储能行业之钠电池研究报告：时机已至，花开在即-中信证券.pdf

证券研究报告 请务必阅读正文之后第 30 页起的免责条款和声明 时机已至，花开在即 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 中信证券研究部 核心观点 袁健聪 新能源汽车行业 首席分析师 S1010517080005 汪浩 新能源汽车分析师 S1010518080005 吴威辰 新能源汽车分析师 S1010521060001 钠电池对比锂电池各有优劣，此前因为能量密度受限和技术突破较慢导致商业 化进度慢于锂电池。 2020 年以来，伴随储能需求加速和锂电池成本提升、供应 链安全问题日益严重，钠电池获政策、产业、资本重点加持，预计商业化渐行 渐至，中期规模或达百亿。重点关注产业链各环节龙头 。 ▍ 缘起锂电池之外的选择。 钠电池与锂电池的工作原理相同，作为嵌脱式二次 电池，依靠钠离子在电池正负极之间的移动来充放电。钠电池的封装形态与制造 工艺也与锂离子电池差异不大，均可分为圆柱、软包和方形硬壳三种形态，经过 极片制造和电池装配装备完成。然而，与锂电池相比 ，钠电池有更好的倍率性能， 适应温域更宽，供应链安全性更高，不足在于能量密度低于 锂 电池，且 产业链商 业化尚在初期 。 ▍ 空间商业化渐行渐至，中期规模或达百亿级别。 钠电池与锂电池几乎同时起 步，但由于能量密度限制及负极材料研发瓶颈，商业化进度慢于锂电池。 2020 年以来，伴随储能需求高企 锂电成本大幅提升 供应链安全问题日益严重， 钠电池获得政策、产业、资本重点支持。考虑钠电池性能 参数，预计后续在储能、 二轮车、低速电动车上渗透率有望逐渐提升。目前，包括宁德 时代 、中科海钠在 内多家公司已经提出 2022-2023 年实现中试、产能落地 的目标 ，预计 2023 年开 始产业商业化渐行渐至，预计到 2025 年国内市场 或达百亿元 级别 。 ▍ 格局 产业初期，格局未定 。 钠电池因其结构与锂电池相似，其产业链也大体 相同。主要差异在于 1.正极材料采用钠离子，并衍生出三种不同技术路线； 2. 负极材料以碳类为主，如硬碳、软碳等； 3.集流体可以更多采用铝箔 ； 4.电解液 采用钠盐 。 以目前钠电池材料成本测算，理论上钠电池长期成本能做到 0.3 元 /Wh 左右，具备一定性价比。目前，钠电池尚且处于产业化初期，各环节参与公司除 原有锂电池对应公司外，也有一些单纯做钠电池业务的新参与者，尤其在一级市 场项目居多，短期来看虽然部分公司钠电池参数领先，但整体格局确定尚早 。 ▍ 重点案例 宁德时代与中科海钠齐发力 。 目前全球从事钠电池的公司数量快速 增加，其中宁德时代与中科海钠的产品商业化进程有望领先。宁德时代 2021 年 7 月 29 日宁德时代发布的第一代钠离子电池能量密度已经达到 160Wh， 公 司 预期下一代钠离子电池能量密度将超过 200Wh/kg，并计划于 2023 年形成基 本产业链，其创新开发的锂 -钠混搭电池包开拓了钠电池应用空间；中科海钠 是国内第一家专业从事钠电池研发企业， 得益于雄厚的专利技术积累率先实现量 产， 2021 年 6 月其与华阳股份合 作开发的 1MVh 钠离子电池储能系统已经正式 投入运行 。 ▍ 风险因素 全球储能需求低于预期；其他 储能技术进展超预期；锂电池成本下降 超预期；钠电池技术进步和产业化低于预期 。 ▍ 投资策略。 在 储能需求快速增长，以 及 锂电池成本 上升 和供应链安全问题日益严 重 的背景下 ，钠电池日益受到政策、产业、资本关注，商业化渐行渐至。考虑钠 电池产业 的 高成长性，重点推荐 1.钠电池龙头公司，如宁德时代、华阳股份（中 科海钠的股东）、欣旺达等； 2.上游材料环节重点公司，如容百科技、贝特瑞、 璞泰来等 。 建议关注 传艺科技 、 鼎盛新材、振华新材。 新能源汽车 行业 评级 强于大市（ 维持 ） 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 2 重点公司盈利预测、估值及投资评级 简称 代码 收盘价（元） EPS（元） PE 评级 21A 22E 23E 21A 22E 23E 宁德时代 300750.SZ 522.64 6.83 10.15 17.09 76.52 51.49 30.58 买入 华阳股份 600348.SH 15.26 1.47 2.12 2.30 10.38 7.20 6.63 买入 传艺科技 002866.SZ 23.33 0.57 - - 40.93 - - 未评级 欣旺达 300207.SZ 29.27 0.53 0.83 1.45 55.23 35.27 20.19 买入 容百科技 688005.SH 130.84 2.03 4.03 6.52 64.45 32.47 20.07 买入 振华新材 688707.SH 75.5 0.93 2.07 2.83 81.18 35.78 26.31 未评级 鼎胜新材 603876.SH 46.37 0.88 0.77 1.00 52.69 60.22 46.37 未评级 贝特瑞 838185.BJ 82.78 2.97 3.37 4.69 27.87 24.56 17.65 买入 璞泰来 603659.SH 83.01 2.52 3.76 5.62 32.94 22.08 14.77 买入 资料来源 Wind，中信证券研究部预测 ；传艺科技、振华新材、鼎盛新材为 wind 一致预期 注股价 为 2022 年 7 月 1 日 收盘价 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 3 目录 缘起锂电池之外的选择 6 锂电池同宗同源，工作原理相近 . 6 生产工艺与锂电相似，电池性能各有优劣 . 6 空间接力锂电，商业 化在即 . 8 复盘钠电池加速跟进，商业化在即 8 场景储能、低速交通应用潜力大 13 空间启动在即， 25 年规模或达百亿 . 16 行业格局产业初期，格局未定 . 18 产业链与锂电池相似，理论成本显著降低 . 18 产业链上游六大块板，正极材料竞争格局变化较大 22 案例宁德时代与中科海钠齐发力 . 24 宁德时代锂电巨头切入，钠电池产业链量产在即 24 中科海钠国内钠电池先驱，产品领先 26 风险因素 . 29 投资策略 . 29 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 4 插图目录 图 1钠离子电池工作原理 6 图 2钠离子电池生产线原理 . 7 图 3钠离子电芯经挤压及针刺过程中集之后的状态 8 图 4钠离子电池发展历程 8 图 5钠与锂全球丰度比较 10 图 6 2021 年锂资源全球分布前八位国家 . 10 图 7碳酸钠与碳酸锂价格对比 . 10 图 8钠离子电池核心应用领域 . 14 图 9钠电池在储能领域 的应用 . 14 图 10宁德时代推出的 AB 电池解决方案 . 16 图 11 2014-2021 年全球电化学储能累计装机规模及增速（ GW） 16 图 12 2021 年全球电化学储能市场累计装机规模构成 . 16 图 13 2010-2021 年中国电动两轮车保有量（亿辆）及增速 17 图 14 2017-2021 年中国电动两轮车出口量（万辆）及增速 17 图 15 2014-2021 中国电动低速车产量（万辆）及增速 . 17 图 16钠离子电池产业链拆解 . 18 图 17 2020 年钠离子电芯成本分解 19 图 18钠离子电池原材料成本分解 . 19 图 19钠离子电池与锂离子电池成本对比 . 21 图 20钠离子电池产业链图谱 . 22 图 21宁德时代钠离子产业链布局 . 25 图 22中科海钠下游客户 26 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 5 表格目录 表 1不同种类电池基本性能对比 . 7 表 2不同种类电池基本性能对比 . 9 表 3钠离子电池相关政 策汇总 . 10 表 4钠离子电池近期融资项目汇总 12 表 5钠电池企业近年来产品进展 . 12 表 6钠电池企业近年产品经营规划与中试计划 13 表 7目前不同储能电池成本对比 . 15 表 8钠电池储能应用示 范项目 . 15 表 9电动车电池重量对比 15 表 10钠电池市场空间测算 17 表 11三种正极材料优劣对比 . 19 表 12钠锂离子电池在材料体系上的差异 . 20 表 13钠离子 电池电解液体系分类 . 20 表 14主要材料成本测算 21 表 15正极细分行业领域公司钠电池布局进程 . 22 表 16负极细分行业领域公司钠电池布局进程 . 23 表 17现阶段重点企业钠离子电池布局情况 . 23 表 18宁德时代钠离子电池性能对比 25 表 19中科海钠融 资情况 26 表 20中科海钠产品总结 27 表 21中科海钠专利总结 28 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 6 ▍ 缘起锂电池之外的选择 锂电池同宗同源， 工作原理相近 钠电池与锂电池的工作原理 相近 。 钠和锂同为 IV 族碱金属元素，两者的物理与化学 性质非常相似，因此，钠离子电池的工作原理也与锂离子电池一样，作为嵌脱式二次电池， 依靠钠离子在电池正负极之间的移动来充放电。 充电时， Na从正极脱嵌，经过电解质嵌 入负极 ，同时电子经外电路由正极到达负极完成充电过程 ；放电 时 Na和电子的移动路径 则与充电时相反。 图 1钠离子电池工作原理 资料来源 中科海钠官网 生 产工艺与锂电相似，电池性能各有优劣 钠电池的生产工艺及生产线也与锂电池类似。 从产品封装形态上看，钠电池 与 锂电池 类似，同样可分为圆柱、软包和方形硬壳三大类。 两种电池的制造工艺同样分为极片制造 和电池装配两部分，尽管由于钠离子电池可以使用铝箔作为负极集流体因而简化了极耳焊 接等工序，但两者整体差异不大。 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 7 图 2 钠离子电池 生产线 原理 资料来源 胡勇胜等钠离子电池科学与技术 ，中信证券研究部 钠电池快充及低温性能、安全性更好，但能量密度受限 。 与锂离子电池相比，钠电池 的优势主要有三点 1、有更好的倍率性能，且能够适应响应型储能和规模供电。宁德时 代研发的第一代钠离子电池在常温下充电 15 分钟，电量即可达到 80以上。 2、钠电池适 应温域更为宽广，宁德时代的一代钠电池在 -20 C 的低温环境中也可以拥有 90以上的 放电保持率，而锂离子电池在相同环境下放电保持率只有 70左右。 3、 钠离子电池更为 安全 ，主要原因有二第一， 钠作为锂的下一周期元素，化学性质更为稳定 ；第二， 钠离 子电池的负极集流体使用的是稳定性更好的铝箔，钠离子电池可以完全放电至 0V 再进行 运输，提高 了运输安全性 ；第三， 钠离子电池的内阻比锂离子电池高，在短路时发热量更 少 ；不足则主要是受限于钠离子本身的离子性质，能量密度较低，目前市场上的钠离子电 池能量密度只有 80～ 160Wh/kg，略好于铅酸电池，而差于锂离子电池。 表 1不同种类电池基本性能对比 电池种类 铅酸电池 钠离子电池 三元锂电池 磷酸铁锂电池 能量密度 30～ 50Wh/kg 80～ 160Wh/kg 180～ 280Wh/kg 150-190 Wh/kg 电压 ～ 2.1V 2.8～ 3.5V 3.0～ 4.5V 3.74.0V 寿命 300-500 次 3000次 1000-2000 次 3000-6000 次 低 温性能（ -20℃ 放电保持率） 90 75 70 安全性 优 良 一般 良 环保性能 差 优 优 优 资料来源 中国储能网 ， 中科海钠官网 ， 宁德时代钠离子电池发布会 ， 中信证券研究部 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 8 图 3钠离子电芯经挤压及针刺过程中集之后的状态 资料来源 杨馨蓉等 硬碳负极材料的热稳定性及其钠离子电池安全性能评测 ▍ 空间接力锂电， 商业化在即 复盘钠电池加速跟进，商业化在即 相比于锂离子电池，钠离子电池的发展历程主要分为 3 个阶段 图 4 钠离子电池发展历程 资料来源 Web of Science，中信证券研究部 阶段一同时起步。 20 世纪 70 年代，由于钠锂元素之间电化学性质极为相似，钠离 子电池与锂离子电池研究同时起步。 阶段二锂离子电池 率先开始商业化 。 20 世纪 90 年代开始，锂离子电池商业化进程 逐渐快于钠离子电池，主要因为首先，从需求角度，过去三十年全球电池需求主要来自 于消费电池（如笔记本、手机等）、动力电池（核心是汽车，以及部分两轮车），这些品类 在 市场初期对电池的要求往往聚焦在高能量密度和 使用 寿命，因此锂电池相比钠电池在功 能参数上更加适合；其次，从技术角度 看 ，软碳、石墨等碳基材料嵌锂性能较好，但嵌钠 能力较弱，因而锂电池从技术成熟度上更快进入产业化阶段。 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 9 表 2不同种类电池基本性能对比 比 较项目 钠 锂 原子序数 11 3 原子质量 22.99 6.94 电子构型 [Ne]3s1 [He]2s1 密度 0.968 0.534 电负性 0.93 0.98 第一电离能（ kJ/mol） 485.8 520.2 原子半径（ A） 1.86 1.52 离子半径（ A） 1.02 0.76 标准电极电位（ V） -2.71 -3.04 资料来源 陈福平、曾乐才储能用钠离子电池的发展 、中信证券研究部 在该阶段钠电池一直处于实验室研究。 但从 2010 年左右开始，关注钠电池研究的公 司有所增加，并尝 试建立示范性项目、产品，如 2011 年全球首家专注钠离子电池工程化 的英国 FARADION 公司成立。 阶段 三 钠离子电池 发展提速， 各大钠电池龙头中试线 、规模产线 有望 陆续落地， 商 业化渐行渐至 。 2020 年起，钠电池开始进入高速发展阶段，主要因为 1、 2020 年 开始 全球碳中和一致预期 逐渐 形成，加速电化学储能需求。 2021 年 7 月， 欧盟委员会公布了“ Fit for 55”一揽子提案， 同年 10 月，英国发布净零战略和绿 色工业革命十点计划，此外，美国、俄罗斯、日本、韩国等均在碳中和与新能源规划层 面 作 出战略指引，对于能源的限制收紧促进了电化学储能的发展。 储能领域，钠电池相对性能提升。 储能尤其是表前储能更关注经济性、安全性，而相 对弱化能量密度，因此钠电池综合性能大幅提升。而与此同时， 2010 年至今钠电池技术 更加成熟，且逐渐出现一些小型示范项目，成本进一步下降，能量密度也有了明显的提升， 并且获得工程可行性验证。 2、 钠电池可以 减弱 锂资源 供应链安全问题 。 随着全球电池需求量的增长，锂资源的 供应链安全 问题愈发严峻。锂资源的总量分布十分有限，地壳丰度 0.006，且其资源空 间分布不均，主要在澳洲和南美地区，我国的锂资源储量仅为全球的 6。目前 我国 80 的锂资源供应依赖于进口，是全球锂资源第一进口国，容易 且一定程度上已经 受贸易争端 影响。 而 我国 钠 资源储量非常丰富，地壳丰度为 2.64，且分布广泛、价格稳定、提炼也 更为简单。目前碳酸锂价格大约 涨至 45 万元 /吨， 而 碳酸钠价格 大约在 2500-3000 元 /吨， 约为碳酸锂价格的 1/150。 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 10 图 5 钠与 锂全球丰度比较 图 6 2021 年锂资源全球分布前八位国家 资料来源 John Rumble 等 CRC 化学与物理手册第 102 版 ，中 信证券研究部 资料来源 statista，中信证券研究部 图 7碳酸钠与碳酸锂价格对比 资料来源 Wind， 中信证券研究部 政策方面，全球范围内对于钠离子电池的支持政策开始增多。 2020 年以来，多个国 家出台了加速钠离子电池发展的政策，我国 2022 年在“十四五”能源领域科技创新规划 与 “ 十四五 ” 新型储能发展实施方案 中 均提出发展钠离子电池的要求， 而 2021 年初 ， 欧盟发布的 2030 电池创新路线图 与 2020 年底美国能源局发布的 储能大挑战路线图 均强调钠离子电池的重要性 。 表 3钠离子电池相关政策汇总 政策时间 政策名称 政策内容 2022年 4月 2 日 国家能源局和科学技术部 印发的“十四五”能源 领域科技创新规划 在储能技术方面，研发长寿命、低成本、高安全的锂离子电池， 突破铅碳电池专用模块均衡和能量管理技术，开展高功率液流 电池关键材料、电堆设计以及系统模块的集成设计等研究，研 发 钠离子电池、 液态金属电池、钠硫电池、固态锂离子电池、 储能型锂硫电池、水系电池等新一代高性能储能技术，开发储 热蓄冷、储氢、机械储能等储能技术。 2022 年 3 月 22 日 发改委、能源局印发的关 于 “ 十四五 ” 新型储能 发展实施方案 开展 钠离子电池 、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压 缩空气、氢（氨）储能、热（冷）储能等关键核心技术、装备 和集成优化设 计研究，集中攻关超导、超级电容等储能技术， 研发储备液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池等新 一代高能量密度储能技术。 2.64 0.01 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 钠 锂 智利 澳大利亚 阿根廷 中国 美国 津巴布韦 巴西 葡萄牙 0.00 500.00 1,000.00 1,500.00 2,000.00 2,500.00 3,000.00 3,500.00 4,000.00 0.00 100,000.00 200,000.00 300,000.00 400,000.00 500,000.00 600,000.00 停止 现货价 碳酸锂 电池级 国内 价格 碳酸锂 99.5电 国产 市场价 中间价 重质纯碱 全国 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 11 政策时间 政策名称 政策内容 2022年 4月 2 日 国家能源局和科学技术部 印发的“十四五”能源 领域科技创新规划 在储能技术方面，研发长寿命、低成本、高安全的锂离子电池， 突破铅碳电池专用模块均衡和能量管理技术，开展高功率液流 电池关键材料、电堆设计以及系统模块的集成设计等研究，研 发 钠离子电池、 液态金属电池、钠硫电池、固态锂离子电池、 储能型锂硫电池、水系电池等新一代高性能储能技术，开发储 热蓄冷、储氢、机械储能等储能技术。 2022 年 3 月 22 日 发改委、能源局印发的关 于 “ 十四五 ” 新型储能 发展实施方案 开展 钠离子电池 、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压 缩空气、氢（氨）储能、热（冷）储能等关键核心技术、装备 和集成优化设 计研究，集中攻关超导、超级电容等储能技术， 研发储备液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池等新 一代高能量密度储能技术。 2021 年 8 月 工信部发布关于政协第 十三届全国委员会第四次 会议第 4815 号（工交邮 电类 523 号）提案答复的 函 将适时开展 钠离子电池 标准制定，并在标准立项、标准报批等 环节予以支持。同时，根据国家政策和产业动态，结合相关标 准研究有关钠离子电池行业规范政策，引导产业健康有序发展。 这意味着钠离子电池有望迎来国家政策支持，商业化进程有望 获得政策助力。根据“十四五”规划及相关政策文件要求，加 强布局，从促进前沿技术攻关、完善配套政策、开拓市场应用 等多方面着手，做好顶层设计，健全产业政策，统筹引导钠离 子电池产业高质量发展。 2021 年 4 月 国家发展改革委、国家能 源局发布了关于加快推 动新型储能发展的指导意 见 指导意见具体内容的“推动技术进步，壮大 储能产业体系”部 分，第一次确切地提到了 钠离子电池 “加快飞轮储能、钠离 子电池等技术开展规模化试验示范，以需求为导向，探索开展 储氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。” 2021 年 1 月 欧盟发布 2030 电池创新路线图 路线图认为传统的铅、新贵的锂、镍系和 钠基电池 ，不同种类 的电池都有适合于特定应用的优点，没有一种电池或技术能满 足全部应用要求，路线图将重点放在各种关键应用，确定需要 改进的关键电池性能，以满足未来应用的需求 2020 年 12 月 美国能源部（ DOE）储能大挑战路线图 报告中重点探讨了储能领域三个不同的技术方向，包括双向 电力储能技术，化学储能和热储能技术，灵活性电源和可控负 荷，其中在双向电力储能技术中重点探讨分析了锂离子电池、 钠系（含钠离子、钠基金属电池）二次电池 、铅酸电池、锌体 系二次电池、还包括其他金属（镁、铝）体系电池、液流电池、 可充电燃料电池、电化学电容器在内的电化学储能技术以及抽 水蓄能、压缩空气、液态空气、重力储能等机械储能技术。 2017 年 10 月 国家能源局科技司牵头， 电力司、新能源司、市场 监管司参加的起草关于 促进储能产业与技术发 展 的指导意见 指导意见 指出，近年来，我国储能呈现多元发展的良好态 势 、 钠硫电池 、液流电池等储能技术研发应用加速；储热、 储冷、储氢技术也取得了一定进展。我国储能技术总体上已经 初步具备了产业化的基础。 资料来源 工信部、发改委等 相关政府机构网站 ，中信证券研究部 资本方面， 2021 年 开始 钠电池企业融资进展迅速。 2021 年之前，中科海纳完成天使 轮与 Pre-A 轮 融资， 2021 年以来 ，众多钠离子电池企业实现募投， 中科海纳 共 完成 三 轮 融资， 估值从提升 2021 年初约 5 亿元提升至 2022 年年中 60 亿以上，并与 华阳股份合作 设立钠离子电芯项目 ； 钠创新能源接受浙江医药投资打造钠离子电池系统创新企业 ； 众钠 能源 则完成两轮融资， 2022 年 3 月 由碧桂园独家投资扩充研发团队。 此外， 中科海钠等 公司已经 设置 ipo 时间表 ，进一步扩充其资本。 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 12 表 4钠离子电池 近期融资项目汇总 融资时间 融资企业 融资具体信息 2021 年 3 月 中科海钠 中科海钠宣布完成数亿元级 A 轮融资，投资方为梧桐树资本，本轮融资将用于搭建年产能 2000 吨的钠离子电池正、负极材料生产线。 2021 年 11 月 钠创新能源 浙江医药参股的钠创新能源聚焦钠离子电池技术创新与工程化，致力打造具有全球影响力的钠离子电池系统创新企业 2021 年末 中科海钠 华阳股份通过苏州梧桐嘉裕一号股权投资基金持有中科海钠股权，同时公司 与中科海钠合作建设钠离子电芯项目在 2022 年 1 月举行签约仪式，这是国 内首条钠离子电芯中试转产业化产线 2021 年末 众钠能源 众钠能源 完成新一轮数千万元融资，领投方为同创伟业，苏民资本、一汽力 合及鑫睿资本联合跟投 ， 本轮资金将主要用于材料中试、电芯设计开发及科 研团队扩充 2022 年 3 月 众钠能源 众钠能源宣布完成由碧桂园创投独家领投的新一轮融资，本轮资金主要用于扩充研发及量产技术团队 2022 年 4 月 中科海钠 华为旗下投资公司深圳哈勃投资参股钠离子电池研发商中科海钠，公司注册 资本增至约 3095 万元人民币。变更后，哈勃投资持股比例约为 13.33，为 公司第三大股东 2022 年 4 月 Altris 瑞典电池开发商和制造商 Northvolt，以及由欧盟共同出资的 EIT InnoEnergy 投资的 960 万欧元，确保了 Altris 将公司的创新电池正极材料 Fennac 的生产规模扩大到 2000 吨，使 1GWh 钠离子电池的进一步开发得 以进行 资料来源 中科海纳官网 、 钠创新能源 官网、众纳能源公司 调研 ， Altris 官网， 中信证券研究部 产品方面， 预计 2023 年 各大钠电池龙头中试线、规模产线将陆续落地 ，行业规模开 始增长 。 近年来，钠电池实际产业化加速， 钠离子电池相关产品逐渐问世，相关技术水平 不断提升。 2021 年 6 月，中科海纳联合中科院物理所联合打造全球首套 1MWh 钠离子储 能系统 ； 2022 年 1 月 ，太阳能设备制造商 Blueetti Power Inc 发布了全球首台钠离子太 阳能发电机 Bluetti NA300＆ B480； 此外， 日本电气玻璃公司与美国 Natron Energy 公司 近期均研发出性能更好的钠离子电池， 研究成果还在继续优化中 。 表 5钠电池企业近年来产品 进展 公司名称 产品图示 产品参数 Blueetti Power Inc 钠离子太阳能发电机 Bluetti NA300＆ B480，在 2022 年 1 月 5 日的 CES2022 中展示， NA300 提供的容量 为 3000Wh，支持 2 个 B480 电池模块（每个 4800Wh），总容量达到 12600Wh 日本电气玻璃公司 日本电气硝子开发出了不使用稀有金属的全固态电 池。其机制是依靠钠离子在电极之间移动来实现充放 电，还将电解液换成不可燃的固态电解质，提高了安 全性 Natron Energy BlueTray 4000 采用标准 1U19 英寸机架式配置，在 48V 直流电下可放电 2 分钟，峰值功率为 6kW，工作 功率为 4kW，可在 8 分钟内充满电，并且可以循环 50000 次以上。 BlueTray 基于核心普鲁士蓝电池技术， 已通过 UL 认证并可供购买 中科海纳 2021 年 6 月 28 日， 由 中科海钠和中科院物理所联合 打造 的 全球首套 1MWh 钠离子储能系统在山西太原正 式投运。该项目是中国科学院 A 类战略性先导科技专 项大规模储能关键技术与应用示范项目，该系统以钠 离子电池为储能主体，结合市电、光伏和充电设施形 成微网系统，可根据需求与公共电网智能互动 资料来源 宁德时代公告、华阳股份公告、兴储世纪科技股份官网、众钠能源公司访谈，中信证券研究部 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 13 量产方面， 众多电池龙头提出 2023 年产能落地与量产计划。 具体来看， 1、 以 宁德时 代为代表的企业 发布公告， 预计 在 2023 年将完成钠离子电池的重大产业链突破。 2、传艺 科技、鹏辉能源、派能科技等产品已进入中试或相关客户测试中，中石油发布钠电池相关 项目的招标工作。 表 6钠电池企业近年产品经营规划 与中试计划 公司名称 产能规划 /中试计划 宁德时代 下一代钠离子电池能量密度将突破 200Wh/kg，已经开始进行钠离子电池的产业化布局，计划于 2023 年形成基本产业链 华阳股份 派能科技 开发的第一代钠离子电池产品也已完成小试 中石油 中石油发布钠离子电池及储能装置开发与应用项目招标。对钠离子电池技术进 行研究开发，一是在满足循环 5000 次以上、 -20℃ 60℃耐温宽的正负极电极材料研 发，二是在电芯产品研发、实现钠电电芯批量制备，第三要开发电池管理系统与能 量管理系统、电池模组集成技术等，最终要开发出安全稳定运行的低成本百千瓦级 钠电储能装备，实现 50kW/100kWh 的钠离子集装箱式储能装备在油田场景下的应 用示范 翔丰华 针对钠离子电池开发了高性能硬碳负极材料，在相关客户测试中 资料来源 宁德时代公告 ， Nature Energy， 华阳股份公告 ， 兴储世纪科技股份官网 ， 众钠能源公司访谈， 传艺 科技公司访谈，鹏辉能源公告，派能科技公告，中石油公告，翔丰华公告， 中信证券研究部 场景 储能、低速交通应用潜力大 纳电池 在能量密度需求不高且对成本和安全性较为敏感的领域应用潜力较大。 与锂电 池相比，钠电池的单位成本更低，安全性更强，但受限于钠元素本身的直径影响，其能量 密度要低于锂离子电池。因此钠离子电池在对能量密度需求不高，但对成本相对敏感的领 域应用潜力更大，如分布式电网储能、两轮车、低速交通工具等。目前，储能电站主要存 在于可再生能源接入、家庭和工业储能、 5G 通信基站和数据中心等，低速交通工具主要 包括低速电动车、电动自行车、电动船舶和公共汽车与大巴。 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 14 图 8 钠离子电池核心应用领域 资料来源 中科海钠官网，中信证券研究部 1、储能安全性和成本优势提高钠电池储能市场竞争力。 储能领域近些年发展较快， 与锂电池相比，钠电池安全可靠，成本更低，对锂电池在储能领域的替代性较强；与铅酸 电池相比，尽管铅酸电池的成本更低，但其使用寿命过短，以全生命周期来看，度电成本 并不低，性价比不如钠离子电池。 综合来看，钠电池不仅在能量密度上出现了技术上的突破，也具有成本更低、安全性 能良好的优势，更匹配规模储能的应用场景，为钠电池的发展创造了巨大空间。锂电池的 理论体积比容量是钠电池的 1.8 倍，也就是说相同容量的电池，钠离子电池的理论体积是 锂离子电池的 1.8 倍，因此在对体积较为敏感的家用储能领域，钠电池的替代能力要低于 规模储能。 图 9 钠电池在储能领域的应用 资料来源 胡勇胜等钠离子电池储能技术及经济性分析，中信证券研究部 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 15 表 7 目前不同储能电池成本对比 锂离子电池 铅酸电池 液流电池 钠硫电池 使用寿命 10 年 1 年 20 年 8 年 转换效率 90 80 70 85 初始投资（元 /KWh） 2000 1200 8000 7000 全生命周期度电成本 发电时长 1200h（元 /KWh） 0.66 4.27 2.90 3.70 资料来源 风电头条等，中信证券研究部 表 8 钠电池储能应用示范项目 时间 主导企业 合作厂家 项目参数 项目状态 2018 中科海钠 自研 5kWh 已完成 2019.03 中科海钠 中国科学院物理研究所长三角研究中心 30kW/100kWh 持续推进 2020.07 中科海钠 华阳股份 2MW/1MWh 已交付投入运行 资料来源 CNESA，中信证券研究部 2、低速车成本优势及高安全性加持，钠电池有望在电动两轮车领域大展身手。 新 国标出 台后， 两轮车 整车重量不得超过 55kg，这一新规迫使厂家在选用 两轮车 电池时把电 池重量作为重要的考量因素，同时，安全性和电池成本同样是市场重视的两大要素。 与铅 酸电池相比，钠电池重量更轻，大约是相同容量的铅酸电池 的 1/3；与锂电池相比，钠电 池安全性更强，成本也更为低廉。综合来看，钠电池更为符合 电动两轮车市场的需求 。后 续 钠电池全面推开后， 有望 成为电动两轮车 的新选择。 表 9电动车电池重量对比 铅酸电池 锂离子电池 钠离子电池 能量密度（ Wh/kg） 30～ 50Wh/kg 180～ 280Wh/kg 80～ 160Wh/kg 电动两轮车电池重量 10～ 30kg 2～ 5kg 3～ 12kg 低速电动车电池重量 70～ 300kg 13～ 48kg 21～ 100kg 资料来源 中国储能网、中科海钠官网、宁德时代钠离子电池发布会、中信证券研究部测算 宁德时代推出 AB 混合集成方案，拓展动力电池应用场景。 尽管钠离子电池在动力电 池应用上具有能量密度上的短板，但由于其具有高功率和低温性能优势，宁德时代在第一 代钠离子发布会上创造性地提出了 AB 电池解决方案，将钠离子电池和锂离子电池按一定 比例混搭后集成到同一个电池系统中，通过 BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制， 兼采所长，拓展了钠离子电池在动力电池领域的应用场景。 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 16 图 10 宁德时代推出的 AB 电池解决方案 资料来源 宁德时代官网 空间启动在即， 2025 年规模或达百亿 储能行业高速发展，电化学储能是应用范围最为广泛、发展潜力最大的储能技术。 全球 新能源发电规模大幅增长，电化学储能装机规模一直保持高速增长的趋势，未来随着 分布式光伏、分散式风电等分布式能源的大规模推广，电化学储能行业将面临更广阔的市 场机遇。 图 11 2014-2021 年全球电化学储能累计装机规模及增速（ GW） 图 12 2021 年 全球 电化学储能市场累计装机规模构成 资料来源 CNESA，中信证券研究部 资料来源 2022 储能产业应用研究报告 （ 中国化学与物理电源行业协 会 ） ，中信证券研究 部 动力电池领域 电动摩托市场将迎来换车高峰期 ，低速车应用开启钠电池增长空间。 目前中国电动两轮车的保有量为 2.5-3 亿台。 2019 年开始实施的新国标对电动两轮车进行 了更加明确的规定，考虑到各城市 3-5 年的响应时间， 2021-2023 年预计将为换车高峰期， 电动两轮车的需求可能在 2023 年达到顶峰。同时中国电动两轮车出口量不断增加， 2020 年增速达到 34.8，进一步助推行业发展 ；而在低速电动车领域， 2016 年全国四轮电动 车产量突破百万，达到 116.9 万辆， 2017 年 受 国标草案不明朗影响增速放缓，产量 133.5 万辆，之后受行业整顿影响，产量开始缩减，至 2021 年产量仅为 32 万辆 。 2021 年纯 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 0 5 10 15 20 25 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 累计装机规模 同比增长 93.9 2.2 2.0 1.1 锂离子电池 铅酸电池 钠基电池 液流电池 新能源汽车 行业 储能行业之钠电池研究报告 ｜ 2022.7.5 请务必阅读正文之后的免责条款 和声明 17 电动乘用车技术条件（征求意见稿）出台，预计 后续 低速电动车产量将迎来上升趋势， 为钠电池带来增长空间。 图 13 2010-2021 年中国电动两轮车保有量（亿辆）及增速 图 14 2017-2021 年中国电动两轮车出口量（万辆）及增速 资料来源 智研咨询，中信证券研究部 资料来源 彭博，爱玛科