汽车行业钠离子电池初探：从储能走向动力-20210804-天风证券-16页_992kb

钠离子电池初探：从储能走向动力

核心内容概述

钠离子电池作为一种新型电池技术，近年来在学术研究和产业应用中受到广泛关注。其工作原理与锂离子电池相似，但材料选择和成本结构存在显著差异。钠离子电池具有资源丰富、成本低、安全性高、高低温性能优异等特性，因此在储能和动力领域展现出良好的应用前景。

主要观点

• 钠离子电池的产业化应用尚处于导入期，但其发展速度正在加快。
• 钠资源在地壳中的丰度远高于锂，分布广泛，价格低廉且稳定，无资源瓶颈。
• 钠离子电池的材料成本比锂离子电池低30%-40%，具备显著的成本优势。
• 钠离子电池在低温环境下的放电保持率高，具备良好的高寒适应性。
• 宁德时代发布第一代钠离子电池及AB电池系统解决方案，推动其从储能走向动力应用。
• 钠离子电池具有较高的安全性能，可有效避免过充、过放、短路、针刺、挤压等风险。

关键信息

1. 原理与结构

钠离子电池与锂离子电池同属二次电池，采用“摇椅式”工作原理，包括正极、负极、隔膜、电解液和集流体等主要部分。其工艺和生产线与锂离子电池类似，但正负极集流体均可使用铝箔，降低了制造成本。

2. 材料选择

• 正极材料：普鲁士白和层状氧化物是当前主要的商业化正极材料，克容量可达160mAh/g。
• 负极材料：硬碳、软碳等无定形碳材料，克容量可达350mAh/g以上，具备良好的循环性能。
• 电解液：钠盐（如NaPF6）和有机溶剂（如EC、DMC等）组成，盐浓度较低，电导率较高。
• 隔膜：PP、PE等材料，孔径较大，适用于钠离子电池。
• 集流体：正负极均可使用铝箔，成本低于铜箔。

3. 成本分析

钠离子电池的材料成本与锂离子电池相比有30%-40%的下降空间，主要得益于钠资源的低成本和铝箔的使用。根据2020年的成本分解，单位能量成本约为0.26元/Wh，具有较高的性价比。

4. 应用前景

目前钠离子电池主要用于储能和低速动力领域，如两轮电动车、低速电动车、家庭储能柜、储能电站等。随着技术进步，其有望在电动汽车领域实现应用，特别是宁德时代下一代钠离子电池能量密度可达200Wh/kg。

5. 产业链分析

钠离子电池产业链包括上游原材料、中游电芯及电池制造、下游应用。主要涉及的公司包括：

• 上游：正极材料（如普鲁士白、层状氧化物）、负极材料（如硬碳）、电解液（如NaPF6）、隔膜（如PP、PE）、集流体（如铝箔）。
• 中游：电池制造企业，如宁德时代、欣旺达、中科海钠等。
• 下游：储能和动力应用领域，如两轮电动车、低速电动车、电动汽车等。

投资建议

• 深度布局钠离子电池技术的公司：宁德时代、欣旺达。
• 持股钠离子电池企业的公司：华阳股份、浙江医药。
• 可能因钠离子电池技术发展受益的整车厂：长城汽车（A+H）、吉利汽车（H）、长安汽车、上汽集团、广汽集团、小鹏汽车（H）。

风险提示

• 钠离子电池技术发展不及预期。
• 钠离子电池产业化进程不及预期。
• 下游产业景气度不及预期。

表格与图表目录

• 表1：钠离子电池和锂离子电池主要材料比较。
• 表2：钠资源与锂资源对比。
• 表3：钠离子电池的性能优势。
• 表4：全球钠离子电池公司及产品情况。
• 表5：基于铜铁锰层状氧化物正极材料的NaCP10/64/105软包钠离子电池BOM成本。
• 表6：基于普鲁士白类正极材料的NaCP10/64/105软包钠离子电池BOM成本。
• 表7：基于镍铁锰层状氧化物正极材料的NaCP10/64/105软包钠离子电池BOM成本。
• 表8：钠离子电池产业链相关公司。
• 图1-17：展示了钠离子电池的发展历程、成本结构、性能优势及产业化布局等信息。

总结

钠离子电池凭借其资源优势、成本优势和良好的安全性能，正逐步从储能走向动力应用。其产业化进程加快，技术逐步成熟，未来有望在电动汽车领域实现替代铅酸电池和磷酸铁锂电池。投资者应关注在该领域深度布局和技术领先的公司，如宁德时代、欣旺达等，以及可能受益的整车厂。同时，需注意技术发展、产业化进程及下游景气度等风险因素。