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    钠离子电池行业深度报告推荐.docx

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    钠离子电池行业深度报告推荐.docx

    钠离子电池行业深度报告目录1 .钠离子电池量产化在即32 .钠离子电池的构造决定其电化学性能42.1. 钠离子电池正极材料重要性显著52.2. 钠电池的主流负极材料是无定形碳92.3. 钠电池的集流器可以采用低成本的铝箔112.4. 钠电池隔膜可以与锂电池相同,电解液各异123 .钠电池目标市场小动力两轮车.储能,市场空间较大123.1. 钠电池成本低,性能好带来了产业化优势1232市场定位小动力、两轮车和储能市场,未来市场空间较大164 .各公司共同推进钠电池产业化发展174.1. 海外:欧美和日本是钠电池发展的主要推动国家174.2. 中国:创业公司和老牌电池公司共同推动顶尖技术研发195 .投资建议236 .风险提示241 .钠离子电池量产化在即钠电池随着产业化加速,量产在即。1979年法国的Armand提出了摇椅式电池的概念,开始钠离子电池的研究。随后Delmas和Goodenough发现了层状氧化物材料可作为钠电池正极材料,Stevens和Dahn发现硬碳材料作为负极有良好的钠离子嵌脱性能。2010年以来,钠电池的研发进程加速。2011年中科院物理所研究员团队开始了钠离子电池核心技术的研发,自此以后开发出低成本的电极材料。2017年国内第一家专注于钠离子电池研发和生产的公司中科海钠成立。2021年宁德时代成功举行了第一代钠离子电池线上发布会。2022年,中科海纳和传艺科技均预计2023年量产其钠离子电池。图1.2010年起钠电池发展提速2015 年18650规格钠离子电池被研发出来2021年工信部支持钠电怨发展2017年苜家钠电池公司成立20世纪80年代良好的钠电池正极材料破发现.2011年1979年低成本的电极材料据盗皤子和电解液被发现电池被提出数据来源:公开信息整理,财通证券研究所钠电池和锂电池均是摇椅式二次电池,是一种依靠离子在正负电极之间往返嵌入和脱出的二次电池,其中正极和负极材料均允许钠离子可逆地插入和脱出。在充电过程中,钠离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,同时电子的补偿电荷经外电路供给到负极,使正负极发生氧化还原反应,保证正负极电荷平衡;放电时则相反。电解质数据来源:国际能源网,财通证券研究所2 .钠离子电池的构造决定其电化学性能材料选择上,钠离子和锂离子存在较大差异,并间接导致成本差异较大。A正极方面,由于钠离子比锂离子半径大,导致其很难从层状正负极材料嵌入/脱出,因此钠离子正极材料在能量密度上有所欠缺,同时为了使钠离子更容易嵌入/脱出,相对应的正极材料选择也和锂离子电池有所差别;A负极方面,锂离子电池常用的石墨材料无法有效嵌入钠离子,需要更换材料,目前常见的是各类硬碳材料;A电解液方面,钠离子摩尔电导率更高,使得钠离子电池所需电解液浓度较低,对添加剂的要求也较低,从而带来电解液成本也较低。A隔膜方面,无较大差异;A集流体方面,钠离子电池正负极集流体均可以选用成本较低的铝箔,锂离子电池则需要正极集流体铝箔,负极集流体铜箔。由于材料选择的差异,其成本也有较大差异。根据中科海纳官网披露的数据,如果钠离子电池选用NaCUFeMno/软碳体系,锂离子电池选用磷酸铁锂/石墨体系,钠离子电池材料成本可降低30-40%o表1.钠离子电池和锂离子电池重要材料对比类别钠陶子电池锂离子电池正极层状氧化物类(中科海纳)、普鲁士蓝磷酸铁锂、三元(银钻镒锂不类似物(宁德时代)、聚阴离子化合物同比例)负极无定型碳(硬碳、软碳)石墨、硅碳隔膜PP/PEPP/PE电解液钠盐阴离子等(探索中)六氟磷酸锂、LiFSl等集流体铝箔正极铝箔、负极铜箔数据来源:公开资料整理,财通证券研究所图3.钠离子电池和锂离子电池成本对比注:,/电池一用NaCUFeMn(V注碳体系.理餐子电池选用候册¾理/石紧 数据来源:中科海纳官网,财通证券研究所钠离子 电池成本VS.锂离子 电池成本2.1. 钠离子电池正极材料重要性显著正极材料的电化学特性影响了整个电池的电化学特性。正极材料的理论能量密度就是电芯能量密度的上限,正极材料通过影响容纳钠离子的能力和传输通道的通畅性来影响钠电池的功率密度。同时,正极材料活性物质的损耗以及杂质成分会影响电池的寿命。目前,主流的正极材料主要包括过渡金属氧化物材料、聚阴离子类材料、普鲁士蓝类材料等。2.1.1.层状金属氧化物技术较为成熟过渡金属氧化物对储存条件要求较高,需要掺杂元素提升比容量。过渡金属氧化物可分为层状和隧道状,用NaxMeO2表示,其中Me包括Mn.Fe.Ni、Co等过渡金属元素,X为钠的化学计量数。金属氧化物合成方便、结构简单,原料来源广,但是钠离子在参与嵌脱反应的过程中由于离子半径较大,会引起氧层的滑移,造成材料结构不可逆的改变,影响循环性能。而且,材料易与空气中的水分反应,对储存条件要求较高。目前多使用元素掺杂诱导氧化还原反应来提高电池容量,减少嵌脱反应中结构的改变程度,构造人工界面包覆稳定晶体结构并提高电化学性能。图4.层状金属氧化物掺杂铁元素后比容增高图5.预嵌钠构造人工界面可增加电极材料(NaFeaSNiOs2)稳定性数据来源:<Excdlen(ComprehenU¼ePerforiiuinceofXa-BasedLayeredOiidcBcnt(ingfrom(heSyncrgctlcContributionsofMuItimetaIlots>Hu-Ron)>YaO等.财通证届研究所数据来源:(纳离子电池JB状*化物正极材料研究进展)金俊等,财通证券研究所层状金属氧化物热量高,合成方便,但稳定性较低。自1980年以来,锂离子层状氧化物一直是锂离子电池的主要正极材料,因而层状金属氧化物也得到了大家的关注。层状金属氧化物可以根据钠离子和氧形成的结构分为0型(八面体结构)和P型(三棱柱型1其中常见的03型钠离子含量高,电池容量高;P2型钠离子之间的层间距较高,传输速度和倍率性能较高。图6.P2金属氧化物可以滑移为02/OP4结构,稳定性低数据来源:钠离子层状化物材料相变及其对性能的即丁飞翔等,财通证券研究所隧道型氧化物稳定性更高,但可逆容量低,没有得到市场的关注度。由于存在八面体结构,材料的结构更加稳定,循环性能更好。但是由于材料中钠含量较低,可逆容量较低,市场关注度不高。数据来源:<Rationaldesignoflayeredoxidematerialsforsodiu-ionbatteries>QiDiUan等,财通证券研丽FaradiOn、中科海纳等公司使用层状金属氧化物为钠电池的正极材料。其中英国Faradion公司采用Mn-Ni-Ti-Mg四元层状氧化物作为正极材料,电池能量密度超过140Whkg,循环寿命超过3000次;中科海钠采用Cu-Fe-Mn三元层状氧化物正极材料,电池能量密度达到145Whkg;钠创新能源采用Fe-Ni-Mn三元层状氧化物,比容量超过13OmAh/g,能量密度约为130-160Whkgo2.1.2.普鲁土蓝类化合物比容量高,稳定性较低普鲁士蓝类化合物通过引入非活性金属离子或设计不同结构等方法提升电化学性能。普鲁土蓝类化合物用AxMAMB(CN)6zH2O表示,其中A为碱金属离子,MA和MB为过渡金属离子。其中过渡金属离子与鼠根形成六配位,形成较大的三位多通道结构,有利于钠离子的嵌脱反应,所以有较高的比能量。但是普鲁土蓝类化合物热稳定性较差,电池工作过程中产生的热量会使材料分解且材料制作过程中形成的结晶水可能导致材料的晶格结构破坏造成安全问题。目前通过引入非活性金属离子或者Cydenumber数据来嬴(掺杂对钠离子电池正极材料性能影8»机制的研丽丽M 财通证券研究所图8.普鲁士蓝类化合物比容较高,稳定性较低立方相设计不同的结构等方法可以保持材料的结构稳定性,提高电化学性能。KKHBtX-MOL,财通证券研究所目前星空钠电和宁德时代都采用了普鲁土蓝化合物作为正极材料。其中宁德时代于2021年发布的钠离子电池,电芯单体能量密度达到了160Whkg,为目前全球最高水平,具有良好的快充性能,在常温下充电15分钟,电量可达80%;也具有良好的低温稳定性,在零下20低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率。2.1.3.聚阴离子类化合物稳定性较高,比容量较低聚阴离子类化合物结构较稳定。聚阴离子化合物用NaxMy(XOm)n-z表示,其中M为可变价态的金属离子;X为P、S、V、Si等元素。聚阴离子化合物主要是多面体框架连接而成,共价键较强因而抗氧化性能高,结构稳定,循环性能较好,但由于阴离子较多,比容量和导电性偏低,且常用的钢元素价格较高,材料成本较贵。目前多使用离子掺杂来提高电池倍率能力,调节脱嵌钠的电化学性能;使用聚合物包覆提高聚阴离子化合物的比表面积,从而提高电池的导电性和容量。MKKR:敏K学人,财通证JWff究所MME*:<oardscnhunccdsodiumni211i>nof(he1.iiondopingandrcumncmcnfmechanisminn5V2(P04)3forsodiumIonbaUerks>Xi三oM9>财通证券研究所目前使用聚阴离子类化合物为正极材料的公司相对另外两种材料而言较少。众钠能源和高博能源使用钢基聚阴离子化合物作为电池的正极材料,广州鹏辉科技公司使用磷酸盐类钠正极做出了钠离子电池样品。其中众钠能源全体系电芯能量密度为120-160Whkg,循环性能可以达到2000-10000圈,且可以在零下20。C正常工作。基于以上分析可以知道钠电池常用正极材料的特性。其中普鲁士蓝类化合物可逆容量(120-14OmAh/g)和比容量较高;聚阴离子类化合物材料能量密度、稳定性和循环次数(2000次)较高;层状金属氧化物全寿命周期成本较高。表2.钠电池常用正极材料的特性层状金属氯化物普鲁士蓝类化合物聚阴离子型化合物可逆容量(mAh/g)100120-140120比容量中高低材料能量密度低中局结构稳定性中低高循环次数(次)I(XX)6002000倍率性能低中高全寿命周期成本中低低数据来源:高工锂电,财通证券研究所2.2. 钠电池的主流负极材料是无定形碳可以用作钠电池负极的无定形碳主要分为硬碳和软碳。其中在2500以上的高温下能石墨化的为软碳,在2500以上的高温下不易石墨化的为硬碳。无定形碳储钠能力好、可逆比容量高、循环性能好,商业化趋势明显。同时软碳和硬碳都可以通过原子掺杂提高材料的层间距,制备纳米结构碳材料缩短钠离子扩散途径等方式提高电化学性能。SPeeifiC CaPaCity (mAh gT)图12.硫掺杂硬碳负极材料可以提高比容量s> >)6e=o>数据来源:MaterialsNiew5,财通证券研究所软碳导电性较好,不可逆容量较高。软碳的结构规整程度较高,导电性较好,原材料丰富,成本低。但是钠离子在发生嵌脱反应的时候容易引起层间距的改变,所以首次充放电的不可逆容量较高。且软碳在高温下容易石墨化,层间距会减小,降低材料的储钠能力。硬碳比容量和首次充放电效率优于软碳,成本也高于软碳。硬碳的分子结构主要是随机排列,内部可以储存钠离子的空间较大,比容量高,可达到350mAhg以上。但由于加工要求更为严格,开发成本高于软碳,且倍率性能较差,首周库伦效率低。图13.软碳导电性较高,硬碳比容量较高图14.硬碳比容量较高,首次库伦效率低Hard carbonSoft carbonJRlR来源:(的离子电池碳基负极材料研究进展)修旭萍等,财通证券数据来源:的离子电池碳鼻负极材料研究进展)蔡旭萍等,财通证券研究所研究所目前更多的钠离子电池生产商采用硬碳作为负极材料。其中法国Tiamat公司使用硬碳作为钠电池的负极材料,能量密度可以达到120Whkg;同样采用硬碳的宁德时代钠电池能量密度可以达到160Whkgo中科海钠采用无烟煤基软碳为负极材料,其钠电池的能量密度可以达到145Wh/kg。基于以上分析可以知道钠电池常用负极材料的特性。其中硬碳的可逆容量(300rAhg)较高,层间距(0.37-0.42nm)较大,利于钠离子的脱嵌,稳定性较好,同时工作电压也仅有0.1V。I表3.钠电池常用负极材料的特性I硬碳软碳可逆容量(mAh/g)300200层间距(nm)0.37-0.420.34-0.37工作电压(V)0.10.2-1.2数据来源:元能科技,财通证券研究所2.3. 钠电池的集流器可以采用低成本的铝箔钠电池的正负极的集流体都可以用铝箔。集流体主要用于汇集电池活性物质产生的电流从而形成较大的电流。锂电池因为在低电位下容易和铝发生反应,因而正极集流体材料为铝箔,负极集流体材料为铜箔。但是钠和铝不会形成合金,所以正负极的集流体都可以用铝箔。图15.中国市场铝的价格低于铜的价格(元/吨)N,uf Kwf OZWf OZ,Uw 6nf 6互 8工M 8 YUBf Cnf 匚,UBf 9nf ,UBf s7f STUM s'nf £UBf Gnf 2,Uq-现货价格:胴现货价格:铝数据来源:Choice,财通证券研究所2.4. 钠电池隔膜可以与锂电池相同,电解液各异钠电池的电解液和隔膜均具备成熟的量产技术。电解液在电池中起传导离子的作用,其中主要由溶剂、电解质和其他添加剂组成。锂电池的电解质为六氟磷酸锂,而钠电池的电解质为六氟磷酸钠。隔膜主要起分隔电池正负极,防止两极接触而短路的作用,并且隔膜还需要支持电解质离子通过钠电池和锂电池均使用PP或者PE隔膜。表4.PP/PE材料的特性优点缺点布局的公司聚丙烯PP孔隙率、透气率高、机械强度高熔点较低东丽、旭化成、Entekx纽米科技、星源材质聚乙烯材料强度好、加工范围较加热条件下易氧格瑞恩、星源材质PE宽、可进行双向拉伸化PP/PE复低熔点PE具有热反应功价格昂贵、技术难Celgard宇部、沧合材料能、PP机械性能好、兼顾安全性度高州明珠、纽米科技数据来源:理臣咨询,财通证券研究所3 .钠电池目标市场小动力两轮车、储能,市场空间较大3.1. 钠电池成本低,性能好带来了产业化优势3.2. 1.低成本原材料和与锂离子电池兼容设备利于钠离子电池降低成本钠元素的储量丰富,开采成本低,且集流体可以使用更低价的铝箔。目前主流的锂电池原材料锂资源总量有限,成本较高。锂资源的地壳丰度仅为0006%,开采成本较高,而且大多分布在澳洲、南美地区,国内锂资源主要靠进口,供应链不安全。钠资源地壳丰度为2.64%,且分布广泛,开采难度低,成本低。同时,由于铝制集流体易与锂而不与钠发生化学反应,因此锂离子电池的负极使用的是高价的铜箔,而钠离子电池可以在正负极都可以使用更低价的铝箔。图16.碳酸钠的价格远远低于碳酸锂的价格(元/吨)数据来源:WE明财通证券研究所钠电池的电解液有高导电性,低浓度电解液可以降低成本。钠离子的斯托克斯半径和脱溶剂化能比锂离子更小,使得使用低浓度电解质的电解液成为可能,有效降低电池成本。同时钠电池的快充性能较强,常温下充电15分钟,电量可达80%以上。表5.钠离子和锂离子特性对比托克斯半径(八)去溶剂化能标准氢电势(V)(PC)ZkJmol-I钠离子4.6158.2-2.71锂离子4.8215.8-3.04数据来源:能源学人,财通证券研究所钠离子电池的设备可以采用锂离子电池的生产设备。锂离子电池的生产设备主要分为针对电极制片工序的前端设备、覆盖电芯装配工序的中端设备和覆盖电芯激活化成、分容检测以及组装成电池组等工艺的后端设备。钠离子电池的制造工艺和设备与锂电池兼容,只需要对设备进行升级即可用于钠电池生产,需要投入的设备成本较低。图17.钠电池和锂电池的制作工艺一致7a)CoinceH7b)Pouchcell源:<There-emergenceofsodiumionbatteries:testing,processing,andmanufactumbilily>RobertsS等,财通证券研究所3.1.2.钠离子电池低能量密度下循环次数较高钠离子电池在高低温环境里表现更优异。锂离子电池在寒冷的环境下容易活性降低,比容量大幅度下降。但是,钠离子电池在在-20。C低温下可以放出90%的容量,在-40低温下可以放出70%的容量,在高温80OC时仍然可以正常循环充放电使用。钠离子电池的安全性能较高,可以有效降低存储和运输成本。钠离子电池在过充、过放、短路、针刺等测试中不起火、不爆炸。钠离子电池热失控温度更高,在高温环境下容易因为钝化、氧化而不自燃。而且钠盐电解质的电化学窗口较大,电解质在参与反应的过程中分解的可能性更低,电池系统的稳定性更高。钠离子电池的稳定性对存储和运输的要求较低,可以有效降低成本。图18.钠电池的热失控温度大约在1801Thermal runawaySttfVMJiBISd *rtKM r*BCflkon ErtvnflMameIhMlOtqw eMrotyto oom6uMSprlQr hwR(T> TxrC)15105 OSEI decocnpomon. separator mH Gc1502IemoefatureCC)数据来源:<Advancesinmaterialsforall<llmatcsodium-lonbatterics>XiaoboZhu等,财通证券研究所钠离子电池的能量密度较低,但低能量密度下循环次数较高。和其他高能量密度的电池相比,钠离子体积更大,质量更重。目前钠离子电池的能量密度大约为70-200Whkg,而锂离子电池能量密度大约为150-350Whkg,其中磷酸铁锂电池的能量密度偏低,约为150-210Whkg,而三元锂电池能量密度较高,约为200-350Whkgo循环次数方面,钠离子电池循环次数与能量密度存在负相关关系,低能量密度下一般出现高循环次数,高能量密度下对应低循环次数。I表6.各家公司当前的钠离子电池能量密度和循环次数公司国家能量密度循环次数(次)宁德时代中国160Whkg3000中科海钠中国145Whkg4500传艺科技中国140Whkg4000Faradion英国140Whkg100OTiamat法国120-135WlVkg5000-8000NatronEnergy美国50WhL50000数据来源:各家官网数据,财通证券研究所32市场定位小动力、两轮车和储能市场,未来市场空间较大钠离子电池未来产业化领域看点在储能电池、小动力车、电动二轮车等领域。性能表现上,钠离子电池性能介于传统铅酸电池和锂电池之间,宁德时代2021年7月分布的第一代钠离子电池单体能量密度达到160Whkg,已经接近磷酸铁锂电池的能量密度。根据中科海钠和中国储能网的测算,Iwh锂电成本为0.43元,钠电则为0.29元,铅酸电池成本为0.40元。考虑到钠离子电池的性能,我们预计未来钠离子电池产业化替代的领域为电动二轮车以及对于高能量密度没有高要求的储能电池、小动力车等领域。I表7.钠离子电池、锂离子电池、铅酸电池对比I项目钠离子电池锂富子电池铅酸电池能量密度(WhZkg)100-150150-25030-50电压(V)2.8-3.53.0-4.52.1低温性能-20OC放电效率90%-20'C放电效率60-75%-201放电效率低于60%充电速度常温下充电15分钟,电量可达80%以上快充20-30分钟80%达到80%至少1小时安全性高低中产业布局2023年可形成产业链已形成产业链已形成产业链单位能量原料成本(Wh/元)0.290.430.40循环次数(次)10-30+3000+300-600缺点未产业化安全性一般,回收利用差较重,寿命低适用场景储能、小动力储能、动力小动力ISB来源:中科海纳官网,宁一时的11子电池发布会,SMM,中科院梅理所,CNKI,财通证券研究所我们预计2025年钠离子电池市场规模为398亿元,2022-2025年年复合增速超300%,市场需求直接从21年OGWh增长到25年的73.50GWho其中,电动二轮车领域,钠离子电池需求规模从2021年的OGWh增长到2025年的10.63GWh;储能领域,钠离子电池需求规模从2021年的OGWh增长到2025年的48.74GWh;纯电AOO领域,钠离子电池需求规模从2021年的OGWh增长到2025年的14.13GWho图19.全球钠离子电池市场规模2025年或将达到73.50GWh纯电AOO钠离子电池需求量(GWh)-储能钠离子电池需求量(GWh)电动二轮车钠离子电池需求量(GWh)数据来源:GGII,中汽协,乘联会,财通证券研究所测算4 .各公司共同推进钠电池产业化发展4.1. 海外:欧美和日本是钠电池发展的主要推动国家Faradion:全球第一家专注钠离子电池产业化的企业成立于2011年的英国Faradion是全球第一家专注钠离子电池产业化的企业。公司对钠电池的研究主要看重成本和能量密度,拥有21项钠电池开发专利。其研发的原型电池能量密度约为140Whkg,在80%放电深度下循环寿命约为100O次,设计的IOAh软包电池的能量密度为155Wh/kg。公司积极与同行业公司开展合作,2021年公司与Phillips66(NYSE:PSX)启动技术合作,开发低成本和高性能负极材料的钠离子电池,同年与电池制造商AMTEPower合作,可以利用AMTEPower现有的电池制造设施。数据来源:高工锂电,财通证券研究所NatronEnergy:高循环次数钠电池的领先者成立于2012年的美国NatronEnergy于2022年宣布开始在密歇根州的Clarios国际工厂大规模生产钠离子电池,并计划于2023年上市。该公司研发的钠电池能量密度较低,大约为50Wh/L,但是循环次数较高,大约为50,000次,快充性能优秀,在八分钟内可以快速充电到99%,因而主要应用于工业电力和储能。图21. Natron Energy的高循环次数钠电池3间K:公司.网,财研究所图22. Natron生产的正负极都是普鲁士蓝化合物 的电池ASAHICARBON:起家于碳黑产品,涉足钠电池负极材料成立于1951年的日本ASAHICARBON主要营业范围为碳黑产品的开发、生产与销售。公司目前加速推动钠离子电池负极材料的研发,将碳黑与氧化铝复合,并使用结合力高的聚酰亚胺做为黏合剂,成功制造出具有高稳定性、高可逆容量的负极材料,其可逆容量达到357mAhgo4.2. 中国:创业公司和老牌电池公司共同推动顶尖技术研发4.2.1. 创业公司多由研究所人员成立,布局钠电池产业链中科海钠:国内首家钠离子电池创业公司2017年国内首家钠离子电池创业公司中科海钠成立,布局钠电池的量产进程。该公司的核心成员来自中国工程院、中国科学院物理研究所等机构,拥有20多项钠离子电池核心发明专利。中科海钠和华阳股份合作研发并于2021年6月28日投运的IMWh钠离子储能电池系统成功入选国家能源局发布2021年度能源领域首台(套)重大技术装备项目名单,此系统可以达到145KW/h的能量密度,4500次循环次数。中科海钠和华阳股份子公司发起的IGWh钠离子Pack电池生产线,预计2022年投产,该生产线成本约为0.36-0.4元/Wh°同时中科海钠与三峡能源、三峡资本及安徽省阜阳市人民政府达成合作,将合作建设全球首条钠离子电池规模化量产线。该产线规划产能5GWh,分两期建设,一期IGWh将于2022年正式投产。I表8.中科海钠拥有多项钠电池相关专利!序号申请号专利名称证书情况1201110326377.2钠离子电池负极活性物质及其制备方法和应用已授权2201210272123.1钠离子二次电池及其用的活性物质、正负极及活性物质的制备方法已授权3201410347935.7种富钠P2层状氧化物材料及其制备方法和已授权4201821701121.9一种可多次注液钠离子电池已授权5201922222259.1一种钠离子电池电芯已授权6201922222257.2一种涂布机模头保护罩已授权败据来源:公司官网,财通证券研究所图23.中科海钠的钠电池在循环200次后容量保持率大于90%v6 U4E) AjoedgJoeds。NFM 0.01 NOVPF50100150200Cyclenumber数据来源:国家知识产权局,财通证券研究所Moe-rreeSodium-IonSodium BatteryBattery无负极钠电池的循环性能和能量密度都得到了提升。今年6月,中科海钠的创始人之一胡勇胜研究员在NatureEnergy上发表了关于无负极钠电池的研究,其能量密度超过200Whkgo通过在铝集电器和含硼电解质上引入石墨碳涂层可以实现可逆和均匀的钠沉积层,使得Na电池的循环寿命达到260次,能量密度超过200Whkgo数据来源:Rethinkingsodium-ionanodesasnucleationlayersforanode-freebattcries>AdamP.Cohn等,财通证券研究所纳创新能源:正极材料和电解液量产化公司纳创新能源是2018年由上海交通大学讲席教授马紫峰带领成立的钠离子电池技术研发公司。马紫峰教授于2012年已成立钠离子电池研发团队,该团队于2015年发布全球首台钠离子电池储能装置,2019年建成全球首条吨级铁酸钠基正极材料生产线,2021年发布全球首套钠离子电池-甲醇重整制氢综合能源系统。2022年钠创新能源拟将完成3000吨正极材料和5000吨电解液的投产。预计在未来的3-5年内,公司将建设8万吨正极材料和配套电解液生产线。数据来源:公司官网,财通证券研究所4.2.2. 产业链公司加速钠电池研发和量产传艺科技:即将开始钠电池中试线投产传艺科技技术团队多年聚焦钠电池,有将近10年的研发储备投入且2022年即将开始投产中试线。公司针对钠电池的核心技术环节-正极材料环节,已经研发出两款正极材料,其中一款能量密度可以达到145Wh/Kg左右。公司拟于2022年10月27日在高邮市举办传艺钠电中试典礼、传艺钠离子电池研究院揭牌仪式、传艺钠离子电池产品发布会,并即将开始进行中试线投产,预计2GWh一期钠离子电池项目将于2023年投建,第二期会有8GWh项目视市场需求投产。宁德时代:开发了AB电池系统作为老牌的动力电池公司,宁德时代在研发钠电池的过程中有良好的技术和设备基础。2021年7月29日,宁德时代以线上发布会的形式发布了第一代钠离子电池,该电池能量密度达到了160Whkg,在系统集成效率方面,也可以达到80%以上。同时宁德时代表示下一代钠离子电池能量密度将突破200Whkg,公司计划于2023年形成基本产业链。图26.宁德时代第一代钠电池低温性能好、系统集成效率高新技术不断发展,提升钠电池的性能。2021年12月21日,宁德时代董事长曾毓群在高工锂电年会上表示,宁德时代开发了AB电池系统,即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,可以弥补钠电池能量密度低的缺点。图27.宁德时代AB型钠电池能量密度有所突破数据来源:新Ig源汽车网,财通证券研究所5 .投资建议由于钠电池产业化发展加速,我们推荐掌握核心技术的钠电池及相关材料公司。我们认为钠离子电池是能源的一种重要形式,看好钠离子电池产业的发展,看好具有核心技术的钠电池及相关材料公司,建议关注电池端:传艺科技、宁德时代、华阳股份;材料端:容百科技、振华新材、多氟多等。表9.重点公司介绍公司钠电池相关业务介绍布局传艺钠离子电池公司成立于2007年,是一家专业IT行业配套集即将进行中试线投产,预计科技正极材料、生产科研、自动化流水线生产、出口加工贸易为一2GWh 一期钠离子电池项目将材料第三大的笔记本电脑线路板供应厂商、井建立了强大完整的研发能力及生产制造供应链。宁德钠离子电池时代公司成立于2011年,专注于新能源汽车动力电池2021年发布了第一代钠离子电系统、储能系统的研发、生产和销售。拥有电化学池,该电池能量密度达到了储能技术国家工程研究中心、中国合格评定国家160Whkg,公司预计下一代钠认可委员会认证的测试验证中心,设立了“福建省离子电池能量密度将突破院士专家工作站二“博士后科研工作站”,研发和200WIkg,计划于2023年形技术优势突出。成基本产业链。华阳钠离子电池股份正负极材料公司成立于1999年,于23年上市。公司主要华阳股份和中科海纳计划建立从事煤炭生产、洗选加工、销售,电力生产、销售,自己的电池PACK,2023年热力生产、销售,以及道路普通货物运输、设备租扩产至IOGWh钠窗子电池正、赁、施工机械配件。负极材料生产线负极材料、体的国家级高新技术企业。公司主营笔记本电脑于2023年投建,第二期会有电解液等原配件,柔性线路板,绝缘导电材料等产品。是全球8GWh项目视市场需求投产。容百钠离子电池公司是一家高科技新能源材料行业的跨国型集团公司规划在2023年钠电池正科技正极材料公司,从事锂电池正极材料的研发、生产和销售。极材料达到每个月千吨级出货公司建立了省级科研中心及博士后工作站,承担火炬计划、国家863计划等多项国家级科研项目。公司入选投中网“2017年核心竞争力产业最佳企业榜单”,入围科学技术部火炬中心与长城战略咨询等联合发布的中国,独角兽”榜单。振华钠离子电池公司成立于2004年,自设立以来专注于锂离子电截至2022年7月末,公司的钠新材正极材料池正极材料的研发、生产及销售,主要提供新能源离子电池正极材料向客户送样汽车、消费电子及储能领域产品所用的锂离子电合计06475吨。除已送样客户池正极材料。截至本招股说明书签署日,公司已申外,公司钠离子电池正极材料请发明专利47项、实用新型专利1项,获授权28已销售4.13吨。公司钠离子电项池正极材料预计在2022年第四季度进入小批量试用阶段。多氟钠电池公司主营业务为高性能无机氟化物、电子化学品、公司的六氟磷酸钠已商业化量多锂离子电池及材料等领域的研发、生产和销售。公产,目公司有量产钠电池的规司在高纯度电子级氢氟酸、氟化锂、六氟磷酸锂等划,目前正在实验室阶段产品的主要原料和生产环节具有自主核心知识产权.是行业内较少具有完整自主知识产权、完整产业链的企业之一。数据来源:CBC金属网,同花出财经,维科网,公司官网,公司公告,高工锲电,财通证券研究所6 .风险提示钠离子电池产业化不及市场预期的风险。钠离子电池存在产业化能不能快速推进的问题,如果钠离子电池产业化未及时推进,行业发展或受限;下游市场不及预期的风险。如果下游储能、两轮车等市场需求发展不及市场预期,可能会导致下游市场。产品竞争加剧的风险。钠离子电池市场拟进入玩家较多,如果之后钠离子电池行业竞争加剧,或存在价格大幅度下跌的风险。

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