随着全球新能源汽车及储能行业快速持续增长,而作为核心原材料的锂资源正因为供需错配以及经济性问题成为影响行业发展的重要因素。

钠资源储量丰富,钠离子电池与锂离子电池工作原理相同、制造工艺相似,而且具有资源丰富、成本低廉、安全性能好等特点。钠基电池的主要物质钠可以从海水中提取,所以不仅资源丰富,而且钠基电池的生产过程也可比锂电池更加环保。

2023年钠电产业化趋势清晰,产业链参与者增多,未来或将吸引更多锂电企业参与布局,有利于多方合作推进钠离子电池产业化进程。

钠离子电池产业链全梳理

钠离子电池产业链结构包括上游资源企业、中游电池材料及电池电芯企业。

钠离子电池产业链全梳理

上游:原材料资源

钠离子电池产业链是上游原材料。相关企业主要包括攀钢钒钛、河钢股份、建龙集团和华阳股份等;铝箔企业包括鼎盛新材、万顺新材、南山铝业和云铝股份等;氰化钠相关企业包括安庆曙光、河北诚信、重庆紫光等;二氧化锰相关企业包括湘潭电化、红星发展等。

钠电池上游资源部分厂商:

钠离子电池产业链全梳理

资料来源:国泰君安

  

中游:电池材料

钠电池中游电池材料沿袭锂电格局。

钠电池的核心优势在材料端成本,现阶段钠电池电芯成本在0.8-0.9元/Wh,相较磷酸铁锂电池暂无优势,主要受限于生产工艺不成熟、产业链不完善。

但随着工艺成熟、产业链完备,成本有望下探至0.5元/Wh以下,较磷酸铁锂电池有明显优势。

电池材料—正极

钠离子电池的正极和锂离子电池不同,主要有三种路线。分为层状氧化物、普鲁士蓝/白化合物,聚阴离子化合物。

层状氧化物为主流方向,优点为能量密度高、循环性能优异、倍率性能好,缺点为空气中稳定性差、浆料容易果冻、克容量发挥不稳定,代表公司为中科海钠、立方新能源、钠创新能源;

普鲁士蓝/白优点为成本低、合成简单、可设计性强、理论克容量和倍率性能高,缺点为除水困难、循环寿命低、实际倍率性能差、体积能量密度低、电压极化大、有热失控风险,代表公司为宁德时代、Natron Energy;

聚阴离子化合物优点为循环寿命高、理论工作电压高、热稳定性好,缺点为能量密度低、原材料成本高,代表公司为 Tiamat 、鹏辉能源。

钠离子电池产业链全梳理

钠离子电池产业链全梳理

资料来源:华福证券

电池材料—负极

负极使用无定形软碳、硬碳材料,硬碳比容量性能优越,具备开发高能量密度钠电池的潜力,但现阶段成本居高不下。

负极材料硬碳的前驱体来源、批次一致性及工艺适配性极待突破,是制约其产业化的关键一环。

目前多数负极厂积极布局硬碳路线。

从公开信息以及公司公告看,传统锂电负极公司如杉杉股份、贝特瑞、翔丰华、中科电气等公司均有硬碳材料负极的技术布局,其中杉杉股份的进展相对较快,其钠电负极材料已经实现批量销售。

非上市公司成都佰思格、珈钠能源等,已开发迭代多款负极产品,佰思格计划把产能扩大到1万吨左右,到2025年会进一步把产能扩大到5万吨,产业化布局较为积极。

相比而言,软碳前驱体成本相对低廉。

华阳股份与中科海纳绑定,采用软碳路线,通过无烟煤实现软碳生产。圣泉股份酚醛树脂产能行业领先,成本优势显著;元力股份借助活性炭工艺经验有望进入负极行业。

钠离子电池的集流体铝箔、电解液、隔膜、电池封装等均可以复用锂离子电池的产业链,产业化基础良好。

同时,钠离子在负极不会和铝反应,负极集流体可由铜替换为成本更低的铝箔。

集流体环节主要厂商包括鼎胜新材和万顺新材等;电解液头部厂商包括天赐材料、多氟多、江苏国泰、永太科技等;隔膜环节主要厂商有恩捷股份、星源材质和中材科技等。

下游:电池环节

钠离子电池产业链结构与锂电池类似,可以分为圆柱、软包、方形硬壳三大类。

其生产工艺也与锂电池高度重合,现有的锂离子电池组装生产线稍加修改后就可以用来生产钠离子电池,锂电基础完善的产业链为钠电池的产业化提供了良好基础。

钠离子电池与锂离子电池生产工艺基本类似,传统锂离子电池产线可调试转产。

来源:中国储能网

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作者 808, ab