小男孩‘自慰网亚洲一区二区,亚洲一级在线播放毛片,亚洲中文字幕av每天更新,黄aⅴ永久免费无码,91成人午夜在线精品,色网站免费在线观看,亚洲欧洲wwwww在线观看

分享

世昀科普丨鈉電漸行漸近,一文看懂鈉電池

 小KK_Read 2023-03-14 發(fā)布于廣東

科普簡述

本篇是世昀行業(yè)科普文的首篇,文章整合和梳理了各大券商零零散散對鈉電如正負(fù)極、電池等報(bào)告,并對各調(diào)研紀(jì)要、行業(yè)資訊等收集、整理,從鈉電整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游及相關(guān)公司進(jìn)展做詳細(xì)概述。對漸行漸近的鈉電池,力求一文看懂鈉電池,達(dá)到科普之效。1.0 鈉電基本情況文章較長,以下圖目錄為索引,索引類標(biāo)藍(lán)(一二級目錄)標(biāo)紅加粗(三級目錄)示意,相關(guān)重點(diǎn)會標(biāo)藍(lán)色或加粗示意,部分圖片文字較小,可單獨(dú)點(diǎn)擊放大觀看:

目錄:

1.0 鈉電基本情況1.1 工作原理和產(chǎn)業(yè)鏈工作原理:和鋰電類似

鈉電池和鋰電池工作原理基本類似,都是由載荷金屬離子(Li+/Na+)在電極之間發(fā)生可逆的嵌入和脫出,進(jìn)行化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)換。

充電過程:電池內(nèi)部鈉離子從正極材料中脫出,經(jīng)過電解液遷移到負(fù)極;同時(shí),電子在外電路中從正極遷移到負(fù)極,來確保電荷平衡,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來。

放電過程:電池內(nèi)部鈉離子從負(fù)極中脫出,經(jīng)過電解液遷移到正極;在外電路中,電子從負(fù)極遷移到正極,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

(圖:世昀基金整合)

鋰元素和鈉元素同屬于堿金屬元素,二者化學(xué)性質(zhì)相近,但鋰元素從相對原子質(zhì)量(低16.05)、離子半徑(小0.26A)、電勢(低0.05V)比鈉元素更適合作為電池材料,因此更早大規(guī)模商業(yè)化。

(圖:東吳證券等)

產(chǎn)業(yè)鏈:正負(fù)極、鋁箔值得重點(diǎn)關(guān)注

鈉電池和鋰電池構(gòu)成也類似,主要由正極、負(fù)極、電解液、隔膜等構(gòu)成。隔膜和電解液與鋰電差異不大,正負(fù)極差異較大,尤其負(fù)極是量產(chǎn)和性能關(guān)鍵瓶頸之一,值得重點(diǎn)關(guān)注,另外鈉電負(fù)極集流體可同正極集流體選用鋁箔,所以鋁箔也是鈉電產(chǎn)業(yè)化后相對增量的部分,值得關(guān)注。

(圖:光大證券、國盛證券)

(圖:東吳證券)1.2 鈉鋰鉛電池簡單對比電池對比:鈉電低溫性能、安全性較好

(圖:世昀基金整合)機(jī)理上,鈉離子內(nèi)阻高于鋰離子內(nèi)阻故短路發(fā)生后電池瞬間發(fā)熱量少,溫升較低,且鈉的活性高,在一定條件下鈉枝晶比鋰枝晶更易發(fā)生自消融,進(jìn)而避免了電池短路自燃。而鋰離子電池在過放電的情況下,金屬態(tài)的銅會沉積在陰極上形成金屬枝晶銅,金屬枝晶銅的生長會造成內(nèi)部短路并造成嚴(yán)重的熱危害。因此,在所有安全測試項(xiàng)目中,暫未發(fā)現(xiàn)起火現(xiàn)象。另外,鈉離子由于其半徑較鋰離子大,故其溶劑化能較低、斯托克斯直徑較小,相同濃度的電解液具備更高的電導(dǎo)率,具備更好的溶劑脫出能力和界面離子擴(kuò)散能力,低溫性能、倍率性較好。

(圖:中信建投證券)

資源安全,自主可控:鈉元素全球儲量豐富,價(jià)格低廉且不具備大幅上漲基礎(chǔ),較鋰源價(jià)格優(yōu)勢明顯;相比之下,碳酸鈉提鈉簡單,供給充足,價(jià)格穩(wěn)定低廉,價(jià)格僅為2739元/噸,相比鋰礦,供應(yīng)鏈更加安全自主可控。

(圖:中信建投證券、東吳證券)

2022年10月22日據(jù)阿根廷外交部消息人士透露阿根廷、玻利維亞和智利(三國合計(jì)占全球鋰資源儲量的65%,正在草擬文件推動(dòng)建立一個(gè)鋰礦行業(yè)輸出國組織,從而在鋰礦價(jià)值波動(dòng)的情況下達(dá)成價(jià)格協(xié)議。該協(xié)議目前還在討論階段。中長期看,一旦協(xié)議達(dá)成,南美國家將進(jìn)一步掌控鋰礦的定價(jià)權(quán),我國作為電池生產(chǎn)大國但碳酸鋰持續(xù)受制于海外,因此鈉電作為性能最接近鋰電池的技術(shù)路線,在我國推廣勢在必行。

價(jià)格,鋰礦在20萬以上時(shí),鈉電具備性價(jià)比:目前鋰電產(chǎn)業(yè)鏈成熟,與鈉電成本差異在于鋰價(jià)和石墨負(fù)極價(jià)格,中信建投證券預(yù)估:預(yù)計(jì)2023年量產(chǎn)鈉電成本核算物料清單(BOM)費(fèi)用在0.54元/Wh,對應(yīng)在鋰價(jià)20萬+時(shí)具備優(yōu)勢。遠(yuǎn)期看如果鈉電成本下降至0.40元/Wh,對應(yīng)鋰價(jià)10萬+時(shí)具備優(yōu)勢(鋰電價(jià)格到0.5以下,且考慮其他成本同步下降情形下鋰、鈉差距絕對值進(jìn)一步縮小,鈉電成本優(yōu)勢可以忽略)。

當(dāng)然,當(dāng)前鈉電仍處于產(chǎn)業(yè)初期,尚未規(guī)模化應(yīng)用,技術(shù)也有待進(jìn)步,據(jù)相關(guān)一級市場調(diào)研,當(dāng)前成本在0.8-1元/Wh左右,相比鋰電成本無優(yōu)勢,但規(guī)模量產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)鏈配套成熟后預(yù)計(jì)可較快降本。

(圖:中信建投證券)

(圖:中信建投證券)

1.3 相關(guān)政策雖然當(dāng)前更多的是一種指導(dǎo)和鼓勵(lì)方向的政策,標(biāo)準(zhǔn)也只有鈉電池的符號和命名標(biāo)準(zhǔn),暫無鈉離子電池具體的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范發(fā)布,可能會影響鈉離子制造工藝的規(guī)劃化及產(chǎn)品的一致性,不利于產(chǎn)品的市場推廣和成本的降低。主要是當(dāng)前鈉電池行業(yè)處于發(fā)展初期,多種技術(shù)路徑和原料同行且未最終確定,還需行業(yè)頭部企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品落地及規(guī)模化應(yīng)用和技術(shù)路徑相對確定之后制定標(biāo)準(zhǔn)才有意義。相信有了鋰電的相關(guān)借鑒,標(biāo)準(zhǔn)制定會更快漸行漸近。

(圖:東吳證券)

1.4 成本拆分與對比上游原材料端:鈉離子電池正極鈉源使用碳酸鈉(3千元/噸),相比碳酸鋰(50萬元/噸)價(jià)格優(yōu)勢顯著。據(jù)最新產(chǎn)業(yè)調(diào)研:

正極:據(jù)調(diào)研:銅鐵錳的話會便宜一點(diǎn),現(xiàn)在一噸我們買的話差不多4萬左右,鎳鐵錳的話差不多6萬多,鎳鐵銅錳差不多6萬。不含結(jié)晶水的普魯士差不多4萬,含結(jié)晶水3萬多。聚陰離子的便宜,差不多三四萬,但是做的不好。

負(fù)極:硬碳差不多八九萬,軟碳五萬左右。

集流體方面正負(fù)極均使用鋁箔,無需使用價(jià)格較高的銅箔,因此進(jìn)一步降低成本。

我們自己內(nèi)部針對不同正負(fù)極/電解液價(jià)格假設(shè)下的單電芯單Wh成本測算,如下:未考慮良率,如良率95%/98%,則成本在以下基礎(chǔ)上再除以95%/98%。

(圖:世昀基金測算)

初步測算,綜合考慮良率,預(yù)計(jì)當(dāng)下電芯成本在0.627元/Wh(90%良率假設(shè)),未來隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈完善、標(biāo)準(zhǔn)化程度逐步提高、規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)、技術(shù)趨于成熟等,正負(fù)極和電解液價(jià)格有望回落,預(yù)計(jì)未來電芯成本在0.337元/Wh(97%良率假設(shè))。

(圖:世昀基金測算)

目前鈉離子電池處于推廣期,設(shè)備工藝不成熟、生產(chǎn)設(shè)備不完善、產(chǎn)業(yè)鏈不完善,據(jù)東吳證券相關(guān)推算,預(yù)計(jì)當(dāng)前電池成本約0.8-0.9元/Wh,其中電芯材料成本0.5元/Wh;未來隨著產(chǎn)業(yè)鏈完善,鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)化程度逐步提高,規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn),技術(shù)趨于成熟,產(chǎn)品進(jìn)入發(fā)展期,總成本有望降到0.6-0.7元/Wh,其中電芯材料成本降至0.4元/Wh;最終隨著新技術(shù)應(yīng)用及比能量大幅提升,鈉離子電池進(jìn)入爆發(fā)期,產(chǎn)品成本大幅降低,我們預(yù)計(jì)電池成本低至0.5元/Wh,其中電芯材料成本降至0.3元/Wh。推算過程如下:

(圖:東吳證券)

中泰證券也對相關(guān)鈉離子電池成本做測算如下,材料端成本測算下來,預(yù)計(jì)在0.47-0.5元/Wh之間:

(圖:中泰證券)

1.5 市場空間預(yù)估我們預(yù)估:鉛酸電池,按龍頭天能股份2021年鉛酸電池銷量達(dá) 92.64Gwh,單價(jià)0.362元/wh(實(shí)際終端經(jīng)銷等,價(jià)格肯定高于0.362,據(jù)調(diào)研,大概在0.6元/wh),由此可以初步推算鈉電池電芯如售價(jià)在0.7元/Wh以下,按當(dāng)前鈉電池技術(shù)上循環(huán)次數(shù)至少滿足3000+,遠(yuǎn)超鉛酸電池300-500次循環(huán),理論上經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)超鉛酸。所以我們認(rèn)為鈉電池,有望先在兩輪電動(dòng)車/三輪和四輪的A00/A0級別和汽車啟停領(lǐng)域開始比較快滲透,而儲能領(lǐng)域因更看重循環(huán)次數(shù),預(yù)期滲透率會較低(具體看技術(shù)進(jìn)步同LFP經(jīng)濟(jì)性PK)。結(jié)合不同領(lǐng)域的市場空間和鈉電池滲透率,如下預(yù)測:

我們預(yù)計(jì)2023/2024/2025國內(nèi)鈉電池市場空間在3.6/12.5/31.9GWh,全球在6.4/22.1/58.4GWh。如鈉電池的產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)及降本進(jìn)展順利,規(guī)模有望超以下預(yù)期,如不順利,則可能低于以下預(yù)期。

(圖:世昀基金)

不同券商預(yù)估:我們來對比下其他不同券商的預(yù)估,東吳證券預(yù)估:2025年 全球鈉電池市場規(guī)模有望達(dá)100GWh:

(圖:東吳證券)

天風(fēng)證券預(yù)估:2025年全球鈉電池市場規(guī)模有望達(dá)74GWh:

(圖:天風(fēng)證券)

開源證券預(yù)估:2025年全球鈉電池市場規(guī)模有望達(dá)77GWh:

(圖:開源證券 )

光大證券預(yù)估:2025年全球鈉電池市場規(guī)模有望達(dá)46GWh:

(圖:光大證券)1.6 相關(guān)布局公司按傳統(tǒng)鋰電企業(yè),新進(jìn)入者,國外公司分類,如下:

當(dāng)前從相關(guān)上市公司公告和調(diào)研紀(jì)要來看,鈉電池的能量密度大致能做到130-150Wh/Kg,循環(huán)次數(shù)在3000+、4000+、5000+均有,進(jìn)展較快者如中科海納:

安徽阜陽1GWh鈉電池產(chǎn)線(中科海鈉51%、三峽能源29%、阜陽國資21%)2022年7月28日生產(chǎn)線落成,總投資5.88億,三峽能源、金風(fēng)科技或?yàn)榭蛻?。訂單?022年10月10日,中能建安徽院中標(biāo)三峽能源安徽阜陽風(fēng)光儲基地儲能項(xiàng)目EPC總承包工程,300MW/600MWh,其中有30MW/60MWh鈉離子電池。2022年7月28日,全球首條鈉離子電池一期 1GWh 規(guī)?;慨a(chǎn)線預(yù)正式投產(chǎn),總規(guī)劃產(chǎn)能 5GWh,分兩期建設(shè)。

2022年9月30日,山西陽泉宣布1GWh鈉離子(0.36GWh的26700容量3Ah圓柱電池,0.6GWh的方形鋁殼200Ah電芯)電芯生產(chǎn)線正式投運(yùn),電芯廠華陽100%股權(quán),正負(fù)極向中科海納與華陽的合資公司采購(中科海納占股55%,華陽45%),主要生產(chǎn)圓柱鋼殼和方形鋁殼電芯,該項(xiàng)目滿產(chǎn)后,圓柱鋼殼鈉離子電芯將達(dá)到4000萬只/年、方形鋁殼鈉離子電芯將達(dá)到98萬只/年。性能上,能量密度圓柱和方殼大概在100Wh/Kg,循環(huán)次數(shù)5000周≥80%。

獲取客戶方面,傳藝科技較快:2022日12月28日,公告與中祥航業(yè)簽署協(xié)議合作,協(xié)議約定傳藝鈉電和中祥航業(yè)通過整合各方優(yōu)勢和資源,在民航輔助車輛新能源替代領(lǐng)域,兩方共同合作,開發(fā)性價(jià)比高的基于鈉離子電池的動(dòng)力儲能系統(tǒng)。并承諾中詳23年向傳藝采購電芯量≥1.3GWh。

2023年1月4日,與德博新能源簽署合作開發(fā)協(xié)議,協(xié)議約定傳藝鈉電和德博新能源通過整合各方優(yōu)勢和資源,在電力儲能領(lǐng)域,兩方共同合作,開發(fā)性價(jià)比高的基于鈉離子電池的儲能系統(tǒng)。同時(shí),德博承諾2023年向傳藝采購電芯不低于2GWh。

(圖:天風(fēng)證券、世昀整合)

(圖:天風(fēng)證券、世昀整合)

(圖:太平洋證券)

以上正負(fù)極等相關(guān)公司未列入,下圖先簡單列舉相關(guān)公司,文章后面2.0/3.0中會對各公司技術(shù)及進(jìn)展作詳細(xì)概述:

(圖:華泰證券)

(圖:光大證券)

(圖:國泰君安證券)2.0 四大主材:正極/負(fù)極/電解液/隔膜等電解液和隔膜與鋰電差異不大,不作詳細(xì)展開,重點(diǎn)就正負(fù)極技術(shù)路徑/性能參數(shù)及相關(guān)公司布局情況略作展開。

2.1 正極:三大材料并驅(qū)、層狀氧化物進(jìn)展快三大材料并驅(qū)、層狀氧化物產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展快動(dòng)力場景優(yōu)勢明顯,聚陰離子循環(huán)性能好契合儲能場景,普魯士材料有待解決結(jié)晶水問題:

目前鈉電池正極材料主要包括過度金屬氧化物、聚陰離子、普魯士藍(lán)(白):

(圖:東亞前海證券)

(圖:東亞前海證)

(圖:東吳證券、太平洋證)

(圖:光大證券)

層狀氧化物:工藝近三元材料,綜合最優(yōu),商業(yè)化落地最快,但循環(huán)差

過渡金屬氧化物化學(xué)式為NaxMO2(M為過渡金屬原子,0<x≤1)。按照形態(tài)劃分,過渡金屬氧化物又可分為層狀和隧道狀兩種,當(dāng)鈉含量較高時(shí),一般以層狀結(jié)構(gòu)為主(類似三元正極),鈉離子位于層間,形成MO2層/Na層交替排布的層狀結(jié)構(gòu),當(dāng)鈉含量較低時(shí)(x<0.5),主要以隧道結(jié)構(gòu)的氧化物為主。層狀氧化物根據(jù)x值和鈉離子存儲位置的不同,可劃分為四種穩(wěn)定的晶體學(xué)結(jié)構(gòu):03、0'3、P3和P2,最常見的是O3型和P2型兩種結(jié)構(gòu)(細(xì)的方面不展開,詳可參加后文引用的相關(guān)券商報(bào)告文章內(nèi)有詳述)。

層狀氧化物與鋰電池三元材料體系相似,因此二者生產(chǎn)路線較為類似(目前主流工藝為固相燒結(jié)法,如振華新材采取二次燒結(jié)工藝+單晶化技術(shù),有效改善鈉離子電池的能量密度低、循環(huán)性能差的問題;正極技術(shù)趨勢為單晶化,如寧德時(shí)代、中科海鈉、立方新能源等均選用單晶層狀正極路線。),和鋰電可共用產(chǎn)線,外加層狀氧化物具有可逆比容量高、倍率性能高、技術(shù)易轉(zhuǎn)化等優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展相對較快。動(dòng)力場景(二輪車、三輪車、四輪A00/A0車)對電池循環(huán)性能要求低,對能量密度、倍率性能、低溫性能要求高,層狀氧化物路線優(yōu)勢明顯,預(yù)計(jì)層狀氧化物有望先在電動(dòng)兩輪車、三輪車和A00/A0等四路車及汽車啟停領(lǐng)域等先行進(jìn)行部分替代鉛酸、鋰電。但其仍存在容易吸濕、循環(huán)性能稍差等不足(層狀氧化物顆粒堿性較強(qiáng)時(shí),會遇水產(chǎn)生0H-腐蝕鋁箔,導(dǎo)致電池性能下降,一般通過降低殘堿、包覆、補(bǔ)鈉等工藝改性提升材料穩(wěn)定性、倍率性和容量保持率等)。

(圖:東吳證券)

(圖:光大證券)

聚陰離子型:工藝近磷酸鐵鋰,循環(huán)性能占優(yōu),但能量密度偏低

聚陰離子化合物化學(xué)式為NaxMy[(XOm)n-],z (M 為可變價(jià)態(tài)的金屬離子,X 為 P、S、V、Si 等元素), 其中聚陰離子承接磷酸鐵鋰的橄欖石穩(wěn)定架構(gòu),因此具備良好的熱穩(wěn)定性、安全性、倍率性能和循環(huán)壽命,但聚陰離子化合物普遍導(dǎo)電性差,因此倍率性能差、能量密度低(120mAh/g,170Wh/L),一般需要通過納米化提高活性顆粒和電解液的接觸面積,縮短離子擴(kuò)散路徑,提升電導(dǎo)率,并可通過碳包覆等改善顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象,以及采用氟化、參雜、不同陰離子集團(tuán)混搭等方式改善和提升電化學(xué)性能。

聚陰離子化合物結(jié)構(gòu)與磷酸鐵鋰類似,材料具有工作電壓高、熱穩(wěn)定性好、循環(huán)好等優(yōu)點(diǎn),相對契合儲能場景。其不足之處在于可逆比容量低、部分含有毒元素等(聚陰離子型正極主要原料為硫酸鹽、磷酸鹽、鐵鹽、錳鹽,部分路線含有釩元素,由于釩價(jià)格昂貴且有毒性,其產(chǎn)業(yè)化前景尚不明朗,無釩元素的聚陰離子類材料成本較低)。

(圖:東亞前海證券)

(圖:光大證券)

普魯士藍(lán)/白:成本低廉,結(jié)晶水問題是應(yīng)用的掣肘

普魯士藍(lán)/白化學(xué)式為NaxM1[M2(CN)6]y·nH2O( 其中 M1 和 M2 為過渡金屬如 Fe、Mn、Co、Ni、Cu 等,0≤x≤2,0≤y≤1)。根據(jù)鈉離子含量分為普魯士白(高)和普魯士藍(lán)(低) 兩種材料,x≤1稱為貧鈉態(tài)或普魯士藍(lán),x>1稱為富鈉態(tài)或普魯士白。

普魯士藍(lán)具有較大的隧道結(jié)構(gòu),有助于鈉電池在充放電過程中 Na+的脫出和嵌入,其優(yōu)勢在于工作電壓可調(diào)、可逆比容量高、能量密度高、合成溫度低等,不足之處在于存在結(jié)晶水影響循環(huán)性能(主要原因是化合物中【Fe(CN)6】空位和間隙水的存在,【Fe(CN)6】空位被水占據(jù)后會降低材料初始鈉含量,并導(dǎo)致容量在循環(huán)過程中快速下降,導(dǎo)致材料電化學(xué)性能降低,目前主要方式有采用納米結(jié)構(gòu)、表面包覆、金屬元素參雜、改進(jìn)合成工藝降低配位水和空位等)。普魯士藍(lán)擁有較高的理論比容量,但晶格水問題影響了實(shí)際電化學(xué)性能,且原料中包含氰化物(氰化鈉等),有劇毒,基于環(huán)保和安全考量,目前我國對氰化物相關(guān)的生產(chǎn)和銷售管制嚴(yán)格,國內(nèi)具備氰化物生產(chǎn)資質(zhì)企業(yè)有限。目前普魯士藍(lán)常見的制備方法有簡單沉淀法、熱分解法、水熱法、單一鐵源法、藍(lán)曬法等。簡單沉淀法相比于其他方法具有工藝簡單、成本低廉、適用性廣、可大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

普魯士白可以通過 M3+/M2+和 Fe3+/Fe2+氧化還原電對實(shí)現(xiàn) 2 個(gè)鈉離子的可逆脫出/嵌入,理論比容量達(dá)到 170.8mAh/g,工作電勢(2.7-3.8V(vs.Na+/Na))較高,但是普魯士白的缺陷在于其體積能量密度低,應(yīng)用場景可能局限于儲能等領(lǐng)域,寧德時(shí)代在其發(fā)布的第一代鈉離子電池中就采用了普魯士白正極材料,其電芯單體能量密度高達(dá) 160Wh/kg。

如果,產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)揮研發(fā)協(xié)同優(yōu)勢解決制備缺陷問題,普魯士藍(lán)類電池材料有望得到應(yīng)用,而化工類企業(yè)具有原料供應(yīng)保障及普魯士藍(lán)類材料研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)足優(yōu)勢,則有望帶來一定的投資機(jī)會。如,2022年9月18日,美聯(lián)新材和七彩化學(xué)共同投資25億元人民幣建設(shè)“年產(chǎn)18萬噸電池級普魯士藍(lán)(白)項(xiàng)目”事項(xiàng)于 2022 年9月17日簽署了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》, 持股比例各 50% 。七彩化學(xué)擁有普魯士藍(lán)(白)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、成本以及環(huán)保處理優(yōu)勢;美聯(lián)新材具有普魯士藍(lán)(白)上游核心原材料氰化鈉的產(chǎn)能、成本、技術(shù)優(yōu)勢;2022年11月17日,美聯(lián)新材公告與七彩化學(xué)共同出資5億成立合資公司,美聯(lián)占比51%,共同推進(jìn)25億投資建18萬噸電池級普魯士藍(lán)(白)項(xiàng)目,1期1萬噸投資3億23年底投產(chǎn),2期5萬噸投資8億計(jì)劃24年投產(chǎn),3期12萬噸計(jì)劃投資14億26年投產(chǎn)。

(圖:東吳證券)

(圖:太平洋證券等)

2.2 主流公司正極布局進(jìn)展及規(guī)劃:傳統(tǒng)鋰電材料企業(yè):

因?qū)訝钛趸锕に嚱牧?,產(chǎn)線可共用,傳統(tǒng)鋰電材料企業(yè)整體布局層狀氧化物居多,容百和寧德有簽署合作協(xié)議,大部分企業(yè)都有送樣下游客戶做小試或中試:

(圖:國泰君安證券)

(圖:天風(fēng)證券)

鈉電初創(chuàng)企業(yè):

目前產(chǎn)能方面進(jìn)展較快的是中科海納和華陽股份合作的正極材料產(chǎn)能2000噸(0.8GWh)已經(jīng)投產(chǎn),鈉創(chuàng)新能源擬投產(chǎn)3000噸正極,傳藝完成產(chǎn)品中試:

(圖:國泰君安證券)

(圖:天風(fēng)證券)

2.3 負(fù)極

碳基材料VS非碳基材料:非碳基比容量低、導(dǎo)電性差和循環(huán)差等限制發(fā)展

負(fù)極材料主要包括碳基材料(石墨、無定形碳、納米碳等)和非碳基材料(硅基、鈦基、鋰金屬等)。

(圖:太平洋證券)

(圖:太申萬宏源證券)

碳基材料分類:

石墨:作為己實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的鋰離子電池負(fù)極材料具備先發(fā)優(yōu)勢,但鈉離子難以嵌入石墨層間,難與碳形成穩(wěn)定的插層化合物。

納米碳材料:主要包括石墨烯和碳納米管等,主要依靠表面吸附儲鈉,可快速充放電,但是首周庫侖效率低和循環(huán)性能差等問題限制其實(shí)際應(yīng)用發(fā)展。

無定形碳:無序度較大的無定形碳材料具有較高的儲鈉比容量、較低的儲鈉電位和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,是最有前景的鈉離子電池負(fù)極材料。

非碳基材料中:合金類比容大但膨脹率高,鈦基、有機(jī)化合物材料技術(shù)成熟度較低。

硅基負(fù)極材料:的優(yōu)點(diǎn)在于擁有比較高的理論容量(Li4.4Si,4200mAh/g);天然的豐度(硅是地球上含量豐富的元素);以及合適的電化學(xué)電勢(0.4V vsLi/Li+)——相比硬碳不容易形成“鋰枝晶”。但其缺點(diǎn)也同樣明顯:硅材料不可避免的體積變化會導(dǎo)致硅基電極的結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂或粉化,進(jìn)而導(dǎo)致 SEI 膜的不可控生長;本身導(dǎo)電性也較差。

鈦酸鋰負(fù)極材料:也是未來可能的電池負(fù)極材料,它的優(yōu)點(diǎn)有:制備方法簡單、充放電平臺高、循環(huán)穩(wěn)定、庫倫效率高;“零應(yīng)變”材料,晶體在反應(yīng)循環(huán)中的體積保持穩(wěn)定范圍(有效解決因體積變化產(chǎn)生的電極材料脫落現(xiàn)象);工作電壓穩(wěn)定,鋰離子不會在電極上析出鋰枝晶;電極電壓平臺穩(wěn)定。缺點(diǎn)也同樣存在:電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)低、高電流密度下電極的工作極化現(xiàn)象嚴(yán)重使得電極的電容量急劇降低、SEI 薄膜的形成使電極與電解質(zhì)長時(shí)間接觸產(chǎn)生不良反應(yīng)。

合金類負(fù)極材料:主要是指與鈉離子發(fā)生反應(yīng)形成的合金。Na 與 In 形成 Na2In;Na與 Si、Ge、Sn、Pb 分別形成 Na Si、Na Ge、Na3.75Sn、Na3.75Pb;Na 與第 V 主族元素一般形成原子個(gè)數(shù)比為 3:1 的化合物。合金類負(fù)極材料都具有很高的理論比容量,但是其體積膨脹率同樣很高,在反復(fù)的充放電過程中,可能會導(dǎo)致材料的性能迅速遭到破壞。如錫基負(fù)極材料:理論容量高(Li22Sn5 產(chǎn)生約為 994mAh/g 的總理論容量,Na15Sn4產(chǎn)生 847mAh/g 的理論容量);嵌鋰電位高于鋰析出電位,高倍率下能避免鋰沉積;堆積密度大(75.46mol/L,接近鋰的堆積密度 73.36mol/L)。缺點(diǎn)在于循環(huán)過程中Sn的體積膨脹率分別達(dá)到 259%(鋰離子電池)和 423%(鈉離子電池),嚴(yán)重影響循環(huán)性能,技術(shù)難題仍有待解決。

整體而言,非碳基比容量低、導(dǎo)電性差和循環(huán)差等限制發(fā)展,當(dāng)前主要還處于實(shí)驗(yàn)室探索階段,暫不具備迅速量產(chǎn)的條件。當(dāng)前鋰電負(fù)極主要用碳基的石墨材料,鈉電池負(fù)極主流采用碳基的無定型硬碳,也有部分龍頭如中科海納采用成本較低的軟碳。鈉電池負(fù)極 :鈉電池負(fù)極成本占比較鋰電高 

鈉電的產(chǎn)業(yè)鏈與鋰電相似,主要成本差異體現(xiàn)在原材料方面。鈉電正極材料比磷酸鐵鋰電池正極材料要便宜三分之一以上,隔膜與電解液的成本相近。

相較于正極材料,當(dāng)前鈉離子電池的負(fù)極材料的研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度明顯偏慢,成本也相對較高,嚴(yán)重制約了行業(yè)發(fā)展速度,也是目前亟待突破的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。

價(jià)格方面:當(dāng)前鋰電用中端人造石墨負(fù)極價(jià)格在5萬/噸,鈉電池的硬碳差不多8-9萬/噸,進(jìn)口日本的 Kuraray15-20萬+/噸,軟碳5萬/噸左右。鈉電池負(fù)極成本按本文前面推測當(dāng)前占比在20%+,雙倍+于鋰電負(fù)極成本占比。

用量方面:鋰電是負(fù)極1GWH用1000噸人造石墨,鈉電是1GWH用1600噸硬碳。負(fù)極使用的量增加了,所以鈉電負(fù)極的成本更不能做的太大。未來如果做到4萬以內(nèi)才可以相比鋰電有優(yōu)勢,但是以目前的現(xiàn)實(shí)情況來看做到6萬以內(nèi)是可能的,4萬短期看不到。

設(shè)備方面:據(jù)光大證券,硬碳負(fù)極的制備設(shè)備包括粉碎機(jī)、球磨機(jī)、反應(yīng)釜、噴霧干燥機(jī)、保護(hù)氣氛反應(yīng)爐以及一些均質(zhì)混合設(shè)備、包覆設(shè)備和篩分設(shè)備等。鈉電硬碳負(fù)極的生產(chǎn)工序與設(shè)備選型具有復(fù)雜性。由于部分生產(chǎn)設(shè)備仍依賴進(jìn)口。

據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研,國內(nèi)設(shè)備投資大概1000噸投資5000萬元(伯思格的1000噸2500萬投資較便宜),投資額比石墨負(fù)極高1倍以上。主要原因是鈉電用碳基負(fù)極密度比石墨低,石墨是1.8的能量密度,碳化的無定型碳就是1.1,最后做成的硬碳也就是1.2。所以處理量相比石墨是更大的。

(圖:光大證券)

基于以上分析,鈉電池用負(fù)極使用成本占比較高,降本重要性較鋰電提升,前驅(qū)體的來源、工藝的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈的降本等,使得硬碳負(fù)極成為鈉電產(chǎn)業(yè)化的決速關(guān)鍵。

(圖:光大證券)鈉電池負(fù)極 :鈉離子半徑較大,傳統(tǒng)鋰電石墨負(fù)極不便嵌入脫出,一般用無定型碳負(fù)極

鋰電池的主要負(fù)極材料是石墨類材料,是一種具有規(guī)則層狀結(jié)構(gòu)的碳基材料,其作用

機(jī)理是通過鋰離子的嵌入/脫出過程來實(shí)現(xiàn)儲鋰過程。石墨雖然本身具有較好的儲鋰比容量(372mAh/g),也在鋰離子電池領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,但由于鈉離子原子半徑較鋰離子大至少 35%以上,較難在石墨材料中嵌入脫出,使石墨不能成為鈉離子電池合適的負(fù)極材料,人們也嘗試多種方法來改善石墨的儲鈉性能,如擴(kuò)大石墨層的間距(循環(huán)后比容量降低,且容量保持率下降到75%以下)和調(diào)節(jié)電解液(碳酸酯電解液中無法形成穩(wěn)定的鈉-石墨插層化合物而限制了石墨的儲鈉性能,在醚基電解液中比容量低、儲鈉電勢高、醚基溶劑易與正極發(fā)生反應(yīng))來改善石墨的儲鈉性能但目前結(jié)果都不盡滿意。

(圖:光大證券)

因此,鈉電池負(fù)極一般使用無序度大的無定型碳,按照石墨化難易程度,可以將無定形碳材料劃分為硬碳和軟碳。軟碳通常是指經(jīng)過高溫處理(2800℃以上)可以石墨化的碳材料,無序結(jié)構(gòu)很容易被消除,亦稱易石墨化碳。硬碳通常是指經(jīng)過高溫處理(2800℃以上)也難以完全石墨化的碳,在高溫下其無序結(jié)構(gòu)難以消除, 亦稱難石 墨化碳。

(圖:光大證券、東吳證券)

為何硬碳在鋰電中經(jīng)濟(jì)性不如石墨?硬碳負(fù)極在鋰電中一個(gè)很大短板是在第一次充電/放電循環(huán)期間會過量消耗鋰離子形成 SEI 膜造成大量的電荷“損失”,且在碳基質(zhì)中還有一些鋰俘獲,進(jìn)一步導(dǎo)致低的可逆容量和較差的初始庫侖效率(ICE)(不超過 80%)。外加存在電壓滯后現(xiàn)象,為了彌補(bǔ)硬碳的這兩大缺陷,需要增加工序與生產(chǎn)成本,使得硬碳負(fù)極相較于石墨的經(jīng)濟(jì)性較差,所以現(xiàn)在鋰離子電池主流使用的還是石墨負(fù)極。

(圖:光大證券)

硬碳VS軟碳:

無定形碳通常由有機(jī)前驅(qū)體在 500-1500℃溫度下熱解產(chǎn)生,熱解后的最終產(chǎn)物是硬碳還是軟碳,主要取決于前驅(qū)體的性質(zhì)。

(圖:光大證券)

軟碳:便宜,但比容量較硬碳低,儲鈉量低,低端應(yīng)用場景(2輪3輪等)有優(yōu)勢

軟碳相比石墨的低有序度更有利于儲鈉,可用更便宜的無煙煤做前驅(qū)體,價(jià)格較低,碳化收率較高,電導(dǎo)率高,但未改性比容量200-220mAh/g較低(可改性提升到331mAh/g),較硬碳的普遍比容量 300-350mAh/g及優(yōu)化改性后可以達(dá)到400mAh/g低,且軟碳層間距更短,因此儲鈉量較低。首效一般比生物基硬碳低8-10%,另外無煙煤中含有 3-5%的灰分以及硫雜質(zhì),需要經(jīng)提純后才能使用,否則會對電池循環(huán)有害。當(dāng)然,無煙煤也可通過造孔技術(shù)也可以生成硬碳,但這增加了生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)與成本。

目前,中科海納團(tuán)隊(duì)通過裂解無煙煤得到的軟碳在1600℃以下仍具有較高的無序度,產(chǎn)碳率高達(dá)90%,儲鈉容量達(dá)到220mAh/g,循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)異且成本遠(yuǎn)低于硬碳材料。但由于軟碳缺乏雜原子,缺陷較少,且在一定熱處理下會產(chǎn)生類石墨結(jié)構(gòu)的片層,層間距較小,導(dǎo)致軟碳儲鈉能力較差。通過多孔化增加缺陷、軟硬碳復(fù)合為增加儲鈉容量的主要改良方法。

鈉電發(fā)展初期降本很重要,鈉電不止看性能也要看價(jià)格,而是頭部企業(yè)選擇軟碳成本可以控制在3萬以內(nèi),銷售5萬以內(nèi),5萬就是目前鋰電軟碳石墨的價(jià)格。目前軟碳因性價(jià)比較高,在低端應(yīng)用場景還是有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的。

硬碳:當(dāng)前主流,比容量高,復(fù)雜無序結(jié)構(gòu)儲鈉量高,但價(jià)格較貴

硬碳的復(fù)雜分子水平結(jié)構(gòu)造就了其多種類型的儲鈉活性位點(diǎn),儲鈉容量較高,且優(yōu)化改性后能超過鋰電石墨的理論比容量(372mAh/g),擁有極強(qiáng)的商業(yè)化潛力,這樣也是行業(yè)玩家主要選擇硬碳的一個(gè)重要原因。但前驅(qū)體一般為生物質(zhì)或其衍生物,如規(guī)模化需求量大,生物質(zhì)來源雖然廣泛,但是由于品種繁多,且具有季節(jié)性等問題、大批量后不能保證一致性,且碳化后產(chǎn)碳率偏低,經(jīng)濟(jì)性略差。

(圖:民生證券)

相關(guān)技術(shù)路徑評價(jià):

(圖:相關(guān)鈉電負(fù)極調(diào)研紀(jì)要、世昀基金整合)

前驅(qū)體:供應(yīng)與成本是核心考量,當(dāng)前生物質(zhì)性能相對領(lǐng)先

前驅(qū)體是生產(chǎn)負(fù)極的原材料,主要分為生物質(zhì)基、高分子類、樹脂類和煤基類炭材料:

1. 生物質(zhì)前驅(qū)體主要是指植物的根莖葉等(例如:香蕉皮、泥煤苔、花生殼、樹葉、蘋果皮、柚子皮、楊木和棉花等)。

2. 高分子類通常指碳水化合物前驅(qū)體主要包括葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素和木質(zhì)素等通過生物質(zhì)提取而來的化工產(chǎn)品。

3. 樹脂前驅(qū)體主要包括酚醛樹脂、聚苯胺和聚丙烯腈等。4. 煤基類炭材料主要包括煤、瀝青和石油焦等。

軟碳方面,無煙煤做前驅(qū)體的碳產(chǎn)率達(dá)90%,所以成本會較低,但其比容量較低,首周庫倫效率較硬碳低8-10%。

硬碳路徑前驅(qū)體,碳產(chǎn)率較低,當(dāng)前整體成本近2倍于軟碳,比容量、首周庫倫效率較高。當(dāng)前整體來看,生物質(zhì)前驅(qū)體性能相對領(lǐng)先。

(圖:光大證券)

(圖:光大證券)

負(fù)極性能提升路線:包覆、預(yù)鈉化、造孔技術(shù)、預(yù)氧化、雜原子摻雜、電解液調(diào)控等

硬碳材料方面,當(dāng)前主要有通過包覆、預(yù)鈉化等提升首次庫倫效應(yīng),通過前驅(qū)體的選擇、造孔技術(shù)、預(yù)氧化、雜原子摻雜、電解液調(diào)控等提升鈉電比容量、電導(dǎo)率、可逆容量和倍率性能等:

(圖:光大證券)2.4 負(fù)極相關(guān)公司

硬碳海外做的比較早,做的做好的是日本可樂麗,能量密度350,首次充放電效率90-95%以上,循環(huán)3000次。國內(nèi)首效最好的在80-85%,有一定差距。

國外做的比較好的是貝特瑞,貝特瑞做的最早,三星之前是客戶,就是做電動(dòng)大巴的時(shí)候做的,對能量密度要求不高,在16-17年貝特瑞已經(jīng)實(shí)現(xiàn)軟硬碳給三星出貨。

另外伯思格是比亞迪出來的人做的,鵬輝能源有持股;

中科海納是科研轉(zhuǎn)化,中科院背景,技術(shù)不錯(cuò),當(dāng)前負(fù)極采用軟碳的和華陽股份合資已經(jīng)投產(chǎn),據(jù)說明年會用硬碳。

杉杉也有儲備,在送樣;元力股份是從活性炭轉(zhuǎn)硬碳,走生物質(zhì)路徑,還在開發(fā)中。

(圖:華泰證券、某鈉電負(fù)極調(diào)研紀(jì)要等、世昀整合)

傳統(tǒng)鋰電公司:

貝特瑞、杉杉、多氟多等進(jìn)展較快:

(圖:天風(fēng)證券)

新進(jìn)入者:

中科海納、伯思格等進(jìn)展較快:

(圖:天風(fēng)證券)

(圖:光大證券)2.5 電解液:原理和鋰電類似,量產(chǎn)難度低

電解液構(gòu)成:

鈉離子電池的電解液與鋰離子電池電解液類似,主要由溶劑、溶質(zhì)和添加劑構(gòu)成,三者共同決定電解液的性質(zhì)。

鈉鹽作為電解液的重要組成部分,是電解液中載流子的主要來源,能影響離子傳導(dǎo)效率、SEI膜的生成。鈉鹽可分為含氟鈉鹽(NaPF6、NaFSI等)和不含氟鈉鹽(NaBF4、NaClO4等)兩條路線 ,目前主流路線為NaPF6,其合成原理與LiPF6類似,可共享鋰電產(chǎn)線量產(chǎn)難度低;用量方面,NaPF6離子導(dǎo)電性更好,因此在鈉電池中用量比鋰電池少。

(圖:東吳證券、太平洋證券)

溶劑方面,鈉離子電池的主要為酯類溶劑和醚類溶劑,醚類溶劑很少在鋰電池中被使用,但各有優(yōu)缺點(diǎn),一般兩種溶劑經(jīng)常混合使用。

添加劑方面,主要分為成膜添加劑、阻燃添加劑、過充保護(hù)添加劑等。

成膜添加劑主要包括FEC、VC等,在溶劑分子之前發(fā)生還原反應(yīng),在電極表面形成SEI膜,抑制電極直接與溶劑接觸導(dǎo)致溶劑分解,成膜添加劑的關(guān)鍵在于形成的SEI膜的性能。當(dāng)前循環(huán)性能差是鈉電池的核心痛點(diǎn)之一,其關(guān)鍵就是正負(fù)極表面的鈍化膜的穩(wěn)定,因此其配方比例直接決定鈉電池的循環(huán)性能表現(xiàn)。一般使用多種添加劑混合來得到薄度合適、性質(zhì)均一穩(wěn)定的鈍化層,極其考驗(yàn)電池廠的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)+工程管控能力,為鈉電池核心技術(shù)壁壘之一。

(圖:東吳證券)

另外,在電池首周充電化成時(shí),負(fù)極表面形成的SEI膜會消耗一部分從正極脫出的鈉離子,降低電池的可逆容量,此時(shí)需要從正極材料外再尋找一個(gè)額外的鈉源,彌補(bǔ)其中消耗的鈉離子,最終提高電池容量。目前主流的補(bǔ)鈉方法為負(fù)極預(yù)鈉化、正極富鈉材料以及富鈉添加劑,有一定的技術(shù)壁壘。

相關(guān)補(bǔ)鈉技術(shù)和鋰電電解液產(chǎn)能如下:

(圖:東吳證券)

相關(guān)企業(yè)布局情況:

目前布局六氟磷酸鈉的企業(yè)主要為鋰電池電解液龍頭,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前布局鈉電池電解液的企業(yè)主要包括鈉創(chuàng)能源、天賜材料、多氟多、傳藝科技等。

(圖:天風(fēng)證券)2.6 隔膜:

鈉離子電池與鋰離子電池在隔膜方面技術(shù)相近,鋰電池所使用的PP/PE隔膜能夠直接應(yīng)用于鈉離子電池體系,不同點(diǎn)在于制備鈉離子電池隔膜時(shí),需要結(jié)合鈉離子半徑更大的這一特性,對于孔徑和孔隙率做一定的調(diào)整。隔膜龍頭企業(yè)對于微孔制備以及造孔工藝的技術(shù)儲備豐富,工藝積淀深厚,具有快速將鈉電隔膜產(chǎn)業(yè)化落地的潛力,有望占據(jù)市場先機(jī)。同時(shí)有機(jī)油性涂覆隔膜導(dǎo)電性能更強(qiáng),可能將獲得新的市場空間。另外因鈉電池體積能量密度和質(zhì)量能量密度都比鋰電偏低,單GWh的隔膜用量預(yù)計(jì)會略增一點(diǎn)。從競爭格局來看,一超2強(qiáng)格局預(yù)計(jì)未來短期不會有太大變化,這邊不做展開,僅對相關(guān)隔膜公司的產(chǎn)能、銷量及單位盈利情況略作統(tǒng)計(jì)如下:

(圖:世昀基金)

隔膜競爭格局

(圖:中泰證券)

隔膜客戶情況:

(圖:中泰證券)2.7 其他輔材:鈉電負(fù)極集流體可用鋁箔,帶來增量

集流體即是匯集電流的結(jié)構(gòu)或零件,其功用主要是將粉狀活性物質(zhì)連接起來,并將活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集輸出、將電極電流輸入給活性物質(zhì)。

目前鋰離子電池中,正極選擇鋁箔作為集流體材料,而負(fù)極會選擇銅箔作為集流體材料,這是由于鋁制集流體在低電位下易于與鋰發(fā)生合金化反應(yīng),因此在鋰電池的負(fù)極只能選擇銅箔作為集流體材料。在鈉電池中,鈉不會與鋁發(fā)生反應(yīng),因此正負(fù)極兩側(cè)均可選用成本更低廉的鋁箔作為集流體,其中正極鋁箔厚度一般大于負(fù)極,預(yù)計(jì)用鈉電相比鋰電,鋁箔可帶來近翻倍用量。據(jù)鑫鑼資訊,1Gwh三元鋰電池對鋁箔的需求約 300-450t,1Gwh 磷酸鐵鋰電池對鋁箔的需求約400-600t,1Gwh 鈉離子電池對鋁箔的需求提升至 600-1200t。

據(jù)【光大證券】《鈉電池研究報(bào)告之五:鋰鈉電池需求旺盛,電池鋁箔延續(xù)高景氣》,因電池鋁箔生產(chǎn)工藝復(fù)雜,質(zhì)量要求高,且生產(chǎn)設(shè)備訂購、調(diào)試周期較長,外加項(xiàng)目建設(shè)和產(chǎn)能爬坡驗(yàn)證周期長等,預(yù)計(jì)未來幾年鋁箔供需緊平衡(寧德時(shí)代與萬順新材簽保供協(xié)議23-26年期間承諾供應(yīng)不少于30萬噸鋰電鋁箔側(cè)面印證行業(yè)供需偏緊),電池鋁箔需求和相關(guān)公司產(chǎn)能及供給預(yù)計(jì)如下:

(圖:光大證券)

(圖:光大證券)3.0 相關(guān)公司規(guī)劃/電池參數(shù)/技術(shù)路徑和進(jìn)展等3.1 寧德時(shí)代寧德時(shí)代做了層狀氧化物和普魯士藍(lán)兩條技術(shù)路線。按最新一些進(jìn)展來看,預(yù)計(jì)寧德時(shí)代較快量產(chǎn)的是采用純鈉電的A00車和300KM以上的車采用AB電池方案。

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

3.2 中科海鈉中科海鈉當(dāng)前股權(quán),胡勇勝(實(shí)控人)持股13.11%,中科院物理研究所持股12.6%,華陽股份間接持有中科海鈉7.75%股份,華陽及集團(tuán)合計(jì)持有中科海鈉15.53%股份,為第二大股東,華為有持股13.3%。

(圖:某證券)

從當(dāng)前分工來看,材料端:正負(fù)極材料端由中科海鈉(占股55%)和華陽(45%)的合資公司共同生產(chǎn),電解液和多氟多合作。電池端:中科海鈉與多個(gè)下游客戶合作,從當(dāng)前有公告的來看,中科海鈉有和三峽能源及阜陽政府合資共建5GWh產(chǎn)能,近兩個(gè)月相關(guān)公司如蔚藍(lán)鋰芯、普利特等有公告和中科海鈉合作開發(fā)電池,而蔚藍(lán)鋰芯目前有第一工廠1GWh鈉鋰共線產(chǎn)能,淮安二期工廠有9GWh鈉鋰共線產(chǎn)能預(yù)計(jì)24年投產(chǎn);普利特子公司海四達(dá)投資2.18億實(shí)施1.3GWh鈉離子及鋰離子電池?cái)?shù)字化工廠項(xiàng)目預(yù)計(jì)23年中投產(chǎn)。

整體看下來,中科海納背靠中科院等技術(shù)背景較強(qiáng),股東華陽股份和華為等理論上可以提供一定客戶資源如華陽和火電廠關(guān)系不錯(cuò),華為本身在逆變器/儲能和通信儲能等方面可以提供資源,外加和三峽能源等綠電開發(fā)&運(yùn)營商合資建電芯產(chǎn)能可提供鈉電池儲能應(yīng)用場景的試點(diǎn),另外依托相關(guān)鋰電生產(chǎn)商合作,可快速推進(jìn)自己鈉電正負(fù)極材料的放量,創(chuàng)造營收和利潤便于快速在二級市場上市融資而有望成為鈉電池相關(guān)領(lǐng)域龍頭公司。

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

3.3 華陽股份華陽股份,傳統(tǒng)煤炭企業(yè),立足煤炭,拓展新能源業(yè)務(wù),公司 2021 年受讓陽煤制造基金 49.8%的股權(quán),間接持有中科海鈉 7.75%的股份,聯(lián)合中科海鈉以無煙煤作為鈉離子電池負(fù)極材料搶跑市場,2022 年 3 月各 2000 噸/年的正負(fù)極材料投產(chǎn);且公司聯(lián)手多氟多就電解液及其添加劑達(dá)成戰(zhàn)略合作,目前六氟磷酸鈉產(chǎn)能達(dá)千噸;并全資持有電芯項(xiàng)目和電池 PACK 項(xiàng)目各 1GWh,2022.09.30 山西陽泉1GWh鈉離子(0.36GWh的26700容量3Ah圓柱電池,0.6GWh的方形鋁殼200Ah電芯)電芯生產(chǎn)線正式投運(yùn),電芯廠(華陽100%股權(quán)),主要生產(chǎn)圓柱鋼殼和方形鋁殼電芯,該項(xiàng)目滿產(chǎn)后,圓柱鋼殼鈉離子電芯將達(dá)到4000萬只/年、方形鋁殼鈉離子電芯將達(dá)到98萬只/年。

(圖:世昀基金整合)

華陽股份優(yōu)勢是軟碳負(fù)極原材料方面無煙煤,如鈉電池和光伏未來發(fā)展的好,作為傳統(tǒng)煤炭企業(yè),和下游火電廠如華能國際等關(guān)系不錯(cuò),而傳統(tǒng)火電廠也在加速轉(zhuǎn)型綠電開發(fā)和運(yùn)營商,這方面華陽預(yù)計(jì)有一定渠道優(yōu)勢。缺點(diǎn)是鈉電池的核心正負(fù)極材料為中科海鈉主導(dǎo),雖然中科海鈉和華陽有成立合資公司華陽占股45%。我們也可以看到,中科海鈉當(dāng)前和諸多企業(yè)合資做電芯和pack,如三峽能源、蔚藍(lán)鋰芯和普利特等,未來各家產(chǎn)能的釋放,和華陽的產(chǎn)能會形成一定競爭關(guān)系?;蛘撸?dāng)中科的營收和利潤開始釋放之后及未來上市融資擴(kuò)充能,材料端是否繼續(xù)在和華陽的合資公司中去擴(kuò)還是新設(shè)立自己100%持股的公司來做?

華陽股份鈉電池相關(guān)梳理如下:

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

華陽股份鈉電池投產(chǎn)產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)參數(shù):能量密度略低在100Wh/Kg左右,循環(huán)次數(shù)在5000+:

(圖:世昀基金整合)

(圖:世昀基金整合)3.4 傳藝科技傳藝科技主業(yè)筆記本電腦鍵盤、觸控板及按鍵等,鈉電池技術(shù)團(tuán)隊(duì)來自山東理工大學(xué)化工學(xué)院張維民等,自2022.6月公告有做鈉電池相關(guān)業(yè)務(wù)以來,據(jù)各個(gè)時(shí)間段調(diào)研紀(jì)要來看,正負(fù)極、電解液等均自研自建產(chǎn)線,進(jìn)展相當(dāng)快,產(chǎn)品性能和成本領(lǐng)先于行業(yè),具體參數(shù)可能得等實(shí)際量產(chǎn)和下游客戶使用后看看。

(圖:華福證券等)據(jù)各調(diào)研紀(jì)要和公司公告,傳藝的鈉電池電芯進(jìn)度、產(chǎn)能和電池參數(shù)如下:

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

據(jù)各調(diào)研紀(jì)要和公司公告,傳藝的鈉電池客戶和成本如下:

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

據(jù)各調(diào)研紀(jì)要和公司公告,傳藝的鈉電池正負(fù)極、電解液及技術(shù)情況如下:

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

3.5 浙江納創(chuàng)浙江鈉創(chuàng)股權(quán)如下,鈉電技術(shù)團(tuán)隊(duì)來自上海交通大學(xué)教授馬紫峰鈉離子電池技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),據(jù)維科技術(shù)高管調(diào)研,鈉創(chuàng)專注于正極材料和電解液,不做電芯,電芯和入股股東上市公司維科技術(shù)合作,維科技術(shù)做聚合物類鋰電池和鋁殼類鋰電池相關(guān),有產(chǎn)線也有部分下游客戶。

(圖:華福證券)

(圖:華鑫證券)

另外做三輪車的淮??毓杉瘓F(tuán)也有入股鈉創(chuàng),股權(quán)占比大概5-6%之間,我們可以簡單測算下三輪車如果100%電動(dòng)化市場空間有多大,據(jù)京東搜索,三輪車電池大概有三種,60V*20Ah的能支撐30Km續(xù)航,60V*32Ah的能支撐50Km續(xù)航,60V*45Ah的能支撐80Km續(xù)航,全國一年三輪車銷量大概在234萬輛,平均單車如按略大于60V*32Ah=1920Wh。若未來電動(dòng)化市場全面替代油車,市場空間預(yù)計(jì)約234萬*2KWh=4.7GWh。據(jù)2022年1-9月淮海的三輪車銷量13.2萬輛,占比全國174萬輛約8%,則淮海的三輪車如全部電動(dòng)化預(yù)計(jì)有4.7*8%≈0.4GWh的量。這可能是股東預(yù)計(jì)能給予支持的最大體量,另外,淮??毓梢灿性诿伎h建設(shè)100萬輛鈉電新能源車產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目。

(圖:智研熱榜等)

(圖:寶雞新聞網(wǎng)訊)

鈉創(chuàng)的鈉電池規(guī)劃和進(jìn)展等如下:

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

3.6 維科技術(shù)維科技術(shù)和鈉創(chuàng)深度合作,當(dāng)前1k只鈉電中試線才投產(chǎn),2022年12月以來陸陸續(xù)續(xù)向下游客戶送樣驗(yàn)證,擬建的2GWh鈉電池生產(chǎn)線預(yù)計(jì)在23年6月全面量產(chǎn)。技術(shù)方面,當(dāng)前層狀氧化物產(chǎn)品能量密度能做到150Wh/Kg,循環(huán)能做到3000次,具體相關(guān)進(jìn)展如下:

(圖:大貓劍客公眾號、世昀基金整合)

3.7 比亞迪2022年11月市場有傳言BYD打算在之后海鷗車型上鈉電,但具體進(jìn)展當(dāng)前還在測試階段,快的話要23年中出初步結(jié)果。然后正極測試供應(yīng)商,整體振華、鈉創(chuàng)做的還可以,具體情況如下:

(圖:大貓劍客公眾號、BYD鈉電交流11.27,世昀基金整合)

3.8 孚能科技孚能科技鈉電池還在小試和集中送樣階段,產(chǎn)能鋰電可轉(zhuǎn)鈉電。

(圖:12.07中泰電新:孚能科技鈉電池交流,世昀基金整合)

3.9 眾鈉能源眾鈉能源成立于2021年1月,研發(fā)團(tuán)隊(duì)始于2016年,聚焦聚陰離子技術(shù)路線,研發(fā)團(tuán)隊(duì)60余人,由蘇州大學(xué)、南京大學(xué)、廈門大學(xué)、福州大學(xué)、浙江大學(xué)及中科院納米所等國內(nèi)6所雙一流高校的聯(lián)席科學(xué)家團(tuán)隊(duì)組建(詳見公司公眾號,2021年11月15日相關(guān)文章)。相關(guān)進(jìn)展如下:

(圖:大貓劍客公眾號,世昀基金整合)

3.10 多氟多多氟多當(dāng)前電芯有1GWh的產(chǎn)能了,可以和鋰電切換的,電解液也有萬噸規(guī)劃,可轉(zhuǎn)產(chǎn):

(圖:大貓劍客公眾號,世昀基金整合)

3.11 各公司產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)正負(fù)極產(chǎn)能統(tǒng)計(jì):

當(dāng)前有投產(chǎn)并用于鈉電池的預(yù)計(jì)是中科海納和華陽股份合資的正負(fù)極2k噸,其余公司大多在送樣和改進(jìn)階段,實(shí)際產(chǎn)能落地得繼續(xù)跟進(jìn)。

(圖:天風(fēng)證券)

電芯產(chǎn)能統(tǒng)計(jì):當(dāng)前已經(jīng)投產(chǎn)的2GWh為中科海納與阜陽政府及三峽能源合資的1GWh,華陽采用中科海納正負(fù)極的1GWh,2023E預(yù)計(jì)投產(chǎn)的維科技術(shù)2GWh,傳藝科技2-4.5GWh,多氟多有1GWh(可能和鋰電可轉(zhuǎn)換),還有不少可以和鋰電產(chǎn)線轉(zhuǎn)換的產(chǎn)能等等。

(圖:天風(fēng)證券)4.0 投資機(jī)會及引用研報(bào)概述從彈性角度:

鈉電正負(fù)極相比鋰電變動(dòng)較大,尤負(fù)極。正極因部分路線和三元材料工藝和產(chǎn)線類似可共用預(yù)計(jì)增量不大,重點(diǎn)跟蹤普魯士藍(lán)/白和聚陰離子等進(jìn)展情況,尤循環(huán)性能較好的聚陰離子潛在和高循環(huán)的LFP在儲能方面應(yīng)用的性價(jià)比比拼情況,如進(jìn)展的快、好,布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的公司有望受益。

負(fù)極路線硬碳是趨勢,前驅(qū)體的選取來源各異,對傳統(tǒng)負(fù)極企業(yè)預(yù)估彈性不大,但對如做活性炭轉(zhuǎn)硬碳的元力股份, 做樹脂轉(zhuǎn)做硬碳的圣泉股份可能存在一定彈性,但相比傳統(tǒng)負(fù)極企業(yè),此類標(biāo)的和大電池廠的合作方面及在電池端的沉淀歷史會有不足,需關(guān)注公司技術(shù)進(jìn)展和產(chǎn)品性價(jià)比,尤技術(shù)不錯(cuò)的大電池廠供應(yīng)商可能存在較快營收和利潤的釋放。

電芯和PACK方面,非傳統(tǒng)鋰電電池企業(yè)彈性較大,但下游客戶渠道預(yù)計(jì)弱于傳統(tǒng)電池企業(yè),且不少企業(yè)如傳藝科技、維科技術(shù)等漲幅較大,鈉電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展來看,預(yù)計(jì)23年對營收和利潤的貢獻(xiàn)十分有限,如行業(yè)沒有較大催化性事件驅(qū)動(dòng),存在股價(jià)波動(dòng)較大風(fēng)險(xiǎn)。而做傳統(tǒng)煤炭的華陽股份,雖然下游火電廠可能有一定的渠道優(yōu)勢,但核心的正負(fù)極材料掌握在中科海納手里,外加主業(yè)煤炭處于周期往下階段,需重視該類公司的安全邊際。

從確定性角度:負(fù)極集流體鈉電池可用鋁箔,替代傳統(tǒng)鋰電的銅箔,用量近翻倍,預(yù)計(jì)在高滲透率情況下可帶來一定增量,外加鋁箔行業(yè)未來幾年來看供需偏緊,部分企業(yè)如萬順新材等也獲得電池大廠寧德時(shí)代的鎖單,其余如涂碳箔占比的提升,可能改善單位利潤,可重點(diǎn)做跟蹤,尋找合適的投資機(jī)會。

從競爭格局角度:鋰電和鈉電隔膜差異不大,而鋰電隔膜行業(yè)競爭格局較好,一超兩強(qiáng),外加價(jià)格較穩(wěn),不像其他中游材料存在降價(jià)或者降加工費(fèi)情況等,另外,各企業(yè)在線涂覆/涂覆占比的提升,有望持續(xù)改善單位利潤。行業(yè)格局好,行業(yè)增速在預(yù)期新能源車20%+增速、儲能50%+增速下也不錯(cuò)。股價(jià)走低久矣,可詳細(xì)了解各公司情況和基本面等,在做好安全邊際的基礎(chǔ)上做投資定奪。

潛在風(fēng)險(xiǎn):鈉電池門檻技術(shù)預(yù)計(jì)不會高于鋰電,寧德時(shí)代、比亞迪等及新秀公司中科海鈉、浙江鈉創(chuàng)、傳藝科技、維科技術(shù)等的涌入,需警惕滲透率不及預(yù)期情況下產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)。

另外需重點(diǎn)關(guān)注鋰電上游鋰礦價(jià)格走勢,注意鋰礦價(jià)格跌幅超預(yù)期壓縮鈉電池進(jìn)展時(shí)間及鈉鋰電池經(jīng)濟(jì)性PK風(fēng)險(xiǎn),注意潛在風(fēng)險(xiǎn)如鈉電池性能如能量密度和循環(huán)次數(shù)進(jìn)展不及預(yù)期等等。

當(dāng)然,也可重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)技術(shù)進(jìn)步情況,尤其一些催化性事件如電池廠公布鈉電池上車or儲能百M(fèi)Wh級別+等應(yīng)用落地等帶來的潛在投資(機(jī))機(jī)會。

引用券商報(bào)告:2022.10.13--國泰君安證券-《鈉離子電池行業(yè)系列之二:正極材料-鈉離子電池暖風(fēng)吹動(dòng),層狀氧化物破冰起航》2022.06.22--國泰君安證券-《新能源前沿技術(shù)深度研究(一):鈉離子電池專題報(bào)告:吐故鈉新,分庭抗鋰》2022.06.05--國泰君安證券-《層狀鈉電路線搶奪先機(jī),上游電解二氧化錳彈性顯著》2022.03.18--國泰君安證券-《新能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)深度鈉離子電池系列報(bào)告(一):鈉離子電池蓄勢待發(fā)》

2022.11.22--光大證券-《電力設(shè)備新能源:鈉電:如何從“0-1”邁向“1-N”(一)-硬碳負(fù)極成為鈉電加速產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵》2022.11.17--光大證券-《中國化工新時(shí)代系列報(bào)告之鈉離子電池材料:產(chǎn)業(yè)化指日可待,鈉電未來可期》2022.11.16--光大證券-《鈉電池研究報(bào)告之五:鋰鈉電池需求旺盛,電池鋁箔延續(xù)高景氣》2022.11.14--光大證券-《鈉電池研究報(bào)告之四:鈉電池負(fù)極從零到一,硬碳材料突出重圍》2022.11.14--光大證券-《元力股份(300174)投資價(jià)值分析報(bào)告:深耕在炭硅產(chǎn)業(yè)鏈,受益于儲新大時(shí)代》2022.10.11--光大證券-《鈉電池研究報(bào)告之三:高歌“錳”進(jìn)的電池新金屬,鈉電池的潛在受益者》2022.08.15--光大證券-《鈉離子電池研究報(bào)告之二:鈉電池發(fā)展對產(chǎn)業(yè)鏈和上市公司的影響估算2022.07.14--光大證券-《華陽股份(600348):從無煙煤龍頭到鈉電池材料龍頭》

2022.11.18--東方財(cái)富證券-《深度研究:單晶三元龍頭,鈉電再添增長極》2022.11.04---東方財(cái)富證券-《鈉離子電池專題之三:銅基和鎳基層狀氧化物金屬原材料需求拆解》2022.10.17--東方財(cái)富證券-《電氣設(shè)備行業(yè)專題研究:鈉離子電池環(huán)節(jié)概述:產(chǎn)業(yè)化加速,有望成為鋰電的有效補(bǔ)充》

2023.01.02--海通證券-《有色金屬行業(yè)深度報(bào)告:鈉離子電池,入局企業(yè)眾多,產(chǎn)業(yè)前景廣闊》2022.11.27--開源證券-《新材料行業(yè)周報(bào):鈉離子電池迎來產(chǎn)業(yè)化新機(jī)遇,或?qū)⒋呱鷮︹c電負(fù)極材料的廣闊需求》2022.11.25--中金公司-《電池材料前瞻(三):鈉電正極——三足鼎立,各有所長》2022.11.22--申萬宏源-《鈉離子電池行業(yè)深度報(bào)告:降本需求驅(qū)動(dòng)技術(shù)革新,鈉離子電池迎發(fā)展機(jī)遇》2022.11.02--東亞前海證券-《化工:鈉離子電池:產(chǎn)業(yè)化元年在即、乘儲能東風(fēng)而起》2022.10.20--華安證券-《基礎(chǔ)化工深度報(bào)告:鈉電行業(yè)乘風(fēng)而起,碳基負(fù)極未來可期》2022.10.10--太平洋證券-《鈉離子電池行業(yè)深度研究報(bào)告:鈉電池從0到1征程開啟,推動(dòng)電池空間第三次躍遷》2022.09.21--東吳證券-《鈉離子行業(yè)深度報(bào)告:鈉電池技術(shù)進(jìn)步明顯,23年開始產(chǎn)業(yè)化元年》2022.08.09--國盛證券-《鈉離子電池:后起之秀,時(shí)機(jī)已至》2022.08.01--信達(dá)證券-《鈉電池進(jìn)程加速,多技術(shù)并行發(fā)展》2022.07.21--民生證券-《電動(dòng)車行業(yè)深度:鈉電之風(fēng)蓄勢待發(fā),群雄逐鹿誰主沉浮》2022.06.01-國海證券-《鈉離子電池行業(yè)深度研究:鈉電池產(chǎn)業(yè)化加速,有望補(bǔ)充鋰電產(chǎn)業(yè)鏈》

大貓劍客公眾號、天風(fēng)證券數(shù)據(jù)、華泰證券數(shù)據(jù)等

往期觀點(diǎn)&研究&投資感悟回顧世昀丨月度觀點(diǎn)(2023年)世昀基金1月觀點(diǎn):回顧2022,展望2023

世昀丨月度觀點(diǎn)(2022年)

世昀基金12月觀點(diǎn):風(fēng)格轉(zhuǎn)換,堅(jiān)守成長

世昀基金11月觀點(diǎn):反轉(zhuǎn)已現(xiàn),靜待共振世昀基金10月觀點(diǎn):時(shí)機(jī)隱現(xiàn),靜待反轉(zhuǎn)世昀基金9月觀點(diǎn):調(diào)整略超預(yù)期,堅(jiān)守保持定力

世昀基金8月觀點(diǎn)

世昀基金7月觀點(diǎn)世昀基金6月觀點(diǎn)

世昀丨行業(yè)深度

行業(yè)深度丨光伏之逆變器投資要點(diǎn)

行業(yè)深度丨光伏產(chǎn)業(yè)鏈投資要點(diǎn)

行業(yè)深度丨生豬養(yǎng)殖行業(yè)投資要點(diǎn)2.0

世昀丨分享系列

世昀分享丨Vol.1 從特斯拉看汽車產(chǎn)業(yè)變遷

世昀丨投資感悟

悲觀者正確,樂觀者賺錢

回歸本質(zhì),不做情緒的囚徒

風(fēng)險(xiǎn)提示:本文所載內(nèi)容和意見僅作為本公司客戶服務(wù)信息,不構(gòu)成任何投資建議或?qū)嶋H投資結(jié)果,不應(yīng)被視為購買或銷售任何證券、金融工具和金融產(chǎn)品的要約或要約邀請,亦非對任何交易的正式確認(rèn)。本文的內(nèi)容將不定期更新或修正。本公司對本文所載或所涉及的信息和資料的及時(shí)性不作任何擔(dān)?;虮WC。本公司保留無需事先通知即可刪除或修改文章信息的權(quán)利。投資有風(fēng)險(xiǎn),理財(cái)需謹(jǐn)慎。

    本站是提供個(gè)人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評論

    發(fā)表

    請遵守用戶 評論公約

    類似文章 更多