有色金属行业深度：产业化黎明初现钠电池大有可为

钠电池优势明显，商业化在即钠离子电池优势在于成本低、资源丰富锂资源短缺含量丰优势体现在0纪0年钠子池已被短研究过，是于时离电池能密方更有明的势广应于商化产，因此离电的究作被置。年，于锂源缺成离电池成增，限制其大模能备领的此原丰富成低的再引起科们的兴。在元周表钠是处同主且有似物化性的属素地的钠资储非丰，素含约为2300pp锂含仅为1pp，度位第6且分于球全不资和域限以资方离电池锂电池具更的势。图表1：地球上钠元素丰度位列第6 图表2：钠和锂物理化学性能对比0

地球上元素含量）000 0 8 性能钠锂原子序数3原子质量(/l)94地壳丰度%%密度(/)84电负性38第一电离能(/l)82理论质量比容量(/)理论体积比容量(/)Li a K Ti V Cr n e Co i Cu 数据来源：百度百科，中邮证券研究所整理 数据来源：百度百科，中邮证券研究所整理钠离子电池结构和理似锂电池子池要由种同钠入材（极材料、极料电液隔膜关部组。电时钠子正材中脱，电解液膜后入负极料此时子经电从极向极放过与充电程反可看钠离电的作理锂离电基类是一类椅电池离电正材料系电产中决定因素电液主要正极材料系行择配用，此正负材体系直决了池终的能标。图表3：钠离子电池的原理和结构数据来源：必应，中邮证券研究所整理图表4：钠离子电池相比锂电池可以降低成本3-40%数据来源：中科海钠官网，中邮证券研究所整理硬碳负极的研发钠电逐渐走向成熟970年到1980年个电处于发阶段开出现温钠池及aO2极190到190年开将应用动储能方发了温子电但时乏的负990到200储能用发逐渐减钠研进放而钠氯镍池发从200发硬负极料，整个电业现研突破。国内钠电池进展迅，经进入商业化前夕。010年，科开发钠子电，成为国最涉该域组织构207年国首家注钠子池发与造业中科纳立；018年中科纳辆离电低速动亮，年浙江创源有限司册219年钠新源球吨级酸基极料产线，中科纳座离电储能站世201中科纳套1Mh离子池充智能微网系统成功投入行，同时期，钠创新能发布全球首套钠离子电池甲醇重整制氢合能系，且德代发第代离电，其量度达60Whk。图表5：钠离子电池的发展历程1970最早

1990高温

国内首家

钠离子电池速电动车亮

钠创新能源球首条吨级酸钠基正极中科海纳首

钠离子电池光储充智能微网系统成功投入运行钠创新能源发布全球首制氢综合能源系统宁德时代发布第一代钠现钠子电研究

离子池问

负极材料实现研发

注于钠离电池开发科海纳成源有限公司册成立

钠离子电池

可达160Wh/kg数据来源：公司公告，中邮证券研究所整理政策大力支持，推动产业链逐步完善钠离子电池近年来到政策大力支持电锂电的效充近来技也步成业企逐小批出从策面国家部以地政出台多策鼓励种能术行展。国家开始推动钠离商化，各项细节逐步善。021年10月2工答复关于在我大发钠子池的表离电离电等电池为新能源业展压是支新源电通工信建事等域泛应用的要础也实碳达、中目的键支之。工信表下步在十四关划政件中强促前技术关、完善套策开市应用多面手做顶层计健产政统引钠子电池业质发技部在十五间能智电技术重点钠离子池术为任，以一推钠子池的模、成化提升合能。图表6：近年来国内支持钠离子电池发展的政策数据来源：发改委，工信部，中邮证券研究所整理钠电池产业链建立完成，各项环节基本定型正极：层状氧化物综合性能好，开始成为主流，钠离子电池主要的极料有过渡金属氧化鲁士蓝聚阴离子材料影响电池量度环命关键部件优的离正极料该备（1材料本，制备艺好挥钠子池本的点2具氧还电并且化电位够利提钠子电的量度3电子离传速高能实快的放电（）料构定高，钠子嵌程结构发相或变逆性。目前研究的最多的正极材料主要是以下三种：过渡金属氧化物、普鲁士蓝白化合物，聚阴离。图表7：钠离子电池正极材料研究进展（容量-工作电压分布图）数据来源：钠离子电池碳负极材料的制备及储钠性能研究，中邮证券研究所整理过度金属氧化物能量密度高，是当前钠离子电池的主流正极。过渡金属氧化物正极材料（NxO2，x，过金属元及其合）其合成便、量密的优点以及与已经用锂子池极材结类所广泛为最希商化的分子式钠量差金属化正材可为两道过金化NxO2，x0.4）层过金氧化NxO2，05x1隧道氧物极顾名义晶结是隧道隧型化极虽又定的结构，但是其钠离子点位较少，能量密度较低。层状氧化物正极材料NO2的结构是6三面组成渡层形可钠子出嵌的维输道钠离则据这些道的点成层有成艺单能量度秀倍等特前状氧化正材已大模应在电领，计也成钠子池主流向。图表8：隧道型过渡金属氧化物结构示意图 图表9：层状过渡金属氧化物的结构示意图 数据来源：Wind，中邮证券研究所整理 数据来源：Wind，中邮证券研究所整理普鲁士蓝具有较好的稳定性，但循环寿命较差，生产过程不环保。普鲁士蓝化合物KeN6是种的立晶结其的金离位立体角NxN6（、NC、ZCu和Fe）鲁蓝似物料于有放三维，其具有对异倍性和较的环定。由于在成程会生剧的化，同时格的位难尽，重响池容和循性。图表1：普鲁士蓝类似物结构示意图数据来源：钠离子电池过渡金属层状氧化物正极材料的制备与改性研究，中邮证券研究所整理聚阴离子正极稳定性较强，但成本较高。聚阴离子型正极材料拥有坚固且开放的三维框架材的构定热稳性常因阴离型极料有好的环定与安全似LieO4NaFO4化性较优但NO4能度较另类被广研以3V243为代的AN构材具高开的框结可以为离提了维散通和大迁间有色倍性前磷钒经有小量产但本高。图表1：NaFeP4的结构示意图 图表1：NASCON型磷酸盐钠电正极材料的结构数据来源：《聚阴离子型钠离子电池正极材料的研究展》，中邮证券研究所整理

数据来源：《聚阴离子型钠离子电池正极材料的研究进展》，中邮证券研究所整理负极：硬碳最合适，但成本较高目前钠离子电池使用较多的负极是硬碳、软碳。极材料作为钠离子电池的核心部件之一影着池次效率能循久等前于子电负材研究最的碳材比于电中石负统石材无足高钠目前可作钠子池负极：碳软、米纤、墨和纳管。图表1：软碳、硬碳、石墨的结构软碳 硬碳 石墨数据来源：Glucoe-derivedhardcabonelectrodematrialsforodium-ionbatteries，中邮证券研究所整理硬碳是目前最适合离电池的负极炭即在高于300℃温也不转为石墨一炭了多的碳其高适工势和持性成为钠子池想负材大层距为有于离的入脱且钠储存在15050Ah。图表1：石墨和硬碳的形成与温度的关系数据来源：Glucoe-derivedhardcabonelectrodematrialsforodium-ionbatteries，中邮证券研究所整理软碳通常作为硬碳包层。软为在80石墨的晶材，炭材往往具有石相的墨晶排和层对于有大子寸钠离来炭材料容较无达实际用需但炭材往具液热的特并比于硬来软的面积此炭可以为炭包层减电材料与电液副应增首次伦率。电解液多使用6+酯类溶剂，铝箔成本有优势当前钠离子最常用电液溶剂是酯类电解为电的个要成分电液是电池部通负的梁负载子正极间的影电安性的要，对电的量度循寿命及率能也着重影。有机解具稳的化学高离导率及低价钠离电实际应中有景选之一目最用电液可分醚电液酯类解：酯类电液安全性具有良好的导性类电液要分P（酸烯酯（酸烯E碳二酯等类电液于盐溶性较电解液时以供好离传输力并酯电液的构较定耐化，全高。醚类电解液可以提升电池的能量密度，但稳定性较差。醚类电解液的成分主要为D（二二醚和O二五环等类电液以进离在炭料的插入有于升料比容效倍性但醚电液易成过化氧化性，用容起，安性。图表1：常用钠离子电池电解液溶剂的优缺点应用黏度较高（倍应用黏度较高（倍能差醚类溶剂黏度高介电常数高、导率和抗氧化好、成本低酯类溶剂缺点优点电解液数据来源：有机电解液在钠离子电池中的研究进展，中邮证券研究所整理钠盐 分解温度(℃) 温度℃(质量损失率%) 导电率钠盐最常用的是PF钠盐电液重组部提电液流子主来源由钠阴子繁还电不致钠不避地参到EI膜成中不的离对EI膜的分性具显影响盐分含（NF6NaI等和含钠NBFNCO4条稳定角析aCO4NaF6Na，虽然NCO4热定最，但易爆此钠盐 分解温度(℃) 温度℃(质量损失率%) 导电率图表1：常用钠离子电池电解液钠盐的物化性能PF6()8Cl4()4FSI()2数据来源：有机电解液在钠离子电池中的研究进展，中邮证券研究所整理钠电池的正负极集体选用铝箔使钠子电在成本方面更具优箔是种压延度于0.2毫电池箔指电正集流铝既集电是电池正材的锂在电会生金反离电只择铜集而铝与在电不发合金反因钠电池以择便的做集子电池负集体为箔钠离子电池中箔代铜箔后每Wh电池用于制作集流体的材料成本约1左右。预计30年钠电池需求量92，CGR为2%储能迎来黄金发展期，钠电池具有一席之地能源革命推动再生源张储能迎来历史发展遇储是源命键支技，是解可生源规接高力统域能系效安和经性迫需要。221年国家碳略的施大促了能技和业发，国储实从商业发初到模发展转总上储能发超了界期一支能的政不出，是能系的机幅加三是种能术得要进。中国源究储专会中村能业术盟发《能业究皮书0》显示中及球能道尤新储保高增长势201年球增投电能项目机规模18.比增长15其中新能的增运模大次突破1，是200新投规的2.2截至2021底中已运力项目计机模46.G比长0新增运力能目机规首破1G达到0.G中，型能增模次破G，比长5。图表1：221年中国储能新增装机容量占比压缩空气压缩空气167储热飞轮储能098 003液流电池 铅蓄电池123 009 钠离子电池0011832超级电容002其他001抽水蓄能7897锂离子电9867数据来源：2021年中国储能技术研究进展，中邮证券研究所整理锂价高企钠离子电池为有力替代者前学储具地位限小建周期短等势是流能式之。前在化储能发最成的锂离电技，但随电汽普和规模能离池或面锂源缺问离池由于源富本能量换率高循寿命长维费低势已为储能技的究点。图表1：221年中国主要储能技术发表SCI论文数锂离子电池储超级电容钠离子电水系电池铅电池液流电金属离液态金压缩空抽水蓄

0 0 0 0 0 0 数据来源：2021年中国储能技术研究进展，中邮证券研究所整理锂价高企钠离子电池到国家政策支持优势始显现022年7月能源《征求意稿特强调大型化储电不选用元电硫池宜用次利用力池选梯利用力池，进一致筛并合源据进安评。当前酸价已突破50万元，酸锂过高企纷寻备技术，而钠离子电池是首选。发展钠离子电池有望缓解因锂资源短缺及分布不均引发的储能发展受限的有要经价值战意钠子池与离电相除能量度，在成、放倍、温性、全方均落下，至具势。图表1：碳酸锂价格（元吨） 图表2：氢氧化锂锂价格（元吨）600000

碳酸锂价)

600000

氢氧化锂价)500000 500000400000 400000300000 300000200000 200000100000 100000数据来源：Wind，中邮证券研究所整理 数据来源：Wind，中邮证券研究所整理计及电力损耗时的度电成本不计电力损耗时的度电风弃光不计电力图表2：4种电化学储能形式的全计及电力损耗时的度电成本不计电力损耗时的度电风弃光不计电力参数铅蓄电池磷酸铁锂三元锂电池钠离子电池标称储能容量h初始容量投资成本(元/)000初始功率投资成本(元/)000单位容量维护成本%67循环次数次06储能循环效率0放电深度年循环平均衰退率/(/)数据来源：钠离子电池储能技术及经济性分析，中邮证券研究所整理钠离子成本优势明显规模商业化在即储系统资本初量投成一般占初投的0上该本要于购离电相锂离电极材料负材和流具有本势当钠子电的始量在500700元k，若循次在000周，钠子池能统电成可现02170285元kW；环次在800时钠电池能统电本下至0.2元kh内若能一进电池构工高料利率降材成和制成高能统的环命则电站度成可一降低可足规储商业应的求。图表2：钠离子电池适储能规模在1kW-1W数据来源：钠离子电池储能技术及经济性分析，中邮证券研究所整理完美解决下游痛点，预计2025年需求量达到61GW电化学储能快速发，200年累计装机达到297，年复合增长率8。222年4月25国学物源行协储应分发《202能业研究告221年，国增能机797.9M。中抽蓄装机率522.0W比71.1；化学储装率184.6比2.9压空装机率91.1W占比2.55蓄装机率10比13电学储技离子池能术机模180.9，功率模比达993；铅电储技装规模2.；流池能技装模10.0M；它化储技术机模152W。报告预到2025年电化储累装或达到4G，到230实现达目标能发年机将保均10W量电化储的装增将保在2W至1G，计到200，电学能机模达约0。单位 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E我们计化储的机量快此计205年电学能机将到5G，2030年计机将单位 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E图表2：钠离子电池在储能方面的需求量（GW）电化学储能新增装机量h462664电化学储能累计装机量h282846增速钠电池渗透率钠离子电池需求量h0000010827178数据来源：2022储能产业应用研究报告，中邮证券研究所整理此外钠离子电池还以泛应用在电动两轮、0级电动车以及替铅电池上。电动两轮车稳步长根据Enk据221中国动轮总产达到443万辆同增长2.6长幅较020年现幅度下中动托车为251万辆同长213电动便托产为64万辆同滑416021年锂版电动轮的量为1317万辆总渗率为24.，动动轮用离子池量为13.W同长217。00级电车快速发：根乘会据显示221年A00细市销为89.9万辆中电车销为89.5辆占接近00同在021年能源销前15中有8款是A0纯电车光NI、瑞Q冰淋长奔奔为的A0纯电轿车产品之所以这些车型受到市场和消费者的认可，主要是因为有着传统车企的生产模和熟系加通用配等购的势。这类流A0产品定和标位晰产品位格在35元本低维方便目定上聚中型市县乡场女和老用户及第二辆，主新源型形了异的品局，来有大成空间。图表2：A00级电车快速发展 图表2：电动两轮车稳步增长0

0低速车销量(万辆） 用电总需求（WH）9 0 1 （-）

电动两轮车产量（百万辆） 用电总需求（WH）06 7 2018 9 0 数据来源：乘联会，中邮证券研究所整理 数据来源：EVTank，中邮证券研究所整理单位 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E当前电动二轮车00均受到锂电池价格企影响增长有所放缓池凭借着成本的优势一方面对锂单位 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E图表2：钠离子电池在电动二轮车、A00级领域的需求量（GW）电动两轮车销量百万辆499035增速单车带电量h222222电池需求量h213597钠电池渗透率钠离子电池需求量h00041448100446国内新能源汽车销量万辆0电动车销量万辆增速单车带电量h电池需求量h883059钠电池渗透率钠离子电池需求量h0000053383797数据来源：钠离子电池储能技术及经济性分析，中邮证券研究所整理钠离子电池有望对酸电池进行替代于便稳性铅池一是我国两电车要用电池型铅蓄池透达90相于池酸电具有成低续强收等点但量也铅酸电的势在铅酸电根用途可分动电能电用源池启动池类其启电池动电市单位 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E场规最，铅蓄池中比计过0据工部据200铅酸电量为2236千安比长12.8随钠单位 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E图表2：钠离子电池对铅酸蓄电池替代的需求量（W）铅酸蓄电池产量h铅酸蓄电池产量（除两轮车h增速钠电池渗透率钠离子电池需求量h0019591994021494数据来源：工信部，中邮证券研究所整理预计205年中国钠离电池总需求量为1，到200年总需求将到292W，2022230年年复合增长为2.。图表2：中国钠离子电池总需求量（GW）钠离子电池总需求量 增速350.0 300%300.0

250%250.0200.0150.0100.050.0

200%150%100%50%0.0 0%EEEEEE2028EE数据来源：钠离子电池储能技术及经济性分析，中邮证券研究所整理国内企业纷纷布局钠电池，产业链逐步形成宁德时代：主打普鲁士正极，2023年实现产业化宁德时代在221年发布第一代钠离子电池在电单能密方宁时的钠离电的量度经达了60Whk前所钠子池的高水经过不创二钠子电能密将破20Whk；次于离电池内，常温电15钟钠电池电就以到8；力推钠子池在2023年实现产化。图表2：宁德时代第一代钠离子电池性能 图表3：宁德时代第一代钠离子电池的结构数据来源：宁德时代，中邮证券研究所整理 数据来源：宁德时代，中邮证券研究所整理在正材方用容量高锰普士材（60Ahg构通量集成计平在子对材进模计和计仿创性对体相构行荷重排对料面行新设，决普士在循过中量速减这核难；在负极材料方面，公司开发了让钠离子快速通行，同时具有独特孔隙结构的硬碳材料（350Ahg，具容量、脱、循的特。同时司布无极属电技在解面同开适正材料新独特电液在统新开了B池统方案将电和电一定2：1）行搭通过S算法准制弥了电现段量度板同时挥功率、温能的势。图表3：宁德时代钠离子电池和锂电池的混用模组数据来源：宁德时代，中邮证券研究所整理华阳股份：绑定中科海钠，打造全产业链模式华阳股份201年开始布局钠电池，目前已形全产业链。阳份于199成立，是国最无煤市业，牌知高。021年开布钠子池打造离池全产钠子池域公目布了负池pa解等细产，基本成产链。电芯正负和电池ck等产线是通过股权资方式跟中科海钠合阳股通过全资公山新清能源限司间持中科钠方合有00芯和49负产解方司过多合作立司方布前司持有电液线212股。图表3：华阳股份在钠离子电池的布局数据来源：公司公告，中邮证券研究所整理2021年钠离子电池持续步发展3华股受阳煤能造金投资北京、中海项分及飞储钠子业中有科钠5.56股到3月由阳份公华阳材与科开源产作设山新阳洁项目第一条钠离子电池生产线试生产，该项目拟投资2.8亿元，建设年产圆柱钢壳钠离子电芯4000只方铝钠子电芯400万的条产线4月13日公布公，子公司阳源投不过1.4亿与科钠立合公共钠电池负料4000吨约.Gh量其极为铜锰氧物极无软碳而华份是国最的烟上公司目无煤能4170万6，阳份与科共同开了1Vh钠电池能统已式运9阳股与多津桐树拟就氟酸、氟酸锂及解添剂负极料项展合；华阳股份持续挖掘离电池潜能：9月30，司发公，司全孙公华钠芯能资设钠子芯生线备装试完成预建设1Wh离子池及CK产，为离电池业质发奠了扎基；中海预计在023同产200钠子正负产。图表3：华阳股份在钠离子电池的扩产情况数据来源：公司公告，中邮证券研究所整理振华新材：正极技术优势明显，钠电池正极已出货振华新材专注于正材的研发于204立自立来注离子池正极材的产售主提新源车消费子储领产所用锂电池正材括镍中高镍高内的种号次粒单晶钴酸三元正材NM公司前瞻性布局层状氧化物路线的钠离子电池正极材料：目前已向主要客户送样和小批量出截止022年6月30司具钠电池极料产化件公钠子电池极料层氧物路目已升第二产已客样同也分小规模出销。二产品较第代在容量首、度制均有善升。振华新材正极单晶术先国内厂。司于09年推第代C23单晶元产品后又于2016217分推第代C23单三产继高全性和环定的础提升容降内。018公推出C13单晶29年出C81单产，成国较具高一次粒单三正材料量、销售正材企之。相国同业争手具显领优。图表3：振华新材正极单晶技术领先