钠离子电池材料行业深度之二:储能高增长,聚阴离子化合物有望受益-20230330-国海证券-44页_1mb
报告摘要
钠离子电池材料深度分析:储能重要补充,聚阴离子材料具潜力
核心内容概览
- 钠离子电池作为电化学储能的重要补充,具备成本优势、安全性能和高低温性能。
- 聚阴离子类正极材料因其良好的循环稳定性和较高的工作电压,被认为是适合储能的最优路线。
- 提升电导率和降低成本是聚阴离子正极材料产业化的关键。
- 相关公司积极布局聚阴离子体系,如多氟多、传艺科技、众纳能源等。
- 钠离子电池市场空间广阔,预计2025年全球储能需求约25GWh,市场空间达180亿元。
主要观点
钠离子电池:储能的重要补充
- 全球电化学储能发展迅猛,预计2025年新增装机量达249.5GWh,CAGR为80%。
- 钠离子电池相比锂电池在成本、安全性和高低温性能方面更具优势,尤其在碳酸锂价格高位下更具竞争力。
- 钠离子电池预计2025年在电化学储能中的渗透率为10%,带动正极材料需求约6.24万吨,市场空间约43.7亿元。
聚阴离子类正极材料:循环稳定性佳
- 聚阴离子体系具有较高的循环寿命(4000次以上,理论可达10000次),良好的热稳定性和空气稳定性。
- 聚阴离子材料种类繁多,包括磷酸盐、焦磷酸盐、氟磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐等,各有优缺点。
- 铁基聚阴离子材料如硫酸铁钠,具有成本优势,工作电压高,可逆容量超过100mAh/g,是未来趋势。
提升电导率与降本路径
- 通过碳包覆、纳米化、离子掺杂等方式提升聚阴离子材料的电子电导率。
- 降本途径包括探索低成本规模化制备方法(如机械化学法)和研发无钒聚阴离子材料。
关键信息
市场空间测算
- 2025年全球钠离子电池储能需求约为25GWh,市场空间约180亿元。
- 储能钠电正极材料需求约6.24万吨,市场空间约43.7亿元。
材料性能对比
| 材料名称 | 工作电位(V) | 理论比容量(mAh/g) | 理论能量密度(Wh/kg) | 实际比容量(mAh/g) |
|---|---|---|---|---|
| Na₂Fe(SO₄)₂ | 3.8 | 91.00 | 341.0 | 85 |
| NaFePO₄ | 2.7 | 154.00 | 416.0 | 125 |
| Na₂FePO₄F | 3.0 | 124.00 | 372.0 | 123.1 |
| Na₃V₂(PO₄)₃ | 3.4 | 118.00 | 401.0 | 97.9 |
| Na₃V₂(PO₄)₂F₃ | 3.9 | 128.00 | 500.0 | 125.9 |
| Na₃V₂(PO₄)₂O₂F | 3.8 | 130.00 | 494.0 | 81.8 |
重点公司及技术布局
| 公司名称 | 聚阴离子材料 | 能量密度(Wh/kg) | 循环寿命(次) | 产业化进展 |
|---|---|---|---|---|
| 众纳能源 | 硫酸铁钠 | 120-160 | 高于6000 | 百吨级中试,预计2023年2GWh量产 |
| 多氟多 | 硫酸铁钠 | - | - | 技术储备,预计2023年下半年推出聚阴离子钠电池 |
| 传艺科技 | 硫酸铁钠 | 120 | 10000 | 二期储能项目采用聚阴离子体系 |
| 鹏辉能源 | 磷酸钒钠 | 160 | 高于6000 | 小批量试产,中试中,2023年规模化生产 |
| 钠创新能源 | 磷酸钒钠 | - | 20000 | 研究磷酸钒钠体系,可实现超快充放电 |
建议关注标的
- 多氟多:具有聚阴离子正极材料技术储备,预计2023年下半年推出聚阴离子路线钠电池。
- 传艺科技:二期储能项目采用聚阴离子体系,具备一体化优势。
- 众纳能源:已建成百吨级硫酸铁钠正极量产线,2023年预计实现2GWh产业化生产。
风险提示
- 钠离子电池产业化进度不及预期。
- 项目建设进度不及预期。
- 原材料价格大幅波动的风险。
- 技术更新带来降本不及预期。
- 宏观经济波动风险。
- 重点关注公司业绩不及预期。
- 钠离子电池未来市场空间存在一定的不确定性,相关测算仅供参考。
政策支持
- 2021年8月,工信部支持钠离子电池标准制定。
- 2022年10月,中国电子技术标准化研究院颁布钠离子电池行业标准征求意见稿。
- 国家推动钠离子电池商业化,多项政策落地,加速行业标准制定和产业化进程。
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