钠离子电池产业格局全解析

钠离子电池产业格局全解析随着全球新能源汽车及储能行业快速持续增长，而作为核心原材料的锂资源正因为供需错配以及经济性问题成为影响行业发展的重要因素。钠资源储量丰富，相比锂电池其优势在于低温性能、倍率性能及经济性更优，劣势在于循环寿命及能量密度。当前钠离子电池应用场景逐渐明确，有望在储能、商用车以及部分乘用车领域成为锂电池的有效补充。2023年钠电产业化趋势清晰，产业链参与者增多，传统锂电厂商纷纷下场，新玩家入局接二连三，未来或将吸引更多锂电企业参与布局，有利于多方合作推进钠离子电池产业化进程。01

钠离子电池产业链

钠离子电池产业链结构与锂电类似，包括上游资源企业、中游电池材料及电池电芯企业。上游：原材料资源钠离子电池产业链是上游原材料。相关企业主要包括攀钢钒钛、河钢股份、建龙集团和华阳股份等；铝箔企业包括鼎盛新材、万顺新材、南山铝业和云铝股份等；氰化钠相关企业包括安庆曙光、河北诚信、重庆紫光等；二氧化锰相关企业包括湘潭电化、红星发展等。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。钠电池上游资源部分厂商：资料来源：国泰君安中游：电池材料钠电池中游电池材料沿袭锂电格局。钠电池的核心优势在材料端成本，现阶段钠电池电芯成本在0.8-0.9元/Wh，相较磷酸铁锂电池暂无优势，主要受限于生产工艺不成熟、产业链不完善。但随着工艺成熟、产业链完备，成本有望下探至0.5元/Wh以下，较磷酸铁锂电池有明显优势。整体行业格局来看，由于结构类似，传统锂电材料龙头具备先发优势。电池材料-正极钠电正极主流技术方案分为三大类：层状氧化物、普鲁士蓝和普鲁士白（普鲁士蓝的类似物）、聚阴离子。钠离子电池正极材料三种技术路线各有优劣，预计维持多种路线并存的格局，并匹配不同场景下的需求。三条正极材料路线中，普鲁士蓝类似物是钠电池的特有体系，需要特定的产业化配套，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，均有良好的产业化基础，传统锂电厂、正极材料厂商、专注钠电研究的科创型团队在钠电正极方面均有布局，进展顺利。普鲁士蓝类正极材料主打成本优势，有望应用于大型储能场景，其优势在于工作电压可调、可逆比容量高、合成温度低等。而不足之处在于量产时结晶水较难控制从而影响循环性能。目前该技术路线的代表企业有：百合花、七彩化学/美联新材、汉行科技等。层状氧化物成熟度相对较高，且综合性能优异，该路线厂商主要有容百科技、振华新材、当升科技、亿纬锂能等。海外企业中Faradian采用镍基层状氧化物方案。聚阴离子材料结构稳定、循环寿命长，但是成本高、能量密度表现较差。目前研究较多的包括磷酸铁钠、氟磷酸钒钠和磷酸钒钠（钒的成本较高且具有毒性）。国内企业中，众钠能源采用低成本的硫酸铁钠作为解决方案，钠创新能源在积极研发磷酸钒钠、磷酸锰钒钠等材料体系。海外企业中，法国Naiades和Tiamat均采用了氟磷酸钒钠作为正极材料。资料来源：华福证券电池材料-负极负极使用无定形软碳、硬碳材料，硬碳比容量性能优越，具备开发高能量密度钠电池的潜力，但现阶段成本居高不下。负极材料硬碳的前驱体来源、批次一致性及工艺适配性极待突破，是制约其产业化的关键一环。目前多数负极厂积极布局硬碳路线。从公开信息以及公司公告看，传统锂电负极公司如杉杉股份、贝特瑞、翔丰华、中科电气等公司均有硬碳材料负极的技术布局，其中杉杉股份的进展相对较快，其钠电负极材料已经实现批量销售。非上市公司成都佰思格、珈钠能源等，已开发迭代多款负极产品，佰思格计划把产能扩大到1万吨左右，到2025年会进一步把产能扩大到5万吨，产业化布局较为积极。相比而言，软碳前驱体成本相对低廉。华阳股份与中科海纳绑定，采用软碳路线，通过无烟煤实现软碳生产。圣泉股份酚醛树脂产能行业领先，成本优势显著；元力股份借助活性炭工艺经验有望进入负极行业。钠离子电池的集流体铝箔、电解液、隔膜、电池封装等均可以复用锂离子电池的产业链，产业化基础良好。同时，钠离子在负极不会和铝反应，负极集流体可由铜替换为成本更低的铝箔。集流体环节主要厂商包括鼎胜新材和万顺新材等；电解液头部厂商包括天赐材料、多氟多、江苏国泰、永太科技等；隔膜环节主要厂商有恩捷股份、星源材质和中材科技等。下游：电池环节钠离子电池产业链结构与锂电池类似，可以分为圆柱、软包、方形硬壳三大类。其生产工艺也与锂电池高度重合，现有的锂离子电池组装生产线稍加修改后就可以用来生产钠离子电池，锂电基础完善的产业链为钠电池的产业化提供了良好基础。钠离子电池与锂离子电池生产工艺基本类似，传统锂离子电池产线可调试转产。02钠离子电池环节市场格局全球已有近三十家企业布局钠离子电池，产业化应用涉及储能、电动车多领域。行行查|行业研究数据库资料显示，国内多家公司均已布局钠离子电池。主要厂商包括宁德时代、中科海钠、纳创新能源、鹏辉能源、欣旺达、汉行科技、众钠能源、星空钠电、传艺科技和维科技术等。钠离子电池电芯相关企业：资料来源：华福证券由于钠电原理与结构与锂电类似，锂电龙头具备先发优势，宁德时代具备规模化起量迅速、上下游客户结构稳定两大优势，因此引领钠电池产业趋势。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，预计2023年钠电产业链基本形成。中科海钠背靠中科院，是钠电池先驱，产业化进度相对领先。公司与三峡能源合作，共同建设全球首条钠离子电池规模化量产线，规划产能5GWh，分两期建设，一期1GWh将于2022年正式投产。与华阳股份合作，共建年产能2000吨（~0.8GWh）的钠离子正/负极材料生产线（2021），2022年投产，并于2023年扩产至10GWh。华阳股份是无烟煤龙头企业。在材料端，华阳股份可以通过与中科海钠合资的山西华钠铜能和华钠碳能实现钠电池正极和负极材料的供应；在电芯端，公司的全资子公司山西华钠芯能1GWh钠离子电芯生产线已经正式投产，定位储能市场。2023年预计投产钠离子电池情况：资料来源：北极星储能、中科海纳、德邦证券其他厂商也在钠离子电池产业化进程上持续发力。传艺科技钠离子电池目前处于中试阶段，是镍铁锰层状氧化物+硬碳体系，内测的钠离子电池性能水平优异，小试层面正极材料质量比容量140mAh/g,负极材料比容量300mAh/g,单体电芯能量密度145Wh/kg,循环次数4000次，-20摄氏度环境下大于88%的容量保持率。公司一期4.5GWh电芯和材料产线预计2023年上半年投产。维科技术参与了浙江钠创A轮融资，钠创为维科技术供应钠离子电池正极材料和电解液。公司目前有20%左右收入是来自于小动力领域用的磷酸铁锂和三元锂电池，锂电池生产经验为钠电中试和量产提供技术基础，目前中试线已经投产。量产线方面，设备已经完成订购，2GWh产线将在2023年6月实现产品下线。截止目前，维科技术实验室开发的钠电池性能水平优异，能量密度为150Wh/kg,循环次数3000次左右。锂电企业下场和四轮车应用加速了市场对钠电产业化的共识。钠离子电池在两轮车领域凭借较铅酸和锂电更高的性价比率先快速替代；储能领域凭借安全和耐低温的优势，率先应用在对于能量密度和循环寿命要求较低的用户侧储能、通信基站和数据中心乘用车领域通过钠锂混搭技术有望覆盖65%纯电乘用车市场。下一阶段，钠电池企