钠离子电池应用场景广泛

2021-08-04 07:03:32 来源: 大众证券报 作者:gifberg
利好

  近日,宁德时代300750)线上发布第一代钠离子电池。根据宁德时代提供的数据,其第一代钠离子电池电芯单体能量密度达到160Wh/kg,预计下一代钠离子电池能量密度能够提升至200Wh/kg;在充电性能方面,钠离子电池能够实现15分钟充电80%的高效率;在低温稳定性方面,钠离子电池在-20℃的低温条件下仍然能够保持90%以上的放电效率。

  业内人士表示,钠离子电池具有低成本、低能量密度、安全性强等特性。而且钠离子电池在低温下的容积保持率高于锂离子电池,可在低至-40℃下工作。在寒冷环境下电动车的总体性能表现也会更强。随着产业化的提速,钠离子电池是铅酸电池更好的替代品。未来电动两轮车市场上,钠离子电池前景广阔。

  事件驱动 宁德时代发布钠离子电池

  7月29日,宁德时代在线上发布会上发布钠离子电池方案,预计可以实现160Wh/kg的能量密度,并公布第二代钠离子电池能量密度目标为200Wh/kg。

  宁德时代从2015年开始研发钠离子电池,研发队伍迅速扩大;2020年6月,公司宣布成立21C创新实验室,中短期主要方向为锂金属电池、固态锂电池和钠离子电池。此次,公司推出第一代钠离子电池,采用普鲁士白/硬碳体系,单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在-20°C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上,热稳定性远超国家强标的安全要求;公司表示下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。

  在系统方面,宁德提出锂钠混搭创新方案。公司开发了AB电池系统解决方案,即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。AB电池系统解决方案既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能好的优势;以此系统结构创新为基础,可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。公司已启动相应的产业化布局,计划2023年形成基本产业链。

  长期来看,钠离子电池在资源和成本方面具备优势。在资源端,钠资源相对丰富,同时分布广泛,提炼简单;其次锂价大幅波动带来企业成本端的扰动,可能加速企业寻找性价比更高的替代品的进程;最后发展钠离子电池具备战略意义,除了锂资源外,锂电池其他环节如钴和镍也面临进口依赖以及价格大幅波动的难题,钠离子电池已经受到越来越多国家的关注和支持。

  行业前景 钠离子电池发展空间广阔

  像石油一样,锂资源已逐渐成为国家的重要战略性资源。中国将锂定位为24种国家战略性矿产资源之一。作为锂离子电池的替代产品,钠离子电池开始受到各个国家的重视,美国能源部将钠离子电池作为储能电池的发展体系;欧盟储能计划“电池2030”项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。

  电动车市场上,铅酸电池被替代已成趋势。新版《电动自行车安全技术规范》自2019年4月15日正式实施,规定电动自行车整车质量不得超过55kg,超标车型或换用质量更轻的锂电池(中低端锂电池能量密度约为铅酸电池的4倍),或申请电动摩托车目录成为机动车(消费者需要相关驾照,并且额外增加上牌费、年检费、保险费等额外费用),或退出电动车市场。目前锂电池渗透率不断提高,铅酸电池将被快速取代。

  钠离子电池具有低成本、低能量密度、安全性强等特性。而且钠离子电池在低温下的容积保持率高于锂离子电池,可在低至-40℃下工作。在寒冷环境下电动车的总体性能表现也会更强。随着产业化的提速,钠离子电池是铅酸电池更好的替代品。未来电动两轮车市场上,钠离子电池前景广阔。

  随着“十四五”期间可再生能源大批量上网,电网侧与发电侧对储能的需求愈发强烈。预计2021年、2022年、2023年风光新增装机容量分别达85.5GW、96.0GW、106.1GW,对应新增储能需求5.07GWh、12.25GWh、25.79GWh,对应增速为246.3%、141.5%、110.6%。钠离子电池在储能方面的应用已有先例。英国FARADION公司在2020年已向澳大利亚ICM公司提供了应用于储能的钠离子电池产品。钠离子电池凭借其成本优势以及储能的潜力,在未来储能市场中将占有一席之地。

  值得一提的是,近十年钠离子电池研究迎来快速发展。2010年以前,相关嵌钠材料的研究仅几十篇,2010年以后,由于各国在长期规划中开始注意到大规模储能领域,钠离子电池因为它原材料的价格低廉和储量丰富,吸引了科学工作者和企业的注意。2011年,英国FARA-DION公司成立,它是全球首家从事钠离子电池研究的公司。在这之后,美国、法国等多个国家也成立了相关公司。目前,全球从事钠离子电池研究的公司有20多家,包括松下、丰田等巨头。

  投资思路 已参与研发和布局的企业有望受益

  光大证券指出,钠离子电池在储能、电动两轮车与A00级别汽车领域均有较好的应用前景,2025年这三大领域国内电池需求将达到123GWh。储能方面,2020年国内储能装机需求合计17GWh, 预 计 到 2025年 将 达 到48GWh;两轮车方面,2020年国内两轮车电池需求约32GWh,预计到2025年将达到41GWh;A00级别汽车方面,2020年国内A00汽车动力电池需求约7GWh,预计到2025年将达到34GWh。若这三类场景均使用磷酸铁锂电池,预计2021年-2025年对应的市场空间分别为408亿元、510亿元、545亿元、532亿元、537亿元。

  同时,光大证券表示,钠离子电池作为一种新的电池技术路线,产业链包括上游资源企业、中游的电池材料及电芯企业,具体有布局钠离子电池技术的公司,如宁德时代、鹏辉能源300438)、*ST猛狮002684)、圣阳股份002580)、中国长城000066)、欣旺达300207)。持股或投资钠离子电池企业的公司,如华阳股份600348)、浙江医药600216)、新筑股份002480)。布局钠离子电池材料技术的公司,如负极材料企业翔丰华300890);正极材料企业容百科技;铝箔企业鼎胜新材603876)、南山铝业600219)、明泰铝业601677)、万顺新材300057)。钠资源公司,如中盐化工600328)、南风化工000737)、百合花603823)等。

  川财证券认为,钠电池目前成本仍需要快速下降才能支持其规模化商业应用,此外,钠离子电池的材料特性决定了其能量密度有限,很难满足长续航电动车的需求,因此预计未来钠离子很难单独用在动力电池领域,需要与锂电池搭配使用;在电动自行车、电动三轮等领域,由于对续航里程要求不高,且钠离子电池成本低,故在电动工具领域钠离子电池或能形成替代,钠离子电池的定位或是锂电池的有效补充。建议关注钠离子电池相关产业链:宁德时代、欣旺达、圣阳股份、中国长城、华阳股份等。

  开源证券则表示,未来三至五年,钠离子电池产业链会基本形成,已参与钠离子电池产品研发和布局的企业有望受益。

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责任编辑:gjl

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