[研报PDF]煤炭开采行业专题研究:钠离子电池:后起之秀,时机已至

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  钠离子电池发展回顾:钠离子电池与锂离子电池原理相同,都属于“摇椅式电池”由正极、负极、电解液和隔膜四部分构成,其中正负极材料决定了钠电池的性能。(1)正极材料:三种主要路线:层状过渡金属氧化物、普鲁士类化合物和聚阴离子化合物,前两者产业实践更为广泛,中科海钠采用了Cu-Fe-Mn三元层状氧化物正极材料,电池能量密度达到135Wh/kg;宁德时代采用普鲁士白正极材料,电池样品能量密度达到160Wh/kg。(2)负极材料:优选碳基材料,其中中科海钠的高温裂解无烟煤负极能量密度高且成本低。(3)电解液和隔膜:技术近似锂电,但是所选材料与锂电有所区别,成本更低。(4)集流体:正负极采用铝箔,成本远低于锂电负极所用铜箔。钠离子发展历程历经三个阶段,2010年后迅速开启商业化进程。

  钠离子电池应运而起:锂电资源有限且价格高企,需要替代品钠电资源丰富价廉环保,钠离子电池应运而起。相比于锂电池,钠离子电池的最突出优势在于(1)经济性:资源丰富,提炼简单;与锂电工艺相通,容易切换复用产线;集流体等辅材成本较低。(2)安全性:内阻大,瞬时发热量小,热安全事故风险小;可放电到0V,不存在过放问题,安全运输;工作适温范围大。

  钠离子电池未来产业方向:基于钠离子的特性,未来主要发展方向为储能和低速交通。(1)储能:国家出台各项政策支持储能发展,转型新型电力系统发展储能具有必要性和重要性。电化学储能是目前应用最广泛灵活的储能形式之一,但是锂电成本高企且安全事故频发,钠电的经济性和安全性凸显,性能可满足长时储能场景,可作为优质替代。(2)低速交通:相比于铅酸电池和锂电池,钠电用于低速交通性能优越,成本较低,且更为环保。

  行业格局:目前仍是钠电商业化发展初期阶段,产业格局未定,各家纷纷布局争先,其中典型代表有中科海钠、宁德时代和钠创新能源。中科海钠2021年6月与华阳股份共同开发并投运1MVh钠离子电池储能系统;2022年7月全球首条GWh钠离子电池生产线落成,后续将落实投产二期项目。宁德时代2021年7月发布第一代钠离子电池能量密度达160Wh/kg,预期第二代超200Wh/kg,2023年形成基本产业链。钠创新能源创新铁酸钠基正极材料能量密度达130-160Wh/kg,与绍兴滨海新区签约8万吨钠离子电池正极材料项目,预计2022年内完成3000吨正极材料和5000吨电解液的投产。

  投资建议:强烈看好煤企转型的投资机会,强烈推荐煤炭转型先锋华阳股份。全国无烟煤龙头,主业尚具增量;钠电全产业链布局成型,步入收获期;新能源+储能”多头并进,转型加速推进。

  风险提示:钠离子电池技术发展不及预期;锂电池成本下降超预期;储能政策支持不及预期。

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