出品 | 妙投APP
作者 | 董必政
头图 | 视觉中国
核心看点：
因锂价高企、锂资源依赖进口，产业链将注意力转向钠离子电池，钠离子电池产业链量产在即;
正极、负极与锂电池差异较大，是后续技术突破和产业化的重点。
近日，光伏、锂电、风电等主流新能源赛道在二级市场市场的表现较为低迷。而作为新兴赛道的钠离子电池板块表现却较为抢眼，引发了二级市场的关注。
此外，钠离子电池产业链也频频传来利好。11月29日，中国工程院院士陈立泉在钠电池产业链与标准发展论坛表示，当前钠电池尚处于推广期，随着产业链的完善，技术成熟度的提高和规模效应，钠电池的成本有望低于磷酸铁锂电池20%以上，为大规模推广钠电池创造了有利的条件。
那么，推动钠离子电池发展的原因是什么呢？钠离子产业链哪些环节值得关注呢？让我们来一起探讨一下。
一、锂价攀升，钠离子有望替代
锂、钠本是化学元素周期表里的同族元素，化学性质相近。锂离子电池因能量密度较高脱颖而出得到大规模应用，而钠离子电池研发应用进程相对缓慢。在化学储能中，锂电池占比约90%左右，主要应用场景有新能源汽车动力电池、储能等，而钠电池尚未展开大规模实际的应用。
而现阶段，锂盐等原材料的价格上涨以及供应的不确定性，制约了锂电池产业链健康发展。这也让钠电池重新进入了化学储能产业的视野。
由于供需错配，锂矿开采不及预期，锂资源供不应求推动锂价不断上行。据Choice数据统计，2021年初碳酸锂价格仅为5.7万元/吨，而至2021年底，碳酸锂价格已经涨至28.5万元/吨，年内涨幅达到了400%；进入2022年，碳酸锂价格延续快速上涨，近期的价格已接近60万元/吨左右。这样一来，锂电产业链生产成本持续增加，经济效益骤减。
此外，锂的供给主要来自澳洲的锂矿、南美盐湖，以海外产能为主。我国作为全球最大的新能源汽车生产国和消费国，锂资源对外依赖度高达70%以上。因此，锂的供应对于新能源汽车产业链，显得尤为重要。然而，日前有消息称加拿大政府要求中国矿业公司撤出三家加拿大矿业公司对加矿产投资。可见，锂资源的供应仍面临诸多不确定性。
由于锂价高企、锂资源无法“自主可控”，不少企业纷纷开始将注意力转向钠离子电池。这也是二级市场资金追捧钠离子概念的原因。
钠离子电池的工作原理类似于锂离子电池，充放电主要通过钠离子在正极与负极之间的可逆迁移。由于钠离子与锂离子在半径和电子结构上有较大差异，导致钠离子电池在正负极材料、电解液和集流体材料的选择上与锂电池存在明显差异，最终使得电池性能上也有所区别。
相较锂离子电池，钠离子电池的劣势在于能量密度较低、循环性能较差。目前钠离子电池单体能量密度约为120Wh/kg，应用于电池组中能量密度约100Wh/kg，不仅远低于三元锂电池，较磷酸铁锂电池160Wh/kg以上的水平也有明显差距。因此，钠离子电池未能在新能源汽车的动力电池上进行推广。另外，钠离子电池在实际应用中一般可以达到2000左右的循环次数，其循环次数不如磷酸铁锂电池的4000~5000次。
不过，钠资源储量丰富，广泛分布在海水、地壳中，有较好的供应保障。在经济效益方面，根据知网文献数据，钠离子电池电芯成本约0.7~1元/Wh，初始总投资成本约为1.1~1.4元/Wh，低于磷酸铁锂电池1.5~2元/Wh的初始总投资成本，但较低的循环次数会导致全生命周期成本较高，故当前钠离子电池在成本端并无显著优势。但随着锂价的持续高企，钠电池规模化量产后有望降本，钠电池的经济效益将有所凸显。此外，钠离子电池在低温特性、安全性有较好的表现。
总而言之，锂价持续高企、锂资源依赖进口导致供应不稳定，是现阶段推动钠离子电池发展的直接原因。而现阶段钠离子电池性能不如锂电池，但有望在对电池性能要求较低的领域进行产业化落地，如：储能、低速电动车领域。
目前，钠电池产业链仍处于发展的初期，市场渗透率不足1%。但不少公司启动钠电池扩产计划，行业发展潜力巨大。据财通证券预测，2025年钠离子电池市场规模为398亿元，2022-2025年年复合增速超300%，市场需求直接从21年0GWh增长到25年的73.50GWh。
在钠电池产业即将迎来爆发的背景下，哪些产业链环节值得关注呢？接下来，让我们一起分析一下。
二、钠电池产业链梳理
钠电池的生产工艺与锂电池相似，其产业链可以分为正极、负极、电解液、隔膜等上游原材料厂商，中游电池厂商，储能、低速电动车等下游应用终端市场。
目前钠离子电池的研发主要聚焦于上游的正负极材料，目标是填补能量密度和循环次数的短板，是钠离子电池技术路径竞争的关键，也是后续技术突破和产业化的重点；而其他电解液、隔膜等环节和现有锂离子电池路径有较强相通性，可借力于成熟的锂电池产业链。
1. 正极
目前，钠离子电池正极的技术路线主要分为3种：层状氧化物、普鲁士蓝类化合物、聚阴离子类化合物。其中，层状氧化物兼顾了能量密度和循环寿命，结构上与锂电池的三元锂类似，是3种技术路径中产业化进度最快的；普鲁士蓝类化合物量产时结晶水控制较难，稳定性较差，技术瓶颈还需攻克；聚阴离子类化合物的循环寿命长，但能量密度低、导电性差，被看作备选方案。
（数据来源：华福证券）
综合来看，层状氧化物有望被正极材料厂商率先量产。因此，布局层状氧化物的正极材料厂商占据了先发优势，代表企业包括中科海钠（华阳股份参股）和钠创新能源（与维科技术深度战略合作）。以中科海钠的钠离子电池为例，理论能量密度能达到145Wh/kg以上，理论循环次数可达4500次以上。
从层状氧化物的产业化进度来看，中科海钠和钠创新能源均在建设规模化产线。振华新材、当升科技、容百科技等传统锂电正极企业在层状氧化物上均有布局。
2. 负极
由于钠离子半径大于锂离子，难以在石墨中有效嵌入和脱出，因此现有锂电池的石墨负极体系并不能很好地用于钠离子电池。目前，钠电池的负极多选用碳基材料，可分为硬碳、软碳、硬软复合碳。硬碳的优势主要在于储钠容量较高，但前驱体一般为生物质或其衍生物，炭化后产碳率偏低，经济性略差。软碳的优势在于成本较低，前驱体为石油化工原料，其成本低于硬碳，并且其缺陷更少，软碳的层级结构更加有序，层间距更短，因此储钠量较低。简而言之，硬碳性能好，成本高；软碳性能差，成本低。
在硬碳方面，Kuraray等国外企业技术较为成熟，硬碳价格约为18万/吨左右；而国内企业在技术上仍有一定差距，主要的负极材料厂商有杉杉股份、贝特瑞，同时宁德时代也开发出具有独特孔隙结构的硬碳材料，预计未来产业链规模化后成本有望加速下行；而在软碳领域，中科海钠技术领先，通过与华阳股份合作，创新性地使用无烟煤作为前驱体，研发出高温裂解无烟煤负极。中科海钠的无烟煤负极材料在大幅降低成本的同时，保证了较高的能量密度。
综合来看，硬碳是钠离子电池负极的主流方案，但成本较高，亟需找到成本较低的硬碳前驱体材料，产业化进度较慢，也是制约钠离子电池行业发展的主要因素。未来，需要持续关注负极硬碳降本的进程。
3. 电解液与隔膜
由于钠离子电池和锂离子电池原理类似，电解液、隔膜环节的产线也较为类似，产线切换或新建的难度较小，可实现快速规模化量产。
在隔膜环节，由于锂电池隔膜孔径大于钠离子电池，锂电池所使用的聚烯烃类聚合物隔膜能够直接应用于钠离子电池体系。因此，恩捷股份、星源材质等锂电池隔膜企业有望在钠离子电池隔膜上继续发力。
在电解液环节，钠离子电池电解质中的钠盐与锂电池的锂盐合成原理类似，如：六氟磷酸钠生产工艺与锂电池的六氟磷酸锂工艺结构类似，被认为是最具产业化前景的钠盐。多氟多、天赐材料、新宙邦等传统电解液企业均在六氟磷酸钠有量产能力。
综合来看，电解液、隔膜的环节的技术变化不大，现有的电解液、隔膜头部企业有望继续在钠电池的电解液、隔膜赛道获得较多的市场份额。
4. 电池厂商
钠电池基本上可借力于锂电成熟产业链，但正极、负极等部分材料的技术路线仍有一定的变数。因此，具备技术优势、先发优势的钠电池新玩家，以及老牌的锂电池企业均有望在钠电池占据一席之地。
目前国内钠电池产业化进程推进较快，多于22-23年实现量产。国内代表厂商包括中科海钠、宁德时代、维科技术、立方新能源（未上市）、鹏辉能源、传艺科技等。从量产规划的节奏来看，中科海钠、维科技术、传艺科技等钠电池新秀在产能布局上较为激进，企图占据先机。
而宁德时代等老牌厂商在钠离子产能的规划却较为保守。
（数据来源：华福证券）
妙投认为，在钠电池发展的早期阶段，钠离子新秀凭借技术优势、产能先发优势有望获得一定的市场份额。未来随着钠电池技术的逐步成熟，一旦宁德时代、鹏辉能源等老牌厂商将锂电池产能切换成钠电池产能，成本将成为竞争的主要因素，后起之秀将会面临较大的竞争压力。鹿死谁手，还需持续观察。
三、小结
虽然钠电池的技术路线、产业链尚不成熟，但因其成本优势、供应端可控等有望成为下一个“锂电池”。
从产业链发展的角度来看，正极、负极与锂电池差异较大，是后续技术突破和产业化的重点。因此，在正极、负极有技术优势的企业（如：中科海钠等）更容易脱颖而出，后续需关注其技术变化。对于电池厂商而言，率先布局钠电池产能的传艺科技、维科技术、华阳股份、宁德时代、鹏辉能源等有望抢占先发优势。
从二级市场的表现来看，不少钠离子概念相关上市公司出现较大幅度地上涨。资本市场之所以追捧，其原因在于对钠电池发展趋势的想象力。实际上，不少跨界钠离子的上市公司的产能还在规划中，商业模式还未验证，业绩兑现还需时间，还请投资者谨慎看待。
相对而言，开始布局的钠电池的老牌锂电池企业（如：鹏辉能源等），在商业模式、生产工艺、客户资源等方面均有积累可复用于钠电池业务，业绩增长确定性更高，可持续关注其钠离子电池的量产进度。
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