投资要点：拥抱新技术变革下的渗透率伟大共振
　　钠电应用可期：新技术的推广需要对成本或使用感受有明显优化，钠电优势在性价比、安全性和低温性能，未来会对铅酸及低端锂电池实现替代，预计2025年和2030年钠电需求50GWh和260GWh，但短中期对原锂电体系供应商（业绩）弹性不大。产业链已经进入量产前夕，预计当前BOM成本0.65元/Wh，2023年或下降18%至0.54元，预计2025年到0.40元/Wh附近，测算锂价20万以上钠电具备优势，预计远期优势线是10万，投资机会在利润分配强势环节和从零到一的环节。
　　底层逻辑：成本上，钠电原材料来源广、可获得性强，价格低且稳定，较锂电具备优势；性能上，依托较小的斯托克斯半径等特点具备较好的安全性能和低温性能，考虑环境友好和安全性等优势，未来会对铅酸及低端动力电池实现替代。
　　需求：预计2025年和2030年钠电需求50GWh和260GWh，预计先在低速车和两轮车上应用。
　　成本：当前成本约0.65元/Wh，成本中电解液占比36%是最大来源，目前价格较高预计未来降本明显；对比看，理论成本值（极限值）较铅酸和锂电下降28%和33%，测算目前钠电成本与锂价在20万时性价比持平，预计远期优势线是10万。
　　进度：当前理论研究已经成熟，材料体系已经定型，头部电池厂及新进入者均进入量产前夕，环节上正极材料由于结构通用，以层状氧化物为代表的体系研发和制造的进度较成熟，负极以硬碳为代表的体系进度略慢，主要是体现在性价比和微观结构调控优化。
　　投资建议：①利润分配强势环节：参照锂电体系各环节稳态收益率做预测（各环节供应商基本没变），未来利润分配强势环节为电池、负极和正极；②从零到一的厂商和环节：如电池业绩占比较低的新进入者，推荐传艺科技、维科技术等，如新放量环节硬碳负极（其工艺与原有石墨负极不同），推荐元力股份等。
　　风险提示
　　1）下游新能源汽车/两轮车等产销不及预期：销量端可能受到疫情反复、需求疲软影响而不及预期；产量端可能受到上游原材料价格大幅波动、限电、疫情反复等影响不及预期，进而影响产业链盈利能力和估值。
　　 2）技术推进和规模化应用不及预期：新技术在推广和使用过程中存在多方问题，如技术成熟度、成本下降曲线、产业链和消费者接受度，如果某环节不达预期对应整个技术的推进和规模化应用将不及预期，对于最核心需求的测算将会出现较大的不确定性和不可实现性；
　　 3）在实际应用中产品一致性、安全性等表现不及预期：新技术核心在产品的竞争力，体现在价格和安全性等，是应用的底层逻辑，同时能否从小批量生产到大规模量产关键在产品一致性，上述决定应用进程。

研究报告全文：证券研究报告行业深度报告钠电深度系列二产业链视角看钠电应用和投资机会分析师马天一分析师许琳matianyibjcsccomcnxulincsccomcnSAC执证编号S1440521110004SAC执证编号S1440522110001发布日期2022年12月17日本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国仅为本报告目的不包括香港澳门台湾提供在遵守适用的法律法规情况下本报告亦可能由中信建投国际证券有限公司在香港提供同时请参阅最后一页的重要声明投资要点拥抱新技术变革下的渗透率伟大共振钠电应用可期新技术的推广需要对成本或使用感受有明显优化钠电优势在性价比安全性和低温性能未来会对铅酸及低端锂电池实现替代预计2025年和2030年钠电需求50GWh和260GWh但短中期对原锂电体系供应商业绩弹性不大产业链已经进入量产前夕预计当前BOM成本065元Wh2023年或下降18至054元预计2025年到040元Wh附近测算锂价20万以上钠电具备优势预计远期优势线是10万投资机会在利润分配强势环节和从零到一的环节底层逻辑成本上钠电原材料来源广可获得性强价格低且稳定较锂电具备优势性能上依托较小的斯托克斯半径等特点具备较好的安全性能和低温性能考虑环境友好和安全性等优势未来会对铅酸及低端动力电池实现替代需求预计2025年和2030年钠电需求50GWh和260GWh预计先在低速车和两轮车上应用成本当前成本约065元Wh成本中电解液占比36是最大来源目前价格较高预计未来降本明显对比看理论成本值极限值较铅酸和锂电下降28和33测算目前钠电成本与锂价在20万时性价比持平预计远期优势线是10万进度当前理论研究已经成熟材料体系已经定型头部电池厂及新进入者均进入量产前夕环节上正极材料由于结构通用以层状氧化物为代表的体系研发和制造的进度较成熟负极以硬碳为代表的体系进度略慢主要是体现在性价比和微观结构调控优化投资建议利润分配强势环节参照锂电体系各环节稳态收益率做预测各环节供应商基本没变未来利润分配强势环节为电池负极和正极从零到一的厂商和环节如电池业绩占比较低的新进入者推荐传艺科技维科技术等如新放量环节硬碳负极其工艺与原有石墨负极不同推荐元力股份等2目录钠电应用的底层逻辑性价比胜铅酸无疑锂价20万以上同样有优势性能全面碾压铅酸较锂电低温和安全性能优秀钠电产业链应用进度理论研究进度储备深厚体系成熟产业链进度及规划科研院所携手产业百花齐放钠电投资方向空间测算投资建议风险提示3行业报告钠电应用的底层逻辑钠电应用关键看人有我廉人无我有性价比和性能优势是重要驱动钠电是否具备产业化应用能力主要看相较于现有电化学储能体系是否具备性价比和性能优势性价比方面对现有铅酸电池性价比优势已无争议相较于锂电的性价比需要动态对比锂价走势和钠电成本曲线当前成本对应20万锂价具备优势性能方面钠电由于自身斯托克斯半径较小等原理性优势故在低温性能和安全性能上具备较好表现图钠电极限BOM成本029元Wh具备优势单位元Wh图钠离子的斯托克斯半径小于锂离子单位nm05锂离子钠离子0450604050350304025030201502010100500钠离子电池铅酸电池锂离子电池Stockes半径水体系Stockes半径PC体系资料来源钠离子电池从基础研究到工程化探索中信建投资料来源知网中信建投注BOM成本仅考虑原材料成本包括正极负极电解质隔膜及其他装配物件价格参考历史最低中枢若考虑回收铅酸电池原材料成本约为025元Wh行业报告钠电应用的底层逻辑性价比胜铅酸无疑锂价20万以上同样有优势性价比之成本测算钠电降本后BOM约400元KWh相较于传统磷酸铁锂三元电池采用三种路径的钠电降本后BOM成本均具备明显优势当前预计650元KWh基于当前成本的量产情形电解液正极和负极成本占比较高后续有下降空间预计降本后400元KWh锂价剧烈波动致使锂电池BOM成本波动大钠电池价格较低且更加稳定是钠电应用的核心因素图主流电池体系BOM成本中钠电各体系具备相当优势图当前成本中电解液正极和负极成本占比较高后续有下降空间BOM总价低值元KWhBOM总价高值元KWh1000正极粘结剂负极导电炭正极导电炭绝缘胶带1111铝塑膜900负极粘结剂2负极铝箔03800正极铝箔2NMP7003隔膜电解液460036极耳5006400无定形碳负极30014200100镍铁锰正极260钠电铜铁锰酸钠正极钠电镍铁锰酸钠正极钠电普鲁士白正极LFPNCM523NCM811资料来源知网中信建投总价低值未来合理成本值较前页理论最低值高总价高值当前价值具备降本空间BOM成本仅考虑原材料成本包7括正极负极电解质隔膜及其他装配物件性价比之成本测算钠电较锂电成本端优势在于便宜和稳定钠电较锂电成本端优势在于便宜和稳定一方面钠元素全球储量丰富价格低廉目前2650元吨且不具备大幅上涨基础较锂源价格优势明显另一方面主要成本来源铜镍均为全球性大宗商品易得且价格走势一般平稳负极生物质原材料等也将趋于稳定供应整体材料体系成本波动较小图钠是地球丰度最高的元素之一几乎是锂的千倍且易得图钠电原材料来源广且铜镍大宗商品特性明显价格整体稳定4000轻质纯碱左元吨碳酸锂右万元吨镍右万元吨铜右万元吨60350050300040250020003015002010001050000资料来源知网中信建投资料来源Wind中信建投钠源以轻质纯碱体现8性价比之成本测算钠电降本预计在2025年前后完成当前钠电成本650元KWh附近其中正极负极和电解液价格均有下降空间其中电解液价格下降空间较大仅考虑物料成本下降的情形下预计2023年钠电成本下降18至540元KWh附近预计至2025年下降至400元KWh附近图当前钠电BOM成本650元KWh预计2023年下降18至540元KWh2025年达到400元KWh700铜铁锰镍铁锰普鲁士白60050040030020010002022年E2023年E2024年E2025年E资料来源知网中信建投BOM成本仅考虑原材料成本包括正极负极电解质隔膜及其他装配物件9性价比之成本测算正极层状氧化物成本目前155元KWh58万元吨钠电当前三种路径各具特色从应用进度上看层状氧化物路径与三元正极结构相似且表现均衡而更快推广成本端看由于目前并无实际量产数据根据专利和产业链反馈立足当前原料价格测算层状氧化物正极成本为155元KWh铜铁锰和镍铁锰基差距不大铜铁锰也要加镍换算约58万元吨其中原材料成本占86图正极拥有三种主流路径图层状氧化物正极单位成本合计155元KWh原材料成本占比86项目普鲁士系列蓝白类磷酸盐聚阴离子系列层状氧化物类1800磷酸钒钠氟代磷酸钒钠1600材料名称亚铁氰化钠改性铜铁锰酸钠镍铁锰酸钠焦磷酸铁纳硫酸铁纳1400Na3V2PO43Na09Cu022Fe03Mn045NaxMnFeCN6Na3V2PO42F31200分子式O2Na2MnMnCN6Na2FeP2O7NaNi13Fe13Mn13O2Na2VFe2SO431000工作电压31-34V31-37V28-33V800放电比容量70-160mAhg100-110mAhg100-140mAhg压实密度13-1618-2430-34600循环寿命一般较好一般400热稳定性好好一般低热失控产生有害气低热失控产生有害气200安全性好体体00空气稳定性好很好一般成本元KWh对应电池重量和体积能量密度低低较好原材料成本折旧成本能耗成本人工成本其他成本资料来源知网中信建投资料来源知网中信建投10性价比之成本测算负极硬碳成本目前91元KWh65万元吨不同于锂电采用石墨作为负极无定形碳在钠电中表现出了较好的可逆比容量和循环性能其中硬碳理论性能好有望最先产业化根据原材料不同可将硬碳划分为三类成本差距主要来自于原料及对应工艺沥青基最低酚醛树脂最高立足当前原料价格树脂基有望做到91元KWh约65万元吨图硬碳理论性能好适用于钠离子电池图硬碳负极成本树脂基目前91元KWh65万吨材料石墨硬碳软碳天然石墨沥青石油原料树脂沥青生物质沥青煤基焦100硬碳原材料成本单位折旧成本单位能耗单位人工及其他碳化温度2500-300015001000-1500晶体结构Lcnm8011-122-2090层间距离nm0335037-042034-03780真实密度gcm32214-162270压实密度gcm315-1609-101260储锂理论值372储比容量mAhcm3储钠理论值530储钠222钠容量3550储钠体积容量mAhg5847726440电极膨胀率1014457130低温性能-15-50-2020快充性能3C10C10C循环性能较高高高温下快速下降10首次库伦效率高较高高0酚醛树脂基淀粉基沥青基安全较高高高典型应用锂离子电池锂钠钾离子电池锂离子电池资料来源知网中信建投资料来源知网中信建投11性价比之降本路径材料体系优化是根本目前钠电价值量占比最大的为正极和负极同时也是决定能量密度的关键故材料体系降本大方向是元素廉价能量密度提升正极方面体系上优选层状氧化物和普鲁士系列当前其性价比优于聚阴离子体系层状氧化物由于稳定性更强是较为均衡的选择体系内部看价值较高的镍钴元素用量下降是主旋律图铜基正极材料取得重大进展未来将进一步完善图新一代Li掺杂高比容量Cu-Fe-Mn基正极材料性能优异提升材料导电性能和电化学作用性能新一代Cu-Fe-Mn基正极材铜基正极材料进展料在25-40V电压范围内实现130mAhg比容量需要精细调控CuFeMn问题三者比例资料来源知网中信建投资料来源知网中信建投12性价比之降本路径材料体系优化是根本负极方面无定形碳的应用基本定型软碳和硬碳路径并行但机理上看硬碳具备主流应用逻辑硬碳原材料来源广泛可使用酚醛树脂炭黑生物质碳等目前多家厂商已经在使用生物质碳进行降本如椰壳等据测算生物质成本因企而异原料自供等而相关企业基本是基于原料做产品所以降本空间可观图硬碳原材料来源广泛产品成本有优化可能酚醛树脂环氧树树脂碳脂聚糖醇等有机聚合物热PFAPVC解碳PVDFPAN等硬碳炭黑例如乙炔黑生物质碳例如柚子皮资料来源知网中信建投13锂价敏感性测试锂价20万以上时钠电具备性价比钠电与锂电在某些领域应用重叠具备竞争关系目前锂电体系成熟与钠电成本差异在于锂价和石墨负极价格决定钠电性价比和需求空间预计2023年量产钠电BOM成本在054元Wh对应在锂价20万时具备优势远期看如果钠电成本下降至040元Wh对应锂价10万时具备优势锂电价格到05以下且考虑其他成本同步下降情形下锂钠差距绝对值进一步缩小钠电成本优势可以忽略图锂电BOM成本随着锂源和石墨负极价格变动但锂价20万以上时明年钠电具备成本优势远期锂价10万以上具备优势万元吨元Wh锂价含税100114171228285342399456513570627684741万元吨负极含税32050051055058062065069072076080083087090320500510550580620650690720760800830870903805105205505906206607007307708008408709144052053056060063067070074078081085088092510530530570610640680710750780820850890935705305405806106506807207607908308609009363054055059062066069073076080083087091094700550560590630660700740770810840880910957605605706006406707107407808108508909209682056057061064068072075079082086089093097万元吨元Wh资料来源知网中信建投14行业报告钠电应用的底层逻辑性能全面碾压铅酸较锂电低温和安全性能优秀钠电安全性能好机理上钠离子内阻高于锂离子内阻故短路发生后电池瞬间发热量少温升较低所以在所有安全测试项目中均未发现起火现象图钠电挤压针刺测试均未发生起火爆炸图钠电失效后温升较低不会起火资料来源知网中信建投资料来源知网中信建投16钠电安全性能好对比钠电和锂电在相同情况下的热稳定性由于钠盐离子晶体具有更高的静电能因此钠盐和对应的电解液均表现出了更好的热稳定性图纯NaPF6分解温度高出纯LiPF6约220图钠盐晶体和钠离子电解液的热稳定性均好于锂离子电池资料来源知网中信建投资料来源知网中信建投17钠电低温性能好钠离子由于其半径较锂离子大故其溶剂化能较低斯托克斯直径较小相同浓度的电解液具备更高的电导率具备更好的溶剂脱出能力和界面离子扩散能力低温性能较好图钠电性能优势核心在离子半径大斯托克斯半径小图圆柱高功率钠离子电池低温-40放电容量超过70额定容量资料来源知网中信建投资料来源知网中信建投18钠电低温性能好-40-80是钠离子电池正常工作的温度范围相对于锂离子电池-20-60的工作范围具备明显的低温优势图钠离子电池可在-40-80下正常工作六氟磷酸钠铝熔点分解温度电解液溶剂分解温度100066048244034232031310SOC正极粉PVDF分解0SOC正极粉末末导电剂等分解温度导电剂等分解温度温度正极CEI模PP隔膜的熔导电剂开始100SOC硬碳分解温度点反应电解液分解稳定110120135160-165172253282289负极SEI模开0SOC硬碳电解负极SEI模完全分解PVDF的熔点始分解液分解稳定978050金属钠熔点钠电正常工作的高温范围-60-50-400102545一般电解液凝固范围钠离子正常工作的低温范围钠电正常工作的最佳范围资料来源知网中信建投19行业报告钠电产业链进度理论研究进度储备深厚体系成熟