钠离子电池行业深度研究报告：钠电池从0到1征程开启，推动电池空间第三次跃迁

新技术系列·钠离子电池请务必阅读正文之后的免责条款部分守正 出奇 宁静 致远钠离子电池行业深度研究报告钠电池从0到1征程开启，推动电池空间第三次跃迁太平洋证券研究院 新能源团队首席 刘强 执业资格证书登记编号： S1190522080001分析师 张方一 执业资格证书登记编号： S11905220700012022年10月10日新技术系列·钠离子电池请务必阅读正文之后的免责条款部分守正 出奇 宁静 致远1.从本质上看，钠离子电池具备性能和成本优势，适用于储能、A00、两轮车等场景。性能方面，钠离子电池具备更优的安全性、放电性和工作温度区间。成本方面，由于钠资源储备丰富，正极上游材料价格低廉且稳定 ，以及钠离子电池正负极集流体均可使用价格便宜的铝箔，钠离子电池具备显著的成本优势。性能和成本的双重优势使钠电池贴合储能、A00、两轮车等对能量密度要求较低且价格敏感的场景。2.从空间上看，电池第三次跃迁已经开始（储能市场高增+两轮车升级趋势），钠电池未来发展空间广阔。储能方面，我们预计未来表前侧储能和用户侧储能市场景气度将迅速增长，到2025年储能市场新增装机量预计将超300GWh。钠离子电池成本下降空间大，使其有望显著改善大储能的收益率，并在大储能领域快速渗透。我们预计2025年，中性/乐观情况下，钠电池在储能领域的渗透率有望提升至6%/13%，在两轮电动车领域渗透率有望提升至20%/40%，预计全球钠电池总需求量有望超过30/70GWh。3. 从产业链看，钠电池各环节加速落地，从0到1的过程加快推进。目前钠电池暂无大批商业化应用，但由于有锂电池成熟产业链为基础，钠电池从0到1的过程将加快推进。2022年三季度中科海纳和华阳股份GWh级别产能已经实现投产，新兴企业维科技术、传艺科技等+锂电企业宁德时代、多氟多等有望2023年实现GWh级的产能投产，正极、负极、电解液等钠电池材料产能也有望于2023年集中投产，钠电池产业化元年已经开启。4.重视钠电池中长期机会，从弹性、确定性、主产业链三个维度看未来投资趋势：1）从弹性角度看，电池、正极、负极等环节面临变革性机会，新公司进入有望改变竞争格局：传艺科技、维科技术等电池新公司，美联新材、华阳股份等正负极新公司受益。2）从确定性角度看，铝箔等环节需求量具有倍增效应（正负极都用铝箔）：鼎胜新材、万顺新材等受益。3）从主产业链看，锂电池产业链创新型公司有望拓展较好第二增长曲线，受益标的包括：容百科技、振华新材、当升科技、贝特瑞、杉杉股份等正负极公司；宁德时代、鹏辉能源、派能科技等电池公司；多氟多、天赐材料、永太科技等电解液产业链公司；恩捷股份、星源材质、中材科技等隔膜公司。5.风险提示：技术进步不及预期、下游需求不及预期、市场竞争加剧。报告摘要新技术系列·钠离子电池请务必阅读正文之后的免责条款部分守正 出奇 宁静 致远目录Contents1钠电池与锂电池同源，具备性能和成本优势2应用场景成熟及钠电池技术突破，钠电池发展到达0-1关键时间点3产业链各环节加速落地，重视中长期趋势性机会4多场景发力：储能+两轮车+动力，推动电池空间第三次跃迁（再次十倍级别增长）5风险提示新技术系列·钠离子电池请务必阅读正文之后的免责条款部分守正 出奇 宁静 致远与锂电池工作原理相似，拥有独特性能优势质量能量密度体积能量密度循环寿命工作温度区间安全性放电性能三元锂电池磷酸铁锂电池钠离子电池（现状水平）图2：钠离子电池具备更优的安全性、放电性和工作温度区间资料来源：Wood Makenzie，太平洋研究院整理1.1钠离子电池与锂离子电池工作原理类似，也是一种依靠离子在正负电极之间往返嵌入和脱出的摇椅式二次电池。钠离子电池具备更优的安全性、放电性和工作温度区间。钠电池在放电的时候可以放电到0伏，不存在锂电池同情况下面临的安全问题；同浓度的钠盐电解液比锂盐电解液离子导电率更高，这决定了钠离子电池具有更优秀的快充性能；钠离子电池低温性能更优异，在-20℃低温环境中，也拥有88%以上的放电保持率。钠离子电池能量密度指标已具备经济性。中科海纳、宁德时代等龙头研发的钠离子电池能量密度已经达到140-160Wh/kg水平。相较而言，磷酸铁锂电芯单体的能量密度在180Wh/kg左右。钠离子电池的能量密度接近磷酸铁锂水平，在对质量和能量密度不十分敏感的储能、低速车、两轮车等领域已经能够满足要求。资料来源：《钠离子电池工作原理及关键 电极材料研究进展》，太平洋研究院整理图1：钠离子电池是一种摇椅式二级电池新技术系列·钠离子电池请务必阅读正文之后的免责条款部分守正 出奇 宁静 致远成本下降空间大，具备更高经济性➢ 与锂电池生产流程相似，可共用产线钠电池和锂电池均为摇椅式二次电池，并且两者在化学反应中具有相似的性质。结构的高度相似决定了两者的生产流程和产线接近，未来可共用产线，降低产线建设成本。➢ 钠资源储备丰富，正极上游材料价格低廉且稳定相比锂资源，钠资源非常丰富，地壳中钠是锂的423倍。钠资源更高的丰度保证了正极材料上游原材料价格的低廉。目前碳酸钠价格在0.3万元/吨左右，显著低于目前的碳酸锂的价格（50万元/吨左右）。➢ 钠离子电池正负极集流体均可使用价格便宜的铝箔相较于锂元素，钠离子和铝在低电位下不易发生合金化反应。这使得钠离子电池的负极集流体可替换为成本更具有优势的铝箔（当前铝价1.8万元/吨、铜价6.3元/吨）。图3 ：钠电池正极、集流体成本优势显著资料来源：《钠离子科学与技术》，太平洋研究院整理32%43%4%13%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%钠离子电池锂离子电池（LFP）正极负极电解液隔膜集流体其它装配物料1.2新技术系列·钠离子电池请务必阅读正文之后的免责条款部分守正 出奇 宁静 致远目录Contents1钠电池与锂电池同源，具备性能和成本优势2应用场景成熟及钠电池技术突破，钠电池发展到达0-1关键时间点3产业链各环节加速落地，重视中长期趋势性机会4多场景发力：储能+两轮车+动力，推动电池空间第三次跃迁（再次十倍级别增长）5风险提示新技术系列·钠离子电池请务必阅读正文之后的免责条款部分守正 出奇 宁静 致远十年积累，应用场景成熟及主材技术突破，到达0-1关键时间点研发史复盘：能量密度低未受重视， 2022年是钠电池产业化0-1质变的关键节点。钠离子电池的研究工作在20世纪70-80年代和锂离子电池同时期萌芽。但负极材料嵌钠能力较弱、钠电池能量密度较低成为钠离子电池商业化的瓶颈。从研究论文上看，2010年以后文献数量近似于锂离子电池在1995年前的状态。2020年以后受锂资源的供需紧张刺激以及储能发展的带动，钠离子电池凭借成本优势重视度不断提升，叠加技术不断创新，国内外各企业开始进行GWh级产能规划，预计规划产能将集中在2023-2024年投产。2.10102030405060708001002003004005006007008001980s200820092010201120122013201420152016201720182019202020212023202420252026CNKI新发表文献：“钠离子”需求预测（GWh）2010年以后，二次