中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著全球新能源汽車及儲(chǔ)能行業(yè)快速持續(xù)增長(zhǎng)，而作為核心原材料的鋰資源正因?yàn)楣┬桢e(cuò)配以及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題成為影響行業(yè)發(fā)展的重要因素。
鈉資源儲(chǔ)量豐富，相比鋰電池其優(yōu)勢(shì)在于低溫性能、倍率性能及經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)，劣勢(shì)在于循環(huán)壽命及能量密度。
當(dāng)前鈉離子電池應(yīng)用場(chǎng)景逐漸明確，有望在儲(chǔ)能、商用車以及部分乘用車領(lǐng)域成為鋰電池的有效補(bǔ)充。
2023年鈉電產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)清晰，產(chǎn)業(yè)鏈參與者增多，傳統(tǒng)鋰電廠商紛紛下場(chǎng)，新玩家入局接二連三，未來(lái)或?qū)⑽噤囯娖髽I(yè)參與布局，有利于多方合作推進(jìn)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
01
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)與鋰電類似，包括上游資源企業(yè)、中游電池材料及電池電芯企業(yè)。
上游：原材料資源
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)巧嫌卧牧稀Ｏ嚓P(guān)企業(yè)主要包括攀鋼釩鈦、河鋼股份、建龍集團(tuán)和華陽(yáng)股份等；鋁箔企業(yè)包括鼎盛新材、萬(wàn)順新材、南山鋁業(yè)和云鋁股份等；氰化鈉相關(guān)企業(yè)包括安慶曙光、河北誠(chéng)信、重慶紫光等；二氧化錳相關(guān)企業(yè)包括湘潭電化、紅星發(fā)展等。
由于所需原材料同鋰離子電池截然不同，預(yù)期將助力一批傳統(tǒng)化工企業(yè)向新能源方向轉(zhuǎn)型，在電池對(duì)于一致性、安全性的高標(biāo)準(zhǔn)下，控制成本與優(yōu)質(zhì)提純技術(shù)將成為制勝關(guān)鍵。
鈉電池上游資源部分廠商：
資料來(lái)源：國(guó)泰君安
中游：電池材料
鈉電池中游電池材料沿襲鋰電格局。
鈉電池的核心優(yōu)勢(shì)在材料端成本，現(xiàn)階段鈉電池電芯成本在0.8-0.9元/Wh，相較磷酸鐵鋰電池暫無(wú)優(yōu)勢(shì)，主要受限于生產(chǎn)工藝不成熟、產(chǎn)業(yè)鏈不完善。
但隨著工藝成熟、產(chǎn)業(yè)鏈完備，成本有望下探至0.5元/Wh以下，較磷酸鐵鋰電池有明顯優(yōu)勢(shì)。
整體行業(yè)格局來(lái)看，由于結(jié)構(gòu)類似，傳統(tǒng)鋰電材料龍頭具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
電池材料 - 正極
鈉電正極主流技術(shù)方案分為三大類：層狀氧化物、普魯士藍(lán)和普魯士白（普魯士藍(lán)的類似物）、聚陰離子。
鈉離子電池正極材料三種技術(shù)路線各有優(yōu)劣，預(yù)計(jì)維持多種路線并存的格局，并匹配不同場(chǎng)景下的需求。
三條正極材料路線中，普魯士藍(lán)類似物是鈉電池的特有體系，需要特定的產(chǎn)業(yè)化配套，層狀金屬氧化物和聚陰離子化合物分別與三元電池和磷酸鐵鋰電池同體系，均有良好的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，傳統(tǒng)鋰電廠、正極材料廠商、專注鈉電研究的科創(chuàng)型團(tuán)隊(duì)在鈉電正極方面均有布局，進(jìn)展順利。
普魯士藍(lán)類正極材料主打成本優(yōu)勢(shì)，有望應(yīng)用于大型儲(chǔ)能場(chǎng)景，其優(yōu)勢(shì)在于工作電壓可調(diào)、可逆比容量高、合成溫度低等。而不足之處在于量產(chǎn)時(shí)結(jié)晶水較難控制從而影響循環(huán)性能。
目前該技術(shù)路線的代表企業(yè)有：百合花、七彩化學(xué)/美聯(lián)新材、漢行科技等。
層狀氧化物成熟度相對(duì)較高，且綜合性能優(yōu)異，該路線廠商主要有容百科技、振華新材、當(dāng)升科技、億緯鋰能等。海外企業(yè)中Faradian采用鎳基層狀氧化物方案。
聚陰離子材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、循環(huán)壽命長(zhǎng)，但是成本高、能量密度表現(xiàn)較差。目前研究較多的包括磷酸鐵鈉、氟磷酸釩鈉和磷酸釩鈉（釩的成本較高且具有毒性）。
國(guó)內(nèi)企業(yè)中，眾鈉能源采用低成本的硫酸鐵鈉作為解決方案，鈉創(chuàng)新能源在積極研發(fā)磷酸釩鈉、磷酸錳釩鈉等材料體系。
海外企業(yè)中，法國(guó)Naiades和Tiamat均采用了氟磷酸釩鈉作為正極材料。
資料來(lái)源：華福證券
電池材料 - 負(fù)極
負(fù)極使用無(wú)定形軟碳、硬碳材料，硬碳比容量性能優(yōu)越，具備開(kāi)發(fā)高能量密度鈉電池的潛力，但現(xiàn)階段成本居高不下。
負(fù)極材料硬碳的前驅(qū)體來(lái)源、批次一致性及工藝適配性極待突破，是制約其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一環(huán)。
目前多數(shù)負(fù)極廠積極布局硬碳路線。
從公開(kāi)信息以及公司公告看，傳統(tǒng)鋰電負(fù)極公司如杉杉股份、貝特瑞、翔豐華、中科電氣等公司均有硬碳材料負(fù)極的技術(shù)布局，其中杉杉股份的進(jìn)展相對(duì)較快，其鈉電負(fù)極材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量銷售。
非上市公司成都佰思格、珈鈉能源等，已開(kāi)發(fā)迭代多款負(fù)極產(chǎn)品，佰思格計(jì)劃把產(chǎn)能擴(kuò)大到1萬(wàn)噸左右，到2025年會(huì)進(jìn)一步把產(chǎn)能擴(kuò)大到5萬(wàn)噸，產(chǎn)業(yè)化布局較為積極。
相比而言，軟碳前驅(qū)體成本相對(duì)低廉。
華陽(yáng)股份與中科海納綁定，采用軟碳路線，通過(guò)無(wú)煙煤實(shí)現(xiàn)軟碳生產(chǎn)。圣泉股份酚醛樹(shù)脂產(chǎn)能行業(yè)領(lǐng)先，成本優(yōu)勢(shì)顯著；元力股份借助活性炭工藝經(jīng)驗(yàn)有望進(jìn)入負(fù)極行業(yè)。
鈉離子電池的集流體鋁箔、電解液、隔膜、電池封裝等均可以復(fù)用鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)良好。
同時(shí)，鈉離子在負(fù)極不會(huì)和鋁反應(yīng)，負(fù)極集流體可由銅替換為成本更低的鋁箔。
集流體環(huán)節(jié)主要廠商包括鼎勝新材和萬(wàn)順新材等；電解液頭部廠商包括天賜材料、多氟多、江蘇國(guó)泰、永太科技等；隔膜環(huán)節(jié)主要廠商有恩捷股份、星源材質(zhì)和中材科技等。
下游：電池環(huán)節(jié)
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)與鋰電池類似，可以分為圓柱、軟包、方形硬殼三大類。
其生產(chǎn)工藝也與鋰電池高度重合，現(xiàn)有的鋰離子電池組裝生產(chǎn)線稍加修改后就可以用來(lái)生產(chǎn)鈉離子電池，鋰電基礎(chǔ)完善的產(chǎn)業(yè)鏈為鈉電池的產(chǎn)業(yè)化提供了良好基礎(chǔ)。
鈉離子電池與鋰離子電池生產(chǎn)工藝基本類似，傳統(tǒng)鋰離子電池產(chǎn)線可調(diào)試轉(zhuǎn)產(chǎn)。
02
鈉離子電池環(huán)節(jié)市場(chǎng)格局
全球已有近三十家企業(yè)布局鈉離子電池，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用涉及儲(chǔ)能、電動(dòng)車多領(lǐng)域。
行行查 | 行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫(kù) 資料顯示，國(guó)內(nèi)多家公司均已布局鈉離子電池。主要廠商包括寧德時(shí)代、中科海鈉、納創(chuàng)新能源、鵬輝能源、欣旺達(dá)、漢行科技、眾鈉能源、星空鈉電、傳藝科技和維科技術(shù)等。
鈉離子電池電芯相關(guān)企業(yè)：
資料來(lái)源：華福證券
由于鈉電原理與結(jié)構(gòu)與鋰電類似，鋰電龍頭具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，寧德時(shí)代具備規(guī)模化起量迅速、上下游客戶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定兩大優(yōu)勢(shì)，因此引領(lǐng)鈉電池產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。
2021年7月鋰電龍頭寧德時(shí)代公布第一代商業(yè)化鈉離子電池，預(yù)計(jì)2023年鈉電產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。
中科海鈉背靠中科院，是鈉電池先驅(qū)，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度相對(duì)領(lǐng)先。公司與三峽能源合作，共同建設(shè)全球首條鈉離子電池規(guī)?；慨a(chǎn)線，規(guī)劃產(chǎn)能5GWh，分兩期建設(shè)，一期1GWh將于2022年正式投產(chǎn)。與華陽(yáng)股份合作，共建年產(chǎn)能2000噸（~0.8 GWh）的鈉離子正/負(fù)極材料生產(chǎn)線（2021），2022年投產(chǎn)，并于2023年擴(kuò)產(chǎn)至10 GWh。
華陽(yáng)股份是無(wú)煙煤龍頭企業(yè)。在材料端，華陽(yáng)股份可以通過(guò)與中科海鈉合資的山西華鈉銅能和華鈉碳能實(shí)現(xiàn)鈉電池正極和負(fù)極材料的供應(yīng)；在電芯端，公司的全資子公司山西華鈉芯能1GWh 鈉離子電芯生產(chǎn)線已經(jīng)正式投產(chǎn)，定位儲(chǔ)能市場(chǎng)。
2023年預(yù)計(jì)投產(chǎn)鈉離子電池情況：
圖片資料來(lái)源：中科海納、德邦證券
其他廠商也在鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上持續(xù)發(fā)力。
傳藝科技鈉離子電池目前處于中試階段，是鎳鐵錳層狀氧化物+硬碳體系，內(nèi)測(cè)的鈉離子電池性能水平優(yōu)異，小試層面正極材料質(zhì)量比容量140mAh/g,負(fù)極材料比容量300mAh/g,單體電芯能量密度145Wh/kg, 循環(huán)次數(shù)4000次，-20攝氏度環(huán)境下大于88%的容量保持率。公司一期4.5GWh電芯和材料產(chǎn)線預(yù)計(jì)2023年上半年投產(chǎn)。
維科技術(shù)參與了浙江鈉創(chuàng)A輪融資，鈉創(chuàng)為維科技術(shù)供應(yīng)鈉離子電池正極材料和電解液。公司目前有20%左右收入是來(lái)自于小動(dòng)力領(lǐng)域用的磷酸鐵鋰和三元鋰電池，鋰電池生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為鈉電中試和量產(chǎn)提供技術(shù)基礎(chǔ)，目前中試線已經(jīng)投產(chǎn)。量產(chǎn)線方面，設(shè)備已經(jīng)完成訂購(gòu)，2GWh產(chǎn)線將在2023年6月實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品下線。截止目前，維科技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的鈉電池性能水平優(yōu)異，能量密度為150Wh/kg,循環(huán)次數(shù)3000次左右。
鋰電企業(yè)下場(chǎng)和四輪車應(yīng)用加速了市場(chǎng)對(duì)鈉電產(chǎn)業(yè)化的共識(shí)。鈉離子電池在兩輪車領(lǐng)域憑借較鉛酸和鋰電更高的性價(jià)比率先快速替代；儲(chǔ)能領(lǐng)域憑借安全和耐低溫的優(yōu)勢(shì)，率先應(yīng)用在對(duì)于能量密度和循環(huán)壽命要求較低的用戶側(cè)儲(chǔ)能、通信基站和數(shù)據(jù)中心乘用車領(lǐng)域通過(guò)鈉鋰混搭技術(shù)有望覆蓋65%純電乘用車市場(chǎng)。下一階段，鈉電池企業(yè)訂單兌現(xiàn)將成行業(yè)催化核心要素。
鈉離子電池同樣面臨一些問(wèn)題：例如電池原材料、正負(fù)極配套尚未進(jìn)入規(guī)模化供應(yīng)，材料成本難以控制；能量密度提升空間??；且面臨著多種儲(chǔ)能方式（氫燃料電池、釩電池、飛輪儲(chǔ)能等）的激烈競(jìng)爭(zhēng)。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在全球鋰資源稀缺的背景之下，受益于全行業(yè)日趨提升的供應(yīng)安全與降本訴求，鈉離子電池有望迎來(lái)歷史發(fā)展機(jī)遇。
