钠离子电池专题之三：铜基和镍基层状氧化物金属原材料需求拆解_17页_870kb

钠离子电池专题之三：铜基和镍基层状氧化物金属原材料需求拆解总结

核心内容

钠离子电池中，铜铁锰酸钠和铁镍锰酸钠是目前相对成熟的层状氧化物正极材料。两者在金属单耗和成本方面存在差异，但总体上钠电正极材料成本优势显著，尤其在金属盐成本方面远低于锂电正极材料。

主要观点

• 金属种类与活性：钠离子电池中，Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Cu和Ti等元素均具有电化学活性，可用于正极材料合成。
• 合成方法：固相法和液相法是两种主要的合成方法，前者流程简单但均匀性差，后者能实现原子级别混合但条件控制复杂。
• 材料单耗差异：铁镍锰酸钠相比铜铁锰酸钠，Ni替代Cu，Mn单耗降低约35%，Fe单耗相当，但Ni单耗更高，导致其成本略高。
• 成本对比：钠离子电池正极材料金属盐成本显著低于锂电正极材料，其中铜铁锰酸钠单KWh成本约60元，铁镍锰酸钠约90元，而NCM622和LiFePO4分别达到535.8元和307.8元。
• 原材料成本优势：钠盐成本低廉，占总成本比例不超过10%，而锂盐在锂电中占比高达66.8%-85.5%，成为主要成本来源。
• 应用前景：钠离子电池在储能和低速交通领域具有广阔的应用空间，未来有望成为锂电池的有效补充。

关键信息

铜铁锰酸钠

• 化学式：$\mathrm{Na}{0.9}[\mathrm{Cu}{0.22}\mathrm{Fe}{0.3}\mathrm{Mn}{0.48}] \mathrm{O}_2$
• 制备方法：固相法，以$\mathrm{Na_2CO_3}$、$\mathrm{CuO}$、$\mathrm{Fe_2O_3}$和$\mathrm{Mn_2O_3}$为原料。
• 单GWh电芯金属消耗量：Na 525.8吨，Cu 354.9吨，Fe 426.7吨，Mn 670.6吨。
• 金属盐单耗：$\mathrm{Na_2CO_3}$ 1211.7吨，$\mathrm{CuO}$ 444.3吨，$\mathrm{Fe_2O_3}$ 609.6吨，$\mathrm{Mn_2O_3}$ 963.2吨。
• 单KWh成本：约58.4元，其中$\mathrm{CuO}$占比最高（69.8%）。
• 单吨成本：约2.0万元。

铁镍锰酸钠

• 化学式：$\mathrm{Na}[\mathrm{Ni}{1/3}\mathrm{Fe}{1/3}\mathrm{Mn}_{1/3}] \mathrm{O}_2$
• 制备方法：液相法（共沉淀+烧结），以$\mathrm{NiSO_4.6H_2O}$、$\mathrm{FeSO_4.7H_2O}$、$\mathrm{MnSO_4.H_2O}$和$\mathrm{Na_2CO_3}$为原料。
• 单GWh电芯金属消耗量：Na 549.7吨，Ni 467.7吨，Fe 446.2吨，Mn 438.2吨。
• 金属盐单耗：$\mathrm{Na_2CO_3}$ 1266.8吨，$\mathrm{NiSO_4.6H_2O}$ 2094.3吨，$\mathrm{FeSO_4.7H_2O}$ 2206.7吨，$\mathrm{MnSO_4.H_2O}$ 1346.6吨。
• 单KWh成本：约91.8元，其中$\mathrm{NiSO_4.6H_2O}$占比83.7%。
• 单吨成本：约3.3万元。

成本对比

• 钠电 vs 锂电：钠电正极材料单KWh成本仅为锂电的1/8-1/5，单吨成本也仅为锂电的1/5-1/10。
• 磷酸铁锂 vs 铜铁锰酸钠：磷酸铁锂成本是铜铁锰酸钠的5.3倍。
• NCM622 vs 铁镍锰酸钠：NCM622成本是铁镍锰酸钠的5.8倍。

投资建议

• 重点推荐公司：华阳股份、维科技术、传艺科技、振华新材。
• 华阳股份：无烟煤龙头企业，与中科海钠深度合作，布局钠离子电池正负极材料、电解液和电芯级PACK厂。
• 维科技术：与浙江钠创深度合作，布局钠电产业园，预计2023年6月实现量产。
• 传艺科技：一期钠电产能由2GWh加码至4.5GWh，产品性能优越。
• 振华新材：现有锂电产线兼容钠电，预计2025年形成有效产能。

风险提示

• 钠离子电池产业化进程、需求和降本不及预期；
• 金属盐价格波动风险；
• 实际金属单耗可能与测算值存在差异；
• 企业采购价格与市场价格可能存在偏差；
• 成本测算基于当前市场价格，未来价格波动风险较大。

结论

钠离子电池正极材料成本优势显著，尤其在使用铜基和镍基层状氧化物时，相比锂电正极材料成本大幅降低。未来钠电在储能和低速交通领域有望与锂电形成有效补充，投资建议关注相关企业，如华阳股份、维科技术、传艺科技和振华新材。