此报告考 请务必阅读正文之后的免责条款部分 证券研究报告 钠离子电池：成本驱动，部分性能占优 新能源电池新技术之三 2023年03月15日 评级 领先大市 评级变动： 维持 行业涨跌幅比较 % 1M 3M 12M 新能源电池 -10.02 -5.84 -23.85 沪深300 -3.83 0.99 -7.47 周策 分析师 执业证书编号:S0530519020001 zhouce67@hnchasing.com 杨鑫 研究助理 yangxin13@hnchasing.com 相关报告 1 新能源电池行业点评：中科海钠发布三款钠离子电池，钠电池样车亮相2023-02-25 2 新能源电池行业2月份月报：电池产销量环比大幅下滑，原材料价格持续下跌2023-02-20 3 国内1月动力电池产量环比下降46.3%，美国动力电池市场有望打开2023-02-15 重点股票 2021A 2022E 2023E 评级 EPS（元） PE（倍） EPS（元） PE（倍） EPS（元） PE（倍） 宁德时代 6.52 69.33 12.58 35.93 18.81 24.03 买入 鹏辉能源 0.40 151.56 1.35 44.41 3.50 17.14 买入 资料来源：iFinD，财信证券 投资要点：  钠离子电池具有资源丰富、成本低的优势：与锂处于同一主族具有相似物理化学性质的钠资源非常丰富，完全不受资源和地域的限制，所以钠离子电池能够完美解决资源“卡脖子”问题。由于钠离子电池正极材料不需要用到价格较高的锂盐作为原材料，加之阴阳极集流体均可使用价格较低的铝箔，因此钠离子电池材料成本低于锂离子电池材料成本的30%以上。即使当碳酸锂价格跌至10万元/吨时，钠离子电池相对磷酸铁锂电池仍有15%左右的成本优势。  倍率性能、高低温性能优于磷酸铁锂：钠离子的溶剂化能比锂离子更低，即具有更好的界面离子扩散能力；同时，相同浓度的电解液具有比锂盐电解液更高的离子电导率，因此，钠离子电池的倍率性能更好，功率输出和接受能力更强，已公开的钠离子电池具备3C及以上充放电倍率，在规模储能调频和新能车上均能得到很好的应用。钠离子电池高低温性能较磷酸铁锂更优异，在-20°C低温下容量保持率达到90%以上，高温80°C可以循环充放使用，这将提升新能车在高温和低温环境下的续航里程达成率，降低储能系统的一次投入成本和运行成本。  层状氧化物+硬碳是当前主流方案：按正极材料分，钠离子电池主要有层状氧化物、普鲁士蓝类化合物和聚阴离子型化合物体系。层状氧化物结构类似于锂离子电池的三元材料，其因技术转化容易、能量密度高、倍率性能较好而成为当前产业化进展最快的钠离子电池体系。普鲁士体系原材料成本低廉、能量密度高且理论寿命优于层状氧化物，因此被认为是最有潜力的钠离子电池体系，但是结晶水、氰化物毒性问题是需要在规模化应用前解决的重大问题。聚阴离子正极的循环性能较好，且工作电压高，但能量密度较低，导电性、倍率性能较差，需要使用碳包覆或掺杂提高电子电导率。负极材料方面，硬碳材料具备储钠比容量较高、储钠电压较低、循环性能较好等诸多性能优势，同时具备碳源丰富、低成本、无毒环保等优势，是当前首选的钠离子电池负极材料。  钠离子电池在乘用车和储能应用前景大，市场规模有望超1800亿元：通过AB电池技术，搭载钠离子电池的电动车续航能到达到300~500km，且成本较锂离子电池更低，有望在中低端电动车上广泛-25%-15%-5%5%15%25%2022-032022-062022-092022-12新能源电池沪深300行业深度 新能源电池 此报告考 -2- 请务必阅读正文之后的免责条款部分 行业研究报告 应用。同样得益于成本优势，聚阴离子体系的钠离子电池有较好的循环寿命，在储能领域有较大的应用市场。根据我们的测算，2027年全球钠电池乘用车、电动两轮车、储能电池、电动工具装机量分别有望达到29.75、26.15、343.28、8.66GWh，按照储能电池0.45元/wh、其他电池0.5元/wh的价格进行计算，总市场有望超1800亿元。  投资建议：根据各公司的产业化进展来看，2023年将会是各大企业实现钠离子电池量产及规模化应用的元年，有望先后在二轮车、乘用车、储能领域实现逐步渗透。建议重点关注电池及正负极材料环节。推荐关注钠离子电池环节布局领先的企业：【宁德时代】、【鹏辉能源】、【孚能科技】、【传艺科技】、【维科技术】；钠电正极材料：【振华新材】、【容百科技】、【当升科技】、【德创环保】、【美联新材】、【七彩化学】；钠电负极材料：【贝特瑞】、【杉杉股份】、【圣泉集团】、【元力股份】等。  风险提示：新技术验证和测试进展不及预期；新能源汽车销量及储能装机量不及预期；原材料大幅上涨；行业相关公司产能建设不及预期；行业竞争加剧。 此报告考 -3- 请务必阅读正文之后的免责条款部分 行业研究报告 内容目录 1 钠离子电池：低成本，性能与锂电池优势互补.......................................................... 4 1.1 钠离子电池工作原理：与锂电池同为“摇椅式电池”................................................................... 4 1.2 因何而生：解决锂资源“卡脖子”问题 ............................................................................................. 4 1.3 钠离子电池优势：成本低，低温性能与倍率性能较好.............................................................. 6 1.3.1 钠离子电池成本较磷酸铁锂电池低30%................................................................................. 7 1.3.2 倍率性能优于磷酸铁锂电池 ....................................................................................................... 9 1.3.3 高低温性能优于磷酸铁锂电池................................................................................................... 9 2 技术路线：层状氧化物+硬碳是当前主流方案 ......................................................... 10 2.1 正极材料：层状氧化物进展最快，普鲁士白（蓝）潜力最大 .............................................. 10 2.1.1 层状氧化物：铜铁锰系具备明显成本优势，有望最先应用 ........................................... 10 2.1.2 普鲁士蓝类：潜力最大，结晶水问题亟待解决.................................................................. 12 2.1.3 聚阴离子型：循环寿命具有优势，未来在储能领域有广阔应用空间.......................... 14 2.2 负极材料：硬碳为主流路线............................................................................................................. 15 3 市场规模：乘用车+储能市场空间广阔.................................................................... 16 4 投资建议 ................................................................................................................ 18 5 风险提示 ................................................................................................................ 19 图表目录 图1：钠离子电池工作原理 .......................................................................................... 4 图2：国内新能车销量情况 .......................................................................................... 5 图3：国内动力电池月度装车量 ................................................................................... 5 图4：全球锂资源储量分布不均（2021年） ................................................................. 6 图5：碳酸锂价格曲线 ................................................................................................. 6 图6：地壳不同元素含量占比....................................................................................... 6 图7：碳酸钠和碳酸锂价格对比 ................................................................................... 7 图8：铜铝价格对比..................................................................................................... 8 图9：钠离子电池较锂离子电池具有明显的成本优势.................................................... 8 图10：层状过渡金属氧化物结构示意图 ......................................................................11 图11：普鲁士蓝类晶体结构图 ..............................................................