钠离子电池行业市场分析报告

钠离子电池行业市场分析报告2022年4月

1.上世纪70由于当时钠离子电池面临的能量密度和循环性能限制，锂离子电池更受到人们的关注。近年来，随着锂资源稀缺、分布不均、开发利用困难等问题逐渐暴露，资源分布广的钠离子电池重新回到人们的视野，寻找低成本的替代成为人们关注的焦点。于此同时，对能量密度要求较低的储10于钠离子电池的研究迎来井喷式增长，全球钠离子电池公司陆续成立，标志着钠离子电池产业化时代的到来。图1：钠离子电池从年起进入成长期资料来源：市场研究部图2：钠离子电池研究自2010年快速增长（）0文章数专利数数据来源：Webof，市场研究部3of251.1.原理结构与锂离子相似，可借锂电“东风”快速产业化钠离子电池组成与锂离子电池类似，降低了产业化难度。正极材料除了分别与三元阴离子化合物路线外，还增加了普鲁士蓝类似物路线；负极材料方面，主要包括软碳、硬碳以及软硬复合无定形碳，其中硬碳将成为应用的核心；电解液的溶质将发生改变，由钠盐替代锂盐，溶剂几乎不受影响；隔膜通用，甚至比锂离子电池要求更低。除此以外，由于钠与铝不会发生合金化反应，钠离子电池负极集流体可用廉价的铝箔替换铜箔。钠离子电池工作原理与锂离子电池“摇椅式”）+在电势差的驱动下从正极脱出，经过电解质传输嵌入负极，实现电量储存，放电过程正0.76Å1.02Å动力学更迟缓，使之在能量密度和循环特性上具有本征劣势，解决钠离子电池能量密度及循环特性是钠离子电池能走多远的关键。图3：钠离子电池工作原理为“摇椅式充放电图2：钠离子电池结构工艺与锂离子电池类似相同资料来源：市场研究部资料来源：市场研究部1.2.资源广，成本低，引发钠替代猜想锂资源价格持续攀升，钠离子电池具备低价、价稳条件。在全球能源结构转型背景下，日益增长的电动汽车市场和储能市场拉动锂电需求，叠2022年2池级碳酸锂盐价格突破45万元/吨，创历史新高。此外，锂元素的丰度0.006%商供应焦虑。与之相比，钠离子电池资源广，价格低廉稳定。据中科海钠团队研究，铜基钠离子电池原材料成本为0.29元/Wh材料成本为0.43元/Wh0.40元/Wh具备显著成本优势，比磷酸铁锂电池低约1/3。图5：电池级碳酸锂价格再创新高（元吨）图6：锂资源全球分布不均4of25500,000.00400,000.00300,000.00200,000.00100,000.00资料来源：wind，市场研究部资料来源：Survey，市场研究部图7：钠离子电池成本比磷酸铁锂低30%资料来源：中科海钠官网，市场研究部钠离子电池低成本原因主要为：1比锂丰度高2-3个数量级。原材料碳酸钠资源丰富、价格低廉稳定，10年价格保持在1000-4000元/吨。2）钠离子电池中正极材料多选用铁、且选择范围更广；34）钠离子负极集流体可使用更为廉价的铝箔替代传统锂离子电池中的铜箔集流体，从而进一步降低电池成本。图8：碳酸钠价格低廉且稳定（元/吨）图9：全球每年矿产量5of2510,000.00资料来源：wind，市场研究部资料来源：NatureReviewMaterials《Acostandresourceofsodium-ionbatteries》层状金属氧化物和普鲁士蓝体系具备显著成本优势。仅从材料体系角度，聚阴离子电池由于其中用到的钒元素价格较高，成本最高。对三条路线成本做关于碳酸锂价格敏感性分析测算，与磷酸铁锂电池相比，层状金属氧化物和普鲁士蓝体系在碳酸锂价格全区间均具备经济性。在碳酸锂价格处于10万元/30~40%子钠离子电池仅当碳酸锂价格高于8万元/吨时，才具备成本优势。图10：层状金属氧化物和普鲁士蓝体系在电池级碳酸锂低价区间仍具备价格优势2468-20%-40%三元钠离子电池（铜铁锰氧化物）普鲁士蓝钠离子电池（亚铁氰化钠）聚阴离子钠离子电池（磷酸钒钠）注：以碳酸锂价格影响磷酸铁锂正极材料和六氟磷酸钠价格为基础进行测算资料来源：鑫椤锂电，wind，市场研究部1.3.钠VS锂：能量密度与磷酸铁锂基本持平，宽温区、安全性能更优异钠离子电池能量密度优于铅酸，基本与磷酸铁锂持平。目前，商业化钠离子电池能量密度在100~160Wh/kg30~50Wh/kg。同时，与铅酸电池相比，钠离子电池的循环使用寿命更长，使其能够作为铅酸电池的替代品，以实现低速电动车、储能领域的无铅化。目前，商业化钠离子电池能量密度比发展成熟的磷酸铁锂电池低10%~20%但6of25钠离子电池实验条件下已能做到200Wh/kg酸铁锂比肩潜力，叠加其低成本优势，有望在能量密度要求不高的低速电动车和储能领域占据一席之地。宽温区拓宽高寒应用场景。钠离子电池所用电解液体系温度窗口更宽，-40~80°C-20°C下容量保持率大于88%，远高于其他电池，使其能够解决冬季电动车充电难，以及高寒地区储能电站效率低的问题。表1：铅酸电池、锂离子电池和钠离子电池性能比较指标铅酸电池磷酸铁锂电池三元锂电池钠离子电池质量能量密度（Wh/kg）循环寿命（次）容量保持率耐过放电30~50120~180220~280100~160300~500>3000<70%差>800>70%差>3000>88%优<60%差安全性优优差优环保特性差优优优资料来源：CNKI，市场研究部性能稳定，缓解厂商安全焦虑。钠离子电池的安全性能比三元电池和磷酸铁锂电池更为优异，原因为：1）钠离子电池内阻比锂离子电池更高，当电池短路时，放热功率低，瞬间发热少，温升低，减少了起火事故的发生频率；2）商用钠离子电池正极材料的热稳定性远高于锂三元材料，更加安全；30V而不会影响后续使用，使其在运输和保存过程中更安全，降低了电池的储运成本。图：钠离子电池具备安全性优势b）放电至后，加热状态下钠离子电池放热量仅为磷酸铁锂电池的。7of25资料来源：Materials《FromLi-IonBatteriestowardNa-IonChemistries：Opportunities，官网，市场研究部2.2.1.储能市场崛起，为钠离子电池造就广阔空间2030年全球储能规模达突破10亿美元，2020-2030年达142%。随着全球能源转型迫在眉睫，各国政府相继出台碳中和方案，对新能源储能的需求愈发强烈。电化学储能一方面可以解决风光出力随机性和波动性带来的频率稳定难题，提供调频服务提高电网的可靠性；另一方面能够通过削峰填谷解决风光出力高峰与负荷高峰错配问题。据测算，未2030求达1361.1Gwh，考虑磷酸铁锂降价后，产业规模突破10亿美元，复合增长率达142%能够满足储能各项要求，且钠离子电池的低温安全等特性更拓宽了配套储能的应用场景，随着储能市场的快速扩容，有望带动钠离子电池产业化进程。2030年中国储能规模突破33.1亿元。2021年中2025年，装机规模达到，新型储能向全面市场化发展。政策推动中国储能市场跨越式发展，根据测算，中国储能规模将突破，2030年突破。其中的主要增长来源于发电侧，集中式可再生能源发电配套储能电站十年保持高增长，达到170%。国内刚兴起的广阔储能市场还未形成明显的在位者优势，给予新进入者钠离子电池充足的成长机会，有望实现可观规模。政策利好钠离子电池。2021年8月25示，将在“十四五”期间实施“储能与智能电网技术”重点专项，并将钠离子电池技术列为子任务，以进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化，提升综合性能。这是工信部首次明确要推动钠离子电池产业化发展，对于钠离子电池在储能市场的推广具有重要意义。图12：全球储能市场快速扩容（）图13：中国储能市场爆发式增长（）00发电侧（Gwh）电网侧（Gwh）用电侧（Gwh）发电侧（Gwh）电网侧（Gwh）用电侧（Gwh）资料来源：IRENA，IEA，BP，市场研究部资料来源：国家能源局，国家发改委，中电联，国泰君安证券8of25研究表2：全球市场与中国市场储能规模测算2020发电侧规模6.7a2022E2023E2024E2025E2030E全球16.736.770.813.526.7125.7209.6975.0（Gwh）电网侧规模1.84.99.917.143.920.864.868.4（Gwh）用户侧规模10.412.917.9317.7（GWh）合计（）19.034.60.664.51.01.6186.62.4295.33.51361.110.9市场规模（亿美0.3元）中国发电侧规模1.4（Gwh）3.73.88.610.97.623.710.918.045.214.632.079.018.854.4364.979.1电网侧规模1.6（Gwh）用户侧规模7.0（GWh）13.7218.1合计（）10.116.11.532.22.952.64.591.87.3152.311.4662.133.11.0注：a中国2021年相关数据国家能源局已公布，全球相关数据未公布，为期望值资料来源：市场研究部2.2.电化学储能昂首挺进，钠离子电池大有可为电化学储能占比跃升，锂离子电池占比超90%熟、存储成本最低、最先实现商用，仍是全球迄今为止应用最广泛的储能方式。但随着以风电和光伏为代表的新能源装机量大幅提升，电化学储能凭借其受地理位置影响小、建设周期短及成本持续下降等优势，逐渐成为新增装机主流。以中国为例，2018年至2021年电化学储能装机占比从3%跃升至10%，其中锂离子电池占据90%以上的主导地位。高性价比钠电未来发展确定。与其他新型储能方式，如飞轮储能、钒电池液流储能、超级电容储能相比，锂离子类电池储能显示出显著的能量可以广泛的应用于电源、电网和用户侧。锂离子电池在电化学储能领域的领先优势为相似模式的钠离子电池的产业化发展亮起绿灯，性价比更高的钠离子电池有望在电化学储能领域昂首挺进。图14：2021年全球储能路线分布9of25飞轮储能,0.2%熔融盐储能,1.8%压缩空气储能,0.3%锂离子电池92.8%电化学储能8.5%钠硫电池3.1%铅蓄电池3.0%液流电池0.8%超级电容0.1%其它0.2%资料来源：，市场研究部图15：中国电化学储能占比跃升图16：中国锂离子电池为电化学储能主流液流电池抽水储能飞轮储能电化学储能熔盐储能压缩空气储能锂离子电池铅蓄电池超级电容其他资料来源：，市场研究部资料来源：，市场研究部表3：储能技术路线对比储能方式机械储能电化学储能光热储能电磁储能抽水蓄能压缩空气储能飞铅钒电池锂离子电钠离子电熔盐储能超级电容超导储能池池响应时分钟级间分钟级十毫秒级百毫秒级百毫秒级百毫秒级百毫秒级分钟级毫秒级毫秒级功率规100MW~210~300MW能量密0.5-1.55kW~10MW1Kw~50MW10kW~101kW~1001kW~1001MW~300M1kW~110kW~50MW模MWMWMWWMW5-103-6wh/L100-20030-5040-50120-180100-16050~1000.5-5度wh/L（wh/kg）能量转70-85换效率40-55(非80-90绝热系50-7065-7585-9580-9090-9990-95>95（）统)；60-7010of25统）循环寿>50年命服役约25年>20300-500≥2万次＞3000次＞3000次>1万次，20-≥5万次≥10万次30年年，>100次年限万次0.21-0.25/wh）0.3-0.630~450.5-0.83.5-3.90.8-1.20.6-0.9~0.19.5-13.570~90优势规模仅响应时间技术成安全、长次于抽成熟水蓄能，行维护能量密度污染小，成响应快寿命长，本低响应时间最短-高，寿命简单功率独立长低温性能好寿命长长劣势选址受限、装置巨规模小，维修成本成本费用价格高于能量密度温度控制要内阻大，价格昂投资周期造价成本过高，工钠电，安和能量转求高不适合贵，维护复杂，多试验阶段长受限高密度低，作温区窄全性较换效率稍（240~570交流电寿命短，（0~45℃差，高低弱于锂电℃路运行冻和泄露风毒性大温使用危技术待攻险大克险量密度高适用场暂态/动备用电暂态动态暂态动态供暖、调峰暂态/动电能质量景统备用、统备用、态控制、源、调峰稳定控制电网稳电网稳定频率控填谷、可控制、可再生储能、频率控制、电控制、可再生储能、频率控制、电态控制、控制、电能质定控制控制再生储控制、能、能量量控制、UPSUPS管理压控制、压控制、UPSUPS资料来源：中国能源研究会，，市场研究部3.3.1.钠电十年进步显著，储能、电动车应用纷纷落地能量密度翻倍，奠定钠电商用基础。世界第一家钠离子电池公司英国公司于年成立，并于2015年首次将所生产的层状氧化物体系钠离子电池运用到电动自行车中，当时钠离子电池能量密度仅在80Wh/kg左右。随着法国公司陆续成立，钠离子电池能量密度快速增长。目前，钠离子电池能量密度最高已达到160Wh/kg化应用奠定基础。全球近三十家企业开始布局钠离子电池，储能、电动车应用多点开花。除了、和中科海钠世界三大钠离子电池生产厂商外，美国Natron5G中国中科海钠产业化应用走在世界前列，2021年全球首套钠离2021of25合作，共同建设全球首条钠离子电池规模化量产线，届时规模化钠离子电池的成本优势将得到首次验证。图17：商业化钠离子电池能量密度5年翻倍资料来源：公司官网，市场研究部图18：全球主要钠离子电池生产企业布局资料来源：公司官网，市场研究部表4：钠离子电池产业化最新进展公司材料体系电池性能下游应用Faradion工作电压：4.3V（）联合AceOn将在尼日利亚建设1MW太阳能储能12of25状氧化物电池密度：工作温度：℃~60℃循环次数：次电站（2023）负极：硬碳（）向印度、澳洲公司供应钠离子电池分别用于商用车和储能领域，预计2021年扩产至（2020）倍率速率：2C（0.5~（（）与捷豹、路虎等企业成立联盟，研发适用于电气化）电池密度：车辆的电池（2018）Tiamat（）预计年达到年产能，主要集中于电动钠车与固定存储应用负极：硬碳（）合作集团开展混合动力汽车钠离子电池应用测试（2021）（OrecaValeo_GroupMygaleCars合作研发混合版的基于钠离子电池供电的第四方程式单座赛车（2021）Natronenergy（2）（）筹建位于Sion的工厂，投资1亿。随着供应负极：硬碳工作温度：℃~40℃链和工厂协议的签订，Natron的制造能力将在年循环次数：＞次，循环保增加倍持率（ExtremeConversion倍率性能：快充时间8分钟（款用于数据中心的架构体系钠离子不间断电源SOC）（2021）（3）联合雪佛兰，开发固定式储能系统车辆充电站（2019）中科海纳电池密度：≥状氧化物工作电压：3.2V工作温度：℃~80℃软碳（）1MWh钠离子电池储能系统正式投运（2021）（2）推出全球首个100kWh钠离子电池储能电站（2019）循环次数：≥周（~0.8）（）的钠离子正2022倍率性能：容量≥容量的于年扩产至10（）与三峡能源、三峡资本及安徽省阜阳市人民政府达成合作，将共同建设全球首条钠离子电池规模化量产线。该产线规划产能将于年正式投产宁德时代电池密度：负极：硬碳工作温度：-20℃环境下可保持将助力储能、电动车、电动化+智能化集成应用90%放电率倍率性能：快充分钟达以上钠创新能电池密度：（）与爱玛科技联合发布了全球首批钠离子电池驱动双轮电动车（2021）源工作温度：℃~55℃酸钒钠循环次数：>5000次（）全球首套钠离子电池-甲醇重整制氢燃料电池综合2021）（）预计年年产8万吨正极材料生产线投产生产标准化正极材料，可支持外部基础科研工作负极：硬碳Altris比容量：160电压：3.25V星空钠电次后容量保（）钠离子电池进入量产，是世界首条钠离子电池生产士蓝持率达94.6%线（2019）负极：硬碳（）已经获得国网辽宁综合能源的百亿订单（2019）13of25资料来源：公司官网，市场研究部3.2.海钠抢占先机专业钠电公司走在量产前列，宁德时代上下游布局成熟。目前，钠离子具备规模化起量迅速、上下游客户结构稳定两大在位者优势，有利于其快速抢占钠电市场。另一类是以中科海钠为首的专注于钠离子电池研发的新锐企业，研发基础雄厚，涉及电池、正负极、电解液、隔膜等全领域，量产走在世界前列，具备先行开拓市场潜力。宁德时代所用普鲁士白体系成本优势显著，也拥有迄今为止最高电池密度，而中科海钠层状金属氧化物体系则显示出优越的循环性能，长期将呈现错位竞争关系，而非完全替代。表5：国内企业钠离子电池布局公司中科海钠宁德时代材料对比材料体系铜铁锰层状金属氧化物正极煤基软碳负极体普鲁士白化合物正极硬碳负极体系系参数对比电池密度：≥工作电压：3.2V电池密度：工作温度：20℃环境下可保持90%放电率倍率性能：快充分钟达80%以上工作温度：40℃~80℃循环次数：≥周@83%（）倍率性能：容量≥容量的发展最成熟，理论比容量最高，合成过程简单优势劣势成本低，比容量高，离子扩散速率快结晶水易使结构崩塌造成的循环稳定问题，导电性不好主要以正极为主钠离子脱嵌造成的循环性能问题，需通过元素掺杂解决专利情况量产安排涉及电池、正负极、电解液、隔膜等全领域预计至年，钠离子电池+材料产能将达暂无到应用全球首座1MWh钠离子电池储能系统投运、研发基础雄厚，已开始量产和应用，具备先手优势以“产业化优势、锂钠电设备切换快，规模化起量容易、上下游布局成熟，已有部分储能合作基础，具备抢占市场优势、所用软碳负极与煤企华阳股份合作，显著降低层状金属氧化物成本，量产后有望与普鲁士蓝类材料竞争产业化劣势、长期看规模化程度难以与宁德时代抗衡、电池循环性能可能欠佳，优化需要时间，量产时间未定、普鲁士蓝类材料结晶水问题为本征隐患，几乎难以解决资料来源：公司公告，市场研究部图18：中科海钠与宁德时代专利数对比图19：中科海钠量产产能预测14of2505040302010020222023E2024E2025E中科海钠宁德时代正负极材料钠离子电池资料来源：国家专利局，市场研究部资料来源：公司官网，市场研究部图20：宁德时代钠离子电池产业链布局资料来源：公司官网，市场研究部3.3.钠电产业链初具雏形，挖掘传统化工企业新契机钠电产业链布局承袭锂电，利于产业化快速导入。我国钠离子电池产业链还处于初级阶段，产业布局尚不成熟。钠离子电池产业链结构与锂电类似，包括上游资源企业、中游电池材料及电芯企业。目前，钠离子电池处于三路线同时发展阶段。层状金属氧化物和聚阴离子化合物分别与三元电池和磷酸铁锂电池同体系，均有良好产业化转换基础，而普鲁士除了正负极材料加工外，钠离子电池在集流体铝箔、电解液、隔膜、电池组装等产业链均可直接使用现有锂离子电池产业链，为钠离子电池产业化提速创造了便利条件。图21：钠离子电池产业链布局15of25资料来源：市场研究部电池企业陆续布局，宁德时代推动产业链成形。目前，包括宁德时代、中科海纳、钠创新能源、鹏辉能源、欣旺达在内的多家公司均已布局钠2021年7月锂电龙头宁德时代公布第一代商业化钠离子电池，钠离子产业化进程加速，预计2023年钠电产业链基本形成。表6：国内企业钠离子电池布局公司产业布局是否上市宁德时代中科海钠开发出第一代商业钠离子电池，预计年将形成基本产业链、与三峡能源合作，共同建设全球首条钠离子电池规模化量产线。规划产能，分两期建设，一期将于年正式投产。、与华阳股份合作，共建年产能吨（~0.8）的钠离子正负极材料生产线（，年投产，并于年扩产至10、预计年年产8万吨铁酸钠正极材料生产线投产，由浙江医药投资亿建立（持股14%）是完成亿元级A轮融资（2021.3）钠创新能源完成亿元级Pre-A轮融资（2021.11）、Pre-A轮融资，着手万吨级铁酸钠基正极材料及其电解液的生产进入钠离子电池中试阶段鹏辉能源欣旺达是是拥有钠离子电池补钠、钠离子电池及制备的多项专利，与南开大学合作设立院士工作站，目前暂未量产钠离子电池猛狮年半年报披露已完成交付小批量圆柱钠离子电芯，未来可逐步进入中试是16of25完成PreA轮融资（2022.3）汉行科技众钠能源星空钠电研发出高性能普鲁士蓝正极材料和煤基碳负极材料年开发出全球第一款硫酸铁钠电池，第一代量产产品将于年年内启否动交付年进入量产，推出世界首条钠离子电池生产线否资料来源：公司公告，市场研究部中游电池材料沿袭锂电格局，上游重洗创造新机会。由于结构类似，传统锂电材料龙头具备先发优势。包括容百科技、贝特瑞、多氟多在内的锂电材料厂商已着手钠离子电池材料研发生产，将推动钠离子电池产业化快速发展。钠离子电池产业链最显著变化在上游原材料，由于所需原材料同锂离子电池截然不同，预期将助力一批传统化工企业向新能源方向转型，在电池对于一致性、安全性的高标准下，控制成本与优质提纯技术将成为制胜关键。表7：钠离子电池产业链中游重点标的一览材料正极公司年国内市占年主要产品产能率（）钠电布局是否上市容百科技11.6（三元正极）4.0万吨（三元）具备吨级正极供应能力；年1月与宁德时代签下4池配套供应是当升科技贝特瑞9.2（三元正极）3.5万吨（三元）已组建团队研发是是负极11.3（人造石墨）10.38万吨（负极）产品、电动大巴领域在进行中试杉杉股份20.24（人造石12.0万吨（负极）7.0万吨（负极）是墨）璞泰来22.35（人造石积极推进硬碳等新产品的中试及量产是墨）翔丰华4.86（人造石墨）3.0万吨（负极）是中试阶段通用电池级碳酸酯石大胜华海科新源39（电池级碳酸22.5万吨（碳酸酯总产是酯）能）41（电池级碳酸13.37万吨（碳酸酯总产能）通用创业板IPO酯）奥科股份天赐材料/2万吨（碳酸酯总产能）3.2（六氟磷酸锂）通用是是电解液主盐18（六氟磷酸锂）/多氟多15（六氟磷酸锂）1.0（六氟磷酸锂）与华阳股份签署战略协是议，将在六氟磷酸钠和钠离子电池项目中开展深度合作江苏国泰12（六氟磷酸0.8（六氟磷酸锂）/是锂）17of25永太科技12（六氟磷酸锂）0.8（六氟磷酸锂）/是隔膜恩捷股份新源材质中材科技44.933（湿法隔膜）10（湿法隔膜）10（湿法隔膜）通用通用通用是是是19.518.0资料来源：GGII，Evtank，公司公告，市场研究部表8：钠离子电池产业链上游重点标的一览材料公司主营业务相关材料产能（万吨/企业优势是否年）上市层状金属氧化物正极主要原料：二氧化锰湘潭电化电解二氧化锰、硫酸锰12.2、电解二氧化锰产量最大企业、亚迪等保持紧密合作是红星发展南方锰业钡盐、锶盐、锰盐3、材料供应商转型是、拥有国内储量最大锰矿电解二氧化锰、电解金属锰125.52.44、中国目前最大电解二氧化锰制港股桂柳新材料电解二氧化锰、位于锰矿丰富广西百色市，国内EMD重点企业之一否否是是湘潭伟鑫攀钢钒钛河钢股份电解二氧化锰、活性二氧化锰、锰砂滤料、VN、氧化钒、钒铝合金、毗邻亚洲“锰都”湘潭锰矿鹤岭镇聚阴离子化合物正极主要原料：钒钒制品生产企业、氧化钒、钒铝合金、催化剂2.5钒钛钢铁冶炼和钒产品生产技术方面处于世界领先地位，拥有世界首条“亚熔盐法高效提钒清洁生产线”建龙集团安庆曙光河北诚信重庆紫光鸿生化工鼎盛新材万顺新材VN、氧化钒氰化钠1.5集勘察、开发、产品加工、销售于一体否否否否否是是普鲁士蓝正极主要原料：氰化钠8（液态）国内传统氰化物生产厂商氰化钠5（液态）国内传统氰化物生产厂商氰化钠2.5（液态）传统化工龙头，具有天然气精细化工生产基地氰化钠3（液态）采用先进甲醇氨氧化法工艺，纯度高，杂质少铝箔空调箔、单零箔、双零箔、铝板带、电池箔9.4（电池箔）空调铝箔龙头，与宁德时代签订未来4年51.2万吨销售长单纸包装材料、铝板带箔加工及功能性薄膜制造4（电池箔）4（电池箔）纸包装起家、年切入高精度铝箔及功能性薄膜市场，迅速成长为铝箔龙头南山铝业冶金级氧化铝、新型合金铝板带箔产品及航空铝行业龙头，涵盖上游氧化铝和下游深加工的完整产业链，已向是18of25航天用新型材料、铝合金热轧卷、高精度铝箔产品宁德时代、比亚迪、中航锂电供货云铝股份铝土矿开采、氧化铝生产、铝冶炼、铝加工建设中水电铝龙头，涵盖全产业链是资料来源：公司公告，市场研究部4.4.1.钠离子电池降本不及预期规模效应和研发力度主导锂离子降成本路径。纵观锂离子电池商业化三十年，降价幅度高达97%13%，考虑能量密度后，年降本幅度在原基础上提升四个百分点。而与产量相关的学习速率为20.4%26.6%电池成本对研发活跃度的敏感度则在40%-50%密度提升空间小，其关键路径更在于规模化生产及技术提升。钠离子电池规模化量产有待提速。目前，由于钠离子电池未开始量产，电芯材料成本较理论更高，仍在0.4-0.5元，同磷酸铁锂成本相当。加上折旧等制造成本，总成本超过1元/Wh，同锂电池比尚不具备经济性。待大规模量产后，材料成本如果控制在0.2元左右，随着制造成本被摊薄，钠离子电池将具备显著成本优势。目前，全球第一条大规模量产线由中科海钠建设，预计其中于2022年投产，降本效果尚待验证，而其他厂家仍在试产中，不具备成本比较条件。此外，钠离子电池原材料、正负极配套尚未进入规模化供应，材料成本难以控制。随着储能需求提速，如果钠离子电池降本进度不及预期，仍然难以打败磷酸铁锂在电化学储能中的首选地位。图22：锂离子电池30年降本迅速19of25资料来源：《ratesofbatterycost》图23：锂离子电池降本因素拆分注：橙线：单位规模（）电芯价格；紫线：单位规模、单位能量密度对应电芯价格资料来源：《ratesofbatterycost》钠离子电池技术提升并非掣肘。目前，大多数商业化钠离子电池能量密度集中在140-150Wh/kg，成组能量后能量密度将打折80%-90%。如果电芯能量密度能提升至180Wh/kg，钠离子电池能够真正打破磷酸铁锂竞争格局。磷酸铁锂电池电芯密度的改进方法主要集中在改进工艺和电JTM155Wh/kg提升至230Wh/kg仅用了5年，系统能量密度也已经达到了160Wh/kg。同样，钠离子电池也可以通过类似的方法对电芯和系统能量密度进行改进，从技术上讲并非难事。另一方面，电池循环寿命也可以通命仅有500-800201812000池在产业化初期寿命也仅有500-6004000次以上仅用了不到5年的时间。如果钠离子电池寿命能够达到10000应用上显示出优异的竞争实力。图24：国轩高科磷酸铁锂电池能量密度提升迅速图25：电池循环寿命提升较快（次）（Wh/kg）00宁德时代（磷酸铁锂）中科海钠（钠离子电池）单体能量密度（Wh/kg）系统能量密度（Wh/kg）2014-20152017-2018资料来源：公司公告，市场研究部资料来源：公司官网，公司公告，市场研究部20of254.2.钠离子电池市场切入进程不及预期锂离子电池的客户锁定效应。锂离子电池商业化进程已经三十年，具备成熟且牢固的下游客户。出于使用惯性与路径依赖，下游厂商更易选择成熟度较高的锂离子电池。作为磷酸铁锂电池的替代品，钠离子电池成本优势是否具备足够吸引力仍未可知。但由于下游客户转换成本与搜寻成本不高，一旦锂价较高或大幅波动，磷酸铁锂的优势地位并非牢不可破。储能空间广，竞争对手众多。储能市场未来空间十分广阔，钠离子电池同样面临着多种储能方式（氢燃料电池、钒电池、飞轮储能等）的激烈并积极拓宽自己在低温区、高功率储能等领域的应用，挖掘其不可替代性。5.附录根据用途不同，将储能划分为发电侧、用电侧（户用、工商用）和电网侧（调频、调峰）三类。（1*储能渗透率*功率配比*2030年全球集中式可再生能源发电配套储能电站新增装机容量量为975.0，中国集中式可再生能源发电配套储能电站新增装机容量为364.9GWh。（2）电网侧辅助服务按照最大用电负荷*辅助服务需求占比*储能渗透率*备电时长进行测算，预计2030年全球电网侧储能需求为68.4GWh，中国电网侧储能需求为79.1GWh。（2）用电侧分为分布式户用+分布式商用+峰谷套利独立电站+5G基站2030年用电侧新增储能装机为317.7新增储能装机为218.1GWh。表9：全球储能空间测算20202021E2022E发电侧2023E2024E2025E2030E集中式光伏新增装机（GW）75.9113.610%10%0.892.782.815%12%1.7111.291.120%14%3.1133.5100.225%16%5.3160.2110.230%18%8.7192.2121.235%20%13.58.5478.3195.260%30%86.135.14.0风电新增装机（GW）储能渗透率功率配比新增光伏储能装机（GW）新增风电储能装机（GW）备电时长（h）1.11.52.64.06.0222.53.03.54.0新增光伏储能容量（GWh）1.13.37.816.030.353.8344.421of25新增风电储能容量（GWh）1.73.06.412.0842.6940.75%20.833.9140.6GW）574.7653.4792.73%742.4865.54%954.71017.86%1079.61096.67%1907.01495.912%风电累计未配储能装机（GW）储能渗透率722.32%功率配比10%2.612%5.214%9.016%14.342.870.818%21.320%30%累计新增风光储能装机（GW）累计新增风光储能容量（GWh）30.5122.5490.0975.03.910.416.722.536.774.6121.9209.6发电侧累计风光装机容量（）6.7125.7电网侧年全社会用电量（TWh）辅助服务需求占比储能渗透率23177234091.5%1.0%9.9236432.0%1.5%19.9238792.5%2.0%26.9241183%243594%256029%1.5%0.5%3.72.5%34.217.13.0%41.620.85.5%136.868.4新增储能装机（GW）新增储能容量（）1.84.99.913.5用电侧分布式光伏户用分布式光伏装机（GW）27.55%0.127.210%0.340.820%1.061.230%2.679.640%5.1103.450%9.3198.275%储能渗透率新增户用光伏储能装机（GW）新增户用光伏储能容量（GWh）41.60.10.52.46.415.343.040%2.827.951.650%4.6166.5128.575%工商用新增分布式光伏装机（GW）30.124.910%0.229.920%0.735.930%1.5储能渗透率5%0.10.2新增工商用光伏储能装机（GW）新增工商用光伏储能容量（GWh）27.00.51.83.88.313.941.87107.9274.44累计新增分布式光伏储能容量0.30（）1.044.2410.1923.54峰谷套利独立电站工业用电量（亿千瓦时）可套利电量占比储能渗透率13906.214045.315%14185.715%14327.615%14470.815%14615.615%15361.115%15%0.1%0.600.600.300.3%1.810.5%3.041.0%6.142.0%12.406.263.0%18.796.398.0%52.677.04储能容量（GWh）独立电站新增储能容量（）独立电站新增储能装机（GW）5G基站储能1.211.233.100.600.621.553.133.193.52新建5G基站（万座）单个基站功率（）83.03.795.53.7109.83.7126.23.7145.23.7166.93.7335.83.7储能渗透率（%）80%2.580%2.880%3.280%3.780%4.380%4.980%9.95G基站新增储能装机（GW