鈉離子電池行業(yè)研究：產(chǎn)業(yè)化元年在即、乘儲(chǔ)能東風(fēng)而起

鈉離子電池行業(yè)研究：產(chǎn)業(yè)化元年在即、乘儲(chǔ)能東風(fēng)而起1.概述：二次電池新星、與鋰電本同末異1.1.鈉電vs鋰電：原理類似、性能差異鈉電池組成結(jié)構(gòu)、工作原理與鋰電池相似。鈉電池是一種新型二次電池，其組成結(jié)構(gòu)與鋰電池相似，主要包括正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜。鈉電池主要通過(guò)Na+在電池正負(fù)極之間來(lái)回的脫出和嵌入來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電過(guò)程。在充電時(shí)，Na+從正極材料脫出，經(jīng)過(guò)電解液和隔膜嵌入到負(fù)極材料，此時(shí)，外電路中電子從負(fù)極流向正極。鈉電池放電過(guò)程與充電過(guò)程相反。鋰電池則是通過(guò)Li+在電池正負(fù)極之間來(lái)回的脫出和嵌入來(lái)實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，因此兩者工作原理相似，均被稱為“搖椅式電池”。與鋰電相似，按照封裝方式鈉電池可劃分為圓柱、軟包裝和方形硬殼三類。鈉電池封裝方式也與鋰電池類似，可劃分為圓柱、軟包裝和方形硬殼三類。其中圓柱電池的封裝材質(zhì)為圓柱鋁殼或鋼殼，目前常見(jiàn)的圓柱鋰電池型號(hào)包括18650、21700、17490等，不同型號(hào)的電池因其內(nèi)部裝配結(jié)構(gòu)的不同在性能上有所差異；軟包電池的封裝材質(zhì)為鋁塑膜，其在安全性、重量、電池設(shè)計(jì)的靈活性等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但其成本較高，且一致性較差；方形硬殼電池的封裝材質(zhì)為方形鋁殼或鋼殼，其具有比能量較高、重量較輕的特性，但其生產(chǎn)工藝難以統(tǒng)一，一般根據(jù)產(chǎn)品尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)。由于鈉和鋰在物理化學(xué)性質(zhì)上的差異，鈉電池性能同鋰電池也存在一定差異。鈉電池在成本、低溫性能、安全性方面優(yōu)于鋰電池。其中鈉電池單位能量原料成本為0.29元/Wh，低于鋰電池的0.43元/Wh；且其在-20℃下容量保持率大于88%，而鋰電池小于70%。但鈉電池在能量密度以及循環(huán)壽命方面低于鋰電池。鈉電池的質(zhì)量能量密度、體積能量密度分別為100~150Wh/kg、180~280Wh/L，均低于鋰電池。此外，鈉電池的循環(huán)壽命大于2000次，而鋰電池的循環(huán)壽命大于3000次。1.2.組成：四大關(guān)鍵材料、發(fā)展趨勢(shì)顯現(xiàn)1.2.1.正極：三大材料并驅(qū)、層狀氧化物成熟層狀氧化物、聚陰離子和普魯士藍(lán)（白）為目前主要正極材料。電池正極材料一般需要具備比容量高、資源豐富、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及工作電壓高等特點(diǎn)，合適的正極材料可顯著提高電池的比能量。目前鈉電池正極材料主要包括過(guò)度金屬氧化物、聚陰離子、普魯士藍(lán)（白），其中過(guò)度金屬氧化物按照結(jié)構(gòu)不同又可劃分為層狀氧化物和三維隧道氧化物，當(dāng)鈉含量較高時(shí)（x>0.5），氧化物一般以層狀結(jié)構(gòu)為主。由于三維隧道氧化物材料存在首周充電比容量較低的問(wèn)題，因此目前以層狀氧化物為主。層狀氧化物技術(shù)較為成熟，具有比容量較高、倍率性能好等優(yōu)點(diǎn)。鈉電池正極材料層狀氧化物與鋰電池三元材料體系相似，因此二者生產(chǎn)路線較為類似。層狀氧化物具有可逆比容量高、能量密度高、倍率性能高、技術(shù)易轉(zhuǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，致使其成為目前主流的鈉電池正極材料，生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，但其仍存在容易吸濕、循環(huán)性能稍差等不足。按照Na+的配位類型和氧的堆垛方式可將層狀氧化物劃分為O2、O3、P2、P3，其中O3和P2更為常見(jiàn)。O3過(guò)度金屬一般以Fe、Mn、Ni為主，其電極材料比容量可達(dá)140mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為123W·h/kg。P2的過(guò)度金屬一般為Fe、Mn、Ni，具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及較高的容量保持率，其電極材料比容量約為100mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為114W·h/kg。聚陰離子具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及安全性。聚陰離子的特性與其組成結(jié)構(gòu)相關(guān)。聚陰離子化合物組成單元一般包括四面體陰離子X(jué)O4-/XO4-衍生物和多面體MeOx，其中四面體陰離子可保證結(jié)構(gòu)在金屬氧化還原過(guò)程中的穩(wěn)定性，且其內(nèi)部的X-O鍵可提高晶格中氧的穩(wěn)定性，進(jìn)而確保材料具備較高的安全性。此外，鈉電池聚陰離子型材料具有工作電壓高、熱穩(wěn)定性好、循環(huán)好等優(yōu)點(diǎn)，其不足之處在于可逆比容量低、部分含有毒元素等。常見(jiàn)的聚陰離子材料包括NaFePO4、Na4Fe3(PO4)2P2O7、Na3V2(PO4)3、Na3V2(PO4)2F3等。NaFePO4為橄欖石型，可通過(guò)化學(xué)或者電化學(xué)轉(zhuǎn)換法制成，其比容量約為140mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為120W·h/kg，其在高溫下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。Na4Fe3(PO4)2P2O7采用焦磷酸根取代磷酸根，可通過(guò)固相法合成，具有較長(zhǎng)的循環(huán)性能，其比容量約為120mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為114W·h/kg。Na3V2(PO4)3和Na3V2(PO4)2F3均為NASICON結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高、循環(huán)穩(wěn)定性可達(dá)幾千次且易于合成，比容量均為110mA·h/g，其中Na3V2(PO4)3與硬碳組成電芯的能量密度約為123W·h/kg，Na3V2(PO4)2F3與硬碳組成電芯的能量密度約為130W·h/kg，其不足之處在于采用了價(jià)格較高的V元素。普魯士藍(lán)具有能量密度高、成本低等優(yōu)勢(shì)。普魯士藍(lán)具有較大的隧道結(jié)構(gòu)，有助于鈉電池在充放電過(guò)程中Na+的脫出和嵌入，其優(yōu)勢(shì)在于工作電壓可調(diào)、可逆比容量高、能量密度高、合成溫度低等，不足之處在于存在結(jié)晶水影響循環(huán)性能。根據(jù)《鈉離子電池機(jī)遇與挑戰(zhàn)》一文中分析，目前進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證的普魯士白材料包括Na2FeFe(CN)6和Na2MnFe(CN)6，兩者具有循環(huán)穩(wěn)定性好、比容量高、成本低等優(yōu)勢(shì)，比容量均可達(dá)140mA·h/g。其中Na2FeFe(CN)6與硬碳組成電芯的能量密度約為128W·h/kg，Na2MnFe(CN)6與硬碳組成電芯的能量密度約為146W·h/kg。1.2.2.負(fù)極：無(wú)定形碳為主、硬碳趨勢(shì)明顯負(fù)極材料是決定鈉電池比能量的關(guān)鍵因素之一。正負(fù)極材料性能決定電池的比能量，因此合適的負(fù)極材料也有利于提高鈉電池的比能量。依據(jù)鋰電池負(fù)極材料的特性，得出具有應(yīng)用前景的負(fù)極材料應(yīng)具備以下特性。首先具備較高的儲(chǔ)鈉比容量；其次其脫嵌過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化要盡可能小，確保其具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性；然后負(fù)極材料應(yīng)與電解液具備良好的兼容性，不發(fā)生副反應(yīng)；之后負(fù)極材料應(yīng)具備較高的離子遷移率、電子導(dǎo)電率、較好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱力學(xué)穩(wěn)定性；最后應(yīng)具備環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。碳基材料、鈦基化合物、合金材料是目前主要的負(fù)極材料。這些材料的儲(chǔ)鈉性能都表現(xiàn)良好，但非碳基材料在循環(huán)過(guò)程中均表現(xiàn)出體積膨脹、穩(wěn)定性差、導(dǎo)電性差等問(wèn)題，因此在實(shí)際中應(yīng)用較少。而碳基材料具有研發(fā)技術(shù)成熟、來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)多樣等優(yōu)點(diǎn)，故成為鈉電池負(fù)極材料的首選，也是最有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并應(yīng)用的材料。碳基材料可劃分為石墨類和無(wú)定型碳，以無(wú)定形碳為主。石墨類材料是一種具有規(guī)則層狀結(jié)構(gòu)的碳基材料，是鋰電池的主要負(fù)極材料，其作用機(jī)理是通過(guò)鋰離子的嵌入/脫出過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)鋰過(guò)程。但由于鈉離子難以嵌入石墨層中與其形成穩(wěn)定的插層化合物，導(dǎo)致其作為鈉離子電池負(fù)極材料時(shí)儲(chǔ)鈉性能并不出色。無(wú)定形碳由于內(nèi)部微晶結(jié)構(gòu)的無(wú)序性和更大的層間距，更有利于鈉離子的嵌入脫出，因此成為鈉電池的首選負(fù)極材料。按照石墨化難易程度，無(wú)定形碳又可劃分為軟碳和硬碳。溫度在2800℃以上時(shí)可以石墨化的碳材料稱為軟碳，在2800℃以上不能石墨化的碳材料為硬碳。硬碳內(nèi)部的碳微晶排布比軟碳更加的無(wú)序，并且含有微納孔。軟碳材料在1000mA/g下循環(huán)100圈后保持率接近100%，在1000mA/g電流下釋放出114mAh/g電容。硬碳材料在30mA/g電流下循環(huán)100圈后保持305mAh/g電容，在300mA/g電流下釋放出180mAh/g電容量。相較于軟碳，硬碳具有較高的儲(chǔ)鈉容量。在高溫下，軟碳的內(nèi)部碳層之間的距離以及微晶尺寸會(huì)發(fā)生更加明顯、迅速的變化，導(dǎo)致其內(nèi)部層間距下降，進(jìn)而降低了它的儲(chǔ)鈉性能。硬碳即便經(jīng)過(guò)高溫處理，也難以出現(xiàn)石墨化的現(xiàn)象，因此表現(xiàn)出更強(qiáng)的儲(chǔ)鈉能力，用作負(fù)極可提高鈉電池的能量密度。硬碳儲(chǔ)鈉機(jī)理主要有四種：“插層-填孔”機(jī)理、“吸附-插層”機(jī)理、“吸附-填孔”機(jī)理和“吸附-插層-吸附”機(jī)理?！安鍖?填孔”機(jī)理：鈉離子嵌入平行排列的碳層的過(guò)程位于充放電曲線高電壓段，隨著嵌入離子的增加，電壓逐漸降低。鈉離子在納米級(jí)石墨微晶亂層堆垛形成的微孔中的填充過(guò)程位于充放電曲線的水平段，電壓無(wú)明顯變化?！拔?插層”機(jī)理

：充放電曲線基本無(wú)水平階段，斜坡區(qū)域容量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，表明斜坡區(qū)的儲(chǔ)鈉容量與鈉離子在碳層缺陷位點(diǎn)處的吸附有關(guān)?！拔?填孔”機(jī)理

：該機(jī)理中，硬碳儲(chǔ)鈉過(guò)程不存在插層行為，鈉離子在碳層表面、邊緣或缺陷位置的吸附發(fā)生在充放電曲線的高電壓區(qū)，鈉離子在納米孔隙中的填充發(fā)生在充放電曲線的低電壓區(qū)?！拔?插層-吸附”機(jī)理

：鈉離子在碳層缺陷部位的化學(xué)吸附產(chǎn)生1.0V-0.2V平臺(tái)容量；鈉離子在石墨烯片層間的嵌入產(chǎn)生0.2V-0.05V平臺(tái)容量；硬碳中的孔隙表面對(duì)鈉離子的吸附產(chǎn)生小于0.05V的平臺(tái)容量。1.2.3.電解液：溶劑接近鋰電、溶質(zhì)有所改變鈉電池電解液與鋰電池相似，主要包括溶劑、溶質(zhì)和添加劑：鈉電池電解液溶劑主要包括碳酸酯類和醚類：碳酸酯類溶劑可劃分為鏈狀碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯，其中鏈狀碳酸酯溶劑主要包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯（DEC）；環(huán)狀碳酸酯主要包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)。DMC具有粘度低、揮發(fā)性好、電化學(xué)穩(wěn)定性好、介電常數(shù)較高的特點(diǎn)，成為主流的電解液溶劑。此外，EC在25℃下介電常數(shù)最高，達(dá)89.78，其一般與其他有機(jī)溶劑搭配使用，有利于提高電解液的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、粘度及離子導(dǎo)電率。酶類溶劑通?？蓜澐譃樗念悾?,3-二氧戊環(huán)(DOL)、乙二醇二甲醚(DME)、二乙二醇二甲醚(Diglyme)和四乙二醇二甲醚(Triglyme)。其中DME和Diglyme的沸點(diǎn)和燃點(diǎn)相較DOL、Triglyme更高，介電常數(shù)也更高，因此它們具有更加優(yōu)越的物化性能。在鈉電池中，DME與Diglyme可產(chǎn)生溶劑化鈉共插層效應(yīng)以及Na+優(yōu)異的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，因此更適合應(yīng)用于鈉電池中。鈉電池中采用鈉鹽作為溶質(zhì)，以六氟磷酸鈉為主。鈉鹽根據(jù)陰離子的不同可分為含氟鈉鹽、含硼鈉鹽以及其他鈉鹽三類。其中含氟鈉鹽包括NaPF6、NaOTF、NaFSI、NaTFSI等；含硼鈉鹽包括NaBF4、NaBOB、NaDFOB等。目前鈉電池電解液中通常采用的鈉鹽為NaPF6，其基于LiPF6生產(chǎn)工藝制成，重置成本較低，具備良好的導(dǎo)電性，其導(dǎo)電率為7.98mS/cm，是目前的主流鈉鹽。此外，鈉電池隔膜基本沿用鋰電，主要包括PP膜和PE膜。良好的隔膜應(yīng)具有豐富的孔洞結(jié)構(gòu)、均勻的孔徑分布、合適的厚度、達(dá)標(biāo)的機(jī)械強(qiáng)度、合適的孔隙度、良好的熱傳導(dǎo)性和碘化學(xué)穩(wěn)定性，有助于促進(jìn)鈉離子傳導(dǎo)。PP膜、PE膜由于耐腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用鋰電池中。由于鈉電池技術(shù)與鋰電池一脈相承，所以目前鈉電池基本沿用鋰電池隔膜。1.2.4.集流體：兩極均用鋁箔、成本優(yōu)勢(shì)明顯集流體具備匯集電流的作用，與電池能量密度密切相關(guān)。集流體實(shí)質(zhì)上是一種存在于鋰離子電池的非活性材料，其主要用于匯集電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流，有利于對(duì)外形成較大的電流輸出。集流體的厚度與電池的能量密度密切相關(guān)，集流體越薄，電池的能量密度越高。集流體是目前鈉電池中不可或缺的組成部分，一個(gè)良好的集流體應(yīng)該具有優(yōu)良的電化學(xué)穩(wěn)定性、高電導(dǎo)率、低密度以及適當(dāng)?shù)臋C(jī)械水平等。鈉電池正負(fù)極集流體均可采用鋁箔，成本優(yōu)勢(shì)顯著。由于鈉離子較難與鋁箔發(fā)生反應(yīng)生成合金，且鋁箔具有優(yōu)良的電化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、機(jī)械性等特性，因此鈉電池正負(fù)極集流體均可采用鋁箔。鋁箔價(jià)格遠(yuǎn)低于銅箔價(jià)格，具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)，有利于進(jìn)一步降低鈉電池材料成本。1.3.產(chǎn)業(yè)鏈：工藝類似鋰電、應(yīng)用有望互補(bǔ)鈉電池生產(chǎn)工藝路線與鋰電池相似，設(shè)備兼容性較大。鈉電池技術(shù)路線基于鋰電池，兩者生產(chǎn)工藝基本類似。鈉電池生產(chǎn)工藝可劃分為三個(gè)部分：前端電極制造、后端裝配、化成分選。其中前端電極制造工序主要包括混料、涂布、輥壓、模切等；后端裝配工序主要包括疊片、焊接、真空干燥、注液等；化成分選工序主要包括預(yù)封、化成、二封、分容等。鈉電池在應(yīng)用領(lǐng)域有望與鋰電池互補(bǔ)。由于鈉電池工作原理、組成結(jié)構(gòu)與鋰電池相似，因此其具備與鋰電池相同的產(chǎn)業(yè)位置。鈉電池的上游包括正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜，其正負(fù)極材料與鋰電池有所區(qū)別。鈉電池憑借其自身的特性可應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域、兩輪電動(dòng)車以及低速電動(dòng)車領(lǐng)域，與鋰電池在應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)形成互補(bǔ)。1.4.經(jīng)濟(jì)性：低成本+高性能，經(jīng)濟(jì)效益顯著鋰資源的稀缺性導(dǎo)致碳酸鋰價(jià)格高企。鋰屬于稀有金屬，根據(jù)中科海鈉官網(wǎng)數(shù)據(jù)，鋰資源的地殼含量?jī)H為0.0065%，且75%分布在南美洲地區(qū)。鋰資源的稀缺性以及分布不均勻?qū)е绿妓徜噧r(jià)格高企，根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，截至2022年11月2日，碳酸鋰市場(chǎng)均價(jià)報(bào)55.66萬(wàn)元/噸，較2021年初上漲9.34倍，目前仍處于歷史高位。豐富的鈉資源使得鈉電池相較于鋰電池具備顯著的成本優(yōu)勢(shì)。相較于鋰資源，鈉資源地殼含量達(dá)2.75%，且分布均勻，因此鈉的成本顯著低于鋰，有助于降低鈉電池材料成本。此外，鈉電池正負(fù)極集流體均可采用鋁箔，鋁箔的成本低于銅箔，進(jìn)一步降低了鈉電池的材料成本。根據(jù)中科海鈉官網(wǎng)數(shù)據(jù)，鈉電池材料成本相較于鋰電池下降了30%-40%，具有顯著的理論成本優(yōu)勢(shì)。鈉電池綜合性能優(yōu)異。在安全性方面，鈉電池在過(guò)充、過(guò)放、短路、針刺、擠壓等測(cè)試中均不會(huì)發(fā)生起火與爆炸，具備較高的安全性。在高低溫性能方面，鈉電池在高低溫中的測(cè)試均表現(xiàn)出較好的容量保持率，具備優(yōu)異的高低溫性能。在電導(dǎo)率方面，由于Na+Stokes直徑小于鋰離子，因此較低濃度的電解液便可提供與鋰電池相同離子的電導(dǎo)率。在溶劑化方面，由于Na+比Li+更容易脫離溶劑化，因此其具備更好的界面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。此外，由于鈉電池與鋰電池具備相似的技術(shù)路線與組成結(jié)構(gòu)，因此其重置成本更低，有助于其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提速。鈉電池憑借其成本及性能優(yōu)勢(shì)有望應(yīng)用于大規(guī)模儲(chǔ)能、兩輪車、低速電動(dòng)車領(lǐng)域。鈉電池在性能以及成本方面更適用于兩輪車、低速電動(dòng)車以及大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域。性能方面，鈉電池具有更優(yōu)的寬溫性能、安全性能，雖然其能量密度較低，但能夠適配儲(chǔ)能系統(tǒng)、兩輪電動(dòng)車以及低速電動(dòng)車的標(biāo)準(zhǔn)要求。成本方面，鈉電池具有材料成本優(yōu)勢(shì)，在其技術(shù)逐漸成熟之后，整體成本優(yōu)勢(shì)將逐漸顯現(xiàn)，屆時(shí)相較于鋰電池和鉛酸電池，鈉電池將具有較高的性價(jià)比，未來(lái)有望廣泛應(yīng)用于大規(guī)模儲(chǔ)能、兩輪電動(dòng)車、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域。2.進(jìn)展：研究發(fā)展提速、量產(chǎn)爆發(fā)在即2.1.發(fā)展五十余年、進(jìn)入提速階段2.1.1.起步于上世紀(jì)，經(jīng)歷漫長(zhǎng)研發(fā)鈉電池研究起步于20世紀(jì)80年代，其發(fā)展歷程大致可劃分為三個(gè)階段：

第一階段為1980-2010年，處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。鈉電池與鋰電池在研發(fā)初始階段近乎同步。但相較于鋰電池，鈉電池由于鈉元素本身的性能導(dǎo)致其能量密度較低，且其正負(fù)極材料研發(fā)進(jìn)度慢于鋰電池。因此鋰電池率先于1991年進(jìn)入商業(yè)化階段，而鈉電池也迎來(lái)了充分的技術(shù)儲(chǔ)備期，長(zhǎng)時(shí)間處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。第二階段為2011-2016年，開(kāi)始出現(xiàn)鈉電池示范產(chǎn)品。繼2011年全球首家鈉離子電池公司Faradion在英國(guó)成立后，鈉離子電池公司不斷涌現(xiàn)，鈉電池示范產(chǎn)品逐漸進(jìn)入大眾視野。2015年鈉離子軟包電池示范，2016年小批量試制鈉離子軟包電池和圓柱電池。第三階段為2017年-至今，開(kāi)始走向?qū)嵱没瘧?yīng)用階段。2017年，國(guó)內(nèi)首家鈉離子電池公司中科海鈉成立，同年國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了首輛鈉離子電動(dòng)自行車示范。2019年國(guó)內(nèi)首座100kWh鈉離子電池儲(chǔ)能電站示范。2021年寧德時(shí)代發(fā)布第一代鈉離子電池，同年全球首套1MWh鈉離子電池光儲(chǔ)充智能微網(wǎng)系統(tǒng)正式投入運(yùn)行。在不斷探索中，鈉離子電池的應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展思路逐步清晰明了，開(kāi)啟實(shí)用化應(yīng)用的新篇章。2.1.2.國(guó)內(nèi)首家成立、加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程2017年國(guó)內(nèi)首家鈉電池企業(yè)中科海鈉成立，加速鈉電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。中科海鈉于2017年注冊(cè)成立，其依托于中國(guó)科學(xué)院物理研究所，基于長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)成果，專注于新一代儲(chǔ)能體系——鈉離子電池研發(fā)與生產(chǎn)。中科海鈉聚焦低成本、長(zhǎng)壽命、高安全、高能量密度的鈉離子電池產(chǎn)品，其潛在應(yīng)用覆蓋低速電動(dòng)車、規(guī)模儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、國(guó)家安全等領(lǐng)域。中科海鈉的成立加速了鈉電池商業(yè)化進(jìn)程。中科海鈉研發(fā)實(shí)力雄厚，研發(fā)成果突出。公司擁有國(guó)際領(lǐng)先的研究開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，以中科院物理所陳立泉院士、胡勇勝研究員為技術(shù)帶頭人，團(tuán)隊(duì)成員大多具有優(yōu)異的學(xué)術(shù)背景或豐富的新能源行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。在研發(fā)成果方面，公司在鈉離子電池研發(fā)和技術(shù)上不斷突破，擁有15項(xiàng)鈉離子電池核心專利，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。目前公司鈉電池的能量密度是鉛酸電池的3倍左右，達(dá)到145Wh/kg。目前中科海鈉已擁有圓柱和軟包鈉離子電池。中科海鈉圓柱鈉電池型號(hào)包括26650、32138。其中26650型號(hào)的鈉電池容量為2300mAh，工作溫度為-20~55℃，最大放電電流為9A；32138型號(hào)的鈉電池容量為7500mAh，工作溫度為-20~55℃，最大放電電流為24A。軟包鈉離子電池型號(hào)包括0880138和09114188，容量分別為6Ah和10Ah，兩者工作溫度均為-20~55℃，前者最大放電電流為6A，后者最大放電電流為10A。中科海鈉于2022年7月投產(chǎn)全球首條GWh鈉電池生產(chǎn)線。中科海鈉于2021年12月與安徽省阜陽(yáng)市人民政府、三峽能源與三峽資本達(dá)成合作協(xié)議，擬共同投資建設(shè)鈉電池規(guī)?；慨a(chǎn)線。該項(xiàng)目鈉電池規(guī)劃產(chǎn)能為5GWh/年，分兩期建設(shè)，其中一期1GWh生產(chǎn)線已于2022年7月在安徽阜陽(yáng)投產(chǎn)，是全球首條投產(chǎn)的GWh鈉電池生產(chǎn)線。2.2.企業(yè)加碼布局、產(chǎn)業(yè)化元年將近2.2.1.國(guó)外：多家企業(yè)布局、進(jìn)展成果顯著國(guó)外布局鈉電池領(lǐng)域的企業(yè)主要集中于英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、日本：英國(guó)方面，F(xiàn)aradion公司于2011年成立，是較早布局鈉電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，已取得較為顯著的研發(fā)成果。Faradion公司已研發(fā)出10AhNi基層狀氧化物/硬碳軟包電池樣品，其能量密度可達(dá)140W·h/kg，在80%DOD循環(huán)壽命預(yù)測(cè)超過(guò)1000次。美國(guó)方面，NatronEnergy公司研發(fā)出的高倍率普魯士藍(lán)對(duì)稱水系鈉電池在2C倍率下循環(huán)壽命可達(dá)10000次，但其體積能量密度僅為50W·h/L。法國(guó)方面，NAIADES計(jì)劃團(tuán)體已研發(fā)出氟磷酸釩鈉/硬碳18650電池，能量密度為90W·h/kg，在1C倍率循環(huán)次數(shù)達(dá)4000次。日本方面，2020年日本布局鈉電池領(lǐng)域的企業(yè)主要包括日本岸田化學(xué)、日本豐田、日本松下和日本三菱化學(xué)，其中日本岸田化學(xué)布局鈉電池電解質(zhì)材料開(kāi)發(fā)，日本豐田布局鈉電池正極材料開(kāi)發(fā)，日本松下布局鈉電池負(fù)極材料開(kāi)發(fā)，日本三菱化學(xué)則積極推動(dòng)與東京理工大學(xué)在鈉電池領(lǐng)域的合作。2.2.2.國(guó)內(nèi)：初創(chuàng)+傳統(tǒng)并驅(qū)，產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)在即國(guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)及傳統(tǒng)鋰電企業(yè)持續(xù)加碼布局鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈。目前國(guó)內(nèi)布局鈉電池領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)主要包括中科海鈉、眾鈉能源、鈉創(chuàng)能源等；傳統(tǒng)鋰電企業(yè)主要包括寧德時(shí)代、貝特瑞、杉杉股份、天賜材料、多氟多、翔豐華、鵬輝能源等。上述企業(yè)積極布局鈉電池正極材料、負(fù)極材料、電解液以及鈉電池等。正極材料方面，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已實(shí)現(xiàn)鈉電池正極材料銷售的企業(yè)包括容百科技、振華新材，其中容百科技已接到一些批量鈉電池正極材料訂單；振華新材正極材料已實(shí)現(xiàn)噸級(jí)產(chǎn)出與銷售。目前已投產(chǎn)鈉電池正極材料的企業(yè)包括眾鈉能源、華陽(yáng)股份，其中眾鈉能源百噸級(jí)正極材料線已經(jīng)于2022年3月份投產(chǎn)；華陽(yáng)股份2000噸/年鈉電池正極材料項(xiàng)目已于2022年3月投產(chǎn)。處于送樣階段的企業(yè)包括當(dāng)升科技。具有中量試生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)為廈鎢新能，已完成百公斤級(jí)的鈉電材料試生產(chǎn)工作。此外，格林美已經(jīng)做好批量生產(chǎn)鈉離子電池材料的準(zhǔn)備，七彩化學(xué)和美聯(lián)新材共同投建年產(chǎn)18萬(wàn)噸電池級(jí)普魯士藍(lán)（白）項(xiàng)目，百合花已掌握普魯士藍(lán)（白）核心技術(shù)。負(fù)極材料方面，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前布局鈉電池負(fù)極材料的企業(yè)主要包括華陽(yáng)股份、貝特瑞、杉杉股份、翔豐華、百合花等。其中華陽(yáng)股份2000噸/年鈉電池負(fù)極材料項(xiàng)目已于2022年3月投產(chǎn)；貝特瑞硬碳負(fù)極材料已開(kāi)發(fā)至第五代，可應(yīng)用于鈉電池中；杉杉股份已擁有軟硬碳方面的技術(shù)積累和量產(chǎn)能力；翔豐華高性能硬碳負(fù)極材料正在由相關(guān)客戶測(cè)試中；百合花在進(jìn)行鈉離子電池正負(fù)極材料的研究開(kāi)發(fā)。電解液方面，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前布局鈉電池電解液的企業(yè)主要包括鈉創(chuàng)能源、天賜材料、多氟多、傳藝科技等。其中鈉創(chuàng)能源已完成5000噸電解液的生產(chǎn)工藝包設(shè)計(jì)，并在已擁有鈉電池電解液量產(chǎn)技術(shù)，且具備六氟磷酸鈉量產(chǎn)能力；多氟多已具備年產(chǎn)千噸的六氟磷酸鈉生產(chǎn)能力，且公司產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)銷售；傳藝科技于9月8日發(fā)布公告稱擬設(shè)立控股孫公司江蘇傳藝鈉電新材料有限公司，并以其為投資主體擬投資建設(shè)一期5萬(wàn)噸/年、二期10萬(wàn)噸/年的鈉電池電解液項(xiàng)目。鈉電池方面，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已具備GWh鈉電池量產(chǎn)能力的企業(yè)包括中科海鈉、華陽(yáng)股份和多氟多，其中中科海鈉1GWh鈉電池生產(chǎn)線于2022年7月在安徽投產(chǎn)；華陽(yáng)股份1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線于同年9月投產(chǎn)，目前正積極推進(jìn)1GWh鈉離子電池PACK生產(chǎn)線項(xiàng)目，預(yù)計(jì)于2022年內(nèi)投產(chǎn)；多氟多控股子公司焦作新能源已具備1GWh鈉電池產(chǎn)能。目前擁有在建鈉電池生產(chǎn)線的企業(yè)包括寧德時(shí)代和傳藝科技，其中寧德時(shí)代已啟動(dòng)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化布局，預(yù)計(jì)于2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈；傳藝科技年產(chǎn)4.5GWh鈉電池各生產(chǎn)設(shè)備及裝置安裝調(diào)試進(jìn)展順利，中試生產(chǎn)即將投產(chǎn)運(yùn)行。此外，眾鈉能源、鵬輝能源、派能科技、維科技術(shù)均在積極布局鈉電池領(lǐng)域。3.應(yīng)用：下游蓄勢(shì)待發(fā)、市場(chǎng)空間廣闊3.1.儲(chǔ)能：新能源發(fā)電并網(wǎng)，帶動(dòng)需求提升“雙碳”背景下，新能源發(fā)電興起帶動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。能源消費(fèi)是我國(guó)二氧化碳的主要排放源，其中電力行業(yè)二氧化碳排放占比較大，推動(dòng)電力行業(yè)能源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。近年來(lái)，我國(guó)新能源發(fā)電新增裝機(jī)規(guī)模持續(xù)提升，2021年我國(guó)光伏發(fā)電和風(fēng)電發(fā)電新增裝機(jī)規(guī)模合計(jì)達(dá)102.5GW，2022年1-8月合計(jì)達(dá)60.61GW。由于新能源發(fā)電依賴于自然資源，因此其一般存在間歇性、波動(dòng)性的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致其與實(shí)際用電需求出現(xiàn)錯(cuò)配。儲(chǔ)能具有存儲(chǔ)釋放電能、調(diào)峰調(diào)頻的作用，可平滑不穩(wěn)定的新能源發(fā)電和提高電力系統(tǒng)的靈活性，因此配置儲(chǔ)能是解決新能源發(fā)電供需錯(cuò)配以及波動(dòng)性問(wèn)題的關(guān)鍵。新能源發(fā)電并網(wǎng)帶動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為5.7GW，同比增長(zhǎng)74.5%。目前新型儲(chǔ)能以電化學(xué)儲(chǔ)能為主。新型儲(chǔ)能主要包括鋰電池儲(chǔ)能、鉛蓄電池儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能等，其中鋰電池儲(chǔ)能、鉛蓄電池儲(chǔ)能均屬于電化學(xué)儲(chǔ)能。2021年我國(guó)鋰電池儲(chǔ)能、鉛蓄電池儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模占新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的比例分別為89.7%、5.9%，合計(jì)達(dá)95.6%。電化學(xué)儲(chǔ)能具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、可小型分散配置、充電速度快、放電功率高、系統(tǒng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，成為目前主流新型儲(chǔ)能技術(shù)。近年來(lái)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模快速增長(zhǎng)。2016-2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模從2GW增長(zhǎng)至21.2GW，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為60.3%，其中2021年同比增長(zhǎng)55.9%。2016-2020年，中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模從0.24GW增長(zhǎng)至3.27GW，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為91.5%。根據(jù)《2022儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》，2021年我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為5.1GW。新能源發(fā)電并網(wǎng)帶動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模快速擴(kuò)張。到2025年國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)30GW以上。2021年7月國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，指出“十四五”時(shí)期加快發(fā)展新型儲(chǔ)能，到2025年國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模達(dá)30GW以上。之后國(guó)家相繼出臺(tái)多個(gè)政策助力新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期階段轉(zhuǎn)入規(guī)?；l(fā)展階段。新型儲(chǔ)能發(fā)展獲得政策層面大力支持。2022年3月國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，指出到2025年使新型儲(chǔ)能具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件，并到2030年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。同年6月國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等九部門發(fā)布《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，指出明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位，創(chuàng)新儲(chǔ)能發(fā)展商業(yè)模式，明確其價(jià)格形成機(jī)制。同年8月國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購(gòu)買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，指出鼓勵(lì)發(fā)電企業(yè)通過(guò)自建或購(gòu)買調(diào)峰儲(chǔ)能能力的方式增加新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模。飛輪儲(chǔ)能作為新型儲(chǔ)能技術(shù)，公司有望受益于新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展機(jī)遇。鈉電池作為新型電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，有望受益于新型儲(chǔ)能發(fā)展。目前，技術(shù)成熟度較高的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)為鋰離子電池，其中磷酸鐵鋰電池已在儲(chǔ)能市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，其循環(huán)壽命為5-10年。鈉電池放電時(shí)間、效率以及循環(huán)壽命與鋰電池相似，且其具有較低的制造成本，未來(lái)隨著鈉電池技術(shù)的不斷成熟以及產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，鈉電池有望受益于新型儲(chǔ)能發(fā)展機(jī)遇。未來(lái)鈉電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)空間。根據(jù)CNESA預(yù)測(cè)，到2026年我國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模或?qū)⑦_(dá)到48.5GW。我們基于目前鈉電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度，疊加其技術(shù)路線沿自鋰電池，具備較高的性價(jià)比，可適配儲(chǔ)能系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，假設(shè)到2026年鈉電池儲(chǔ)能技術(shù)在新型儲(chǔ)能市場(chǎng)的滲透率為10%，其累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)4.85GW，按照1GW對(duì)應(yīng)2GWh進(jìn)行換算，可得所需9.7GWh鈉電池。根據(jù)EVTank預(yù)計(jì)的2026年鈉電池市場(chǎng)空間以及理論市場(chǎng)規(guī)模得出屆時(shí)鈉電池綜合單價(jià)約為0.41元/Wh，以此來(lái)估算，得出鈉電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)?yīng)的市場(chǎng)規(guī)模約為39.8億元。3.2.兩輪電動(dòng)車：仍處于過(guò)渡期，有望迎換車高峰新國(guó)標(biāo)提高了對(duì)兩輪電動(dòng)車的要求。國(guó)家工信部于2022年5月發(fā)布最新的《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》，《規(guī)范》指出對(duì)2019年4月15日前購(gòu)買的、不符合新國(guó)標(biāo)的兩輪電動(dòng)車實(shí)行3-5年過(guò)渡期管理，過(guò)渡期內(nèi)未上牌或過(guò)渡期滿后登記為臨時(shí)牌照的兩輪電動(dòng)車禁止上路行駛。此外，新國(guó)標(biāo)對(duì)兩輪電動(dòng)車的最大車速、整車重量、續(xù)航里程、連續(xù)輸出功率做出了新的規(guī)定。在新國(guó)標(biāo)中，兩輪電動(dòng)車最大車速不超過(guò)25Km/h，整車重量不超過(guò)55Kg，連續(xù)輸出功率需達(dá)400W。新國(guó)標(biāo)出臺(tái)刺激了兩輪電動(dòng)車的替換需求。2018-2020年，我國(guó)兩輪電動(dòng)車銷量逐年提升，從2018年的3220萬(wàn)輛增長(zhǎng)至2020年的4760萬(wàn)輛，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為21.6%，其中2020年同比增長(zhǎng)29.3%。2021年受部分地區(qū)推行新國(guó)標(biāo)過(guò)渡期節(jié)奏放緩等因素的影響，我國(guó)兩輪電動(dòng)車銷量同比下降13.9%。隨著部分地區(qū)過(guò)渡期將至，艾瑞咨詢預(yù)測(cè)2022年我國(guó)兩輪電動(dòng)車銷量將再次上行，預(yù)計(jì)可達(dá)4500萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)9.8%。目前鈉電池技術(shù)已在兩輪電動(dòng)車得到驗(yàn)證，未來(lái)前景可期。目前兩輪電動(dòng)車所使用的電池仍以鉛酸電池為主。相較于鉛酸電池，鈉電池具有能量密度較高、安全性高、低溫性能優(yōu)異等優(yōu)勢(shì)，符合電動(dòng)兩輪車對(duì)電池技術(shù)的要求。此外，相較于鋰電池，鈉電池成本優(yōu)勢(shì)、安全性以及低溫性能突出，但存在能量密度與循環(huán)壽命較低的缺點(diǎn)。未來(lái)隨著鈉電池技術(shù)的逐漸成熟，其能量密度與循環(huán)壽命有望提高。目前鈉電池技術(shù)已得到驗(yàn)證，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景可期。4.重點(diǎn)公司分析4.1.寧德時(shí)代公司為全球鋰電龍頭企業(yè)，動(dòng)力與儲(chǔ)能鋰電池市占率均為全球第一。寧德時(shí)代是全球領(lǐng)先的鋰電池系統(tǒng)供應(yīng)商，致力于為全球新能源應(yīng)用提供一流解決方案和服務(wù)。公司成立于2011年，目前已發(fā)展為全球動(dòng)力鋰電池和儲(chǔ)能鋰電池龍頭企業(yè)。動(dòng)力鋰電池方面，根據(jù)SNEResearch數(shù)據(jù)，2017至2021年公司全球動(dòng)力電池裝機(jī)量市占率從16.5%提升到32.6%，連續(xù)五年位列全球第一。儲(chǔ)能鋰電池方面，據(jù)EVTank數(shù)據(jù)，2021年公司全球儲(chǔ)能鋰電池市場(chǎng)市占率達(dá)24.5%，位居行業(yè)第一。公司電池系統(tǒng)和鋰電池材料產(chǎn)量高速增長(zhǎng)，產(chǎn)銷情況良好。截至2021年底，公司擁有產(chǎn)能電池系統(tǒng)170.39GWh、鋰電材料28.4萬(wàn)噸，2021年，公司電池系統(tǒng)產(chǎn)量為162.3GWh，同比增長(zhǎng)213.87%，2015至2021年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為100.2%；公司鋰電池正極及相關(guān)材料產(chǎn)量為23.38萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)255.86%。2021年公司電池系統(tǒng)和鋰電池材料產(chǎn)銷率分別為82.20%和121.39%，呈現(xiàn)了良好的產(chǎn)銷態(tài)勢(shì)。2021年公司營(yíng)收邁入新臺(tái)階，儲(chǔ)能業(yè)務(wù)營(yíng)收占比有所提升。2021年公司營(yíng)業(yè)收入為1303.6億元，同比增長(zhǎng)159.06%。2021年公司營(yíng)收大幅提升主要原因?yàn)樾履茉雌嚰皟?chǔ)能市場(chǎng)滲透率提升，疊加公司新建產(chǎn)能釋放。2022年上半年公司營(yíng)收為1129.7億元，同比增長(zhǎng)156.3%。2022年上半年公司動(dòng)力電池系統(tǒng)、鋰電池材料和儲(chǔ)能業(yè)務(wù)營(yíng)收占比分別為70.06%、12.10%和11.27%。隨著未來(lái)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)繼續(xù)高速增長(zhǎng)，營(yíng)收占比有望進(jìn)一步提升。2022年上半年公司毛利潤(rùn)再創(chuàng)新高，盈利能力有望恢復(fù)。2021年公司毛利潤(rùn)為342.62億元，同比增長(zhǎng)145.25%，創(chuàng)歷史新高；2022年上半年公司毛利潤(rùn)為210.98億元，同比增長(zhǎng)75.68%，再創(chuàng)新高，業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的主要原因?yàn)閲?guó)內(nèi)新能源車需求旺盛疊加政策支持拉動(dòng)儲(chǔ)能市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。受上游鋰礦價(jià)格上漲影響，2022年上半年公司毛利率為18.68%，同比有所下降。儲(chǔ)能業(yè)務(wù)毛利率同比下降較多，主要原因?yàn)閮?chǔ)能項(xiàng)目落地時(shí)間較長(zhǎng)，價(jià)格傳導(dǎo)機(jī)制較慢，對(duì)成本變動(dòng)較為敏感。隨著公司持續(xù)提升鋰礦自給率與儲(chǔ)能業(yè)務(wù)后續(xù)項(xiàng)目的簽訂，盈利水平有望恢復(fù)。2022年上半年公司歸母凈利潤(rùn)大幅增長(zhǎng)。2021年公司歸母凈利潤(rùn)為159.31億元，同比增長(zhǎng)185.34%；2022年上半年公司實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)81.68億元，同比增長(zhǎng)82.17%。公司凈利潤(rùn)規(guī)模的高速增長(zhǎng)主要受動(dòng)力電池市場(chǎng)高速增長(zhǎng)、降本控費(fèi)等因素驅(qū)動(dòng)。2022年上半年公司凈利率為8.56%，較2021年有所承壓，預(yù)期未來(lái)隨著公司持續(xù)推進(jìn)降本控費(fèi)和完善產(chǎn)業(yè)鏈一體化建設(shè)，公司盈利水平有望恢復(fù)。公司研發(fā)投入高速增長(zhǎng)，研發(fā)費(fèi)用率維持高位。2017到2021年，公司研發(fā)投入從16.32億元增長(zhǎng)到76.91億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)47.3%；2022年上半年公司研發(fā)投入為57.68億元，同比增長(zhǎng)106.44%。受營(yíng)收增長(zhǎng)較快影響，近年公司研發(fā)費(fèi)用率有所下降，但依然維持在5%以上，長(zhǎng)期維持高位。公司率先推出第一代鈉離子電池，有望于2023年實(shí)現(xiàn)鈉電池產(chǎn)業(yè)化。鈉離子的缺陷在于鈉離子體積比鋰離子更大，在充放電過(guò)程中容易造成正極材料裂變，導(dǎo)致在快速充放電過(guò)程中，鈉離子電池性能急速下降，這也是阻礙鈉離子電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。寧德時(shí)代率先解決了這一難題，并于2021年7月發(fā)布第一代鈉離子電池，第一代鈉離子電池電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達(dá)80%以上；在-20℃低溫環(huán)境中，電池也擁有90%以上的放電保持率；系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上；熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)超國(guó)家要求。公司預(yù)計(jì)鈉離子電池將于2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，4.2.華陽(yáng)股份公司為國(guó)內(nèi)無(wú)煙煤龍頭，煤礦資源儲(chǔ)備豐富。公司成立于1999年，并于2003年在上交所上市，深耕煤炭行業(yè)20余年。公司主要從事煤炭生產(chǎn)、洗選加工、銷售業(yè)務(wù)，其中煤炭產(chǎn)品以優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為主，包括無(wú)煙洗末煤、洗中塊、洗小塊、末煤等。目前公司已發(fā)展成為無(wú)煙煤龍頭企業(yè)，具備豐富的煤炭?jī)?chǔ)備資源。截至2021年末，公司在產(chǎn)、在建煤礦共計(jì)10座，其中在產(chǎn)煤礦8座，在建煤礦2座。公司8座在產(chǎn)煤礦可采儲(chǔ)量合計(jì)達(dá)154651.3萬(wàn)噸，核定產(chǎn)能為3210萬(wàn)噸/年，擁有的權(quán)益產(chǎn)能為2775.9萬(wàn)噸/年；2座在建煤礦核定產(chǎn)能達(dá)1000萬(wàn)噸/年，擁有的權(quán)益產(chǎn)能為850萬(wàn)噸/年，豐富的煤礦資源為公司可持續(xù)發(fā)展提供了充足的保障。公司積極轉(zhuǎn)型新能源，全面布局光伏、飛輪儲(chǔ)能、鈉電池三大產(chǎn)業(yè)。2021年以來(lái)公司持續(xù)加碼布局光伏、飛輪儲(chǔ)能和鈉電池領(lǐng)域。光伏方面，截至2022年7月末，公司具備4條光伏組件生產(chǎn)線。飛輪儲(chǔ)能方面，截至2022年3月，公司已累計(jì)生產(chǎn)20套飛輪儲(chǔ)能裝置。鈉電池方面，目前公司已具備各2000噸/年鈉電池正負(fù)極材料產(chǎn)能。此外，截至2022年9月末，公司1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線投產(chǎn)。2021年以來(lái)公司業(yè)績(jī)實(shí)現(xiàn)大幅提升。2021年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入380.07億元，同比增長(zhǎng)21.89%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)35.34億元，同比增長(zhǎng)134.82%。2022H1公司歸母凈利潤(rùn)再次實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，為33.23億元，同比增長(zhǎng)188.45%。2021年以來(lái)公司業(yè)績(jī)實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)主要系煤炭市場(chǎng)需求旺盛，行業(yè)景氣上行，帶動(dòng)公司主要煤炭產(chǎn)品價(jià)格同比增長(zhǎng)。同時(shí)，公司持續(xù)強(qiáng)化成本費(fèi)用管控，提升品種煤洗選能力，帶動(dòng)公司盈利水平提高。煤炭為公司主要業(yè)績(jī)來(lái)源。2017-2022H1年公司煤炭營(yíng)業(yè)收入占比均維持在93.5%以上，供電和供熱業(yè)務(wù)兩者占比合計(jì)均處于1%以下。煤炭為公司主要營(yíng)業(yè)收入來(lái)源，2022H1公司煤炭業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入為172.24億元，占比為93.95%。同時(shí)煤炭為公司主要毛利潤(rùn)來(lái)源，2017-2022H1公司煤炭業(yè)務(wù)毛利潤(rùn)占比均維持在93%以上，其中2022H1煤炭業(yè)務(wù)毛利潤(rùn)為71.6億元，占比為96.73%。在煤炭業(yè)務(wù)中，洗末煤業(yè)績(jī)貢獻(xiàn)最大。營(yíng)業(yè)收入方面，201