研究报告全文：行业研究深度报告新能源汽车产业链行业看好维持应用拓宽降本可期产业化迈入快车道国家地区中国行业新能源汽车产业链行业报告发布日期2022年12月29日钠离子电池行业报告核心观点以两轮车A00级乘用车为起点钠离子电池步入产业化发展快车道在全球锂资源稀缺的背景之下受益于全行业日趋提升的供应安全与降本诉求钠离子电池迎来历史发展机遇目前钠离子电池的能量密度与循环寿命接近磷酸铁锂电池足以取代铅酸电池应用于电动两轮车场景此外钠离子电池的倍率性能和低温性能占优可解决铁锂四轮车的痛点在乘用车市场有望取代部分低端磷酸铁锂电池应用于A00级车型储能应用关键在于提高循环聚阴离子在正极的迭代是方向正极层状氧化物工艺成熟率先应用在正极材料三大路线中层状氧化物正极卢日鑫021-633258886118材料结构与锂电三元正极结构类似技术切换简单并且具有能量密度高的性能优lurixinorientseccomcn势是行业公认将率先实现产业化的技术路线普鲁士蓝类材料制备成本低但结执业证书编号S0860515100003晶水影响材料稳定性应用受到制约聚阴离子类材料具有较好的循环性能但导李梦强limengqiangorientseccomcn电率较差目前来看多种化合物中硫酸铁钠电压平台高且成本最低未来在储能执业证书编号S0860517100003场景具有一定应用潜能林煜linyu1orientseccomcn执业证书编号S0860521080002负极硬碳性能更优生物质前驱体主导由于石墨储钠容量有限钠离子电池负极主要采用无定形碳硬碳在比容量首次充放电效率电位平稳性等方面优于软碳其比容量可达到300mAhg以上目前为钠离子电池主流负极材料前驱体以杨雨浓yangyunongorientseccomcn生物质材料主导树脂成本处于劣势几种生物质中以椰壳和淀粉应用较多克容量可以达到300mAhg以上首效达80以上中科海钠研发的无烟煤软碳成本低廉但目前克容量与硬碳相比仍有一定差距未来可能在中低端领域得到应用投资建议与投资标的锂电隔膜量升利稳关注全球化出海机2022-12-09遇电池材料系列报告2023年钠电产业化趋势清晰传统锂电厂商纷纷下场新玩家入局接二连三未来淬火成钢质地显玉汝于成新征程2022-11-24或有更多锂电企业参与布局产业链参与者增多有利于多方合作推进钠离子电池新能源汽车行业2023年度投资策略产业化进程短期来看锂电企业下场和四轮车应用加速了市场对钠电产业化的共解决消费者核心需求寻找动力电池发展2022-11-02的主旋律新能源汽车产业链深度报告识下一阶段钠电池企业订单兑现将成板块催化核心要素2023年电池产能释放后材料环节将是下一个阶段的重点正极短期以层状氧化物为主未来看储能场景聚阴离子的应用负极关注硬碳方向建议关注宁德时代300750买入华阳股份600348未评级维科技术600152未评级传艺科技002866未评级风险提示下游市场空间不及预期量产产品性能有待验证产业化进展和成本下降不及预期锂电池材料价格下降超预期假设条件变动对测算结果影响的风险等有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道目录钠离子电池高性价比驱动产业化浪潮来袭5中游材料技术路线多元商业化进展不一10正极三大路线各有优劣层状氧化物为现阶段主流10负极无定形碳路线确定性高生物质硬碳主导13群雄并起产业链相关公司梳理16宁德时代锂电巨头超前布局产业化进展顺利16华阳股份无烟煤龙头携手中科海钠打开成长新曲线16维科技术锂电业务为基联手钠创共推钠电产业化17传艺科技跨界新秀进军钠电势头正劲19投资建议21风险提示22有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明2新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道图表目录图1全球锂资源储量分布5图2碳酸锂价格走势单位元吨5图3锂电池原材料成本大幅上涨单位元kWh5图4钠离子电池的工作原理6图5钠离子电池的优势7图6碳酸锂价格变化对钠离子电池成本优势的影响8图7两轮电动车新国标要求9图8钠离子电池正极材料实际容量与电压10图9层状结构氧化物结构图10图10隧道结构氧化物结构图10图11层状氧化物制备工艺11图12普鲁士蓝类材料结构图11图13普鲁士蓝类共沉淀法工艺12图14NaFePO4结构示意图12图15Na3V2PO43结构示意图12图16Na2FeP2O7晶体结构图12图17邦普循环磷酸铁钠制备工艺13图18石墨晶体结构示意图13图19石墨在醚类溶剂中的充放电曲线13图20软碳与硬碳的结构特征14图21硬碳储钠机理示意图a插层-吸附机理b吸附-插层机理c吸附-填孔-插层-填孔机理14图22不同负极材料的电压和容量15图23宁德时代钠离子电池产品性能16图24华阳股份及中科海钠股权图2022年12月17图25维科技术发展历程18图26维科技术小动力电池产品应用领域18图27维科技术小动力电池产品合作客户18图28钠创新能源主要产品19表1锂元素和钠元素的相关参数对比6表2铅酸电池锂离子电池和钠离子电池性能对比7表3钠离子电池和锂离子电池BOM成本拆分8表4A00级车型受原材料影响较大9有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明3新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道表5不同碳基负极材料的首周可逆容量和首周库仑效率对比15表6公司2021年煤炭储量情况16表7华阳股份钠离子电池产业链布局进展17有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明4新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道钠离子电池高性价比驱动产业化浪潮来袭全球锂资源稀缺价格居于高位制约锂电产业良性发展锂资源在自然界的储量较低地壳丰度仅0002且全球范围内分布极不均匀集中于南美和澳洲智利澳大利亚阿根廷三国储量占比合计达76而我国作为锂资源消耗大国自有资源储量不足7资源稀缺叠加锂离子电池应用领域和需求量不断增加锂价急剧攀升截至2022年12月已突破55万元吨相较于2020年7月涨幅近1300锂电池材料成本也随之翻倍上涨产业链利润向上游资源端集中中下游含锂环节盈利持续承压长期良性发展受到制约图1全球锂资源储量分布图2碳酸锂价格走势单位元吨智利澳大利亚阿根廷中国美国700000津巴布韦巴西葡萄牙其他6000000350000012004400000103330000020000067410100000980254数据来源USGS东方证券研究所数据来源同花顺东方证券研究所图3锂电池原材料成本大幅上涨单位元kWh铁锂电池三元电池90080070060050040030020010002020年7月2021年7月2022年7月2022年12月数据来源则言咨询东方证券研究所供应安全与降本诉求日趋提升钠离子电池迎来历史发展机遇锂盐的供需错配或仍将维持市场开始寻求锂离子电池的替代方案钠离子电池因此获得历史性发展契机一方面钠资源储量丰富地壳丰度达264是锂资源的440倍供给充足且价格低廉可以极大缓解缺锂焦虑另一方面钠盐在全球范围内分布均匀基本不受国际形势与地缘政治变化影响供应链安全得到保障因此越来越多企业将资本与精力投向钠离子电池产业链推动技术突破产业化进程加速有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明5新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道工作原理和电池架构相似生产工艺和产线设备通用钠离子电池的充放电原理与锂离子电池基本一致均为典型的摇椅式充放电机制并且钠与锂属于同主族元素具有相似的物理化学性质可以在相似的材料结构中进行可逆的嵌入与脱出因此钠离子电池与锂离子电池的工艺兼容度高产线切换成本低具备较好产业化基础图4钠离子电池的工作原理数据来源中科海钠东方证券研究所表1锂元素和钠元素的相关参数对比元素锂钠相对原子质量6923离子半径mm00760106标准电极电势VvsSHE-304-274比容量mAhg38291165地壳储量0002264数据来源钠离子电池工作原理及关键电极材料研究进展-郭晋芝等东方证券研究所能量密度与循环寿命远胜铅酸不及锂电定位近似磷酸铁锂电池由于钠比锂具有更大的离子半径和摩尔质量在同类型的电极材料中钠离子电池的理论能量密度明显低于锂离子电池磷酸铁锂电池的能量密度主要分布在160Whkg左右三元锂电池的能量密度则更高超过200Whkg而目前主流钠离子电池的能量密度普遍在100-150Whkg整体不及锂电池但与磷酸铁锂电池的能量密度区间存在部分重叠远远超出铅酸电池钠离子较大的体积还会造成循环性能的不稳定现阶段钠电池的循环寿命普遍在2000-3000次远高于铅酸但较磷酸铁锂电池3000-6000次的循环寿命仍存在差距因此综合来看钠离子电池与磷酸铁锂电池的性能指标最接近定位较为相似有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明6新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道表2铅酸电池锂离子电池和钠离子电池性能对比锂离子电池钠离子电池指标铅酸电池磷酸铁锂石墨体系铜基氧化物煤基碳体系质量能量密度3050Whkg120180Whkg100150Whkg体积能量密度60100WhL200350WhL180280WhL循环寿命300500次3000次以上2000次以上平均工作电压20V32V32V-20容量保持率小于60小于7088以上耐过放电差差可放电至0V安全性优优优环保特性差优优数据来源钠离子电池从基础研究到工程化探索-容晓晖等东方证券研究所倍率低温和安全性能占优具有差异化应用潜能钠离子电池具有其特有优势1倍率性能钠离子的斯托克斯直径小于锂离子因此具有更高的离子导电率可以实现更加快速的充放电2低温性能锂离子电池在低温下易发生严重的容量衰减而钠离子电池在低温环境下的性能更加优异实际可用容量及充放电倍率显著优于锂离子电池3安全性能在过充过放短路针刺挤压等破坏性测试中钠离子电池瞬间发热量少温升较低表现出更好的安全性和稳定性因此钠离子电池不应仅被视作锂电池的低配替身而是在特定场景中具备更强的应用潜能图5钠离子电池的优势数据来源钠离子电池从基础研究到工程化探索-容晓晖等东方证券研究所成本优势为产业化进程加速的关键推手规模量产后降本空间可期由于锂资源和钠资源的储量和价格差异钠离子电池在价值量占比较高的正极材料上即具备极大的天然成本优势除此之外钠离子电池的成本差异还体现在1由于铝和钠在低电位不会发生合金化反应钠离子电池正极和负极的集流体都可使用廉价的铝箔2钠离子电池可使用低浓度电解液电解液成本也有所降低当前产业化瓶颈主要在于产业链尚未成熟材料成本尚存下降空间且量产工艺尚不完善良率有待进一步提高假设规模量产后钠离子电池正负极材料价格降至6万元吨钠离子电池的理论BOM成本将低至044元Wh当前碳酸锂单价55万元吨对应磷酸铁锂电芯有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明7新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道的BOM成本为069元Wh因此钠离子电池产业化成熟后相对于碳酸锂高位时期的锂电池将具备025元Wh的成本优势长期来看碳酸锂存在降价可能但只要碳酸锂价格高于15万元吨钠离子电池的成本优势就依然存在并且随着技术不断发展产业不断成熟钠离子电池的降本空间有望进一步打开该成本临界点仍有进一步下探的可能表3钠离子电池和锂离子电池BOM成本拆分单kWh钠离子电池单kWh磷酸铁锂电池材料单耗kg价格元kg成本元材料单耗kg价格元kg成本元正极2760162正极231723956负极156090负极125060隔膜18m222元m2396隔膜18m222元m2396电解液12020电解液15555铝箔0719133铜箔06536234辅材110铝箔0351967辅材110原材料成本435原材料成本690数据来源鑫椤锂电高工锂电东方证券研究所图6碳酸锂价格变化对钠离子电池成本优势的影响锂离子电池元Wh钠离子电池元Wh080706050403020100102030405060碳酸锂单价万元吨数据来源鑫椤锂电东方证券研究所两轮车率先放量将成钠离子电池应用初期的主战场综合考虑初期性能成本等因素钠离子电池最先有望取代铅酸电池斩获电动两轮车市场2019年电动两轮车新国标提高了整车质量电池安全性和装机功率等要求按照新国标规定传统铅酸电池重量过大极易导致整车质量超标钠离子电池的能量密度和环保性显著占优而锂电池价格昂贵面向对价格十分敏感的两轮车终端用户钠离子电池的成本优势愈加凸显随着新国标过渡期走向尾声各地对非标电动两轮车的限制和管控趋于严格钠离子电池恰逢其时满足了两轮车寻求新的电池技术替代方案的迫切需求有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明8新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道图7两轮电动车新国标要求数据来源搜狐网东方证券研究所切入A00级电动车可部分替代磷酸铁锂A00级车型定位着眼于极致性价比标称续航里程短对电池能量密度要求不高钠离子电池当前性能指标已能够匹配这一细分市场的动力电池应用需求可逐步替代小型车中的磷酸铁锂电池A00级车型的目标客群对价格敏感程度高在原材料维持高价的情况下原本单车利润微薄的A00级车型将面临最大价格压力若上调售价则销量可能受到直接冲击并失去产品的核心竞争力因此钠离子电池作为更具性价比的替代方案极具吸引力表4A00级车型受原材料影响较大车企应对措施欧拉2月14日起黑猫白猫停止接单上汽通用五菱3月对旗下五菱宏光MINIEV系列车型五菱NanoEV车型宝骏KiWiEV车型的官方指导价进行调整上调幅度为40008000元不等长安4月暂停收取奔奔E-Star国民版车型订单数据来源各公司官网东方证券研究所储能电池对经济性诉求更盛循环寿命瓶颈有待突破钠离子电池适合对能量密度要求不高但对成本比较敏感的场景电力储能对安全性成本要求较高但对占地空间要求较低钠离子电池储能便是一个很好的选择但目前钠离子电池的循环寿命还不能达到储能电池的要求未来若能在循环寿命较长的聚阴离子路线取得技术突破则有望在户用储能电池中实现应用有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明9新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道中游材料技术路线多元商业化进展不一正极三大路线各有优劣层状氧化物为现阶段主流钠离子电池正极材料存在三种技术路线钠离子电池的电化学性能主要取决于电极材料的结构和性能通常认为正极材料的性能如比容量电压和循环性是影响钠离子电池的能量密度安全性以及循环寿命的关键因素目前报道的钠离子电池正极材料主要分为三大类过渡金属氧化物类聚阴离子类和普鲁士蓝类图8钠离子电池正极材料实际容量与电压数据来源钠离子电池正极材料研究进展-方永进等东方证券研究所层状氧化物比容量高是极具应用潜能的钠离子电池正极材料过渡金属氧化物结构通式为NaxMO2其中M为过渡金属元素MnFeNiCoVCuCr等中的一种或多种根据材料的结构不同过渡金属氧化物可分为隧道型氧化物和层状氧化物当氧化物中钠含量较低时x05形成三维隧道结构的氧化物具有独特的S型和五角形隧道对空气和水的稳定性都较高且具有较好的倍率性能但是首周充电容量较低实际可用的比容量较小当钠含量较高时x05一般以层状结构为主共边排列的MO6八面体组成过渡金属层钠离子位于层间形成交替排布的层状结构层状氧化物正极材料具有制备方法简单比容量和电压高等优点但仍然存在结构相变复杂循环寿命短稳定性较差等问题图9层状结构氧化物结构图图10隧道结构氧化物结构图数据来源钠离子电池正极材料研究进展-方永进等东方证券研究所数据来源钠离子电池正极材料研究进展-方永进等东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明10新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道层状氧化物工艺技术成熟产业化前景最为明朗三四元材料铜铁锰镍钠盐层状氧化物的制备主要采用高温焙烧法一般将Na源Cu源Fe源Mn源进行混合然后进行烧结得到钠离子电池正极材料层状氧化物的制备工艺与锂电池三元正极类似因此对于传统锂电厂家而言层状氧化物开发生产的技术转化比较简单目前走在商业化应用的最前端图11层状氧化物制备工艺数据来源振华新材专利东方证券研究所普鲁士蓝类材料理论容量高而成本低结晶水缺陷制约应用普鲁士蓝类材料主要包括普鲁士蓝类化合物PBNaxFeFeCN6及过度金属六氰合铁酸盐PBANaxMFeCN6普鲁士蓝材料为面心立方晶体结构过渡金属离子分别与氰根中的C和N形成六配位碱金属离子处于三维通道结构和配位孔隙中这种大的三维多通道结构可以实现碱金属离子的嵌入和脱出因此普鲁士蓝材料具有高理论比容量高工作电压较长的循环寿命和较优的倍率性能但由于内部结晶水的存在材料极易形成缺陷材料实际比容量和电化学性能均受到影响且材料高温受热易分解存在一定的安全隐患图12普鲁士蓝类材料结构图数据来源层状氧化物及普鲁士蓝类似物在钠离子电池中的研究进展-闫佳昕等东方证券研究所普鲁士蓝类材料主要通过共沉淀法实现量产普鲁士蓝材料可以通过热分解法水热法共沉淀法合成其中共沉淀法主要以Na4FeCN6为沉淀剂加入一定浓度的FeCl3和NiCl2混合溶液中生成含有FeNi阳离子的沉淀经过滤洗涤后得到掺杂Ni的普鲁士蓝与通过亚铁氰化钠Na4FeCN6单一铁源分解的热分解法和水热法不同共沉淀法能够在大幅提升生产效率的同时有效避免有毒副产物污染关键生产材料Na4FeCN6或称黄血盐钠可由氢氰酸合成制备生产成本也较低有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明11新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道图13普鲁士蓝类共沉淀法工艺数据来源邦普循环专利东方证券研究所聚阴离子类材料循环寿命长安全性高但理论容量存在局限聚阴离子类化合物结构通式为NaxMyXaObzZw具备稳定的多面体框架结构可以获得更高的循环性与安全性但是这类化合物存在着电子电导率和体积能量密度低的问题聚阴离子类化合物可以分为磷酸盐硫酸盐和混合阴离子化合物体系其中磷酸盐类化合物的研究进展最为深入包括橄榄石结构NaMPO4NASICON结构Na3V2PO43和焦磷酸盐结构Na2MP2O7MFeMnCo均具有潜在的应用前景图14NaFePO4结构示意图数据来源钠离子电池正极材料研究进展-方永进等东方证券研究所图15Na3V2PO43结构示意图图16Na2FeP2O7晶体结构图数据来源钠离子电池正极材料研究进展-方永进等东方证券研究所数据来源钠离子电池正极材料研究进展-方永进等东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明12新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道聚阴离子类材料制备工艺包括高温固相合成溶胶凝胶法和水热溶剂热法高温固相法通常将固相原料钠源钒铁源磷源等按特定比例进行球磨混合和细化经高温下元素扩散反应成核晶体生长等得到最终产品溶胶-凝胶法通常将可溶性钒源钠铁源磷源依次溶于溶剂经充分搅拌均匀溶解缩聚等过程形成溶胶加以干燥煅烧得到最终产品水热法通常将可溶性钒铁源钠源和磷源充分混合均匀后移至反应釜中于高温高压下进行水热反应后经洗涤干燥煅烧处理等得到最终产品图17邦普循环磷酸铁钠制备工艺数据来源邦普循环专利东方证券研究所负极无定形碳路线确定性高生物质硬碳主导石墨储钠容量十分有限改进方式存在较大局限性由于钠离子与石墨层间的相互作用弱钠离子难以与石墨形成类似LiC6的结构稳定的插层化合物因此石墨储钠容量很低导致石墨作为钠离子电池负极材料的比容量非常低只有35mAhg使用醚类溶剂代替碳酸酯溶剂可以将石墨的可逆比容量提升至110mAhg但该共嵌入方式也有很大的局限性一是溶剂共嵌入现象只适用于醚类电解液而醚类电解液在高压下易分解全电池工作电压难以提升二是石墨在醚类溶剂中的储钠容量仍然较低会消耗溶剂而且储钠电位较高体积变化较大会降低全电池的能量密度对循环寿命产生不利影响图18石墨晶体结构示意图图19石墨在醚类溶剂中的充放电曲线数据来源钠离子电池无定形碳负极材料研究-孟庆施东方证券研究所数据来源钠离子电池无定形碳负极材料研究-孟庆施东方证券研究所有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明13新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道钠电池负极采用无定形碳硬碳性能优势明显无定形碳是一种石墨化晶化程度很低近似非晶形态或无固定形状和周期性的结构规律的碳材料可分为硬碳和软碳硬碳即使经过高温处理也难以石墨化常见的硬碳材料包括酚醛树脂环氧树脂有机聚合物热解碳碳黑及生物质碳等软碳经过2500以上高温处理后容易转化为层状结构常见的软碳有石油焦针状焦碳纤维和碳微球等硬碳作为钠离子负极材料在比容量首次充放电效率电位平稳性等方面优于软碳其比容量可达到300mAhg以上因此更适合作为钠离子电池负极材料为主流钠离子电池生产商所采用图20软碳与硬碳的结构特征软碳硬碳数据来源碳基负极材料储钠反应的研究进展-邱珅等东方证券研究所硬碳具有多类型储钠位点储钠性能优异硬碳的独特结构决定了其具有多种类型的可逆储钠位点包括1通过嵌入反应储钠2在闭孔内形成原子团簇储钠3在接触电解液的表面通过电容型吸附储钠4在内部表面与缺陷有关的位点通过赝电容的方式储钠在储钠过程的开始硬碳在缺陷边缘部位吸附Na在01V以上的斜线区发生部分微孔填充在01V以下的平台区Na嵌入层间并且在截止电位附近发生了进一步的微孔吸附填充图21硬碳储钠机理示意图a插层-吸附机理b吸附-插层机理c吸附-填孔-插层-填孔机理数据来源钠离子电池无定形碳负极材料研究-孟庆施东方证券研究所非碳类材料商业化难无定形碳主导地位稳固合金类材料具有理论容量较高导电性良好的特点然而此类材料反应动力学较差且反应时体积膨胀严重所以目前实际应用存在较大困难金属氧化物材料具有成本低理论容量较高等优点但导电性较差充放电过程中也存在体积变化有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明14新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道巨大等问题从而导致倍率性能和循环稳定性较差一般需要通过碳包覆纳米化等手段进行改性因此非碳类材料预计在较长时间内都难以实现产业化无定形碳具有较高的储钠容量和良好的循环性能等优点是目前最具有商业化应用前景的钠电池负极材料图22不同负极材料的电压和容量数据来源钠离子储能电池碳基负极材料研究-李云明东方证券研究所生物质硬碳为主流负极路线目前依赖进口价格偏高硬碳主要通过树脂有机物生物质材料等高温热解获得而树脂和有机物作为前驱体成本较高且产率低并不适合大规模的商业化生物质来源广泛合成简单是制备硬碳材料的良好前驱体椰壳杏壳稻壳泥炭藓等都是较为理想的钠离子电池负极材料利用生物质碳源所制备的硬碳负极材料具有较高的储钠容量300mAhg但因产碳率低性价比有所降低当前国内尚不具备硬碳负极量产产能来自日本的产品价格偏高未来有望通过国内规模量产提升经济性表5不同碳基负极材料的首周可逆容量和首周库仑效率对比碳负极材料首周可逆容量mAhg首周库伦效率蔗糖314832棉花31583夏威夷果壳314914杨木330883无烟煤22281沥青木质素25482沥青预氧化3006886沥青改性2778802沥青低温合成26380木炭40080酚醛树脂41084数据来源钠离子电池关键材料研究及工程化探索进展-党荣彬等东方证券研究所无烟煤前驱体性价比高克容量不及硬碳中科海钠以无烟煤等煤基材料为主体以沥青石油焦等软碳前驱体为辅材制得的负极材料成本低廉同时具有较好的电化学性能裂解无烟煤得到的是一种软碳材料但不同于来自沥青的软碳材料在1600C以下仍具有较高的无序度产碳率高达90储钠容量达到220mAhg循环稳定性优异与硬碳负极相比无烟煤的克容量仍有一定差距但其在所有的碳基负极材料中具有最高的性价比有望应用于中低端领域有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明15新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道群雄并起产业链相关公司梳理宁德时代锂电巨头超前布局产业化进展顺利研发先行产品力奠定产业化根基宁德时代2021年7月首次发布钠离子电池产品正极采用普鲁士白材料负极采用硬碳材料具备高能量密度高倍率充电优异的热稳定性良好的低温性能与高集成效率等优势其电芯单体能量密度高达160Whkg常温下充电15分钟电量可达80以上在-20C低温环境中也拥有90以上的放电保持率系统集成效率可达80以上热稳定性远超国家强标的安全要求图23宁德时代钠离子电池产品性能数据来源CATL东方证券研究所工艺储备丰富产业链布局有序推进宁德时代通过子公司广东邦普循环科技有限公司开展钠离子电池材料相关的专利及产能布局在湖南建设有600吨钠电池正极中试项目在电池环节福鼎时代五期项目规划有25Gwh钠电池产能项目设有极片生产线10条电芯生产线4条CTP拉线11条每条极片生产线1阴极1阳极产能规模约25GWh每条电芯生产线产能规模约625GWh并且公司表示已与部分乘用车客户协商将在2023年实现正式量产华阳股份无烟煤龙头携手中科海钠打开成长新曲线优质无烟煤龙头企业拓展新材料领域母公司华阳新材料布局纳米超纯碳低灰无烟煤项目可应用于负极材料超级电容碳纤维等领域公司作为无烟煤龙头拥有丰富的煤炭储备资源其中大部分为稀缺煤种无烟煤为钠离子电池负极材料的生产供应提供了充足的资源保障表6公司2021年煤炭储量情况主要矿区主要煤种资源量吨可采储量吨证实储量吨一矿无烟煤740311000441892000120165460二矿无烟煤380330000161522000160600000新景矿无烟煤835229000502581000140872010平舒矿贫煤无烟煤32110370016783800086419000开元矿贫瘦煤286982000119729000116421000景福矿无烟煤59773000384900007556478兴裕矿无烟煤48969000554000014115000有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明16新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道裕泰矿无烟煤6111000059820001349838榆树坡矿焦煤气煤37639100010892100078875000合计-31101987001552495000726373786数据来源公司年报东方证券研究所参股中科海钠钠电池有望打开新的成长曲线中科海钠是国内领先的钠电池企业技术脱胎于中科院物理所在钠离子电池全生产链各个环节均掌握完全自主研发的核心技术规划有产能5GWh的钠离子电池规模化量产线其中一期1GWh已于11月正式投产华阳股份与中科海钠紧密合作依托中科院全球首创的无烟煤制钠离子碳基负极材料生产技术和正极廉价原材料加工工艺布局有年产2000吨无烟煤制钠离子电池负极材料和2000吨钠离子电池正极材料生产线华阳股份与中科海钠还就钠离子电芯项目开展合作量产1GWh钠离子电芯生产线于9月投运主要生产圆柱钢壳和方形铝壳电芯项目满产后钠离子电池将实现从中试到量产的关键转换图24华阳股份及中科海钠股权图2022年12月数据来源天眼查东方证券研究所表7华阳股份钠离子电池产业链布局进展产品实施主体持股比例进展电池华钠芯能100已投产1GWh电芯正极华钠铜能45已投产2000吨负极华钠碳能45已投产2000吨数据来源公司公告东方证券研究所维科技术锂电业务为基联手钠创共推钠电产业化锂电端技术与客户积累深厚钠电成长受益维科技术2004年进军锂电产业在锂离子电池领域深耕18年研发实力技术经验与客户资源均积累深厚公司建立有研究院院士工作站工程中心科研机构紧密合作的研发体系宁波维科新能源Pack厂主要加工两轮车用小动力产品积累了电芯体系工艺设备经验与两轮车客户资源为钠离子电池新业务奠定扎实根基有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明17新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道图25维科技术发展历程数据来源公司官网东方证券研究所图26维科技术小动力电池产品应用领域图27维科技术小动力电池产品合作客户数据来源公司官网东方证券研究所数据来源公司官网东方证券研究所深度绑定浙江钠创获得材料与技术双保障浙江钠创新能源成立于2018年以上海交通大学马紫峰教授为核心人物是国内最早布局钠电产业化的企业之一业务聚焦钠离子电池核心材料电芯设计制造及应用全产业链技术研发建立钠电正极材料及其电解液生产与销售网络维科技术通过参与浙江钠创A轮融资与其实现深度绑定2022年9月9日维科技术与浙江钠创签订深度合作战略框架协议根据协议维科技术将聘请马紫峰教授为技术顾问为钠电研发中心给予全面技术指导浙江钠创也将利用募集资本进行钠电材料产业化产能建设并对维科技术钠电池生产优先保证材料供应等方面的支持有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明18新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道图28钠创新能源主要产品钠离子电池前驱体及正极材料钠离子电池用电解液数据来源钠创官网东方证券研究所南昌基地钠电池产能在建明年或将量产在浙江钠创的技术支持下维科技术已成功试制了钠离子电池测试结果良好公司研发中心在钠电池正极负极电解液比较和性能测试工艺条件筛选等方面积累了数据并取得了技术突破开发的钠电池能量密度150Whkg循环次数3000次同时维科技术将在江西维科产业园建设钠电产业化基地项目初期拟建2GWh钠电池生产线主要面向低速车和储能市场浙江钠创将出资参与钠电池产业化基地建设并对钠电池产业化提供技术支持该项目于2022年开工建设计划于2023年6月实现全面量产传艺科技跨界新秀进军钠电势头正劲跨界入局投产进展速度惊人今年6月传艺科技宣布进入钠离子电池领域以合资公司江苏传艺钠电科技有限公司为实施主体建设钠离子电池产能其中一期计划建成2GWh的产能二期计划新建8GWh的产能从而累计达到10GWh的钠离子电池生产能力公司钠离子电池中试线于10月完成设备安装调试并投产具有年产200MWh钠离子电池及相应配套的正极材料和负极材料的生产能力生产的钠离子电池产品相关技术参数为单体能量密度150Whkg-160Whkg循环次数不低于4000次结合中试结果公司还将钠离子电池一期产能规划从2GWh调整至45GWh预计明年正式投产有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明19新能源汽车产业链行业深度报告应用拓宽降本可期产业化迈入快车道材料自产自研以产业链垂直整合为目标传艺科技表示在钠离子电池所需正极材料及电解液方面也已经具备自研自产能力正极材料侧重层状三元实验室和小试层面的质量比容量达140mAhg负极材料为自主研发的硬碳材料质量比容量300mAhg电解液方面成立江苏传艺钠电新材料有限公司规划建设一期5万吨年二期10万吨六氟磷酸钠生产线其中一期计划于2022年11月份开工建设2023年3月份投产目标客户储能与小动力已签下钠电池首单公司钠电池产品的主要面向储能与小动力市场12月27日传艺钠电与中祥航业签署了钠离子动力电池储能系统项目开发合作协议在民航辅助车辆新能源替代领域共同合作开发性价比高的基于钠离子电池的动力储能系统同时协议约定中祥航业所售钠离子电池储能系统所有使用的钠离子电池均由传艺钠电供应并且2023年度中祥航业向传艺或通过指定PACK厂采购电芯量不少于13GWh有关分析师的申明见本报告最后部分其他重要信息披露见分析师申明之后部分或请与您的投资代表联系并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明20