池獨占鰲頭（大量的研究者把方向錨定在鋰離子電池上）。直到 21 世紀

13、，鈉離子電池迎來了轉機。2000 年，人們發現由葡萄糖熱解得到的硬碳材料具有高達300mAh/g 的儲鈉比容量，為鈉離子電池提供了一種至關重要的負極材料。2007 年，聚陰離子正極材料 Na2FePO4F 被發現，該材料的嵌脫體積形變率僅 3.7%，幾乎沒有應變。在 2000 年至 2010 年間，鈉離子電池的研究速度較為平緩，主要集中在少數幾個實驗團隊。2010 年后，鈉離子電池研究進入了春天，新的材料體系不斷涌現，并逐步嘗試產業化。7/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 三、政策支持三、政策支持 1.我國相關政策我國相關政策 聚焦可再生能源利用

14、儲能、動力電池方面，提出 2025 年新型儲能裝機規模達 3000 萬千瓦以上，開展鈉離子電池等關鍵核心技術、裝備和集成優化設計研究。2021 年，關于印發 2030 年前碳達峰行動方案的通知提出，聚焦可再生能源大規模利用儲能、動力電池等重點，深化應用基礎研究；2021 年，關于鼓勵可再生能源發電企業自建或購買調峰能力增加并網規模的通知提出，鼓勵可再生能源發電企業與儲能電站等簽訂新增消鈉能力的協議或合同，明確市場化調峰資源的建設、運營等責任義務；2021 年，關于加快推動新型儲能發展的指導意見提出，到 2025 年，實現新型儲能從商業化初期向規?；l展轉變，裝機規模達 3000 萬千瓦以上；2

15、022 年，“十四五”新型儲能發展實施方案指出，到 2025 年，新型儲能由商業化初期步入規?；l展階段、具備大規模商業化應用條件，開展鈉離子電池、新型鋰離子電池等關鍵核心技術、裝備和集成優化設計研究。2.國外相關政策國外相關政策 國外方面，歐美明確提升鈉離子電池的戰略地位。2019 年，歐盟儲能計劃“電池 2030”項目將鈉離子電池列在非鋰離子電池體系的首位；同年，提出“Fitfor55”一攬子計劃，預計 2030 年可再生能源在總能源供應中的占比目標，從原來的 40%提高到 45%；2020 年，美國能源部明確將鈉離子電池作為儲能電池的發展體系，公布基礎設施計劃，指出 2035 年實現 1

16、00%無碳電力以及清潔能源發電。8/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四四、性能及優勢、性能及優勢 鈉離子電池的技術可行性可以從以下幾方面考慮：鈉離子電池的技術可行性可以從以下幾方面考慮：1.鋰資源供不應求，鈉資源豐富、成本低廉鋰資源供不應求，鈉資源豐富、成本低廉 鈉與鋰同屬于堿金屬元素，在物理及化學性能方面具有相似的部分，兩者都可以作為電池金屬離子的載體。近年來隨著鋰離子電池的大規模應用，鋰資源進入供不應求的供需格局。截至 2022 年 7 月 29 日，電池級碳酸鋰價格 47.0 萬元/噸，較 2021 年初提升 8.3 倍。2022 年 6

17、 月中國新能源汽車產量 59 萬輛，滲透率達 23.6%。自 2022 年 2 月起，國內電動車產量滲透率始終維持在 20%以上。鋰行業 2022-2023年仍處于供應偏緊狀態，不排除 2022 年下半年鋰價重回 50 萬元/噸以上的可能性。而鈉資源在地殼中元素豐度較高，成本更低，截至 2022 年 7 月 29 日，碳酸鈉價格僅為 2782 元/噸。另外，鈉離子電池正極和負極的集流體都可使用廉價的鋁箔，可進一步降低電池體系成本。9/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.鈉離子電池性能優秀鈉離子電池性能優秀 從電池性能角度來看，鈉離子電池也同樣優

18、秀。2022 年 5 月 10 日電池行業龍頭寧德時代在互動平臺表示，公司于 2021 年發布鈉離子電池，其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%低溫環境中，也擁有 90%以上的放電保持率，系統集成效率可達 80%以上。公司正致力于推進鈉離子電池在 2023 年實現產業化。鈉離子的溶劑化能比鋰離子更低，即具有更好的界面離子擴散能力鈉離子的溶劑化能比鋰離子更低，即具有更好的界面離子擴散能力。同時，鈉離子的斯托克斯直徑比鋰離子的小，相同濃度的電解液具有比鋰鹽電解液更高的離子電導率；更高的離子擴散能力和更高的離子電導率意味著鈉離子電池的倍率性

19、能更好，功率輸出和接受能力更強，已公開的鈉離子電池具備 3C 及以上充放電倍率，在規模儲能調頻時應用時，可以得到很好的應用。3.鈉離子電池高低溫性能更優異鈉離子電池高低溫性能更優異 在-40低溫下可以放出 70%以上容量，高溫 80可以循環充放使用，這將在儲能系統層面降低空調系統的功率配額，也可以降低溫度控制系統的在線時間，進而降低儲能系統的一次投入成本和運行成本。4.安全、環保方面鈉電具備較強競爭優勢安全、環保方面鈉電具備較強競爭優勢 安全性方面，由于鈉離子電池內阻相對較高，發生短路時的瞬間發熱量相對鋰電池小，溫升相對較低，具備更高安全性；同時，鈉電中正負極都采用鋁箔，電池的結構和組分更簡單

20、，也更易于回收再利用，10/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 使鈉電池具備綠色環保性質。相比之下，鉛酸電池中含有的鉛、酸成分會對環境造成污染，因此環保性較差。5.鈉電池成本優勢凸顯潛力鈉電池成本優勢凸顯潛力 2020 年 3 月碳酸鋰市場均價為 5.03 萬元/噸；碳酸鈉市場均價為 1481 元/噸。2022 年 7 月 29 日，碳酸鋰價格為 47.0 萬元/噸，則對應鋰離子電池原料成本上升為 0.77 元/Wh；碳酸鈉市場均價為 2782 元/噸，單噸僅上漲近 1301 元，遠小于碳酸鋰的漲價幅度。雖然鈉電池核心的能量密度及循環壽命指標均弱于

21、鋰電池，但其成本優勢仍使其在儲能等下游應用場景具有較高經濟性。以鉛蓄電池、磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池和鈉離子電池儲能為例，采用模型計算各類電池在調峰應用場景下的全生命周期度電成本，在計及電力損耗的情況下，鈉電池的度電成本上限分別較鉛蓄電池、磷酸鐵鋰電池以及三元鋰電池低 52.2%，32.4%，54.3%。五、當前問題及技術展望五、當前問題及技術展望 1.當前問題：材料欠佳、成本偏高、標準未定當前問題：材料欠佳、成本偏高、標準未定（1）材料研究有待深入：硬碳機理，性能提升，安全評估）材料研究有待深入：硬碳機理，性能提升，安全評估 11/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度

22、|研究報告研究報告 目前學術界對于硬碳的儲鈉機理尚存諸多爭議，并未完全闡明。為改善現有硬碳負極首周效率較低等缺陷，必須深入理解其儲鈉的動力學機制，為技術研發提供最根本的理論指導?，F有鈉離子電池的材料性能尚有較大的改良空間?？傮w而言，現階段的鈉離子電池的能量密度與理論值存在較大差距，而且其循環性能也需要進一步提升。一方面，需要對活性材料進行不斷改進。另一方面，也需要考慮其整體系統的設計和集成管理。對鈉離子電池的實際運行安全性需要審慎評估。當前，對鈉離子電池的安全測試實驗是在電芯層面，結果顯示雖安全性較高，但實際運行后的安全性則亟待觀察，不宜盲目樂觀。尤其是普魯士藍正極，其在熱失控情況下會釋放出氫

23、氰酸、氰氣等劇毒氣體。（2）成本優勢有待實現：技術研發和規模效應缺一不可）成本優勢有待實現：技術研發和規模效應缺一不可 鈉離子電池成本的降低依賴于持續技術迭代對可變成本的削減，以及規?；慨a對固定成本的攤薄。理論上，鈉離子電池的確具有很大的材料成本優勢，但目前產品的實際總成本在 1 元/Wh 以上，還高于磷酸鐵鋰，這主要是由于現階段的技術成熟度不夠而且尚未出現規模效應。一方面，電極材料的種類、制造工藝等都未標準化，而前驅體也缺乏穩定可靠的供應鏈，這導致電極材料的良率、一致性偏低，實際成本較高，這只能通過持續的技術探索改進。另一方面，生產設備的價格較高且折舊損耗較大，約占制造成本的 2030%，

24、這只能通過規?；慨a進行攤薄。（3）技術標準有待制定：規范市場秩序，促進健康發展）技術標準有待制定：規范市場秩序，促進健康發展 鈉離子電池行業需要建立科學的統一標準，以規范企業的生產活動，促進產業健康有序發展?，F階段，從事鈉離子電池研發生產的廠商的技術路線各不相同，孰優孰劣存在較大爭議。目前，廠商主要是參照鋰離子電池，結合鈉離子電池特性和產業發展情況，制定適合各自企業的標準或產品規范，并以此指導產品設計及制造工藝、確保產品的良率和一致性，這導致了不同企業之間的產品性能和技術水平參差不齊。行業技術標準的統一制定，能起到較好的行業引領作用，是實現規模效應的必要保障。尤其是安全標準，更是約束產品質量

25、的重要依據，也是規范市場秩序和促進產業健康可持續發展的重要手段。2.技術展望：增強安全性，提高比能量技術展望：增強安全性，提高比能量（1）水系鈉離子電池：本征安全的鈉離子電池）水系鈉離子電池：本征安全的鈉離子電池 以水溶液電解質替換有機電解質，能從根本上提高鈉離子電池的安全性。當前的鈉離子電池延續了鋰離子電池的有機電解液體系，因此無法從根本上規避爆燃風險，若將其替換為水溶液，不僅能大大提高安全性，還能簡化生產工藝，同時降低生產過程中的環境污染。目前人們已經報道了大量的水系鈉離子電池體系方案，其中普魯士藍體系的循環性能最佳，已經開始產業化嘗試，代表性企業有 Natron Energy、賁安能源等

26、。長期來看，水系鈉離子電池是一個非常有前景的方向，尤其適用于儲能領域。12/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 （2）固態鈉離子電池：高能量密度鈉離子電池）固態鈉離子電池：高能量密度鈉離子電池 以固態電解質材料替換液態有機電解質，能夠制造出固態鈉離子電池。由于避免了易燃易爆的有機溶劑，電池的安全性得到了實質性提升，并且大大拓寬了電化學窗口，使得高電勢正極材料和金屬鈉負極的使用成為可能，繼而大幅提升全電池能量密度。此外，由于正負極之間有剛性的固態電解質阻隔，因而不再需要單獨設置隔膜，再配合雙極性電極工藝，電池的系統能量密度還能進一步提升。此類材料目前

27、面臨室溫電導率較低、界面阻抗很大等難題，其產業化尚需時日。（3）多客體共嵌負極：石墨作為普適性負極）多客體共嵌負極：石墨作為普適性負極 13/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 石墨負極在“多客體共嵌反應”中同樣可以實現絡合鈉離子的有效嵌脫。由于鈉離子-石墨嵌入反應的G0，因此鈉離子在碳酸酯類溶劑中難以對石墨層間進行有效嵌脫，故而難以使用石墨負極。事實上，在醚類溶劑中，鈉離子與醚氧原子形成配位鍵，能以配位離子的形式共同嵌入石墨層間。這種“多客體共嵌反應”具有重要的啟發意義。一方面，這意味著石墨負極也可能作為鈉離子電池負極，從而與鋰離子電池共用材料產

28、線，有利于規?；党杀?。另一方面，這為設計新一代多電荷離子電池提供了可能性。但是，醚類電解液的穩定性偏弱，易與正極發生反應，有待進一步深入研究。近十年，鈉離子電池基礎研究數量快速增長，實驗室鈉離子電池性能實現跨越式提升，能量密度超過200wh/kg，已超越磷酸鐵鋰電池理論能量密度。長期來看，商業化鈉離子電池能量密度有望超越磷酸鐵鋰電池。但需要注意的是，從技術端向產業端的傳導仍需要較長時間的磨合。從目前產業端公布的數據來看，鈉離子電池能量密度比磷酸鐵鋰電池低約 20%，相較于大部分磷酸鐵鋰電池 6000 次以上的循環性能，鈉離子電池循環性能約在 4500 次以上。國泰君安認為，真正實現鈉離子電池

29、產業化可能仍需2-3 年時間。層狀金屬氧化物正極路線由于發展最為成熟，可能將走在產業化前列。六六、產業鏈、產業鏈 鈉離子電池產業鏈與鋰離子電池類似，包含上游、中游、下游三個部分。14/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1.上游上游 原材料供給和電極材料合成，主要原材料包括純堿、鋁箔、錳礦等，以及各類輔材，涉及基礎化工和有色金屬等產業。2.中游中游 電芯封裝、電池系統構建與集成等，涉及各類耗材和電子元器件。3.下游下游 終端應用市場，主要包括儲能和低速電動交通工具等。由于鈉離子電池具備可觀的能量密度、優秀的倍率性能以及顯著的成本優勢，在新能源電池同

30、行中性價比較高，未來將被應用至大規模儲能以及低速交通工具領域。其中，大規模儲能主要包括風力電站、太陽能電站以及家庭儲能；低速交通工具主要包括物流車、農具車、電動車以及電動船。15/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 七、相關龍頭七、相關龍頭 1.國內企業：中科海鈉處領先地位國內企業：中科海鈉處領先地位 國內鈉電企業大致分為兩類，一類是以中科海鈉、鈉創新能源中科海鈉、鈉創新能源為代表的專注于鈉離子電池研發與生產的高新技術型企業，這些公司擁有實力雄厚的科研團隊以及豐富的鈉電池研發經驗，研發進度也相對較快。另一類是以寧德時代寧德時代為代表，包括圣陽股份圣

31、陽股份以及欣旺達欣旺達等公司，這些公司基本為鉛酸電池、鋰電池等領域的龍頭，為擴展業務轉型發展鈉電池。相較于中科海鈉等企業，這些公司擁有較為成熟的產業布局，能為鈉電池的生產布局提供經驗。截至目前，行業內大部分公司處于小規模試產階段，行業整體產業規模尚未成型。我國最早開展鈉離子電池相關研究的機構為中科院物理所，并于 2017 年成立中科海鈉公司開始產業布局，國內其他企業例如鈉創新能源、鵬鈉創新能源、鵬輝能源輝能源以及眾鈉能源眾鈉能源等均集中在 2021 年以后開始逐漸投產，而圣陽股份圣陽股份以及欣旺達欣旺達等公司仍處于研發階段。主要公司投產進度：（1）中科海鈉）中科海鈉 打造全球首個具有里程碑意義

32、的 1MWh 鈉離子電池光伏儲能系統。中科海鈉由中國工程院院士陳立泉、中國科學院物理研究所研究員胡勇勝等人領導，在國內、外的鈉離子電池研發領域處于領先地位，公司與股東華陽股份展開合作，迅速布局落實鈉離子電池產能。2018 年，首輛鈉離子電池低速電動車亮相；2019 年，全球首座 30kW/100kWh 鈉離子電池儲能電站問世，標志著鈉離子電池的商業化之路正式開啟；2020 年，鈉離子電池產品實現量產，電芯產能達到 30 萬只/月，海外訂單第一期十萬只，國內聯合開發產品出貨量數萬只；2021 年，與華陽股份合作打造了全球首個具有里程碑意義的 1MWh 鈉離子電池光伏儲能系統，具有產業化應用價值；

33、2022 年，全球首條鈉離子電池一期 1GWh 規?；慨a線預計將正式投產，總規劃產能 5GWh，分兩期建設。（2）鈉創新能源）鈉創新能源 16/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 年產 8 萬噸鈉離子電池正極材料項目于 2021 年正式簽約。公司于 2018 年成立，由上海交通大學教授馬紫峰鈉離子電池技術研發團隊提供技術支持，集研發、生產和銷售為一體，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 5 月，推出鈉離子電池-甲醇重整制氫-燃料電池綜合能源產品，其中 300W、5000W 功率規格系統已進行產業化推廣實施；2021 年

34、7 月，與愛瑪合作推出全球首批鈉離子電池驅動的雙輪電動車；2021 年 11 月，年產 8 萬噸鈉離子電池正極材料項目正式簽約，總投資 15 億元，建設包括鐵酸鈉三元正極材料等在內的鈉離子電池關鍵材料。（3）寧德時代）寧德時代 計劃于 2023 年形成基本產業鏈。公司成立于 2011 年，是國內率先具備國際競爭力的鋰電池制造商之一，專注于新能源汽車動力電池系統、儲能系統的研發、生產和銷售。2021 年 7 月，公司舉行鈉離子電池發布會，宣布正式進軍鈉離子電池行業，并稱鈉離子電池能量密度達到 160Wh/kg，是目前全球最高水平，計劃于 2023 年形成基本產業鏈。17/19 2022 年年 8

35、 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.國外其他企業：主要聚焦于車用鈉電池開發和應用國外其他企業：主要聚焦于車用鈉電池開發和應用 國外龍頭企業集中于 2020 年開始布局鈉電池生產，包括 Faradion、Natron Energy 以及以及 Tiamat Energy 等公司，主要聚焦于車用鈉電池的開發和生產。其中，Faradion 公司在 2020 年簽署了多個車用鈉電池生產訂單，并于 2021 年 7 月宣布將鈉離子電池應用于光伏電站儲能。其他企業例如 Tiamat Energy，仍在進行針對混合動力汽車上鈉離子電池應用進行大規模測試。八八、市場規模分析、市場規模分

36、析 雙碳政策背景下，清潔能源重要性不斷提高。面對近些年來日益突出的氣候、環境問題，各國先后提出碳減排目標。其中，我國提出碳排放在 2030 年前達到峰值，在 2060 年前實現碳中和的目標。根據碳排放估算數據庫 Carbon Monitor 統計，2021 年，電力行業、交通行業碳排放比較多，約占全球碳排放比重分別為 38.9%、20.3%，因此提高電力行業中風電、光伏等清潔能源發電占比、加大新能源車普及力度顯得十分必要，未來新能源電池在碳減排目標中的地位將不斷提升。新能源轉型趨勢加速，動力電池、儲能電池需求空間上升。新能源汽車銷量大幅增長，電動化率不斷提高。2021 年我國新能源汽車銷量為

37、352.1 萬輛，同比增長157.6%，電動化率為 13.4%，同比增長 8 個百分點；2021 年歐洲 30 國實現新能源乘用車注冊量 226.3萬輛，同比增長 65.7%，電動化率為 19.2%，同比增長 7.7 個百分點；2021 年美國新能源輕型車實現銷量 71.6 萬輛，同比增長 124.6%，電動化率為 4.8%，同比增長 2.6 個百分點。18/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 我們預計 2025 年鈉離子電池在動力電池領域的需求量超過 16GWh，2030 年需求量超過 51GWh。假設：（1）我們預計 2022-2030 年我國

38、兩輪電動車銷售增速為 5%；（2）2022-2030 年 A00 級電動車銷量增幅為 20%；（3）兩輪電動車和 A00 級電動車的單車帶電量分別假設為 0.71KWh/輛、21KWh/輛；（4）兩輪電動領域，2022-2026 年鈉電池滲透率分別為 0%/2%/10%/20%/30%，2027 年-2030 年維持在 50%，A00 級電動車領域，2022-2026 年鈉電池滲透率分別為 0%/2%/10%/20%/25%，2027 年-2030 年維持在 25%?？稍偕茉囱b機熱潮下儲能裝機容量高速增長，預計 2025/2030 年儲能新增容量為 95.5/135.4GWh，測算鈉離子電池

39、 2025/2030 年儲能新增需求量分別為 19/68GWh。2021 年我國可再生能源新增裝機規模為 134GW，累計裝機規模為 1068GW，中國新增儲能裝機規模為 7.4GW，同比上漲 190%。假設：（1）2022-2030 年每年可再生能源新增裝機 135GW；（2）考慮到未來儲能重視程度上升，新增裝機儲能配比從 2022 年的 8%提升至 2025 年及以后的 20%；（3）風光新增裝機儲能配比相同；（4）存量裝機儲能配比從 2022 年的 0.1%提升至 2025 年及以后的 0.3%；（5）鈉電池儲能滲透率逐步提高，從 2022 年的 0%提升至 2025 年 20%、至 2

40、030 年 50%。19/19 2022 年年 8 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 參考研報參考研報 1.國信證券-鋰電行業深度系列十：鈉離子電池，電池體系新延伸，蓄勢待發向未來 2.開源證券-華陽股份-600348-公司深度報告（二）：攜手中科海鈉，鈉離子電池業務為公司貢獻新成長 3.光大證券-有色金屬行業鈉離子電池研究報告之二：鈉電池發展對產業鏈和上市公司的影響估算 4.國泰君安-新能源行業前沿技術深度研究（一）：鈉離子電池專題報告，吐故“鈉”新，分庭抗“鋰”5.國盛證券-煤炭開采行業專題研究：鈉離子電池，后起之秀，時機已至 免責聲明：以上內容僅供學習交流，不構成投資建議?；鄄┗鄄┕倬W官網：https:/https:/ 電話：電話：400400-806806-18661866 郵箱：郵箱：