下载日志已记录，仅供内部参考，股票报告网 证券研究报告 电气设备与新能源行业/行业深度报告 2021年8月1日 新能车前沿技术 深度研究之二：钠离子电池 分析师：申建国 登记编号：S1220517110007 联系人：周敦伟 下载日志已记录，仅供内部参考，股票报告网 核心观点 ? 钠电池现状：1）钠离子电池原理与锂离子电池一致，均为摇椅式二次电池；2）钠离子基础研究始于20世纪70年代，发展中遇到了较多问题； 3）锂资源紧张局势凸显，钠离子电池研究开始受重视；4）已有多家厂商布局钠电池。 ? 钠电池与锂电池的比较：1）能量密度与磷铁电池差异小：其电芯单体能量密度可达160Wh/kg，已接近铁锂的水平；2）快充性能优：钠离子 相对锂离子斯托克斯直径更小，相同浓度的钠盐电解液比锂盐电解液离子电导率更高，第一电离能更小，常温下充电15分钟电量可达80%以上； 3）低温性能好：在-20°C低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率；4）安全性好：热失控过程中容易钝化失活，热稳定性远超国家强标的 安全要求；5）成本较低：钠的地壳丰度（2.6%）远高于锂（0.0065%），其价格更低，目前电池级碳酸锂的价格已上涨至约9万元/吨，钠离 子电池成本优势明显。 ? 钠电池结构变化：1)正极材料：可能采用普鲁士白或者层状氧化物路线，核心在于体相结构的电荷重排和材料表面改性设计；2）负极材料： 进展比较快的是碳基材料，采用改性硬碳，克容量 350mAh/g，整体性能指标与石墨相当；3）电解液：采用新型的电解液，主盐从六氟磷酸 锂变成六氟磷酸钠；4）负极集流体：可以从铜箔变为铝箔；5）隔膜：保持原先产品。 ? 钠电池推荐标的：宁德时代在钠电池技术突破，技术优势明显，继续保持推荐。现阶段钠离子电池技术发展仍处于早期阶段，与下游适配的电 池材料体系尚未定型，预计实现量产还需要至少18个月，宁德时代的入局会加速推动钠电池产业化进程和成本快速下降。 ? 风险提示：1）钠电池产业化进度不及预期；2）新能源车销量不及预期；3）技术路线革新。 2 下载日志已记录，仅供内部参考，股票报告网 ? 钠电池介绍 ? 钠电池与锂电池的比较 ? 钠电池工艺及材料 ? 钠电池产业链分析 目录 3 下载日志已记录，仅供内部参考，股票报告网 钠离子电池原理与锂离子电池一致 ? 钠离子电池是摇椅式二次电池，与锂离子电池原理一致。钠和锂属同一主族元素，在电池工作中均表现出相似的“摇椅式”电化学充放电行为。 钠离子电池在充电过程中，钠离子从阴极脱出并嵌入阳极，同时电子通过外部电路，嵌入阳极的钠离子越多，充电容量越高；放电时，发生相 反的过程，回到正极的钠离子越多，放电容量越高。 ? 与锂离子电池内部结构一致，钠离子置换锂离子。 与锂电池一样，钠电池主要由正极、负极、集流体、电解液和隔膜组成。由于钠离子的半径 比较大，因此阴阳极材料优先选择规律的层状结构，通过层间距的设计是钠电池性能表现的关键参数。 图表：钠电池工作原理 资料来源：Electronicsweekly，方正证券研究所 4 下载日志已记录，仅供内部参考，股票报告网 钠电池发展历时五十多年，国内外没有明显差距 ? 钠离子和锂离子电池研究均起始于20世纪70年代，由于储能需求日益增长，低成本储能电池技术的需求愈发紧迫，钠离子电池研究在近 十年内突飞猛进。 图表：钠离子电池发展历程 全球首家钠离子电 宁德时代7月发布钠 中科海钠发布第一辆 首座100kWh钠电 池公司，英国 电池，加速产业化 钠离子电动车示范 池储能示范发布 Faradion公司成立 20世纪 70年代 2010年 2011年 2015年 2015年 2017年 2018年 2019年 2021年 最早出现钠离子电 池相关研究 中科院发布软包电 池示范 交大发布国家首台 钠离子电池储能系 统 国内主要研发钠离子电 中科院在2010年开 始研发钠离子电池 ，是国内早涉及该 领域的组织机构 池的公司中科海钠成立 资料来源：方正证券研究所整理 5