2022年鈉離子電池行業(yè)分析 鈉電池優(yōu)勢(shì)明顯-商業(yè)化在即

2022年鈉離子電池行業(yè)分析鈉電池優(yōu)勢(shì)明顯_商業(yè)化在即1鈉電池優(yōu)勢(shì)明顯，商業(yè)化在即1.1鈉離子電池優(yōu)勢(shì)在于成本低、資源豐富鋰資源短缺，鈉含量豐富優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)。早在20世紀(jì)80年代，鈉離子電池就已經(jīng)被短暫研究過(guò)，但是由于當(dāng)時(shí)鋰離子電池在能量密度方面更具有明顯的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)中，因此鈉離子電池的研究工作被擱置了。近年來(lái)，由于鋰資源短缺造成鋰離子電池的成本增加，限制了其在大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，原料豐富且成本低廉的鈉再次引起了科學(xué)家們的興趣。在元素周期表中，鈉與鋰是處于同一主族且具有相似物理化學(xué)性質(zhì)的金屬元素，地球上的鈉資源儲(chǔ)量非常豐富，元素含量約為23000ppm（鋰含量?jī)H約為17ppm），豐度位于第6位，且分布于全球各地，可完全不受資源和地域的限制。所以在資源方面，鈉離子電池比鋰離子電池具有更大的優(yōu)勢(shì)。鈉離子電池結(jié)構(gòu)和原理類似鋰電池。鈉離子電池主要由兩種不同的鈉嵌入型材料（正極材料、負(fù)極材料）、電解液、隔膜等關(guān)鍵部件組成。充電時(shí)，鈉離子從正極材料中脫出，經(jīng)過(guò)電解液，隔膜，最后嵌入到負(fù)極材料；與此同時(shí)，電子經(jīng)外電路從負(fù)極流向正極。放電過(guò)程則與充電過(guò)程相反?？梢钥闯鲡c離子電池的工作原理和鋰離子電池基本類似，也是一類“搖椅式電池”。鈉離子電池正、負(fù)極材料體系在電池產(chǎn)品中起決定性因素，電解液/隔膜主要與正、負(fù)極材料體系進(jìn)行選擇匹配使用，因此，正、負(fù)極材料體系也直接決定了電池最終的性能指標(biāo)。硬碳負(fù)極的研發(fā)，鈉電池逐漸走向成熟。1970年到1980年間，整個(gè)鈉電行業(yè)處于研發(fā)階段，開(kāi)始出現(xiàn)高溫硫鈉電池以及NaMeO2正極；1980到1990年，開(kāi)始將鈉電應(yīng)用到動(dòng)力和儲(chǔ)能方面，發(fā)明了高溫鈉離子電池，但此時(shí)缺乏穩(wěn)定的負(fù)極；1990到2000年，儲(chǔ)能應(yīng)用研發(fā)逐漸減少，鈉電研發(fā)進(jìn)程放緩，轉(zhuǎn)而鈉-氯化鎳電池開(kāi)始發(fā)展；從2000年發(fā)現(xiàn)硬碳負(fù)極材料開(kāi)始，整個(gè)鈉電行業(yè)實(shí)現(xiàn)了研發(fā)突破。國(guó)內(nèi)鈉電池進(jìn)展迅速，已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化前夕。2010年，中科院開(kāi)始發(fā)現(xiàn)鈉離子電池，成為國(guó)內(nèi)最早涉及該領(lǐng)域的組織機(jī)構(gòu)；2017年，國(guó)內(nèi)首家專注于鈉離子電池開(kāi)發(fā)與制造的企業(yè)中科海納成立；2018年，中科海納首輛鈉離子電池低速電動(dòng)車亮相，同年，浙江鈉創(chuàng)新能源有限公司注冊(cè)成立；2019年，鈉創(chuàng)新能源全球首條噸級(jí)鐵酸鈉基正極材料生產(chǎn)線完工，同年，中科海納首座鈉離子電池儲(chǔ)能電站問(wèn)世；2021年，中科海納全球套1MWh鈉離子電池光儲(chǔ)充智能微網(wǎng)系統(tǒng)成功投入運(yùn)行，同時(shí)期，鈉創(chuàng)新能源發(fā)布全球首套鈉離子電池-甲醇重整制氫綜合能源系統(tǒng)，而且寧德時(shí)代發(fā)布第一代鈉離子電池，其能量密度可達(dá)160Wh/kg。1.2政策大力支持，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善鈉離子電池近年來(lái)受到了政策大力支持。鈉電池是鋰電池的有效補(bǔ)充，近年來(lái)技術(shù)也逐步成熟，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)逐步有小批量出貨。從政策層面，國(guó)家各部委以及地方政府出臺(tái)了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)多種儲(chǔ)能技術(shù)并行發(fā)展。國(guó)家開(kāi)始推動(dòng)鈉離子商業(yè)化，各項(xiàng)細(xì)節(jié)逐步完善。2021年10月12日工信部答復(fù)《關(guān)于在我國(guó)大力發(fā)展鈉離子電池的提案》中表示，鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池作為推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓艙石，是支撐新能源在電力、交通、工業(yè)、通信、建筑、軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵支撐之一。工信部表示，下一步將在“十四五”相關(guān)規(guī)劃等政策文件中加強(qiáng)布局，從促進(jìn)前沿技術(shù)攻關(guān)、完善配套政策、開(kāi)拓市場(chǎng)應(yīng)用等多方面著手，做好頂層設(shè)計(jì)，健全產(chǎn)業(yè)政策，統(tǒng)籌引導(dǎo)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?？萍疾繉⒃凇笆奈濉逼陂g實(shí)施“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)，并將鈉離子電池技術(shù)列為子任務(wù)，以進(jìn)一步推動(dòng)鈉離子電池的規(guī)模化、低成本化，提升綜合性能。2鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈建立完成，各項(xiàng)環(huán)節(jié)基本定型2.1正極：層狀氧化物綜合性能好，開(kāi)始成為主流鈉離子電池主要的正極材料有過(guò)渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)，聚陰離子等。正極材料是影響電池能量密度、循環(huán)壽命等關(guān)鍵組部件，優(yōu)秀的鈉離子正極材料應(yīng)該具備：（1）原材料成本低，制備工藝簡(jiǎn)單，更好的發(fā)揮鈉離子電池成本低的優(yōu)點(diǎn)；（2）具有氧化還原電對(duì)并且氧化還原電位夠高，有利于提高鈉離子電池的能量密度；（3）電子和離子傳導(dǎo)速率高，能實(shí)現(xiàn)快速的充放電；（4）材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，在鈉離子脫嵌過(guò)程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生相變或相變可逆性高。目前研究的最多的正極材料主要是以下三種：過(guò)渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)/白化合物，聚陰離子。過(guò)度金屬氧化物能量密度高，是當(dāng)前鈉離子電池的主流正極。過(guò)渡金屬氧化物正極材料（NaxMO2，x≤1，M=過(guò)渡金屬元素及其組合）由于其合成方便、能量密度高的優(yōu)點(diǎn)，以及與已經(jīng)商用的鋰離子電池正極材料結(jié)構(gòu)類似，所以被廣泛認(rèn)為是最有希望商業(yè)化的材料。根據(jù)分子式中鈉含量的差異，過(guò)渡金屬氧化物正極材料可分為兩類：隧道型過(guò)渡金屬氧化物（NaxMO2，x≈0.44）和層狀過(guò)渡金屬氧化物（NaxMO2，0.5≤x≤1）。隧道型氧化物正極材料，顧名思義其晶體結(jié)構(gòu)是呈隧道狀，隧道型氧化物正極雖然又穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，但是其鈉離子點(diǎn)位較少，能量密度較低。層狀氧化物正極材料NaxMO2的結(jié)構(gòu)是由MO6三棱柱/八面體組成過(guò)渡層，形成可供鈉離子脫出/嵌入的二維傳輸通道，鈉離子則會(huì)占據(jù)這些通道中的位點(diǎn)形成鈉層，具有合成工藝簡(jiǎn)單、能量密度高、優(yōu)秀的倍率等特點(diǎn)。目前層狀氧化物正極材料已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用在鋰電池領(lǐng)域，預(yù)計(jì)也會(huì)成為鈉離子電池的主流方向。普魯士藍(lán)具有較好的穩(wěn)定性，但循環(huán)壽命較差，生產(chǎn)過(guò)程不環(huán)保。普魯士藍(lán)化合物KFe[Fe(CN)6]是一種典型的立方晶體結(jié)構(gòu)，其所有的金屬離子位于立方體頂角，NaxMFe(CN)6（M=Mn、Ni、Co、Zn、Cu和Fe等）普魯士藍(lán)類似物材料由于具有開(kāi)放的三維結(jié)構(gòu)，使其具有相對(duì)優(yōu)異的倍率性能和較好的循環(huán)穩(wěn)定性。但由于其在合成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生劇毒的氰化氫，同時(shí)晶格中的配位水難除盡，嚴(yán)重影響電池的容量和循環(huán)性能。聚陰離子正極穩(wěn)定性較強(qiáng)，但成本較高。聚陰離子型正極材料擁有堅(jiān)固且開(kāi)放的三維框架，材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性非常高，因此聚陰離子型正極材料具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性與安全性能。類似LiFePO4，NaFePO4電化學(xué)性能較為優(yōu)異，但NaFePO4能量密度較低。另一類被廣泛研究是以Na3V2(PO4)3為代表的NASICON結(jié)構(gòu)材料，其具有高度開(kāi)放的框架結(jié)構(gòu)，可以為鈉離子提供了三維擴(kuò)散通道和很大的遷移間隙，具有出色的倍率性能。目前磷酸釩鈉已經(jīng)有小批量量產(chǎn)，但成本較高。2.2負(fù)極：硬碳最合適，但成本較高目前鈉離子電池使用較多的負(fù)極是硬碳、軟碳。負(fù)極材料作為鈉離子電池的核心部件之一，影響著電池首次庫(kù)侖效率、倍率性能和循環(huán)耐久等特性。目前關(guān)于鈉離子電池負(fù)極材料研究最多的是碳基材料，相比于鋰電池中的石墨負(fù)極，傳統(tǒng)的石墨材料無(wú)法滿足高儲(chǔ)鈉能力，目前可以作為鈉離子電池的負(fù)極有：硬碳、軟碳、納米纖維、石墨烯和碳納米管。硬碳是目前最適合鈉離子電池的負(fù)極。硬炭是即使在高于3000℃的溫度下也不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭囊环N炭材料。經(jīng)過(guò)了多年的研究，硬碳由于其高容量，合適的工作電勢(shì)和可持續(xù)性而成為鈉離子電池理想的負(fù)極材料，其大的層間距被認(rèn)為有利于鈉離子的嵌入和脫出，并且可逆鈉儲(chǔ)存容量在150-350mAh/g。軟碳通常作為硬碳的包覆層。軟碳為可在2800℃下石墨化的非晶態(tài)材料，軟炭材料往往具有與石墨相近的石墨微晶排列和碳層間距，因此對(duì)于具有較大離子尺寸的鈉離子來(lái)說(shuō)，軟炭材料的容量較低無(wú)法達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的需求。但是軟炭材料往往具有液相熱解的特性，并且相比于硬炭來(lái)說(shuō)，軟炭的比表面積較低。因此軟炭材料可以作為硬炭材料的包覆層，減少電極材料與電解液的副反應(yīng)，增大首次庫(kù)倫效率。2.3電解液多使用NaPF6+酯類溶劑，鋁箔成本有優(yōu)勢(shì)當(dāng)前鈉離子最常用的電解液溶劑是酯類電解液。作為電池的一個(gè)重要組成部分，電解液是電池內(nèi)部溝通正負(fù)極的橋梁，負(fù)責(zé)載流子在正負(fù)極之間的傳輸，是影響電池安全性的主要因素，對(duì)電池的能量密度、循環(huán)壽命以及倍率性能等也起著重要影響。有機(jī)電解液具有穩(wěn)定的電化學(xué)性能、很高的離子電導(dǎo)率以及較低的價(jià)格，是鈉離子電池實(shí)際應(yīng)用中最有前景的選擇之一。目前最常用的電解液可以分為醚類電解液和酯類電解液：（1）酯類電解液安全性高，具有良好的導(dǎo)電性。酯類電解液主要成分有：PC（碳酸丙烯酯）、EC（碳酸乙烯酯）、DEC（碳酸二乙酯）等，酯類電解液對(duì)于鈉鹽的溶解性較好，做電解液時(shí)可以提供良好的離子傳輸能力。并且酯類電解液的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，耐氧化，安全性高。（2）醚類電解液可以提升電池的能量密度，但穩(wěn)定性較差。醚類電解液的成分主要為DME（乙二醇二甲醚）和DOL（二氧五環(huán)）等，醚類電解液可以促進(jìn)鈉離子在炭材料層間的插入，有助于提升材料的比容量、首效和倍率性能。但是醚類電解液容易生成過(guò)氧化物，耐氧化性差，應(yīng)用時(shí)容易起火，安全性差。鈉鹽最常用的是NaPF6。鈉鹽是電解液中重要組成部分，是提供電解液中載流子的主要來(lái)源。由于鈉鹽陰離子種類繁多，且還原電位不同，導(dǎo)致鈉鹽不可避免地會(huì)參與到SEI膜的形成中，不同的陰離子對(duì)SEI膜的成分與性能具有顯著影響。鈉鹽可分為含氟鈉鹽（NaPF6、NaFSI等）和不含氟鈉鹽（NaBF4、NaClO4等）兩條路線，從熱穩(wěn)定性角度分析NaClO4>NaPF6>NaFSI，雖然NaClO4熱穩(wěn)定性最佳，但其易制爆，因此NaPF6被認(rèn)為是較常用的鈉鹽。鈉電池的正負(fù)極集流體均選用鋁箔，使鈉離子電池在成本方面更具優(yōu)勢(shì)。鋁箔是一種鋁壓延材，厚度小于0.2毫米。電池鋁箔是指鋰電池正極集流體鋁箔，既是集流體電極，又是鋰電池正極材料的載體。鋁與鋰在低電位會(huì)發(fā)生合金化反應(yīng)，鋰離子電池只能選擇銅做集流體。而鋁與鈉在低電位不會(huì)發(fā)生合金化反應(yīng)，因此鈉離子電池可以選擇更便宜的鋁做集流體。鈉離子電池正負(fù)極集流體均為鋁箔。鈉離子電池中鋁箔替代銅箔后，每KWh電池中用于制作集流體的材料成本約10%左右。3預(yù)計(jì)2030年鈉電池需求量292GW，CAGR為82%3.1儲(chǔ)能迎來(lái)黃金發(fā)展期，鈉電池具有一席之地能源革命推動(dòng)再生資源擴(kuò)張，儲(chǔ)能迎來(lái)歷史發(fā)展機(jī)遇。儲(chǔ)能是能源革命的關(guān)鍵支撐技術(shù)，是解決可再生能源大規(guī)模接入、提高電力系統(tǒng)和區(qū)域能源系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性的迫切需要。2021年，國(guó)家雙碳戰(zhàn)略的實(shí)施，大幅促進(jìn)了儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)了從商業(yè)化發(fā)展初期到規(guī)模化發(fā)展的轉(zhuǎn)變，總體上中國(guó)儲(chǔ)能的發(fā)展超出了業(yè)界預(yù)期，一是支持儲(chǔ)能的政策不斷出臺(tái)，二是儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)大幅增加，三是多種儲(chǔ)能技術(shù)取得重要進(jìn)展。中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)、中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2022》顯示，中國(guó)及全球儲(chǔ)能賽道尤其新型儲(chǔ)能保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2021年全球新增投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模18.3GW，同比增長(zhǎng)185%，其中，新型儲(chǔ)能的新增投運(yùn)規(guī)模最大，首次突破10GW，是2020年新增投運(yùn)規(guī)模的2.2倍。而截至2021年底，中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模46.1GW，同比增長(zhǎng)30%。新增投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模首次突破10GW，達(dá)到10.5GW，其中，新型儲(chǔ)能新增規(guī)模首次突破2GW，同比增長(zhǎng)54%。鋰價(jià)高企，鈉離子電池成為有力替代者。當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能具備地理位置限制小、建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì)，是主流儲(chǔ)能方式之一。目前，在電化學(xué)儲(chǔ)能中發(fā)展最為成熟的是鋰離子電池技術(shù)，但隨著電動(dòng)汽車普及和大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用，鋰離子電池或?qū)⒚媾R鋰資源緊缺的問(wèn)題。鈉離子電池由于資源豐富、成本低廉、能量轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，已成為目前儲(chǔ)能技術(shù)的研究熱點(diǎn)。鋰價(jià)高企，鈉離子電池得到國(guó)家政策支持，優(yōu)勢(shì)開(kāi)始顯現(xiàn)。2022年7月國(guó)家能源局在《征求意見(jiàn)稿》特別強(qiáng)調(diào)，中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池；選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。當(dāng)前碳酸鋰價(jià)格已經(jīng)突破50萬(wàn)元/噸，磷酸鐵鋰成本過(guò)高，企業(yè)紛紛尋找備選技術(shù)路線，而鈉離子電池是首選。發(fā)展鈉離子電池有望緩解因鋰資源短缺及分布不均引發(fā)的儲(chǔ)能發(fā)展受限的問(wèn)題，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和戰(zhàn)略意義。鈉離子電池與鋰離子電池相比，除了能量密度外，在成本、充放電倍率、低溫性能、安全性方面均不落下風(fēng)，甚至更具優(yōu)勢(shì)。鈉離子成本優(yōu)勢(shì)明顯，大規(guī)模商業(yè)化在即。在儲(chǔ)能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據(jù)初始投資的60%以上，該成本主要用于電芯購(gòu)置。鈉離子電池，相比鋰離子電池，正極材料、負(fù)極材料和集流體具有成本優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前鈉離子電池的初始容量投資在500-700元/kWh，若循環(huán)次數(shù)在6000周時(shí)，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本可實(shí)現(xiàn)0.217-0.285元/kWh；當(dāng)循環(huán)次數(shù)在8000周時(shí)，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本可下探至0.2元/kWh以內(nèi)。若能進(jìn)一步改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)和工藝，提高材料利用率，降低材料成本和制造成本，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的循環(huán)壽命，則電站的度電成本可進(jìn)一步降低，可滿足大規(guī)模儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用的要求。3.2完美解決下游痛點(diǎn)，預(yù)計(jì)2025年需求量達(dá)到61GW電化學(xué)儲(chǔ)能快速發(fā)展，2030年累計(jì)裝機(jī)達(dá)到297GW，年復(fù)合增長(zhǎng)率58%。2022年4月25日，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)發(fā)布《2022儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》：2021年，中國(guó)新增儲(chǔ)能裝機(jī)7397.9MW。其中，抽水蓄能裝機(jī)功率5262.0MW，占比71.1%；電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率1844.6MW，占比24.9%；壓縮空氣裝機(jī)功率191.1MW，占比2.55%；蓄熱裝機(jī)功率100MW，占比1.35%。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中，鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模1830.9MW，功率規(guī)模占比高達(dá)99.3%；鉛蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模2.2MW；液流電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模10.0MW；其它電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模1.52MW。報(bào)告中預(yù)計(jì)到2025年，電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)或?qū)⑦_(dá)到40GW，到2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)，新能源發(fā)電年裝機(jī)量將保持年均100GW增量，電化學(xué)儲(chǔ)能的年裝機(jī)增量將保持在12GW至15GW，預(yù)計(jì)到2030年，電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到約110GW。我們預(yù)計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能的裝機(jī)量將快于此，預(yù)計(jì)2025年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量將達(dá)到52GW，2030年累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到297GW，年復(fù)合增長(zhǎng)率在58%。此外鈉離子電池還可以廣泛應(yīng)用在電動(dòng)兩輪車、A00級(jí)電動(dòng)車以及替代鉛酸電池上。（1）電動(dòng)兩輪車穩(wěn)步增長(zhǎng)：根據(jù)EVTank數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)電動(dòng)兩輪車總體產(chǎn)量達(dá)到5443萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)12.6%，增長(zhǎng)幅度較2020年出現(xiàn)較大幅度的下滑。其中電動(dòng)摩托車產(chǎn)量為251萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)21.3%，電動(dòng)輕便摩托車產(chǎn)量為64萬(wàn)輛，同比下滑41.6%。2021年，鋰電版電動(dòng)兩輪車的產(chǎn)量為1317萬(wàn)輛，總體滲透率為24.2%，帶動(dòng)電動(dòng)兩輪車用鋰離子電池出貨量為13.1GWh，同比增長(zhǎng)21.7%。（2）A00級(jí)電車快速發(fā)展：根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示2021年A00級(jí)細(xì)分市場(chǎng)銷量為89.9萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)車型銷量為89.85萬(wàn)輛，占比接近100%。同時(shí)，在2021年新能源車銷量榜前15位中，有8款是A00級(jí)純電動(dòng)車。宏光MINIEV、奇瑞QQ冰淇淋、長(zhǎng)安奔奔作為主流的A00純電轎車產(chǎn)品之所以這些車型受到市場(chǎng)和消費(fèi)者的認(rèn)可，主要是因?yàn)橛兄鴤鹘y(tǒng)車企的生產(chǎn)模式和成熟體系，加上通用類配件等采購(gòu)鏈的優(yōu)勢(shì)。這類主流A00級(jí)產(chǎn)品的產(chǎn)品定位和目標(biāo)定位清晰。產(chǎn)品定位上，價(jià)格在3-5萬(wàn)元，且成本低、維修方便；目標(biāo)定位上，聚焦中、小型城市和縣鄉(xiāng)市場(chǎng)的女性和中老年用戶，以及家庭第二輛車，與主流新能源車型形成了差異化的產(chǎn)品格局，未來(lái)仍有巨大的成長(zhǎng)空間。當(dāng)前電動(dòng)二輪車、A00級(jí)均受到鋰電池價(jià)格高企的影響，增長(zhǎng)有所放緩，鈉電池憑借著成本的優(yōu)勢(shì)，一方面對(duì)鋰電池進(jìn)行替代，另一方面通過(guò)低成本可以助力電動(dòng)二輪車、A00級(jí)汽車的銷售。鈉離子電池有望對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行替代。由于價(jià)格便宜，且穩(wěn)定性高，鉛酸電池一直是我國(guó)兩輪電動(dòng)車主要使用的電池類型，鉛酸蓄電池滲透率達(dá)90%。相比于鋰電池，鉛酸蓄電池具有成本低、續(xù)航強(qiáng)、可回收等優(yōu)點(diǎn)，但重量大也是鉛酸蓄電池的劣勢(shì)所在。鉛酸蓄電池根據(jù)用途可以分為動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、備用電源電池、啟動(dòng)電池四類，其中啟動(dòng)電池和動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模最大，在鉛酸蓄電池中占比合計(jì)超過(guò)70%。據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2020我國(guó)鉛酸蓄電池產(chǎn)量為22736萬(wàn)千伏安時(shí)，同比增長(zhǎng)12.28%。隨著鈉離子電池的普及，有望對(duì)鉛酸電池進(jìn)行替代。預(yù)計(jì)2025年中國(guó)鈉離子電池總需求量為61GWh，到2030年總需求將達(dá)到292GWh，2022-2030年年復(fù)合增長(zhǎng)率為82.5%。4國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛布局鈉電池，產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成4.1寧德時(shí)代：主打普魯士正極，2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化寧德時(shí)代在2021年發(fā)布第一代鈉離子電池：首先在電芯單體能量密度方面，寧德時(shí)代的鈉離子電池的能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh/kg，是目前所有鈉離子電池中的最高水平；預(yù)計(jì)經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新，第二代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg；其次由于鈉離子電池的內(nèi)阻小，常溫充電15分鐘，鈉離子電池的電量就可以達(dá)到80%；致力于推進(jìn)鈉離子電池在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在正極材料方面，采用克容量較高的錳鐵普魯士白材料（160mAh/g），構(gòu)建高通量材料集成計(jì)算平臺(tái)，在原子級(jí)別對(duì)材料進(jìn)行模擬計(jì)算和設(shè)計(jì)仿真，創(chuàng)新性地對(duì)材料體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行電荷重排，對(duì)材料表面進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，解決了普魯士白在循環(huán)過(guò)程中容量快速衰減這一核心難題；在負(fù)極材料方面，公司開(kāi)發(fā)了讓鈉離子快速通行，同時(shí)具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料（350mAh/g），其具有克容量高、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)的特性。同時(shí)公司已布局無(wú)負(fù)極金屬電池技術(shù)；在電解液方面，同時(shí)開(kāi)發(fā)適配正負(fù)極材料的新型獨(dú)特電解液；在系統(tǒng)創(chuàng)新方面，開(kāi)發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方案，將鈉電池和鋰電池按一定比例（2：1）進(jìn)行混搭，通過(guò)BMS算法精準(zhǔn)控制，彌補(bǔ)了鈉電現(xiàn)階段能量密度短板，同時(shí)發(fā)揮其高功率、低溫性能好的優(yōu)勢(shì)。4.2華陽(yáng)股份：綁定中科海鈉，打造全產(chǎn)業(yè)鏈模式華陽(yáng)股份2021年開(kāi)始布局鈉電池，目前已經(jīng)形成全產(chǎn)業(yè)鏈。華陽(yáng)股份于1999年成立，是國(guó)內(nèi)最大無(wú)煙煤上市企業(yè)，品牌認(rèn)知度高。2021年開(kāi)始布局鈉離子電池，打造鈉離子電池全產(chǎn)業(yè)鏈：在鈉離子電池領(lǐng)域，公司目前布局了正負(fù)極、電芯、電池pack、電解液等細(xì)分產(chǎn)線，基本形成全產(chǎn)業(yè)鏈條。電芯、正負(fù)極和電池pack等產(chǎn)線是通過(guò)股權(quán)投資的方式跟中科海鈉合作。華陽(yáng)股份通過(guò)全資子公司山西新陽(yáng)清潔能源有限公司和間接持股中科海鈉等方式合計(jì)持有100%電芯產(chǎn)線和49%正負(fù)極產(chǎn)線；電解液方面，公司通過(guò)與多氟多合作設(shè)立公司的方式布局。目前公司間接持有電解液產(chǎn)線2.12%股份。2021年鈉離子電池持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展：3月華陽(yáng)股份受讓陽(yáng)煤智能制造基金，投資“北京奇峰”、“中科海鈉”項(xiàng)目，分別涉及飛輪儲(chǔ)能、鈉離子電池業(yè)務(wù)，其中持有中科海鈉15.56%的股權(quán)；到3月底，由華陽(yáng)股份母公司華陽(yáng)新材料與中科海鈉、開(kāi)源資產(chǎn)合作建設(shè)的山西新陽(yáng)清潔能源項(xiàng)目第一條鈉離子電池生產(chǎn)線試生產(chǎn)，該項(xiàng)目擬投資2.8億元，建設(shè)年產(chǎn)圓柱鋼殼鈉離子電芯4000萬(wàn)只、方形鋁殼鈉離子電芯400萬(wàn)只的兩條生產(chǎn)線；4月13日，公司發(fā)布公告，旗下子公司新陽(yáng)能源擬投資不超過(guò)1.4億元，與中科海鈉成立合資公司，共建鈉離子電池正負(fù)極材料4000噸，約0.8Gwh的容量，其中，正極為鈉銅鐵錳氧化物，負(fù)極為無(wú)煙煤軟碳，而華陽(yáng)股份是國(guó)內(nèi)最大的無(wú)煙煤上市公司，目前無(wú)煙煤年產(chǎn)能4170萬(wàn)噸；6月，華陽(yáng)股份與中科海納共同開(kāi)發(fā)出了1MVh鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，已正式投運(yùn)；9月，華陽(yáng)股份與多氟多、天津梧桐樹(shù)擬就六氟磷酸鈉、六氟磷酸鋰以及電解液添加劑、負(fù)極材料等項(xiàng)目展開(kāi)合作；華陽(yáng)股份持續(xù)挖掘鈉離子電池潛能：9月30日，公司發(fā)布公告，公司的全資孫公司華鈉芯能投資建設(shè)的鈉離子電芯生產(chǎn)線設(shè)備安裝調(diào)試已完成，預(yù)計(jì)建設(shè)1GWh鈉離子電池電芯及PACK產(chǎn)線，這為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)；與中科海納預(yù)計(jì)在2023年共同擴(kuò)產(chǎn)2000噸鈉離子電池正負(fù)極產(chǎn)線。4.3振華新材：正極技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，鈉電池正極已出貨振華新材專注于正極材料的研發(fā)。公司于2004年成立，自成立以來(lái)專注于鋰離子電池正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，主要提供新能源汽車、消費(fèi)電子及儲(chǔ)能領(lǐng)域產(chǎn)品所用的鋰離子電池正極材料，包括中鎳、中高鎳、高鎳、超高鎳在內(nèi)的多種型號(hào)一次顆粒大單晶鎳鈷錳酸鋰三元正極材料（NCM）。公司前瞻性布局層狀氧化物路線的鈉離子電池正極材料：目前已向主要客戶送樣和小批量出貨，截止2022年6月30日，公司已具備鈉離子電池正極材料的產(chǎn)業(yè)化條件。公司鈉離子電池正極材料是層狀氧化物路線，目前已經(jīng)升級(jí)為第二代產(chǎn)品，已向客戶送樣，同時(shí)也部分小規(guī)模產(chǎn)出并銷售。第二大產(chǎn)品相較于第一代，在克容量、首效、堿度控制上均有改善提升。振華新材正極單晶技術(shù)領(lǐng)先國(guó)內(nèi)廠商。公司于2009年推出第一代NCM523單晶三元產(chǎn)品，后續(xù)又于2016年、2017年分別推出第二、第三代NCM523單晶三元產(chǎn)品，在繼承高安全性和循環(huán)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提升比容量，降低內(nèi)阻。2018年公司推出NCM613單晶產(chǎn)品，2019年推出NCM811單晶產(chǎn)品，成為國(guó)內(nèi)較早具備高鎳一次顆粒大單晶三元正極材料批量生產(chǎn)、銷售的正極材料企業(yè)之一。相較國(guó)內(nèi)同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手具備顯著領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。憑借大單晶技術(shù)體系，公司生產(chǎn)的單晶鈉離子電池正極材料性能優(yōu)秀。公司生產(chǎn)出的單晶正極材料結(jié)構(gòu)完整，加工性能良好，在循環(huán)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)顆粒碎裂的情況，有效減少因顆粒碎裂而產(chǎn)生新的界面的情況，大單晶技術(shù)體系應(yīng)用到鈉離子電池中，有利于穩(wěn)定材料的晶體結(jié)構(gòu)，改善鈉離子電池的高溫高電壓循環(huán)性能，特別是高溫穩(wěn)定性。因此，大單晶技術(shù)體系的積累及應(yīng)用是公司鈉離子電池正極材料研發(fā)進(jìn)程較快及產(chǎn)品性能得到客戶認(rèn)可的重要保障。公司在層狀氧化物領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。除此之外，公司多年深耕于層狀氧化物領(lǐng)域，可以通過(guò)摻雜技術(shù)錨定晶格，減少相變，從而提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；通過(guò)配方和工藝調(diào)控，合成出多相共存的復(fù)合層狀氧化物，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)性能和能量密度之間的平衡；采用不同元素?fù)诫s包覆改善材料結(jié)構(gòu)，并通過(guò)溶膠凝膠法、化學(xué)沉積、機(jī)械固相法等