钠离子电池-零帕网

全球碳酸锂储量分布不均，我国储量仅占 6%，而南美三国占比达 58%，若联手掌握定价权，或存在一定的垄断控价可能，不利于全球新能源发展，相比之下钠元素的地壳含量达 2.3%是锂元素的近千倍，不需要担心资源供应瓶颈，钠电池是实现能源材料自主可控的关键。

锂价暴涨助推钠离子电池的研发与产业化，而当原料成本问题缓解，钠离子电池推广落地的急迫性也会降低。我们认为，当前电池化学体系过度单一，发展钠离子电池既符合资源安全的战略需求，又对新能源电池体系降本起到重要作用，因此即使短期不承受原料成本高企的压力，钠离子电池技术的发展依旧富有意义。

◆ 钠离子电池是储能的重要补充，市场空间广阔电化学储能发展迅猛，我们预计2025年全球新增电化学储能装机量达到249.5GWh，2021-2025年CAGR为80%。据中科海纳官网，相比锂电池，产业化的钠离子电池原材料具有成本优势，且在安全性能、高低温性能和倍率性能上表现更为优异，我们预计在碳酸锂价格高位下钠离子电池将迎来快速发展期，有望成为储能的重要补充。假设2025年全球电化学储能中钠离子电池渗透率为10%，我们测算钠离子电池储能需求达到约25.0GWh，以平均价格0.72元/Wh计算，合市

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

钠电潜在需求较大，可率先切入低速电动车、通信备电储能赛道，中长期可应用于动力电池+大储。（1）短期来看，低速四轮车、通信备电储能等电池门槛较低的领域有望率先应用钠电，我们预计产业化落地的节点在2023年Q2，规模放量的时间点在2023年H2，2023年钠电池的出货规模有望在5-10GWh。（2）中长期看，钠电池产业发展的核心在于应用领域的持续开拓，我们预计基于目前成熟的层状氧化物正极体系，钠电有望于2024年H1在低端乘用车上放量。但基于层状氧化物体系在循环寿命上有一定的局限，往大储领域开拓需要

钠离子电池与锂离子电池相同，属于二次电池。钠离子电池使用钠离子（Na+）作为电荷载体，在电极之间发生可逆的嵌入和脱出，从而实现化学能与电能之间的转换。钠离子电池主要由正极、负极、隔膜、集流体、电解液等构成，按照其组成材料是否直接参与电化学反应，又可以分为活性材料与非活性材料，其中活性材料包括正极材料、负极材料、电解质材料，非活性材料包括隔膜、集流体、导电剂、粘结剂等。钠与锂处于同一主族，具有相似物理化学性质。地壳中含有 2.27%的钠，钠成为地球上第七大最丰富的元素和第五大最丰富的金属，仅次于铝

我国锂资源储量相对不足，未来或将进一步牵制电池产业发展；钠离子电池理论成本低廉，能量密度和循环寿命与锂电的差距逐渐拉近；高倍率耐低温更安全的特性较锂电具备独特优势，有望于23年初步形成产业化。➢ 层状氧化物路线有望先行量产 钠电与锂电原理类似，产业化可延续锂电经验。正极材料预计维持多种路线并存的格局，并匹配不同场景下的需求。负极材料硬碳的前驱体来源、批次一致性及工艺适配性亟待突破，是制约其产业化的关键一环。我们认为，以层状氧化物正极+无定形碳负极+六氟磷酸钠电解液为基本体系，凭借其成熟

钠电产业链初步成型，负极材料换新，硬碳为当下主流。碳酸锂价格短期调整，影响钠电行业 2023 年定价水平，不改行业加速趋势。负极材料产能短缺构成目前行业发展瓶颈，随着佰思格 2000 吨产线投产，钠电产业链初步成型。碳基类负极材料最具商业化应用潜力，但是由于热力学原因，石墨难以作为钠电负极材料。当下钠离子电池性能基本满足两轮电动车及低续航电动车要求，下游客户需求明确。钠电高能量密度应用领域决定硬碳成为主流，极致成本追求并非行业当下主旋律。八仙过海各显神通，生物质前驱体更胜一筹。硬碳前驱体与硬碳微

❑ 研发突破+需求倒逼，构建钠电发展核心驱动力（1）长期逻辑：对比锂电池发展之路，钠离子电池发展呈现出明显的“20 年滞后期”，随着低碳时代的到来和储能电池的行业产能释放，钠离子电池产业化大势所趋。钠离子电池材料端技术突破，钠离子电池技术壁垒打破，生产工艺与锂离子电池趋同，技术可复刻，设备可迁移，钠离子产业化时间有望进一步提前。（2）短期逻辑：自 2021 年下半年到 2022 年上半年碳酸锂价格增速达到 433%，碳酸钠价格仅为 2650 元/吨（轻质纯碱，截止 22 年 12 月 7 日），

以两轮车、A00 级乘用车为起点，钠离子电池步入产业化发展快车道。在全球锂资源稀缺的背景之下，受益于全行业日趋提升的供应安全与降本诉求，钠离子电池迎来历史发展机遇。目前钠离子电池的能量密度与循环寿命接近磷酸铁锂电池，足以取代铅酸电池，应用于电动两轮车场景。此外钠离子电池的倍率性能和低温性能占优，可解决铁锂四轮车的痛点，在乘用车市场有望取代部分低端磷酸铁锂电池，应用于 A00 级车型。储能应用关键在于提高循环，聚阴离子在正极的迭代是方向。正极：层状氧化物工艺成熟，率先应用。在正极材料三大路线中，层

钠电产业化在即，负极材料成为行业发展关键。目前储能行业高景气需求激增，但是锂资源开发较慢、储量不足导致其价格上升，在未来锂资源供需紧平衡的情况下，钠电池产业化进程有望迎来加速发展。而钠离子电池的正负极材料决定其电池性能，其中负极材料国内企业布局较少，同时相对价格更高，例如国内无定形碳材料的成本约为8-20万元/吨，行业壁垒较高。目前钠电负极材料主要以碳基材料(软碳/硬碳等)、合金类材料、过渡金属化合物和有机化合物为主，其中无定形碳工艺较为成熟。目前无定形碳负极市场主要以硬碳为主，软碳产品产业布局

钠电产业化应用加速落地，市场规模有望达 1676 亿钠电池产业化加速推进，材料产业链逐步完善与电池端产能建设相辅相成。随着材料规模化生产，有望长期保持钠电相较锂电的成本优势。钠电池性价比优势突出，预计将在电动两轮车率先应用，再推广至低能量密度电动乘用车、储能等领域，2027 年总体市场规模有望达 1676 亿元。材料端多技术路线齐头并进，正极材料三种技术路线并行发展，层状氧化物进展最快，普鲁士蓝类应用潜力广阔；负极材料硬碳为大势所趋，低成本前驱体选择及核心工艺积累为产业化关键。钠电池产业化提速，

钠电应用可期：新技术的推广需要对成本或使用感受有明显优化，钠电优势在性价比、安全性和低温性能，未来会对铅酸及低端锂电池实现替代，预计2025年和2030年钠电需求50GWh和260GWh，但短中期对原锂电体系供应商（业绩）弹性不大。产业链已经进入量产前夕，预计当前BOM成本0.65元/Wh，2023年或下降18%至0.54元，预计2025年到0.40元/Wh附近，测算锂价20万以上钠电具备优势，预计远期优势线是10万，投资机会在利润分配强势环节和从零到一的环节。底层逻辑：成本上，钠电原材料来源广

◼ 钠离子电池具备替代锂离子电池的条件：工作原理与锂电池相同，性能指标与铁锂电池存在重叠区，上游矿源丰富易得，产线重置成本低；钠电池产业化发展的突破口，是钠电专用正负极材料的开发，电池层级的重点是钠电专用电池管理系统的开发，数据库的完善和行业标准的制订。◼ 正极材料的开发，重点关注层状金属氧化物和聚阴离子聚合物类。层状金属氧化物生产结构和生产工艺与三元锂相似，能量密度相对较高，但其循环稳定性逊色于具有稳定三维结构的聚阴离子聚合物类材料。聚阴离子型的问题是能量密度相对较低，可拓宽其在长循环储能领域

硬碳目前为钠电池主流负极材料路线，同时也为当下钠电池产业规模化的主要制约因素。硬碳材料具有结构多样、价格低廉、导电性良好、储钠容量高、嵌钠后体积形变小、环境友好和低氧化还原电位等优点，为当下钠电池主流负极材料路线。但受制于硬碳负极国内产能有限的问题，产品依赖于进口，同时工制备路线多样，工艺路线尚未确定，成为短期制约钠电池行业规模化的主要因素。硬碳前驱体技术路线多样，生物质基为当下主流路线。目前常用的硬碳前驱体主要是生物基，如毛竹、椰壳、淀粉、核桃壳等，同时也可以使用、无烟煤、沥青、酚醛树脂等化工

◆ 产业化的钠离子电池原材料具备明显成本优势，两轮车+储能+A00级车市场空间广阔据中科海纳官网，相比锂电池，产业化的钠离子电池原材料具有成本优势。此外，钠离子电池在安全性能、高低温性能和倍率性能上表现更为优异，我们预计在碳酸锂价格高位下迎来快速发展期。我们预计钠离子电池将率先取代铅酸电池进军低速二轮车，后切入储能和A00级车，部分替代磷酸铁锂电池。假设2025年全球电化学储能中钠离子电池渗透率为10%，电动两轮车钠离子电池渗透率为25%，A00级电动车钠离子电池渗透率为20%，我们测算2025

钠电池从 0 到 1，正极材料 2026 年需求有望超 30 万吨2026 年全球钠电池正极材料需求有望超过 30 万吨。由于钠离子电池不断实现技术突破，综合性能不断提升，叠加碳酸锂价格处于高位，钠离子电池成本优势凸显，其产业化进程正在加速推进，2023年有望成为钠离子电池放量的元年。我们预计2026年全球钠离子电池需求将达到 123.7GWh，正极材料作为钠电池核心材料之一，成本占比高达 26%， 2026 年全球需求有望超 30 万吨，未来三年复合增速超 200%。钠电池正极材料层状氧化物路

高锂价是短期驱动，资源安全是发展内核。锂盐价格持续上探突破60万元/吨，且资源（尤其是开采成本更低的矿产）区位分布不均，存在地缘风险隐患。钠盐价格不到0.27万元/吨、储量丰富资源易得，我们预计行业形成规模化生产后，钠电成本有望下降到500元/kWh以下。因此出于短期降本和长期资源战略储备考量，钠离子电池是新能源电池体系降本、保障供应链安全的优选互补方案。不仅仅是“备选方案”：低温性能优越，快充无损耗。相比磷酸铁锂电池，钠离子电池安全性、低温性能更佳，排列无序的无定形碳比石墨快充损耗更小。钠离子

硬碳负极成为首选，支持钠电快充过放。相较于锂离子电池，钠离子原子半径较 锂离子大 35%以上，锂离子电池中主流的石墨负极无法满足钠离子电池负极的要求，而软碳材料储钠容量不足，因此钠电池主流使用的是硬碳负极。硬碳材料储钠位置和形式多样，理论容量可达 350-400 mAh/g。另外，硬碳材料使得负极能够更好地实现快充、解决了过放电的安全问题，打开了钠电池应用的广度。 成本结构上重要性提升、前驱体降本空间大、来源、工艺的研发难度大，硬碳负极成为钠电产业化的决速关键。钠电负极成本占比大幅提升

宁德时代加码布局，钠电有望加速发展。2021 年 7 月，宁德时代公布第一代钠 离子电池，后致力于推进钠离子电池在 2023 年形成基本产业链，钠电产业化有望加速落地。钠元素在全球分布的丰度和均度较高，对我国打破锂元素价格垄断有一定的战略意义。随着技术的突破和钠离子产业链的完善，降本后的钠离子电池会对传统铅酸电池和锂离子电池起到替代、补充作用。钠离子电池由于循环寿命和能量密度仍然存在一定缺陷，因此更加适用于对能量密度要求不高，但对成本变化非常敏感的行业，因此可以广泛应用于储能、低速电动车等领域。

钠电产业化提速，23年或为量产元年：钠离子电池的研究较早，由于与同期锂电池性能表现差异较大而停滞；近几年来由于大规模储能市场的场景逐渐清晰以及产业对锂资源供给瓶颈和价格大幅波动的担忧，钠电的研发和产业化进程开始提速。钠电池在原材料端具备成本优势，大规模量产后电芯材料成本有望降低至0.32元/wh，较当前磷酸铁锂电芯便宜50%左右；同时国内纯碱供给充足，无供应瓶颈。我们预计，23年或为钠电产业化元年，24年大规模量产，有望成为锂电池的有效补充。正极衍生出三种技术路线，负极为无定型炭：正极分为层状氧

无定形碳将取代传统石墨适配钠离子电池负极。传统的石墨在钠离子电池中由于层间距太小以及无法与石墨形成热稳定的插层化合物而使应用受到相当大的限制。无定形碳包含硬碳和软碳：软碳的低有序度更有利于储钠，也拥有更便宜的前驱体成本；硬碳的复杂分子水平结构造就了其多种类型的储钠活性位点，优化改性后能超过锂电石墨的理论比容量。硬碳 VS 石墨：更高比容量潜力。硬碳普遍比容量可以达到 300-350mAh/g，优化改性后可以达到 400mAh/g，将超过锂电石墨的理论比容量（372mAh/g）。硬碳具有更多的无序

钠电池技术基于锂电池，综合性能优异。钠电池是一种新型二次电池，其组成结构、工作原理以及生产工艺均与锂电池类似。相较于锂电池，钠电池具备较高的安全性、优异的低温性能以及显著的成本优势。在安全性方面，钠电池在过充、过放、短路、针刺、挤压等测试中均不会发生起火与爆炸。在低温性能方面，钠电池在-20℃下容量保持率大于88%。在成本方面，钠电池单位能量原料成本为 0.29 元/Wh，其材料成本相较于锂电池下降了 30%-40%。目前钠电池正极材料中层状氧化物较为成熟，负极以无定形碳为主。正极材料方面，钠电

锂离子电池凭借体积小、重量轻、能量密度高、环境污染小等优点逐步替代铅酸电池，在消费电子、电动汽车、储能装置等领域的应用逐渐加深，市场规模迅速扩大。根据 EVTank，2021 年全球锂离子电池总体出货量 562.4GWh，同比大幅增长 90.64%。锂电池根据应用领域分为消费型、动力型和储能型三大类，其中消费电池已历经相对完整的产业发展周期，动力电池近十年来异军突起，储能电池未来放量可期。在消费电池渐趋饱和、动力与储能电池方兴未艾的背景下，众多传统消费电池厂商选择转换产品方向，进军动力和储能领域

钠电技术不断成熟，在锂电成本高企背景下产业化进程加速钠离子电池在近几年产业化进程不断加速，主要得益于以几个方面：技术层面，由于钠电池与锂电池基本原理类似，钠电池可以借鉴锂电池的产业化经验。同时，前期制约钠离子电池产业化的正负极材料均已实现技术突破，层状氧化物正极+碳基负极+有机电解液体系的钠离子电池即将迈入到商业化阶段，大规模量产在即。成本方面，钠离子电池正极材料多选用价格低廉且储备丰富的钠、铁、锰、铜等元素，负极可选用生物质原材料或者无烟煤前驱体，原材料成本显著低于锂电池。而且钠电池正极和负极

1.从本质上看，钠离子电池具备性能和成本优势，适用于储能、A00、两轮车等场景。性能方面，钠离子电池具备更优的安全性、放电性和工作温度区间。成本方面，由于钠资源储备丰富，正极上游材料价格低廉且稳定 ，以及钠离子电池正负极集流体均可使用价格便宜的铝箔，钠离子电池具备显著的成本优势。性能和成本的双重优势使钠电池贴合储能、A00、两轮车等对能量密度要求较低且价格敏感的场景。2.从空间上看，电池第三次跃迁已经开始（储能市场高增+两轮车升级趋势），钠电池未来发展空间广阔。储能方面，我们预计未来表前侧储能和

钠离子电池量产成本比锂离子电池低 35%左右，与锂电池形成补充。钠离子电池上游资源储量丰富廉价，中游材料成本低廉，制造环节与锂离子电池相通，钠离子电池规模量产化低成本（0.3 元/Wh 以下）成为锂电池的有效补充。同时，钠离子电池稳定性高，低温性能好，而且能量密度、循环次数远超铅酸，因此钠离子电池在两轮车、储能等领域有较大的市场空间。钠离子电池属新的技术形式，正极、负极、电解液、集流体四个环节不同于锂电。正极材料：钠离子电池主要有层状金属氧化物、普鲁士蓝和聚阴离子类化合物，层状金属氧化物发展较为

钠离子电池负极主要用硬碳和软碳，前驱体选择与结构设计是难点。目前，无定形碳是钠电负极的最优选择。硬碳比容量性能优越，具备开发超高能量密度钠离子电池潜力，而软碳原材料成本最低，扩大了钠离子电池的成本优势。在负极设计中，提升储钠容量和首周库伦效率是关键考虑因素，需要同时考虑前驱体选择和微孔结构调控，而生物质基硬碳兼具低成本和高性能优势，是最具吸引力的钠电负极前驱体之一。钠电降本路径清晰，成本有望下探至 3 万元/吨。当前，硬碳价格维持在 20-30 万元/吨高位，主要受制于国内规模化节奏缓慢和进口依

⚫ 公司携手中科海钠，钠电池业务有望打造第二成长曲线考虑钠离子电池具备多种优势，未来需求空间广阔，公司携手行业翘楚中科海钠优势互补，技术路线以铜基层状氧化物正极+碳基负极为核心，凸显全面成本优势，未来钠电业务有望为公司贡献新成长。我们维持预计 2022-2024 年实现归母净利润 60.7/65.6/75.0 亿元，同比增长 71.8%/8.1%/14.2%；EPS 为 2.52/2.73/3.12元，对应当前股价 PE 为 6.8/6.3/5.5 倍，维持“买入”评级。 ⚫ 钠离子电

⚫ 理论成本优势突出，产业链加速布局。钠离子电池的研究并不晚于锂离子电池，但由于能量密度低等原因，早期无法在动力电池领域应用。近期锂电池上游原材料价格不断创新高，碳酸锂市场价格已经上探到 45 万元/吨以上。理论上钠离子电池成本有望做到 0.30 元/Wh 以下，产业链加速布局钠离子电池，国内宁德时代和中科海钠都进行了提前布局，中科海钠与三峡能源共建的首条钠离子产线计划 2022 年正式量产。⚫ 正极材料体系各有特点，高能量密度体系应用待突破。钠离子电池正极材料主要包括过渡金属层状氧化物，聚阴离

钠离子电池是对锂离子电池的重要补充，具有资源丰富、材料廉价以及工艺兼容等成本优势，特别适用低速交通及静态储能等低能量密度要求的领域，目前正处于大规模商用的前夕。我们认为在钠离子电池产业化的过程中，材料和相关电池企业都将充分受益：1）电池企业：目前来看国内上市公司层面宁德时代进展较快，同时中科海钠、钠创新能源两家依靠校企合作的企业也同样取得不错进展；2）材料层面一方面是负极集流体采用铝箔使得铝箔使用量翻倍，以及正极方面看好布局金属层状氧化物的材料企业。推荐宁德时代、振华新材、鼎胜新材、贝特瑞、容百