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文檔簡介
1、受儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性訴求驅(qū)動(dòng),鈉離子電池量產(chǎn)加速全球能源轉(zhuǎn)型加速,電化學(xué)儲(chǔ)能需求蓬勃發(fā)展儲(chǔ)能是全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中不可或缺的環(huán)節(jié),搭配儲(chǔ)能的可再生能源裝機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)的徹底取代。全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)提出長期“碳中和”目標(biāo),減排已成全球共識(shí)?;茉吹氖褂檬侨蛱寂欧诺闹饕獊碓?,能源轉(zhuǎn)型是各經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)長期碳排放目標(biāo)的必經(jīng)之路。為了實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,全球電氣化率與可再生能源發(fā)電占比仍需大幅提升,世界各國紛紛制定發(fā)展戰(zhàn)略,加速能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。風(fēng)電、光伏具有天然的間歇性與波動(dòng)性,隨著裝機(jī)、發(fā)電規(guī)模提升,對(duì)電力系統(tǒng)沖擊愈加明顯。儲(chǔ)能系統(tǒng)通過充電或放電對(duì)發(fā)電端的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而與用電端的負(fù)載相匹配,因此可以
2、在減少碳排放的同時(shí)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。2020 年碳排放(百萬噸)全球碳排放占比2020 年 9 月七十五屆聯(lián)合國大2030 年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,2060 年中國 9899.330.7%2020 年 7 月拜登公布清潔能源美國2035 年無碳發(fā)電,2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和 4457.213.8%歐盟2020 年 12 月歐盟冬季峰會(huì)就制2030 年溫室氣體排放量較1990 年降低55%2550.97.9%2019 年 6 月通過長期氣候目標(biāo)英國2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和 319.41.0%2020 年 10 月首相菅義偉在國會(huì)日本2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和 1027.03.2%2020
3、年 12 月韓國總統(tǒng)文在寅的韓國2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和 577.81.8%表 1:已宣布長期碳中和目標(biāo)的全球主要經(jīng)濟(jì)體經(jīng)濟(jì)體提出時(shí)間主要目標(biāo)會(huì)一般性辯論實(shí)現(xiàn)碳中和革命和環(huán)境正義計(jì)劃競(jìng)選綱領(lǐng)(27 國)定新的氣候變化目標(biāo)達(dá)成協(xié)議(原目標(biāo)為 40%),2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和立法的首次施政講話BP,國會(huì)施政演講圖 1:歐洲各國可再生能源在電力供應(yīng)中的比例目標(biāo)100%80%60%40%20%0%波蘭法國德國意大利西班牙葡萄牙瑞典丹麥奧地利Wood Mackenzie,新型儲(chǔ)能維持高增長,其中鋰離子電池占絕對(duì)主導(dǎo)地位。據(jù) CNESA 統(tǒng)計(jì),截至 2021年底,全球電力系統(tǒng)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模 20
4、9.4GW,同比增長 9%。其中抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為 180.5GW,比去年同期下降 4.1%,累計(jì)規(guī)模占比首次低于 90%。雖然抽水蓄能規(guī)模大、壽命長、技術(shù)成熟,但只有具備特定自然地形條件的地區(qū)才能進(jìn)行建設(shè),因此持續(xù)增長的電力儲(chǔ)能需求仍需由其他的儲(chǔ)能形式進(jìn)行填補(bǔ)。從新增裝機(jī)情況來看,在各類新型儲(chǔ)能技術(shù)中,鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,鋰電池儲(chǔ)能在循環(huán)次數(shù)、能量密度、響應(yīng)速度等方面均具有較大的優(yōu)勢(shì),伴隨著成本的不斷下降,鋰電池儲(chǔ)能的應(yīng)用空間顯現(xiàn),累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為 23.2GW。圖 2:2021 年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)分布圖 3:2021 年全球新型儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模熔融鹽儲(chǔ)熱1.
5、6%鋰離子電池鈉硫電池2%鉛蓄電池300002500020000140%120%100%80%抽水蓄能86.2%新型儲(chǔ)能12.2%90.9%2.2% 液流電池0.6%壓縮空氣2.3%15000100005000060%40%20%0%飛輪儲(chǔ)能1.8%CNESA,CNESA,裝機(jī)規(guī)模(MW)年增長率表 2:各類儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比技術(shù)類型基本原理主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)鋰離子電池電 化鉛蓄電學(xué) 儲(chǔ)池能鈉硫電池抽水蓄能機(jī) 械壓縮空儲(chǔ)能氣儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能正負(fù)電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構(gòu)成。充電時(shí),Li+從正極脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極;放電時(shí)則相反,Li+從負(fù)極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極鉛蓄電池的正極二氧化鉛(P
6、bO2)和負(fù)極純鉛(Pb)浸到電解液(H2SO4)中,兩極間會(huì)產(chǎn)生 2V的電勢(shì)正極由液態(tài)的硫組成,負(fù)極由液態(tài)的鈉組成,電池運(yùn)行溫度需保持在 300C 以上,以使電極處于熔融狀態(tài)電網(wǎng)低谷時(shí)利用過剩電力將水從低標(biāo)高的水庫抽到高標(biāo)高的水庫,電網(wǎng)峰荷時(shí)高標(biāo)高水庫中的水回流到下水庫推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電利用過剩電力將空氣壓縮并儲(chǔ)存,當(dāng)需要時(shí)再將壓縮空氣與天然氣混合,燃燒膨脹以推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電利用電能將一個(gè)放在真空外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子加速,將電能以動(dòng)能形式儲(chǔ)存起來長壽命、高能量密 度、高效率、響應(yīng)速度快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡 單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便能量密度高、循環(huán)壽命長、功率特性好、響應(yīng)速度快技術(shù)成熟、功率和
7、容量較大、壽命長、運(yùn)行成本低容量大、工作時(shí)間 長、充放電循環(huán)次數(shù)多、壽命長功率密度高、壽命長、環(huán)境友好價(jià)格依然偏高,存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)能量密度低、壽命短,不宜深度充放電和大功率放電陽極的金屬鈉是易燃 物,且運(yùn)行在高溫下,因而存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)受地理資源條件的限 制,能量密度較低,總投資較高效率相對(duì)較低、建站條件較為苛刻能量密度低、充放電時(shí)間短、自放電率較高派能科技招股書,鋰電原材料成本上漲,鈉電儲(chǔ)能量產(chǎn)正當(dāng)時(shí)鋰電上游原材料價(jià)格上漲,成本傳導(dǎo)至儲(chǔ)能電站運(yùn)營商,電源側(cè)/電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能注重投 資回報(bào)率,部分電力儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)延期。在鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)中,電池組成本占比約 60%,直接關(guān)系儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。鋰電上游原
8、材料碳酸鋰價(jià)格從去年年初 5.5 萬元/噸上漲 至 50 萬元/噸,成本傳導(dǎo)沿著“碳酸鋰-正極材料-儲(chǔ)能電芯-儲(chǔ)能設(shè)備” 鏈條進(jìn)行。據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)統(tǒng)計(jì),2021 年中國典型儲(chǔ)能 EPC 項(xiàng)目中標(biāo)均價(jià) 1.476 元/Wh,2022 年 6 月份中國典型儲(chǔ)能 EPC 投標(biāo)均價(jià)升至 1.75 元/Wh(其中儲(chǔ)能系統(tǒng)成本占比 80- 85%)。儲(chǔ)能項(xiàng)目初始投資增加,投資收益下降,商業(yè)可行性缺失,海外部分已招 標(biāo)項(xiàng)目暫緩執(zhí)行。據(jù) Wood Mackenzie 報(bào)告,美國 2022 年 Q1 電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能裝機(jī) 747MW/2399MWh,環(huán)比 2021 年 Q4 下降 53.7%/49.2%,受供應(yīng)鏈(
9、鋰電價(jià)格上漲 和供應(yīng)受限)、交通延誤影響,1.2GW 儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)延期,其中約 1/4 將延期至明 年。受供應(yīng)鏈影響,電池儲(chǔ)能開發(fā)商 Ameresco 公告,預(yù)計(jì)在 8 月份調(diào)試的加州 537.5MW/2150MWh 電池儲(chǔ)能項(xiàng)目將延遲并網(wǎng)。圖 4:儲(chǔ)能系統(tǒng)均價(jià)($/kWh)35014519161201996124224671874783002502001501005002018201920202021電池PCS其他IHS Markit,注:儲(chǔ)能系統(tǒng)均價(jià)基于美國 4 小時(shí)磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)圖 5:方型磷酸鐵鋰電芯均價(jià)走勢(shì)(元/Wh)圖 6:磷酸鐵鋰和碳酸鋰均價(jià)走勢(shì)(萬元/噸)1.2 1.110.
10、90.80.70.60.52021/4/12021/5/12021/6/12021/7/12021/8/12021/9/12021/10/12021/11/12021/12/12022/1/12022/2/12022/3/12022/4/12022/5/12022/6/12022/7/12022/8/10.420.415.410.45.42021/4/12021/5/12021/6/12021/7/12021/8/12021/9/12021/10/12021/11/12021/12/12022/1/12022/2/12022/3/12022/4/12022/5/12022/6/12022/7/
11、12022/8/10.4磷酸鐵鋰碳酸鋰*0.23鑫欏資訊,注:均價(jià)含增值稅鑫欏資訊,注:均價(jià)含增值稅表 3:加州 Eland 項(xiàng)目儲(chǔ)能投資 IRR 敏感性分析發(fā)電時(shí)長(小時(shí))4000500060007000800021004.7%5.2%5.7%6.1%6.4%20005.2%5.7%6.3%6.7%7.0%儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格(元/KWh)19005.7%6.3%6.9%7.4%7.6%18006.2%6.9%7.6%8.1%8.4%17006.9%7.6%8.3%8.9%9.2%公開資料整理,注:加州 Eland 項(xiàng)目,光伏裝機(jī) 400MW,配套 1200MWh 儲(chǔ)能,簽訂 PPA 為 40 美元
12、/MWh,光伏 PPA 為 20 美元/KWh,儲(chǔ)能投資額 310 美元/kWh鋰電上游原材料價(jià)格上漲,電力儲(chǔ)能投資回報(bào)率下滑,鈉離子電池儲(chǔ)能憑借成本優(yōu)勢(shì)發(fā)展正當(dāng)時(shí)。據(jù)中科海鈉官網(wǎng),碳酸鋰價(jià)格在 15 萬元/噸水平時(shí),NaCuFeMnO/軟碳體系電池材料成本比磷酸鐵鋰/石墨體系電池材料低 3040%。在碳酸鋰供需緊平衡預(yù)期下,2022H2 碳酸鋰價(jià)格有望穩(wěn)定在 50 萬元/噸左右,未來三年碳酸鋰價(jià)格大概率維持在 20 萬元/噸以上。在此背景下,鈉離子電池成本優(yōu)勢(shì)顯著,鈉離子電池從實(shí)驗(yàn)室加速走向量產(chǎn)正當(dāng)時(shí)。鈉離子電池有望憑借資源豐富、成本低廉、能量轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),在電力
13、儲(chǔ)能中加速滲透。跟鋰離子電池相比,鈉離子電池:成本下降:鈉資源儲(chǔ)量豐富,在地殼中鈉含量 2.75%,高于鋰含量 0.065 ;鈉資源分布均勻,有別于鋰資源約 70%主要集中在南美洲地區(qū)。據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù),2022 年 8月純堿價(jià)格約 3000 元/噸(含稅),液堿價(jià)格約 1200 元/噸(含稅);正極材料組分元素選擇多樣化,對(duì)某種特定金屬依賴性低,很多在含鋰層狀氧化物正極中沒有電化學(xué)活性的過渡金屬元素在含鈉層狀氧化物中具有活性。含鋰層狀氧化物中僅發(fā)現(xiàn) Mn、Co、Ni 三個(gè)元素可以可逆充放電,而在含鈉層狀氧化物中 Ti、V、Cr、Fe、Cu 等元素均具有活性;負(fù)極采用軟碳、硬碳等材料,可選無煙煤
14、前驅(qū)體,材料來源和成本占優(yōu),另外碳化溫度遠(yuǎn)低于石墨化溫度,制造成本更低;鈉不與鋁發(fā)生電化學(xué)合金化反應(yīng),可采用鋁箔作為負(fù)極集流體,能避免過放電引起的集流體氧化問題,安全+降本;鈉離子斯托克斯直徑比鋰離子小,相同濃度的電解液具有比鋰鹽電解液更高的離子電導(dǎo)率,可以減少鈉鹽用量。倍率性能提升:鈉離子的溶劑化能比鋰離子更低,具有更高的界面離子擴(kuò)散能力;疊加更高的離子電導(dǎo)率,鈉離子電池倍率性能更好。寬溫度范圍適應(yīng)性:鈉離子電池高低溫性能更優(yōu)異,在-40C 低溫下容量保持率 70%,高溫 80C可以循環(huán)充放使用。在儲(chǔ)能系統(tǒng)層面可以降低空調(diào)功率配額,存在降本空間。安全性能提升:鈉離子電池內(nèi)阻稍高,短路情況下瞬
15、間發(fā)熱量少、溫升較低;在銅基層狀氧化物體系中,由于鈉鹽化合物特性,鈉離子電池具有超過 110起始分解穩(wěn)定,高于鋰離子電池(100);由于較低能量密度,最高熱失控溫度更低;滿電態(tài)正極材料在高溫下(160Wh/Kg,壽命 4000 次以上傳藝科技2007 年11 月電池、正極材料、負(fù)極材料正極:層狀氧化物/聚陰離子型正極材料;負(fù)極:硬碳實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù): 正極 鈉離子電池項(xiàng)目一期 140mAh/g , 負(fù) 極 2GWh 產(chǎn)能擬于 2022 年底300mAh/g , 電 池 前完成廠房及中試線的建145Wh/kg,4000 次循 設(shè)施工和產(chǎn)品中試,2023環(huán),-20C 放電保持 年初投產(chǎn),二期 8GWh
16、根率88%據(jù)后續(xù)情況逐步推進(jìn)2021 年小批量生產(chǎn)高性能/鈉離子電池,投資 1000 萬持股佰思格 8.33%股權(quán)鵬輝能源2001 年1 月電池、負(fù)極材料鈉電池;正極材料-磷酸釩鈉;負(fù)極材料-硬碳眾鈉能源2021 年1 月電池、正極材料鈉電池-軟包;正極材料-硫酸鐵鈉;負(fù)極硬碳2023 年進(jìn)入量產(chǎn)階段,同/時(shí)布局 GWh 級(jí)產(chǎn)能派能科技2009 年10 月電池鈉電池:軟包;正極材料-層狀氧化物第一代鈉離子電池產(chǎn)品完/成小試多氟多1999 年12 月電池、正極材料、電解液鈉電池:大圓柱河南基地形成 1GWh 產(chǎn)能130Wh/kg,充放電循(2023 年底),廣西基環(huán) 1000 次以上,仍地形成
17、5GWh 產(chǎn)能(2025在測(cè)試中年底)美國 Natron Energy 公司2012 年電池鈉電池- 對(duì)稱水系電池;正極材料-高倍率普魯士藍(lán)50Wh/L,2C循環(huán)/10000 次英國FARADION公司2011 年電池鈉電池-軟包;正極材料-Ni,Mn,Ti 基層狀氧化物;負(fù)極材料-硬碳140Wh/kg(10Ah),80%DOD 循環(huán)壽命超過/1000 次,能量效率 92%(1/5C)法國NAIADES計(jì)劃團(tuán)體/電池鈉電池-圓柱;正極材料-氟磷釩酸鈉;負(fù)極材料-硬碳90Wh/kg(1Ah),1C 倍率 4000 次容量保持/ 80%鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性,公開資料整理,表 10:全球主要鈉
18、離子電池正、負(fù)極材料、電解液開發(fā)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化布局公司/機(jī)構(gòu)注冊(cè)時(shí)間產(chǎn)品類型產(chǎn)業(yè)化布局當(dāng)升科技1998 年 6 月正極材料與力神電池展開合作,規(guī)劃了鈉離子電池關(guān)鍵材料的研發(fā)空間,研發(fā)中容百科技2014 年 9 月正極:錳鐵普魯士白/層狀氧化物正極材料2022 年實(shí)現(xiàn)噸級(jí)產(chǎn)出,2023 年每月千噸級(jí)出貨。普魯士白類產(chǎn)能保持 6000 噸,層狀氧化物產(chǎn)能在 2023 年 Q2 前達(dá)到3.6 萬噸鈉離子電池正極材料形成技術(shù)儲(chǔ)備,產(chǎn)品噸送樣;義龍三期正極材料項(xiàng)目(22 年 7 月籌資,預(yù)計(jì)建設(shè)期 3 年)產(chǎn)能 10振華新材2004 年 4 月正極:層狀氧化物萬噸,兼容鈉離子電池正極材料;假設(shè)利用現(xiàn)有 1
19、 萬噸三元產(chǎn)線,可以實(shí)現(xiàn)鈉離子正極材料 1.3-1.5 萬噸的產(chǎn)能中科海鈉&華陽股份2017 年 2 月/1999 年 12 月正極:鈉銅鐵錳層狀氧化物負(fù)極:無煙煤基軟碳軟碳正、負(fù)極材料生產(chǎn)基地,產(chǎn)能各 2000 噸,已量產(chǎn);計(jì)劃未來擴(kuò)產(chǎn)至 10GWh 鈉離子電池正、負(fù)極材料生產(chǎn)線;電解液方面與多氟多展開合作,未來或?qū)⒑献鞒闪⒖茖W(xué)研究院所鈉創(chuàng)新能源2018 年 5 月正極:鐵酸鈉基三元材料、磷酸釩鈉電解液:三元材料、普魯士藍(lán)類、磷酸釩鈉系2022 年投產(chǎn) 3000 噸正極材料和 5000 噸電解液,未來 3-5年分期建設(shè) 8 萬噸正極材料和配套電解液生產(chǎn)線眾鈉能源2021 年 1 月2022
20、年 4 月正極材料:硫酸鐵鈉 正極:鐵基磷酸鹽、鐵基硫酸鹽負(fù)極:生物質(zhì)硬碳材料2022 年百噸級(jí)正極材料產(chǎn)線投產(chǎn)、現(xiàn)處于產(chǎn)品中試驗(yàn)證階段珈鈉能源正在籌備百噸級(jí)中試線,預(yù)計(jì) 2023 年 4 月中試線產(chǎn)品穩(wěn)定輸出;獲順為資產(chǎn)數(shù)千萬元天使輪融資璞泰來2012 年 11 月負(fù)極:軟碳/硬碳已積極進(jìn)行鈉離子電池產(chǎn)業(yè)的相關(guān)研發(fā)和布局工作貝特瑞2000 年 8 月負(fù)極:軟碳/硬碳公司硬碳/軟碳產(chǎn)品可以應(yīng)用在鈉離子電池,鈉離子電池正極材料具備中試實(shí)驗(yàn)條件杉杉股份1992 年 12 月負(fù)極:硬碳16 年研發(fā)硬碳產(chǎn)品,2021 年在鈉離子電池方向進(jìn)行了百噸級(jí)的供貨佰思格2018 年 11 月負(fù)極:硬碳獲得數(shù)千萬
21、 A+輪投資,用于高容量鈉(鋰)電池硬碳負(fù)極材料研發(fā)和萬噸級(jí)自動(dòng)產(chǎn)線建設(shè)山西煤化所/負(fù)極:硬碳融資 1.2 億元,建設(shè)年產(chǎn) 2000 噸級(jí)硬碳負(fù)極材料生產(chǎn)線,2022 年下半年投產(chǎn)日本可樂麗1926 年負(fù)極:硬碳2014 年產(chǎn)能 1000 噸多氟多1999 年 12 月正極材料、電解液(六氟磷酸鈉)鈉離子電池正極材料中試線已建成,產(chǎn)品小批量下線,小試指標(biāo)良好;六氟磷酸鈉產(chǎn)品已經(jīng)批量在市場(chǎng)上供貨,具備 1000 噸產(chǎn)能生產(chǎn)能力瑞泰新材2017 年 4 月電解液鈉離子電池電解液目前處于研發(fā)階段,公司電解液生產(chǎn)體系可用于鈉離子電池電解液的生產(chǎn)天賜材料2000 年 6 月電解液已有量產(chǎn)六氟磷酸鈉的能力
22、,與比亞迪有業(yè)務(wù)合作;與六氟磷酸鋰產(chǎn)線共享,產(chǎn)能受限于六氟磷酸鋰的產(chǎn)能余量新宙邦2002 年 2 月電解液已有生產(chǎn)鈉離子電池電解液的技術(shù)儲(chǔ)備,目前處于樣品階段公開資料整理,鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善,為鈉離子電池商業(yè)化鋪平道路。2021 年 12 月 30 日中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟鈉離子蓄電池通用規(guī)范團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布并實(shí)施,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鈉離子蓄電池的型號(hào)命名、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存要求,作為鈉電標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的里程碑,推動(dòng)了鈉離子電池技術(shù)和鈉電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2022 年 7 月 14 日,我國首批鈉離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鈉離子電池術(shù)語和詞匯(2022-1103T-SJ)和鈉離子電池符
23、號(hào)和命名(2022-1102T-SJ)計(jì)劃由工業(yè)和信息化部正式下達(dá),起草單位包含中科院物理所(中科海鈉)、寧德時(shí)代和比亞迪等。鈉離子電池技術(shù)路線百花齊放,產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏有先后鋰離子電池生產(chǎn)線兼容鈉離子電池鈉離子電池生產(chǎn)工藝可參考鋰離子電池,部分工序簡化。以軟包疊片工藝為例,工序可分為三個(gè)部分,前端電極制造工序,電極漿料制備、電極涂布、輥壓、極片真空干燥、極片分切等;后端裝配工序,疊片、焊接、入殼封裝、真空干燥、注液及封口等;化成分選工序,包括預(yù)封裝、化成、二次封裝、分容篩選等。跟鋰電池不同之處在于,鈉電池可采用鋁箔作為負(fù)極集流體,因此正負(fù)極片均可采用鋁極耳,極耳焊接工序可以更加簡化。表 11:鈉離
24、子電池與鋰離子電池主要原材料對(duì)比項(xiàng)目鈉離子電池鋰離子電池銅鐵錳層狀氧化物/普魯士白類/銅錳層狀氧化物等正極集流體鋁箔鋁箔負(fù)極集流體鋁箔銅箔電解質(zhì)材料0.3M1.0MNaPF6 /EC+EMC+DEC+PC1.0MLiPF6 /EC+DMC+EMC+DEC負(fù)極材料無定形碳(軟碳、硬碳、軟硬復(fù)合碳)石墨隔膜PP/PEPP/PE公開資料整理,正極材料鎳鈷錳層狀氧化物/磷酸鐵鋰/錳酸鋰/鈷酸鋰等圖 8:鈉離子電池工藝流程高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析,層狀氧化物類正極材料有望憑借成本低、工藝簡單率先量產(chǎn)鈉離子電池跟鋰離子電池最大區(qū)別在于正極材料,三種技術(shù)路線各有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。目前鈉離子電池正極材料體
25、系主要分為層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子類及普魯士藍(lán)類三種技術(shù)路線:層狀氧化物通式為 NaxMO2(M 為一種或多種過渡金屬元素或者摻雜替換元素),擁有二維傳輸通道,鈉離子傳輸快;壓實(shí)密度較高,擁有較高能量密度;制備工藝和三元材料一致,可以直接使用現(xiàn)有設(shè)備,縮短產(chǎn)業(yè)化周期,降低研發(fā)成本。缺點(diǎn)在于未改性材料在空氣中穩(wěn)定性較差,生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用成本增加,循環(huán)壽命差。聚陰離子類材料通式為 NaxMy(XaOb)zZw,M 為 Ti、V、Fe 等一種或多種,X 為 S、 P 等,Z 為 F 等。具有開放的三維骨架結(jié)構(gòu),加上聚陰離子和鹵素陰離子的誘導(dǎo)效應(yīng),工作電壓高,通常具有優(yōu)良的倍率性能、循環(huán)性能、熱穩(wěn)
26、定性。但是導(dǎo)電性較差,需要額外碳包覆或納米化工藝改善。NASICON 結(jié)構(gòu)的 Na3V2(PO4)3 和磷酸鐵鋰一樣具有 3.4V 的長平臺(tái),生產(chǎn)工藝可以直接沿用磷酸鐵鋰工藝。由于含有劇毒的 V元素,成本較高,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢。普魯士藍(lán)類材料通式為 NaxMM(CN)6xH2O,M通常為 Fe 元素,M 為過渡金屬元素。其中FeMn 基普魯士藍(lán)類材料擁有 150mAh/g 的比容量和 3.4V 的平臺(tái)電壓,原材料成本低廉,有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。問題在于需要水溶液方法合成,結(jié)晶水含量難以控制,水含量影響電池性能。層狀過渡金屬氧化物比容量高,聚陰離子類電壓平臺(tái)高,是兩種開發(fā)高能量密度鈉離子電池的路線。圖
27、9:常見正極材料的工作電壓、比容量和能量密度鈉離子層狀氧化物電極材料的合成設(shè)計(jì)與性能研究,注:能量密度的計(jì)算是依據(jù)容量為 350 mAh/g 平均電壓為 0.3V(對(duì)比于金屬鈉負(fù)極)的硬碳負(fù)極材料層狀氧化物聚陰離子隧道型氧化物普魯士藍(lán)類化合物有機(jī)材料可逆比容量高工作電壓高循環(huán)好工作電壓可調(diào)低成本能量密度高熱穩(wěn)定性好倍率好可逆比容量高結(jié)構(gòu)多樣性倍率性能高循環(huán)好能量密度高技術(shù)轉(zhuǎn)化容易空氣穩(wěn)定性好合成溫度低可逆比容量低吸濕性(120mAh/g 左右)比容量低導(dǎo)電性不好電解液中溶解表 12:鈉離子電池不同體系正極材料對(duì)比優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)工作電壓僅在3.0V 左右部分含有毒元素工作電壓低庫倫效率低導(dǎo)電性差循環(huán)性
28、稍差工作電壓低Goikolea E, Palomares V, Wang S, et al., Na-ion batteriesApproaching old and new challengesJ. Advanced Energy Materials,層狀過渡金屬氧化物正極兼?zhèn)涞统杀?、工藝簡單、技術(shù)相對(duì)成熟等特點(diǎn),率先量產(chǎn)。我們對(duì) 1GWh 中鈉電正極材料的原材料成本進(jìn)行估算,對(duì)于典型鈉電正極材料,普魯士藍(lán)類(Na1.92MnFe(CN)6)原材料成本層狀氧化物(Na0.9Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2)聚陰離子類(Na3V2(PO4)3)。其中 1GWh 鈉電層狀氧化物正極材料的
29、原材料成本約 0.87億元,成本具備顯著優(yōu)勢(shì)。另外層狀金屬氧化物可采用固相或液相合成法,固相法操作簡單、工藝流程短,適合規(guī)模生產(chǎn),可直接沿用現(xiàn)有三元材料生產(chǎn)線。中科海鈉銅基層狀氧化物正極電池循環(huán)性能達(dá)到 4500 次(140 Wh/kg),基本達(dá)到儲(chǔ)能電池循環(huán)性能需求,2GWh(阜陽+太原)產(chǎn)能將在 2022 年先后建成投產(chǎn)。普魯士藍(lán)類材料同樣具備成本優(yōu)勢(shì),動(dòng)力電池龍頭企業(yè)寧德時(shí)代將材料定位于動(dòng)力電池領(lǐng)域,對(duì)材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排,解決容量衰減問題,并持續(xù)優(yōu)化結(jié)晶水含量控制工藝。聚陰離子路線中磷酸釩鈉產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢,創(chuàng)業(yè)公司眾鈉能源、珈鈉能源側(cè)重不含釩的鐵基磷酸鹽、鐵基硫酸鹽,產(chǎn)品進(jìn)入中試驗(yàn)
30、證。表 13:單噸典型鈉電正極材料的原材料成本估算項(xiàng)目單耗(噸)價(jià)格(萬元/噸)成本(萬元)Na0.9Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2Na2CO30.430.30.13CuO0.3351.63Fe2O30.650.60.39MnO20.361.80.64合計(jì)/2.79Na2CO30.480.30.14NiO0.22173.80NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2Fe2O30.240.60.14MnO20.261.80.47合計(jì)/4.55Na3V2(PO4)3Na2CO30.350.30.10V2O50.4010.54.19NH4H2PO40.760.70.53合計(jì)/4.82Na1.9
31、2FeFe(CN)6Na4Fe(CN)610H2O1.5611.56NaCl2.000.080.16FeSO47H2O0.890.0350.03合計(jì)/1.75CBC 金屬網(wǎng),我的鋼鐵網(wǎng),百川盈孚,注:價(jià)格含增值稅表 14:單 GWh 所需鈉電正極材料的原材料成本估算容量電壓單耗單價(jià)原材料成本典型正極材料(mAh/g)(V)(噸)(萬元/噸)(億元)Na0.9Cu0.22Fe0.30Mn0.48O21003.431252.790.87NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O21203.128744.551.31Na3V2(PO4)31173.426714.821.29Na1.92FeFe(CN)61
32、603.121551.750.38Mingzhe C, Qiannan L, Shi-Wen W, et al. High-abundance and low-cost metal-based cathode materials for sodium-ion batteries: problems, progress, and key technologies J. Advanced Energy Materials,注:價(jià)格含增值稅,測(cè)算基于平均電壓為 0.2V(對(duì)比于金屬鈉負(fù)極)的負(fù)極材料表 15:不同鈉電正極材料體系的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝正極材料類型制備工藝過渡金屬鹽共沉淀-前驅(qū)體與鈉源混合-
33、高溫煅燒-成品過渡金屬氧化物過渡金屬源、聚陰離子源反應(yīng)-前驅(qū)體與鈉源混合-砂磨-造粒-高溫煅燒-成品聚陰離子型過渡金屬六氰基鈉鹽、過渡金屬鹽結(jié)晶-洗滌過濾-干燥-成品普魯士藍(lán)類多氟多公告,鋰電體系下軟/硬碳市場(chǎng)規(guī)模有限,無煙煤基軟碳先于硬碳量產(chǎn)碳基類負(fù)極材料最具商業(yè)化應(yīng)用潛力。鈉離子電池負(fù)極材料主要有碳基材料、鈦基化合物、合金材料、金屬化合物等。其中合金材料和金屬氧化物材料循環(huán)過程中會(huì)出現(xiàn)較大體積變化,循環(huán)性能有待提高;鈦基化合物負(fù)極電池能量密度相對(duì)有限。碳基材料中,傳統(tǒng)石墨作為商業(yè)化鋰離子電池體系最常用的負(fù)極材料,由于熱力學(xué)原因,鈉離子無法嵌入到石墨層間與碳形成穩(wěn)定的化合物,因此石墨難以作為
34、鈉電負(fù)極材料。層間距較大的無定形碳(軟碳、硬碳)具有較高儲(chǔ)鈉容量、較低儲(chǔ)鈉電位、優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性,應(yīng)用前景良好。圖 10:鈉離子電池負(fù)極材料容量、工作電壓情況Jang-Yeon H, Seung-Taek M, Yang-Kook S, Sodium-ion batteries: present and futureJ. Chemical Society Reviews,表 16:軟碳、硬碳性能對(duì)比情況項(xiàng)目軟碳硬碳難石墨化碳材料,2500以上易石墨化碳材料,2500以上定義可以石墨化的無定形碳石油焦、針狀焦、碳纖維、碳微球碳黑、生物質(zhì)碳放電容量相對(duì)較差相對(duì)較好首次充放電效率相對(duì)較差相對(duì)較好電位平
35、穩(wěn)性相對(duì)較差相對(duì)較好應(yīng)用一般不直接用作負(fù)極材料,是制造人造石墨的原料,或者摻商用化負(fù)極雜、包覆改性天然石墨等中國粉體網(wǎng),產(chǎn)品難以石墨化,一般是 500- 1200范圍內(nèi)熱處理得到樹脂碳、有機(jī)聚合物熱解碳、硬碳材料產(chǎn)業(yè)化尚在醞釀中。受鋰電市場(chǎng)選擇影響,軟碳、硬碳材料市場(chǎng)規(guī)模有限,軟碳、硬碳產(chǎn)業(yè)化緩慢。當(dāng)前硬碳市場(chǎng)主要由日本主導(dǎo),單噸硬碳價(jià)格超過 20 萬,其中日本可樂麗 2014 年形成硬碳產(chǎn)能 1000 噸。由于硬碳工藝路線長,產(chǎn)品和電池性能構(gòu)效關(guān)系復(fù)雜,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)大部分處于批量化制備階段。國內(nèi)負(fù)極材料龍頭貝特瑞、杉杉股份等處于中試階段,2021 年硬碳出貨百噸級(jí)。成都佰思格獲得數(shù)千萬
36、 A+輪投資,用于高容量鈉(鋰)電池硬碳負(fù)極材料研發(fā)和萬噸級(jí)自動(dòng)產(chǎn)線建設(shè)。山西煤化所產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展較快,2022 年下半年 2000 噸級(jí)硬碳負(fù)極材料產(chǎn)線有望投產(chǎn)。無煙煤基軟碳憑借結(jié)構(gòu)可控性、成本優(yōu)勢(shì),率先量產(chǎn)。2022 年 3 月,中科海鈉&華陽股份 2000 噸級(jí)無煙煤基負(fù)極材料產(chǎn)線投產(chǎn),并規(guī)劃建設(shè) 10GWh 鈉電所需負(fù)極材料產(chǎn)能。以亞煙煤、煙煤、無煙煤為代表的煤基材料具有資源豐富、廉價(jià)易得、產(chǎn)碳率高的特點(diǎn),采用煤基前驅(qū)體制備的鈉電負(fù)極材料儲(chǔ)鈉容量 220mAh/g,首次效率 80%。中科海鈉對(duì)煤基前驅(qū)體進(jìn)行表面改性,進(jìn)一步提升材料儲(chǔ)鈉容量和循環(huán)性能。將煤基材料與軟碳前驅(qū)體(瀝青、石油焦、針
37、狀焦等)混合,先后進(jìn)行低溫(300- 500)、高溫(1100-1500)熱處理。其中煤基材料為破碎得到的微粉顆粒,可選用副產(chǎn)品煤泥,原材料成本優(yōu)勢(shì)顯著。軟碳結(jié)構(gòu)可控性比硬碳好,軟碳制備工藝簡單,有望憑借成本優(yōu)勢(shì)占據(jù)相當(dāng)市場(chǎng)份額。表 17:人造石墨、無煙煤基軟碳、纖維素基硬碳制備生產(chǎn)工藝負(fù)極材料類型制備工藝破碎-篩分-造粒-石墨化-成品人造石墨原料粉碎-混合-碳化-粉碎-成品無煙煤基軟碳纖維素基硬碳混合-低溫?zé)Y(jié)-高溫?zé)Y(jié)-除鐵-過篩-成品貝特瑞公開發(fā)行說明書,溧陽中科海鈉環(huán)評(píng)報(bào)告,四川佰思格環(huán)評(píng)報(bào)告,電解液環(huán)節(jié)配套完備鋰電電解液產(chǎn)線兼容鈉電產(chǎn)品,產(chǎn)能快速切換支撐鈉電產(chǎn)業(yè)化加速。鈉離子電池電解
38、液與鋰離子電池電解液配方相似,均由電解質(zhì)、溶劑和添加劑組成,最大區(qū)別為電解質(zhì)由六氟磷酸鋰變?yōu)榱姿徕c。根據(jù)多氟多公告,公司能夠根據(jù)市場(chǎng)需求情況,將六氟磷酸鋰產(chǎn)線快速切換到六氟磷酸鈉生產(chǎn)。我們預(yù)計(jì)頭部六氟磷酸鋰及電解液廠商未來均具備產(chǎn)能切換能力,鈉電電解液產(chǎn)能或難限制鈉離子電池發(fā)展,其中具備低成本、高收率、高質(zhì)量六氟磷酸鈉生產(chǎn)能力的廠商具備核心競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品主打性能正極負(fù)極溶劑鈉鹽添加劑三元層狀氧化物NEE-123A高容量硬碳PC、EMCNaPF6FEC 等三元層狀氧化物NPE-123A高功率硬碳PC、DMCNaPF6FEC 等普魯士藍(lán)NPBE-123A長循環(huán)硬碳PC、EMC、DMCNaPF6F
39、EC 等聚陰離子NVPE-123A長循環(huán)硬碳PC、EC、EMCNaPF6FEC 等表 18:浙江鈉創(chuàng)新能源鈉離子電池用電解液產(chǎn)品NaFe1/3Ni1/3Mn1/3O2NaFe1/3Ni1/3Mn1/3O2Na2MnFe(CN)6浙江鈉創(chuàng)新能源官網(wǎng),Na3V2(PO4)3碳酸鋰無水HF五氯化磷氟化鋰六氟磷酸鋰五氟化磷圖 11:常見電解液生產(chǎn)工藝流程螢石添加劑電解液溶劑多氟多公告,公開資料整理,鈉離子電池潛在市場(chǎng)空間廣闊,兩輪車、儲(chǔ)能領(lǐng)域先行下游需求與產(chǎn)能擴(kuò)張共振,鈉電產(chǎn)業(yè)化加速?;谇笆龇治觯覀冋J(rèn)為隨著鋰電上游原材料價(jià)格上漲,鈉電產(chǎn)業(yè)化加速啟動(dòng)。鈉離子電池有望憑借成本優(yōu)勢(shì),在兩輪電動(dòng)車及低續(xù)航
40、里程 A00 級(jí)乘用車等價(jià)格敏感領(lǐng)域逐漸滲透,另外鈉離子電池對(duì)投資收益率要求嚴(yán)格的儲(chǔ)能等領(lǐng)域也有極高的吸引力。盡管電池、正極材料、電解液環(huán)節(jié)產(chǎn)線兼容,隔膜、鋁箔等原材料無需更換,但負(fù)極材料產(chǎn)能擴(kuò)張仍需等待??紤]到行業(yè)規(guī)模及產(chǎn)品認(rèn)證周期,預(yù)計(jì) 2022 年鈉電池產(chǎn)能主要釋放于電動(dòng)兩輪車市場(chǎng)。隨著正極材料循環(huán)性能改善,負(fù)極材料產(chǎn)能投放,規(guī)模效應(yīng)逐漸顯現(xiàn),預(yù)計(jì) 2023 年儲(chǔ)能行業(yè)需求將引領(lǐng)鈉電行業(yè)發(fā)展?;阝c電行業(yè)產(chǎn)能規(guī)模及未來技術(shù)進(jìn)步預(yù)期,我們對(duì)鈉電行業(yè)規(guī)模進(jìn)行測(cè)算。新國標(biāo)推行背景下,電動(dòng)兩輪車鋰電/鈉電化長期趨勢(shì)不變。2022 年 8 月小牛電動(dòng)新品發(fā)布會(huì)上,CEO 李彥表示,今年鋰電漲價(jià) 6
41、0%,原材料上漲導(dǎo)致產(chǎn)品上漲 600- 700 元。公司在找新技術(shù)替代,如鈉離子電池,更換節(jié)奏可能在 2023 年。2021 年由于鋰電原材料價(jià)格上漲,鋰電替代鉛酸進(jìn)程放緩,鈉電池憑借低成本將成為鋰電池有效補(bǔ)充,共同對(duì)鉛酸電池進(jìn)行替代。我們假設(shè):2021 年電動(dòng)兩輪車保有量 3.4 億量,按照 3-5 年更替周期,需求相對(duì)穩(wěn)定。另外依據(jù)綠色出行需求疊加共享單車增長,對(duì)兩輪電動(dòng)車產(chǎn)量進(jìn)行假設(shè);新國標(biāo)規(guī)定下,單車帶電量 1kWh;規(guī)模效應(yīng)下降本顯著,憑借成本和安全優(yōu)勢(shì),2022-2025 年鈉離子電池滲透率分別為 0.5%/2%/15%/25%?;谝陨霞僭O(shè), 預(yù)計(jì) 2023-2025 年電動(dòng)兩輪
42、車鈉離子電池出貨量分別為1.2/8.7/14.7GWh,三年復(fù)合增長率 257%。表 19:電動(dòng)兩輪車鈉離子電池出貨量測(cè)算項(xiàng)目2019202020212022E2023E2024E2025E兩輪電動(dòng)車產(chǎn)量(萬輛)3800483454435715577258305888yoy15.9%27.2%12.6%5.0%1.0%1.0%1.0%搭載鋰電池兩輪車產(chǎn)量(萬輛)615113613171429202023322355鋰電池滲透率16.2%23.5%24.2%25.0%35.0%40.0%40.0%兩輪車鋰電池出貨(GWh)5.610.713.114.320.223.323.6單位帶電量(kWh)
43、1.11.11.01.01.01.01.0鈉電池滲透率0.5%2.0%15.0%25.0%鈉電池兩輪車出貨量(GWh)0.31.28.714.7EVTank,儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性訴求推動(dòng)鈉電發(fā)展,鈉電產(chǎn)業(yè)鏈日益完善支撐滲透率加速提升。隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化逐漸成熟,鈉離子電池憑借成本優(yōu)勢(shì)、能量轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),在儲(chǔ)能領(lǐng)域中加速滲透。我們假設(shè):基于全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程,風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)量及儲(chǔ)能配套比例,獨(dú)立儲(chǔ)能需求量對(duì)儲(chǔ)能電池出貨量進(jìn)行假設(shè);鈉離子電池憑借度電成本優(yōu)勢(shì)在儲(chǔ)能領(lǐng)域逐漸滲透,基于 2022 年鈉離子電池行業(yè)中游原材料產(chǎn)能規(guī)劃情況對(duì) 2022-2023 年儲(chǔ)能裝機(jī)量進(jìn)行估
44、算,2024-2025年隨著產(chǎn)業(yè)成熟有望加速滲透,預(yù)計(jì) 2022-2025 年儲(chǔ)能領(lǐng)域滲透率分別為 0.2%/5%/19.2%/31.1%;國內(nèi)鈉電產(chǎn)業(yè)鏈成熟度領(lǐng)先,國內(nèi)鈉電儲(chǔ)能電池出貨滲透率高于海外?;谝陨霞僭O(shè),預(yù)計(jì) 2023-2025 年儲(chǔ)能領(lǐng)域鈉離子電池出貨量分別為 8.9/55.1/143.0 GWh,三年復(fù)合增長率 300%。表 20:儲(chǔ)能領(lǐng)域鈉離子電池出貨量測(cè)算項(xiàng)目2019202020212022E2023E2024E2025E儲(chǔ)能電池出貨量(GWh)19.028.070.0112.0179.2286.7460.0國內(nèi)9.013.048.085.0130.0230.0370.0海
45、外10.015.022.027.049.256.790.0其中磷酸鐵鋰電池出貨占比50.0%62.5%77.0%81.6%75.7%66.9%57.0%國內(nèi)100.0%100.0%98.5%98.0%93.0%76.0%63.0%海外5.0%30.0%30.0%30.0%75.7%66.9%57.0%其中鈉離子電池出貨占比0.2%5.0%19.2%31.1%國內(nèi)0.2%6.5%22.0%35.0%海外0.0%1.0%8.0%15.0%鈉離子電池出貨量(GWh)0.28.955.1143.0國內(nèi)0.28.550.6129.5海外0.00.54.513.5GGII,圖 12:全球首個(gè) 1MWh(兆
46、千瓦時(shí))鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)公開資料整理,在乘用車端,鈉電池將成為鋰電池有效補(bǔ)充,率先在價(jià)格敏感車型進(jìn)行裝機(jī)。伴隨宏光 MINI 等微型車推出,2021 年新能源乘用車 A00 車級(jí)銷量占比提升至 27%。 2022 年受宏觀經(jīng)濟(jì)影響,下沉市場(chǎng)消費(fèi)者需求疲軟,微型車中動(dòng)力電池成本占比較高,電池漲價(jià)傳導(dǎo)至消費(fèi)者進(jìn)一步影響需求。鈉離子電池能夠緩解整車企業(yè)成本壓力,憑借成本和安全優(yōu)勢(shì)有望在價(jià)格敏感的微型車領(lǐng)域占據(jù)一定市場(chǎng)。我們假設(shè):基于國內(nèi)乘用車電動(dòng)化率提升邏輯,對(duì)新能源乘用車批發(fā)銷量進(jìn)行假設(shè);國內(nèi)新能源A00 車級(jí)銷量占比為 22%,單車帶電量 20kWh;基于乘用車動(dòng)力電池產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)品認(rèn)證周期,
47、預(yù)計(jì) 2023-2025 年鈉電滲透率分別為 0.2%/5.0%/15.0%?;谝陨霞僭O(shè),預(yù)計(jì) 2023-2025 年微型車領(lǐng)域鈉離子電池裝機(jī)量分別為 0.1/2.3/8.8 GWh。表 21:A00 級(jí)乘用車鈉離子電池裝機(jī)測(cè)算項(xiàng)目2019202020212022E2023E2024E2025E國內(nèi)新能源乘用車批發(fā)銷量(萬輛)10611732963183110611340國內(nèi)新能源 A00 車級(jí)銷量占比21.7%22.2%27.2%23.0%22.0%22.0%22.0%國內(nèi)新能源 A00 車級(jí)銷量(萬輛)232689145183233295A00 車級(jí)單車帶電量(kWh)25.726.22
48、0.020202020A00 車級(jí)裝機(jī)量(GWh)5.96.817.929.036.646.759.0鈉離子電池滲透率0.2%5.0%15.0%鈉離子電池裝機(jī)量(GWh)0.12.38.8乘聯(lián)會(huì),綜上,鈉離子電池將在二輪車、儲(chǔ)能、A00 車型電動(dòng)車領(lǐng)域持續(xù)滲透,儲(chǔ)能領(lǐng)域潛在空間廣闊,提供鈉離子電池主要需求彈性。2023-2025 年鈉離子電池市場(chǎng)潛在空間分別為 273.5/391.7/577.8 GWh,預(yù)計(jì)鈉離子電池出貨 10.2/66.2/166.6 GWh,對(duì)應(yīng)滲透率 4%/17%/29%。預(yù)計(jì) 2025 年正、負(fù)極材料,電解液及鋁箔需求量對(duì)應(yīng) 46.6/25.0/20.0/11.7 萬
49、噸,隔膜 33.3 億平。表 22:鈉離子電池出貨量及中游原材料需求量測(cè)算項(xiàng)目2022E2023E2024E2025E兩輪車電池出貨量(GWh)0.31.28.714.7儲(chǔ)能電池出貨量(GWh)0.28.955.1143.0A00 級(jí)乘用車電池出貨量(GWh)0.12.38.8合計(jì)出貨量(GWh)0.510.266.2166.6正極材料需求量(萬噸)0.132.8518.5446.64負(fù)極材料需求量(萬噸)0.071.539.9324.98隔膜需求量(億平)0.092.0313.2433.31電解液需求量(萬噸)0.051.227.9519.99鋁箔需求量(萬噸)0.030.714.6411.
50、66公開資料整理,注:1GWh 鈉電池對(duì)應(yīng)原材料按照 0.28 萬噸正極材料、0.15 萬噸負(fù)極材料、0.2 億平隔膜、0.12 萬噸電解液和 0.07 萬噸鋁箔進(jìn)行測(cè)算。重點(diǎn)上市公司推薦綜上所述,受儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性訴求驅(qū)動(dòng),鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化加速。鈉離子電池潛在市場(chǎng)空間廣闊,將率先在價(jià)格敏感的二輪車、A00 級(jí)乘用車,和追求經(jīng)濟(jì)效益的儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用。我們認(rèn)為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程核心在中游環(huán)節(jié),鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中正極材料、電解液、電芯等環(huán)節(jié),均跟現(xiàn)有鋰離子電池體系兼容,中游材料產(chǎn)品迭代升級(jí)疊加產(chǎn)線兼容,有助鈉離子電池滲透率加速提升。因此,我們認(rèn)為具備技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品認(rèn)證領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能的企業(yè),有望充分享受鈉電滲透率提升過程,實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)格局重塑。建議關(guān)注三元正極材料廠商振華新材、容百科技,聯(lián)手中科海鈉的無煙煤龍頭華陽股份。振華新材:單晶王者崛起,布局鈉電打開儲(chǔ)能領(lǐng)域成長空間公司是單晶三元正極材料細(xì)分領(lǐng)域龍頭,核心產(chǎn)品覆蓋中鎳、中高鎳及高鎳全系列大單晶鎳鈷錳酸鋰三元正極材料,主要用于新能源汽車領(lǐng)域。2021 年公司三元材料出貨 3.3 萬噸,占國內(nèi)三元材料出貨市場(chǎng)份額 8%。單晶三元正極材料具備高溫高電壓循環(huán)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性能,在三元材料產(chǎn)量占比中呈上升趨勢(shì)。鈉電方面,公司成功開發(fā)出層狀鈉正極系列產(chǎn)品,產(chǎn)品得到下游客戶認(rèn)可。公司可調(diào)整產(chǎn)線兼容鈉電正極材料生產(chǎn),單晶材料
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