电力设备及新能源行业钠离子电池元年在即未来可期

证券研究报告本报告仅供华金证券客户中的专业投资者参考请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明钠离子电池：元年在即，未来可期电力设备及新能源行业评级：领先大市-A分析师：张文臣 SAC 执业证书编号：S0910523020004分析师：顾华昊 SAC 执业证书编号：S09105230200022023年3月27日请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明核心观点•钠离子电池和锂离子电池的工作原理非常接近，但电池材料方面存在一定差异。钠离子电池是利用钠离子在充放电时，在正极、负极材料中反复地嵌入、脱出，从而发生可逆的氧化还原反应，故其工作原理与锂离子电池相似。电池材料上的差异主要体现在正极、负极和集流体方面。•正极主要有三种路线，层状氧化物有望最先规模化生产。层状氧化物比容量较高、压实密度高，但空气稳定性一般。钠电层状氧化物与锂电三元正极的生产设备兼容，有望率先量产。普鲁士蓝/白化合物比容量高，价格低廉，但其结晶水的存在会影响电化学性能。聚阴离子化合物稳定性好、循环性能好，工作电压高，但比容量较低、导电性差。•负极以硬碳为主，软碳为辅。硬碳作为钠电负极，其比容量较高，但由于其原料多为生物质，产率偏低，成本高。硬碳原料多样，其中生物质原料制备硬碳为主流选择。软碳相对于硬碳在结构上更为有序，故储钠比容量较低，但采用煤、沥青等原料，其成本低。•钠电池材料成本相较于锂电池大幅下降。其材料成本降幅在30%-40%，其降本原因主要在于：1、金属钠地壳丰度高，价格远低于锂。2、集流体不同。锂电负极集流体必须为铜箔，而钠电池正负极集流体可以均为更为便宜的铝箔。•钠离子电池需求有望快速增长。钠离子电池在原料成本、低温下的容量保持率、耐过放电性能优于磷酸铁锂电池，并且其各方面性能均超越铅酸电池，有望应用于电动两轮车（替代铅酸电池）、A00级别电动车以及储能领域（替代磷酸铁锂电池）。据测算，全球钠离子电池的需求量有望从2023年3.6GWh增长至2025年65.8GWh，成长空间巨大。•投资建议：我们认为2023年有望成为钠离子电池量产元年，产业链各环节有望充分收益。建议关注：宁德时代、维科技术、华阳股份、多氟多、振华新材、鹏辉能源•风险提示: 钠离子电池进展不及预期；碳酸锂价格大幅下降；疫情等其它突发因素的影响。nNnMYU9YeUaYuYeXxU6M8Q6MsQoOoMtQeRpPmPjMsQwP6MmNmMxNmPqPMYpNnO请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明目录010204030506钠离子电池的构成钠离子电池的成本和性能钠离子电池的市场空间钠离子电池相关标的投资建议风险提示请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明目录010204030506钠离子电池的构成钠离子电池的成本和性能钠离子电池的市场空间钠离子电池相关标的投资建议风险提示请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明1.钠离子电池的构成•钠离子电池和锂离子电池的工作原理非常接近，但电池材料方面存在一定差异。钠离子电池是利用钠离子在充放电时，在正极、负极材料中反复地嵌入、脱出，从而发生可逆的氧化还原反应，故其工作原理与锂离子电池相似。电池材料方面，钠离子电池也是由正极、负极、电解液、隔膜、集流体等材料构成，材料上的差异主要体现在正极、负极和集流体方面。1.1 钠电工作原理与电池材料图：钠离子电池的工作原理图：锂离子电池的工作原理钠离子电池锂离子电池正极层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝/白化合物、聚阴离子化合物三元正极、磷酸铁锂正极负极硬碳、软碳石墨电解液溶质六氟磷酸钠溶质六氟磷酸锂隔膜与锂电体系通用聚烯烃多孔膜集流体正负极集流体均用铝箔正极集流体采用铝箔，负极集流体采用铜箔资料来源：钠离子电池，华金证券研究所表：钠离子电池与锂离子电池各材料对比资料来源：《室温钠离子电池的研究进展》张鼎等，华金证券研究所请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明1.钠离子电池的构成1.2 钠电正极路线层状过渡金属氧化物•层状氧化物，分子式NaxMO2(M为过渡金属)。按照钠离子配位环境不同，可分为P型和O型，分别代表钠离子占据棱柱形（Prismatic）位置和八面体(Octahedral)位置，数字表示不同氧化层的重复排列单元。最常见的为O3和P2两种结构。•层状过渡金属氧化物比容量...