钠电池行业分析研究

钠电池行业分析研究钠电池VS锂电池，锂有所短，钠有所长1、成本对比:钠电降本速度或快于锂价回落速度1.1、锂矿供给释放具有不确定性锂矿供给释放的不确定性仍为供给增量带来了挑战。现今世界上开采应用最多的锂矿物是锂辉石、锂云母和盐湖卤水等。新矿山建设周期长，全球顶级矿山从发现到投产的所需时间平均为16.9年。从最初发现到投入生产，每座矿山的交付周期各不相同，这取决于多种因素，包括产品与矿山类型、地理位置、政府以及社区需求。在全球最大的35个矿山从发现到投产的平均所需时间为16.9年，其中最短的为6年，最长的为32年。全球35个顶级矿山的勘探与研究平均所需时间为12.5年，几乎占到总投入时间的四分之三。在这一阶段投入时间最长的矿山，通常都经历了多次所有权变更和研究修正。普遍来说，顶级矿山在可行性研究完成后的1.8年进入矿山建设阶段。理想状况下，可行性研究完成后不久便可开始建设；但对于一些矿山来说，建设之前还需要3~5年时间，部分是因为希望在建设之前继续增加储量，又或者面临开采许可、执照、资金与社区抗议等问题。根据我们的统计，2022年全球范围内均出现新项目投产延期：（1）盐湖提锂难点海外盐湖虽然禀赋优异，简单的盐田摊晒工艺即可实现规模化量产，但仍存在基础设施受限、政府审批过程冗长的问题。如Allkem旗下阿根廷Olaroz二期项目，其规划工业级碳酸锂产能2.5万吨/年，但由于关键管道、电气设备和能源受限，项目预计由2022年12月投产延期至23年Q2投产。对比各个盐湖的组分可以发现，国内主要盐湖的初始锂浓度大都在0.05%以内，最低可达到0.003%；而智利Atacama盐湖初始锂浓度可达到0.157%，是国内盐湖的3-50倍不等。另一个核心的指标是镁锂比。盐湖卤水中的各种离子（如镁离子、钙离子、钾离子和钠离子）与锂离子共存，通常富含镁离子。从盐湖卤水中提取高纯锂产品，必须将锂与其它共存离子分离。世界上绝大多数卤水资源的特点是镁锂比高，从高镁锂比卤水中提取锂一直是一个世界性的难题。智利Atacama盐湖镁锂比仅为6.1，国内盐湖的镁锂比普遍在40-135之间，最高的甚至超过1500，因而锂提取难度较大。此外，当前盐湖提锂仍是提完钾之后的副产品，因此碳酸锂产能很大程度上受到老卤产量的制约。原卤提锂一方面对吸附剂要求更高，另一方面新盐湖资源主要位于如西藏等地区，存在海拔高自然环境恶劣、基础设施薄弱等问题。（2）锂辉石及锂云母难点“澳洲矿山+中国冶炼”的矿石提锂模式已相对成熟，但国内部分矿山进展仍较为缓慢，以锂矿石甲基卡为例，其自1965年-1972年均处于地质队勘查阶段，从05年24万吨采选产能获得环评到2010年竣工环保验收，历时5年多的时间。其105万吨原矿开采产能自2013年5月获得采矿许可，经历产线技改以及停产事件，直到2019年才启动复产，历时6年时间。同时计划建设的鸳鸯坝250万吨/年锂精矿项目目前处于环评阶段。从海外澳洲各大矿山披露的数据看，澳洲当地也存在劳动力短缺和疫情因素影响，MtMarion和Cattlin矿山实际产量均低于先前2022财年产量指引。云母提锂主要受限于“废渣”和环保问题，云母提锂平均每生产一吨碳酸锂会产生约180吨废渣（含选矿过程中的钾钠长石），未来千万吨级别的废渣需要大面积的尾矿库或者充足的下游陶瓷和建材来消纳。另外环保问题也存在一定制约，根据SMM2022年12月5日报道，江西省发现锦江水源水质异常，生态环境部门对上下游地区开展调查工作，其中主要调查地区为上高、高安、宜丰等地。对应的碳酸锂冶炼企业永兴、天成锂业、领能锂业也一度停产。（3）海外地缘政治影响锂矿供给由于澳洲劳动力短缺、疫情以及海外地缘政治等因素，全球锂资源供给释放节奏放缓。美国IRA法案将美国新能源车税收抵免延续至2032年，但法案对于供应链本土化要求趋于严格——规定电动汽车必须在北美组装制造，电池材料和关键矿产必须来自美国或与美国有FTA自贸协定的国家，才有资格获得税收补贴。对于使用来自“受关注国家”（中国、俄罗斯等）的电池部件和电池材料的电动汽车，法案规定不可获得税收抵免，这对于国内锂矿企业供应的积极性有一定的冲击。而在阿根廷、玻利维亚和智利三国交界处，由于地质构造运动形成了一块盐湖密集分布的三角形地区，这里是全球锂资源最丰富的地区，所以这一地区也被称为“锂三角”地区。这三个国家如今正在草拟文件，希望在锂矿价值波动的情况下达成“价格协议”，建立锂矿的价格联盟。2022年11月2日，加拿大工业部要求中矿(香港)稀有金属资源有限公司、盛泽锂业国际有限公司以及藏格矿业投资（成都）有限公司等三家中国公司剥离其在加拿大关键矿产公司的投资。地缘政治波动进一步加剧了锂矿供需错配的矛盾。此外，欧盟、墨西哥、澳大利亚等地均有不同程度的限制锂矿产出政策的出台。1.2、2023年全球锂供需仍为紧平衡，锂价有望高位震荡根据我们的测算，2025年全球锂资源供给将达到193.4万吨碳酸锂当量（LCE）,2021年-2025年CAGR38.0%。预计2023年较2022年产量增加37.7万吨LCE。2023年主要供给增量仍来自南美盐湖和澳洲矿山，分别占整体增量的34.4%和21.7%。南美盐湖以SQM为例宣布了较为激进的扩产计划，计划2022年底投产18万吨碳酸锂以及3万吨氢氧化锂的产能，2023年扩产至21万吨碳酸锂和4万吨氢氧化锂产能；此外非洲矿山、国内资源均有增量。受益于各国政策的推进，我们预测2025年全球电动车销量有望突破2500万辆，对应电动车渗透率27%。综合考虑电动车、储能、3C电子消费以及传统工业下游的需求，预计2025年全球锂需求量为182.6万吨LCE，2021年-2025年CAGR37.6%。我们预计2022年为锂资源供应最为紧张的一年，2023年处于紧平衡，随着全球范围新增产能的不断释放，2024年后锂行业有望重新回归供需平衡。碳酸锂价格自2021年以来高位运行一度突破60万元/吨大关，高位锂价将倒逼电池厂商寻求成本更低、更自主可控的新型电化学体系，钠电池就是可选方案之一。根据中科海钠官网的数据显示，层状氧化物正极搭配软碳负极材料的钠离子电池相比于磷酸铁锂搭配石墨负极的锂离子电池，材料成本可以降低30~40%。这是由于在正极材料上游材料上，碳酸钠相比于碳酸锂拥有明显的成本优势；叠加集流体材料方面，钠电池正负极均可以用更加便宜的铝箔。1.3、钠锂电池成本对比磷酸铁锂电池材料成本由磷酸铁锂、炭黑、水系黏结剂、铝箔、隔膜、电解液、石墨负极与铜箔等八个部分组成（注：以下材料22年价格均来自百川盈孚）截至2023年3月21日，电池级碳酸锂价格下降至31.93万元/吨，2023年初至今电池级碳酸锂均价为43.85万元/吨。假设23年/24年/25年碳酸锂价格为35/25/15万元/吨：截至2022年12月31日，磷酸铁锂价格为16.6万元/吨，碳酸锂价格为55.8万元/吨。若按照1吨磷酸铁锂消耗0.24吨碳酸锂测算，则对应23年/24年/25年磷酸铁锂价格为116.1/92.1/68.1元/Kg。截至2022年12月31日，电解液价格为5.6万元/吨，若按照1吨电解液消耗0.03吨碳酸锂测算，则对应电解液在23/24/25年的价格为4.95/4.64/4.33万元/吨，其余材料均假设其价格不发生明显变化；截至2022年12月31日，铝锭价格为18840元/吨，按照1.9万元/吨加工费计算，铝箔价格为3.8万元/吨，按照《锂钠电池需求旺盛，电池铝箔延续高景气——钠电池研究报告之五》中铝箔供需平衡的推演，23年/24年/25年铝箔价格分别为3.8/3.5/3.2万元/吨；截至2022年12月31日，石墨价格为5.3万元/吨。考虑到石墨负极趋向产能过剩，假设23/24/25年石墨价格为5.1/4.9/4.7万元/吨；在磷酸铁锂电池度电用量方面，单耗依据方铮等《室温钠离子电池技术经济性分析》，测算得到2022/23/24/25年磷酸铁锂电池的每100ah成本为204.21/164.67/144.93/125.19元。以磷酸铁锂电池标准电压3.2V为电压标准进行测算，100Ah对应0.32Kwh，那么磷酸铁锂电池2022/23/24/25年每Kwh材料成本为638.16/514.59/452.90/391.22元。钠离子电池的主要材料成本由层状正极材料、炭黑、油系黏结剂（PVDF）、无定形碳负极材料、铝箔、六氟磷酸钠、隔膜、水系黏结剂等组成。正极层状氧化物价格22年为6-8万元/吨，考虑到未来规模化后的进一步成本降低，假设23/24/25年层状氧化物价格分别为5.5/4.5/4万元/吨；硬碳负极目前主要来源为日本企业可乐丽，成本较高，2022年国产化硬碳价格约为5万元/吨，考虑到未来规模化后的进一步成本降低，假设23/24/25年硬碳价格分别为4/3.5/3万元/吨；钠电池电解液方面，早期样品阶段价格较高约为20万元/吨，远期产业规模化成熟后有望降至4万元/吨，我们假设23/24/25年钠电电解液价格为15/10/4万元/吨；其余材料价格与锂电一致。钠电池材料度电用量方面，参考方铮等《室温钠离子电池技术经济性分析》，测算得到2022/2023/2024/2025年每100ah钠离子电池材料成本分别为213.9/169.5/131.67/93.82元，以钠离子电池电压3.2V为电压标准进行测算，100Ah对应0.32Kwh，那么层状氧化物&硬碳负极钠离子电池2022/23/24/25年每Kwh成本为668.5/529.75/411.48/293.20元。若按照2023年和2025年碳酸锂价格分别为35万元/吨和15万元/吨测算，以“层状氧化物+硬碳”和“普鲁士蓝+软碳”两种材料体系为例，2023年钠电池材料成本约为469-530元/Kwh，与磷酸铁锂接近；远期2025年钠电池材料成本约为258-293元/Kwh，有望较磷酸铁锂便宜25.1%-34.1%。2、性能对比：钠电池性能满足部分磷酸铁锂电池应用场景工况评判电池的性能指标，一般从能量密度、安全性能、快充性能、系统集成效率、低温性能、是否拥有长寿命等维度进行评判。宁德时代于2021年7月的钠离子电池发布会上发布的第一代钠离子电池除了能量密度逊色于目前的磷酸铁锂电池以外，其余指标都持平或超越磷酸铁锂电池。其电芯单体能量密度高达160Wh/kg（宁德时代正在研发能量密度达到200wh/kg的钠离子电池）；常温下充电15分钟，电量可达80%以上；在-20°C低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率；系统集成效率可达80%以上；热稳定性远超国家强标的安全要求。钠离子电池具有资源丰富、成本低廉、能量转换效率高、循环寿命长、维护费用低、安全性高等诸多优势，能够满足电池领域高性价比和高安全性等的应用要求。从电池构建的基础元素对比来看，钠与锂有着一定的相似性，这决定了两个电池的原理相似；却又有着许多不同之处，这决定了两者电化学性能的区别。（1）能量密度对比所谓能量密度即为电池平均单位质量或体积所释放的电能大小，一般会分重量能量密度和体积能量密度两个维度，动力电池领域通常更关注重量能量密度。电池重量能量密度=电池容量×平台电压÷重量，可以看出电池重量能量密度与电池容量、平台电压成正比，与重量成反比。而电池容量又由正负极活性材料的克容量决定。虽然钠离子电池与锂离子电池的原理类似，但是两者所采用的正负极材料体系完全不同，克容量表现与平台电压表现也完全不同。从目前表现来看，钠电池在正极材料的克容量上与目前成熟的锂离子电池相比存在一定的差距，与磷酸铁锂电池相比差距不明显，但是与能量密度更高的三元锂电池相比差距则较为明显。负极材料方面，虽然目前钠电池的理论容量与实际容量均不逊色于锂电池，但是在可逆容量与首周库伦效率方面仍然存在一定问题。（2）循环寿命与倍率性能在循环寿命方面，钠离子由于半径比锂离子大，反应过程中嵌入脱出的难度也较大且容易造成结构变化，导致其循环寿命较低，但是在产业界与学术界的不断努力之下，目前钠电池的循环寿命已经达到可以和锂电池相媲美的程度。倍率性能方面，钠离子电池的性能则更为优秀。相较于锂电池而言，钠离子的溶剂化能较低，意味着钠离子电池具有更好的界面离子扩散能力，钠离子的斯托克斯直径小于锂离子。相同浓度的电解液比锂盐电解液具有更高的离子电导率，或者更低浓度的电解液也能达到相同的离子电导率，使得钠离子电池具有更快的充电速度。（3）低温性能温度是影响钠离子电池动力学过程和电化学稳定性的重要因素。低温时，电解液的离子电导率下降、黏度增加，导致钠离子/锂离子的传输速率变慢、电池可逆容量下降。本征晶界电阻的增加和电极内离子的缓慢扩散，会抑制嵌脱反应，且低温下负极生长的枝晶还会使电池性能下降，引发安全问题。根据《纳微快报》期刊刊登的《TailoringNitrogenTerminalsonMXeneEnablesFastChargingandStableCyclingNaIonBatteriesatLowTemperature》一文中的观点，由于钠离子的去溶剂化能力比锂离子小约25-30%，这意味着Na嵌入脱嵌的活化障碍较低，根据Arrhenius阿伦尼乌斯方程，有望在低温下实现更快的充电和更高的电池性能。（4）安全性能虽然金属钠的性质比锂更为活泼，但是钠离子电池的安全性能却比锂离子电池更高。在充放电过程中，钠不会与铝产生合金化反应，因此正负极均可以采用铝箔作为集流体，从而避免由于过放引起的集流体氧化且可以过放至0V。另外，钠电池在高温下产气主要为不可燃的二氧化碳（来自正极），可燃性的氢气含量很少；磷酸铁锂高温下产气主要为氢气（来自负极LiC6和溶剂的反应）。在安全性测试（加热、过充、短路、跌落、针刺、海水浸泡等）中，钠离子电池能做到不起火爆炸，展现出良好的安全性能。钠离子电池目前主要面向的市场为A00级新能源电动车、两轮电动车以及储能电池三个方向。2.1、A00/A0级新能源电动车2022年11月29日，宁德时代研究院副院长黄起森表示，钠离子电池普遍可以满足续航400公里以下的车型需求。宁德时代通过首创的AB电池系统集成技术，实现钠锂混搭，优势互补，提高电池系统的能量密度，使钠离子电池应用有望扩展到500公里续航车型，覆盖65%的新能源车市场。孚能科技公告收到江铃集团新能源“同意就EV3车型开展钠离子电池前期适配性预研工作”的通知，相关配置应用钠离子电池的车型将于2023年上市销售。根据2022年工信部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，目前市场上主要A00级电动车的磷酸铁锂电池能量密度在110~130Wh/kg之间，钠离子电池的能量密度在120~160Wh/kg之间，理论上在A00级电动车领域，钠离子电池可以实现对锂离子电池的替代。根据《中国新能源汽车城柳州范本大数据报告》，自2020年7月至2021年6月，小型纯电动乘用车更聚焦短途出行，车辆单次出行里程均值为7.56km，用户主要用于上下班、购物接送孩子等。其中上汽通用五菱作为小型纯电动乘用车型代表，单次出行里程均值为6.71km，充分满足了基本代步出行的需求。从车辆日均行驶里程均值看，新能源乘用车日均行驶里程均值为39.1km，其中小型纯电动乘用车日均行驶里程均值为30.38km，上汽通用五菱日均行驶里程均值为29.2km。从车辆月均充电次数分布看，小型纯电动乘用车月均充电次数相对稳定，主要集中在10-15次，相当于每2-3天车辆充1次电。若按照一周充电3次计算，一年充电次数为156次，10年充电次数为1560次，目前钠电池循环寿命性能已满足此应用场景。2.2、两轮电动车目前两轮电动车所用电池型号、电压、电量与质量均有不同，如下所示。此处将较常见的电池型号以及性能指标进行整理归纳，其中能量密度的计算方法为标称电压*额定容量/参考重量。除了能量密度之外，两轮电动车也对锂电池的其余电化学性能有着具体的要求，诸如高低温充放电性能、容量保持率、循环寿命与安全性能方面都有相应的标准，目前国内有关电动两轮用锂离子电池标准主要为QB/T2947.3-2008、GB/T36972-2018以及GB/T36672-2018，国际上主要是ISO18243-2017的标准。在其他电化学性质方面，两轮车用锂离子电池的工作温度最大范围要求为-40℃~85℃，循环寿命的最高要求为600次不低于80%，安全性方面要通过针刺、挤压以及外部火烧的测试。钠离子电池均可以满足这些需求，因此两轮车现在已经成为了钠离子电池重要的下游应用场景之一。两轮电动车所使用的电池目前仍以铅酸电池为主，但锂离子电池正在加速发展中。根据华经产业研究院的数据，2021年两轮电动车的电池类型分布中，铅酸电池占比达到76.6%，锂电池占比仅23.4%。目前两轮电动车用钠离子电池的产业化进程也正在快速推进，各大企业均有相关布局动作。2.3、储能领域储能同样是钠离子电池的重要应用方向。2022年6月1日，发改委等九部门印发《“十四五”可再生能源发展规划》，目标到2025年，可再生能源年发电量达3.3万亿千瓦时左右。规划提出，要加强可再生能源前沿技术和核心技术装备攻关。除超大型海上风电机组、高海拔大功率风电机组、新一代高效低成本光伏电池、绿氢制备等技术之外，多项高能量密度储能技术也被囊括其中，包括钠离子电池。对于电化学储能电站工程，其全生命周期过程包括建设阶段、运行阶段和投资回报阶段。张平的《钠离子电池储能技术及经济性分析》一文中，将钠离子电池储能电站的全寿命周期成本分为投资成本、财务成本、运维成本和电力损耗成本4个部分。对于各种储能技术，以储能系统的放电电量为准，采用平准化电力成本(LCOS)方法来比较不同储能技术的成本。考虑到钠离子电池应用于储能电站的成本，主要来源于电池系统的前期初始投资成本、运行维护成本以及电力损耗，故主要分析储能电站电池系统的度电成本；并充分考虑电池的运行特性和寿命特征，参考张平《钠离子电池储能技术及经济性分析》一文提出储能电站电池系统的度电成本计算公式为：LCOS（平准化电力成本）=（初始投资成本+运行维护成本+电力损耗成本）/系统全生命周期上网电量，其中初始投资成本即储能系统建设时投入的成本，通常包括设计、硬件、软件、工程、采购、施工等产生的总费用；运行维护成本，即储能系统在每年运行和维护过程中产生的费用，包含容量维护成本、功率维护成本和人工运营成本；电力损耗成本即储能系统在全生命周期内从电网或其他能源电源处充放电花费的所有费用；系统全生命周期上网电量指储能系统每年向电网输出的电量，与储能系统的放电效率、储能容量、年循环次数和放电深度等有关。在储能系统投资成本中，初始容量投资成本一般占据初始投资的60%以上，该成本主要用于电芯购置。钠离子电池，尤其铜基钠离子电池，其正极材料主要元素Na、Cu、Fe和Mn都是价格低廉、来源广泛的大宗元素，相比锂离子电池Li、Ni、Co等元素成本优势明显；另外，负极采用的无烟煤前驱体，其材料来源和成本亦有优势，且碳化温度(约1200℃)远低于生产石墨负极时的石墨化温度(约2800℃)，钠离子电池负极材料在原材料和生产制造方面成本优势明显；综合正极材料、负极材料和集流体等方面，钠离子电池材料成本约370元/(kWh)，而且随着产业链成熟，材料成本有望进一步下探，结合结构件和电气件成本，初始容量投资有望控制在500～700元/(kWh)。3、产业链对比：锂电趋向产能过剩，钠电起步方兴未艾钠离子电池作为锂离子电池的“孪生兄弟”电池，原理与技术上的近似也注定了锂离子电池与钠离子电池产业链的近似，但是不同于锂离子电池成熟、甚至某些环节未来将出现产能过剩的情况，钠离子电池呈现出一派方兴未艾的景象，部分环节仍处于“卡脖子”环节，产能的大规模释放仍然需要一定的时间。3.1、锂电池产业链锂电池产业链上游存在原料矿产与电池材料两个部分。原料矿产主要以锂、锰、镍、钴四种矿产为主，提取矿产后加工制作成电池材料。电池材料主要分为正极、负极、隔膜、电解液、其他材料五个部分。正极材料是锂电池的关键功能材料，也是锂电池中成本最高的部分，约占40%。锂电池往往以正极材料来命名。常见的正极材料有三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂。当前在动力电池领域，三元材料与磷酸铁锂是最主要的两种正极材料技术路线，前者成本高但续航时间长，后者续航略差但成本低且安全性高。三元材料由不同比例的镍、钴、锰（铝）元素组成，由于钴是一种资源相对匮乏、供应链脆弱，且市场价格高昂的金属，三元材料正在逐步向高镍化甚至无钴化发展。磷酸铁锂电池与三元电池之间一直是此消彼长的关系，随着2019年后新能源汽车补贴逐渐下降，且2020年下半年以来，上游原材料价格暴涨，成本端压力的日益凸显使得多家整车厂商纷纷从三元电池转向磷酸铁锂电池。负极材料按照所用活性物质，可分为碳基和非碳基两大类。虽然锂电池负极材料的技术路线众多，但其中人造石墨占据绝对主流，GGII调研数据显示，2020年人造石墨在负极材料中的占比高达84%。由于当前石墨负极材料能量密度已经接近理论上限（372mAh/g），提升空间有限，而硅基负极材料理论可以达到3579mAh/g，是市场公认的下一代负极。不过由于硅碳负极进入产业的时间较短，目前国内企业还处于研发与小规模测试阶段。隔膜材料为聚烯烃隔膜材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），目前市场化的锂电池隔膜材料主要有PE单层、PE多层、PP单层和PP-PE-PP三层。根据工艺上的区别，锂电池隔膜主要分为干法隔膜和湿法隔膜两种。干法隔膜多用于磷酸铁锂电池，湿法隔膜多用于三元电池。电解液由高纯度的有机溶剂、电解质、添加剂等原料按一定比例配制构成。其中，电解质是电解液中成本占比最高的原料，六氟磷酸锂是当前市场应用最广泛的锂电池电解质，由于具有较高的溶解度、较好的抗氧化能力、较强的电化学稳定性、与正负极材料匹配度高等特点，被称为目前综合性能最好的锂电池电解质。其他材料包括集流体材料（铜箔、铝箔），导电剂，铝塑膜，分散剂，粘合剂等。中游的锂电池方面，目前动力电池主要为三元电池与磷酸铁锂电池。除了这两大电池之外，固态电池被视为下一代锂电池的主要发展方向。固态电池使用固体电解质，替代了传统锂电池的电解液和隔膜，具有安全、能量密度高、循环性能好、适应温度广、充电速度快等优点。尽管目前固态电池的技术瓶颈尚未被突破，距离产业化还有一定距离，但已受到了广泛的关注与大力推动。下游锂电池应用方面主要以动力电池、储能电池与消费电池为主。此外，锂电池回收是电池全生命周期的重要一环，电池回收方式分为拆解回收和梯次利用。拆解回收指的是将报废的锂电池集中回收，进行放电和拆解，提炼原材料，从而实现循环利用；梯次利用就是指将电动汽车上性能下降到初始性能80%以下的电池退役、检测，然后将性能较好的电池分容配组后再进行二次利用，从而充分发挥剩余价值。梯次利用的电芯主要运用在储能和低速电动车等领域。目前仅有磷酸铁锂电池可以通过梯次利用发挥剩余价值，三元材料的电池仍以拆解回收为主。纵观锂电池全产业链，部分环节供需紧平衡的态势已经被打破，高工锂电研究院长高小兵表示，多数锂电材料已处于价格下行阶段。目前除锂盐及相关产业链(正极、六氟磷酸锂)等，大部分材料已处于供需平衡甚至过剩阶段;若大部分规划产能如期释放，除隔膜和三元材料外，磷酸铁锂、负极材料、电解液、铜箔、VC、六氟磷酸锂、PVDF等都将面临大幅过剩的竞争态势。亿纬锂能董事长刘金成在2022年高工锂电表示：“预计最晚后年，全产业链都将出现产能过剩。”3.2、钠电池产业链与锂离子电池类似，钠离子电池产业链也主要分为上游的电池材料、中游的电芯、电池制作，以及下游的储能、低速车、A00级新能源车领域。钠离子电池产业链上游主要由正极材料、负极材料、集流体材料、电解液以及其他材料组成。正极方面，层状氧化物材料、聚阴离子化合物以及普鲁士蓝为三大主要技术路线，各有千秋。层状氧化物目前工艺成熟、成本较低，和三元锂电池在工艺方面有一定的共通性，拥有较高的能量密度与良好的产业化基础；聚阴离子化合物稳定性好，循环性能和安全性能优异；普鲁士蓝成本低廉、原料丰富、理论容量高。负极方面，主要分为硬碳材料与软碳材料。硬碳材料克容量高，但成本高昂；软碳材料克容量低，但可以无烟煤作为前驱体，具有性价比优势。相比于软碳，硬碳材料是目前国内企业布局钠电负极的主流方向：对钠离子电池来说，硬碳是比较理想的一种材料，在高温碳化的状态下硬碳中的石墨域呈现出许多纳米孔，为钠离子在硬碳中的嵌入提供了更多空间。用于生产硬碳的主要为生物质、树脂类和高分子类前驱体，制备软碳材料的前驱体主要包括石油化工原料及其下游产品，如煤、沥青、石油焦等，但是直接碳化的软碳材料在钠离子电池中表现出较低的可逆容量。目前，生物质基硬碳被视为是钠离子电池最理想的负极材料，然而生物质基硬碳也有其自身的痛点。香蕉皮、泥炭苔、稻壳、棉花、葡萄糖、蛋白质和纤维素纳米晶体等生物质都被用作钠离子电池的负极材料，显示出良好的电化学性能。然而，另一方面，来自自然界的生物质通常含有一些杂质，需要在将其应用到钠离子电池之前去除，且其ICE（首周库伦）低于85%，这仍然不能与商业锂电池中的石墨阳极竞争。尽管生物质具有可持续性和丰富性，但总体成本仍高于石墨和软碳。目前，生物质基硬碳的主要来源是日本的可乐丽公司所供应的椰壳制硬碳，价格高昂，严重限制了钠离子电池的产业化，所以硬碳的国产化也亟需进行。电解液方面，主要以六氟磷酸钠搭配有机溶液的体系受更多企业青睐，也是最有希望实现产业化应用的电解液体系。六氟磷酸钠拥有优秀的稳定性，价格也相对便宜，制备工艺也与锂离子电池中使用的六氟磷酸锂类似。集流体材料方面，不同于锂离子电池采用铝箔作为正极集流体，但只能使用价格高昂的铜箔作为负极集流体，钠离子电池在正负极都可以使用铝箔，对电池铝箔的需求较锂电池翻倍，在远期将大幅拉动电池铝箔需求。据鑫锣资讯，1Gwh三元锂电池对铝箔的需求约300-450t，1Gwh磷酸铁锂电池对铝箔的需求约400-600t，1Gwh钠离子电池对铝箔的需求提升至600-1200t。根据我们对供给与需求的测算，2022-2025年全球电池铝箔仍将维持紧平衡局面。2022/2023/2024/2025年电池铝箔供需平衡分别为-5.7/-4.3/1.1/5.4万吨（负值为短缺）。2022-2023年存在少量缺口；随着2024开始，电池箔产量开始快速释放，2024-2025年形成小幅过剩，但仍处于紧平衡状态；但若有在建项目进度不及预期，或仍将延续供给紧张态势。4、投资分析4.1、华阳股份：从无烟煤龙头到钠电池材料龙头根据公司2022年业绩快报，2022年公司实现营业收入350.4亿元，同比-7.86%；实现归母净利润70.3亿元，同比+98.95%。公司为国内无烟煤产量最大的上市公司：无烟煤为国内稀缺煤炭品种，2021年全国无烟煤产量最大的省份是山西，产量达到2.26亿吨，占全国的64%；产量最大的上市公司为华阳股份，2021年公司煤炭产量达到4610万吨。公司和钠离子电池龙头中科海钠紧密合作：公司与中科海钠优势互补，与中科海钠合资建设钠电池正负极产线。公司主营产品无烟煤同时也是优质的钠电池负极材料原料，通过裂解无烟煤获得的碳材料储钠容量高、循环稳定性好、成本低。当前中科海钠采用Cu基层状氧化物正极和无定形碳负极路线，产品性能处于行业领先。4.2、传艺科技：积极布局钠电池，已公告3.3GWh订单2022年前三季度，传艺科技实现营业收入15.19亿元，同比增长8.5%；归母净利润0.93亿元，同比减少28.29%；扣非归母净利润1.3亿元，同比增长19.76%。消费电子与PCB行业打底：随着5G模块在笔记本电脑的应用及在操作系统层面Windows7的退出及Windows10X的推出，笔记本电脑迎来一波换机潮，更新替换需求进一步为笔记本市场整体出货量带来一定的增长。公司在笔电行业拥有国际发明专利50余项，拥有国际先进的键盘设计结构。在PCB行业方面，公司同时具备各类PCB产品设计、研发、制造和销售能力，拥有各优质多样的PCB产品线，主要产品范围覆盖FPC、HDI、RPCB、LCP、Module、RigidFlex等多类产品，广泛应用于手机、电脑、可穿戴设备、医疗器械、通信、汽车电子等产品领域，具备全方位PCB产品和服务的实力，打造全方位的PCB产品一站式服务平台。钠电池业务积极布局，已公告3.3GWh订单：根据公司2023年1月9日公告，目前中试线已经于2022年10月27日投产，各项生产顺利，工艺持续优化，中试线产品18650型号电池储能和二轮电动车领域均有送样，主要是二轮电动车的客户。公司先后于2022年12月28日和2023年1月5日公告与中祥航业和德博新能源签订项目合作，合计订单3.3GWh。4.3、维科技术：携手钠创新能源，横跨锂电池与钠电池2022年前三季度，维科技术实现营业收入18.05亿元，同比增长20.09%；归母净利润0.13亿元；扣非归母净亏损-0.2亿元。根据公司2023年1月30日发布的2022年度业绩预亏公告，公司预计2022年年度实现归属于母公司所有者的净利润约为-9,600万元，与上年同期相比，亏损额减少。行业领先的锂电池企业：公司为行业领先的集锂离子电池研发、制造、销售及服务于一体的新能源科技型企业，具备电芯制造、封装和系统整合方案一体化能力。经过多年发展，公司消费类锂离子电池业务相对成熟并具有一定的市场地位。维科电池自成立以来，一直专注于锂离子电池的研发、制造和销售，经过十几年的发展，维科电池凭借其深厚的技术沉淀、成熟的生产工艺、可靠的产品品质，以及快速的技术研发反应能力和良好的售后服务，获得了国内外客户的广泛认可，在市场上具有较强的竞争力，目前是国内排名前五的3C数码电池供应商。依托锂电池，开拓新能源行业：维科新能源以维科电池十余年的锂电池生产技术为依托，可定制开发各种不同用途的电池包，并根据用户的不同需求，提供个性化的电池解决方案，应用领域覆盖二轮乘用车电池、特种车辆电池、家电用电池、储能电池等，目前已成为国内两轮车共享换电行业头部企业供应商，欧美电动自行车/电摩行业知名供应商。携手钠创新能源，推动钠电池产业化：2022年9月9日，维科技术与浙江钠创新能源签订《深度合作战略框架协议》，正式开启钠电池的项目建设。钠创新能源在钠电池方面技术储备雄厚，拥有美国专利3件，授权专利23件，申请专利40余件，发表钠电论文60多篇，已经建成全球首套吨级铁酸钠基层状氧化物正极材料生产示范线。目前双方合作完成了年产3000吨正极材料、5000吨电解液的生产工艺包设计，所开发的正极材料及其电解液已经在20余家电池制造企业进行验证。维科技术钠电池能量密度可以达到150wh/kg，循环次数可达3000次。2