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钠离子专题报告 钠离子电池商业化进程加速,铝箔和纯碱有望受益 行 业 深 度 报 告 行 业 报 告 有色 X 为 P、 S 和 V 等元素 ) NaxMA MB( CN)6 zH2O ( MA 和 MB 为过渡金属离子 ) 代表性产品 NaFeO2 Na2/3MnO2 Na3V2(PO4)3、 NaFePO4 Na2MnFe(CN)6zH2O 优势 合成方便,结构简单, 比容量和电压平台较高 电压平台高,框架结构稳定,具有良好的热稳定性、安全性和循环性 比容量高 劣势 存在相变,循环稳定性较差 ,部分层状金属氧化物耐水性不佳 理论比容量较低,导电性不佳 结晶水难以除去 ,循环稳定和热稳定性有待提高 资料来源 : CNKI, 平安证券研究所 2.2 三大正极材料各存短板,改性大幅提升性能 目前主流的 过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物 材料还处于持续研发以及产业化 的过程中, 三种材料在比容量、导电、循环 等电化学性能上各有优劣, 通常 可 通过改性扬长避短。 ( 1) 过渡金属氧化物:比容量 突出 ,但稳定性较差 ( NaxMO2( 0 x 1, M为过渡金属元素 )) 是由过渡金属氧化物构成,涉及的 可变价 过渡金属主要 有 钒 (V)、 铬 (Cr)、锰( Mn)、铁( Fe)、钴( Co)、镍( Ni)和铜( Cu) ,其中又以资源较为丰富的 锰和铁的使用最为 普遍 。 图表 6 不同正极体系的钠离子电池工作电压和比容量 资料来源 : Elsevier 平安证券研究所 备注: 黄色为 层状过渡金属氧化物;蓝色 为 磷酸盐或氟磷酸盐;绿色 为 普鲁士蓝化合物 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 9 / 25 图表 7 全球探明铁矿石资源(单位:亿吨铁金属) 图表 8 全球探明锰资源量(单位:亿吨锰金属) 资料来源: Wind,平安证券研究所 资料来源: USGC,平安证券研究所 根据钠含量高低以及晶体结构,过渡金属氧化物正极分为层状过渡金属氧化物和隧道型过渡金属氧 化物,后者稳定性较好,但比容量低,市场关注度较低。层状过渡金属氧化物由 MO6八面体 分层排 列而成,钠离子位于八面体构成多层结构的层间 。根据钠离子排列的相对位置,层状过渡金属氧化 物正极分为 P型和 O型,并于 O3 型和 P2为主。 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000 2010 2012 2014 2016 2018 2020 0 2 4 6 8 10 12 14 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 图表 9 代表性层状过渡金属氧化物的晶体结构示意图 资料来源 : CNKI、 平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 10 / 25 图表 10 常见的钠离子 电池 过渡金属正极材料比较 产品名称 优点 缺点 NaMnO2 Mn 丰度高 ,理论容量高 (243 mAh/g) 存在 Jahn-Teller 畸变,充放电多阶梯状曲线,结构稳定性差,循环性能差 NaFeO2 低电压充放电平台稳定 ,电化学可逆性好 质量比容量低 , 高电位下存在不可逆相变,循环稳定性差 , NaCoO2 低电压下电化学可逆性较好 ,离子电导率高 Co 丰度极低 , 成本高 ,容量低,充放电曲线多平台 ,倍率性能差 , 高电位下循环性能差 资料来源 : CNKI、 平安证券研究所 尽管层状过渡金属氧化物钠离子电池比容量较高,但 由于钠锂子 在 嵌脱过程中, 层状过渡金属易 发 生结构变化或相转变 ,导致电池循环衰减,为此,提高稳定性 正极材料稳定性意义重大。目前 对层 状过渡金属氧化物正极的改性 主要通过 引入活性或惰性元素 参杂或取代方式, 这可 达到 减少电池运 行中层状过渡金属正极材料 结构的改变程度,提高材料导电性 的效果 。 常用的参杂元素多为 +1到 +4 价元素,如铜、氧化铝、二氧化化钛等。 ( 2) 聚阴离子 化合物: 稳定性好,比容量 较低 聚阴离子化合物正极材料(表达式 NaxMy ( XOm) n- z( M 为具有可变价态的金属离子 ; X 为 P、 S 和 V 等元素 ))是由钠、过渡金属以及阴离子 构成。其中过渡金属主要有铁、钒、钴等,而阴离子主 要包括磷酸根、焦磷酸根 、氟磷酸根和硫酸根。 图表 11 常见的聚阴离子化合物 正极材料 结构 代表物质 工作电压 ( V) 首次放电比容量 (mAh g 1) 循环性能 橄榄石 NaFePO4 PTh 2.24.0 142(0.1C) 以 0.1 C 循环 100 次的容量保持率为 93% NASICON 结构 双碳杂化保护 Na3V2( PO4)3 2.3 3.9 83.1(5C) 以 5 C 循环 5000 次的容量保持率为 92%; 以 20 C 循环 6000 次的比容量为 72.8 mAh /g, 容量保持率为 91.97% 四方 Na3V2( PO4)2F3RGO 2.0 4.0 127.5(0.2C) 以 5C 循环 500 次的比容量为 44.4 mAh /g,容量保持率为 74. 5% 斜 方 Na2FePO4F C 2.0 3.8 108.6(0.1C) 以 1C 循环 200 次的比容量为 73.8 mAh /g,容量保持率为 86.1% 三斜 Na2FeP2O7 C RGO 2.0 4.0 78(1C) 以 1C 循环 300 次的比容量为 64.74 mAh /g,容量保持率为 83% 正交 Na2CoP2O7 实际容量极低 资料来源 : CNKI、 平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 11 / 25 聚阴离子化合物 正极材料 中 阴离子结构单元通过强共价键连成的三维网络结构 , 结构稳定性好,十 分有利于钠离子的嵌 脱 , 具有 电压平台高, 良好的热稳定性和结构稳定性 , 但也存在比容量较低和 导电性偏低的缺点。 针对比容量和导电性低的问题,聚阴离子化合物 正极目前主要通过 碳 材料包覆、 氟化、参杂、不同 阴离子集团混 搭 、尺寸纳米化及形成多孔结构等方式改性。如 Nasicon 阴离子化合物正极经过改性 后,比容量和导电性有较大提升。 图表 13 改性后 Nasicon 型材料电化学性能 提升 改性方法 正极材料 工作电压 区间 /V 首圈放电比容 量 /mA h g 1 循环性能 氟化 Na2FePO4F 2 4.50 135(0.10C) 90%(第 50 圈 ) NaV(PO4)F 3 4.50 110(0.25C) 90%(第 100 圈 ) Na3V2(PO4)2F3 3 4.50 127(0.045C) 95%(第 50 圈 ) 混合聚 阴离子型 材料 Na4Fe3(PO4)2P2 O7 2 4.50 110(0.10C) 90%(第 20 圈 ) Na7V4(P2O7)4(P O4) 2.50 4.50 90(0.10C) 85%(第 30 圈 ) 掺杂 Na4Co2.4Mn0.3Ni 0.3(PO4)2P2O7 3 5 100(0.10C) 99%(第 10 圈 ) Na2Fe1/2Mn1/2 PO4F 2 3.80 110(0.10C) 75%(第 20 圈 ) 碳酸 化 Na3MnPO4CO3 2 4.50 125(0.10C) 80%(第 10 圈 ) 资料来源 : CNKI、 平安证券研究所 图表 12 NaFePO4聚阴离子化合物 的两种晶体结构 资料来源 : CNKI、 平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 12 / 25 ( 3) 普鲁士蓝类化合物: 比容量较高,稳定性存 短板 普鲁士蓝类化合物 (表达式 NaxMA MB( CN)6 zH2O( MA 和 MB 为过渡金属离子 ))是由钠 、 过 渡金属和氰根构成的化合物。 普鲁士蓝化合物正极材料拥有 面心立方 晶体结构 ,过渡金属离子与 氰 根离子 形成六配位, 钠 离子处于三维通道结构和配位孔隙中 , 为可逆嵌脱提供了 良好的 迁移通道 。 普鲁士蓝类化合物正极材料具有 较高的比能量,但 晶体骨架中存在 较多的空位和大量结晶水,可能 在电池循环过程中 发生 结构坍塌 或晶体水与钠离子竞争, 削弱 正极材料 稳定性和循环性能 。 为了克 服普鲁士蓝类化合物的缺陷 。 目前 普鲁士蓝类化合物正极材料 改进的方法有采用纳米结构、表面包 覆、金属元素 参杂 、 改进 合成工艺降低配位水和空位等。 图表 15 常见普鲁士蓝类化合物正极 材料 电化学性能 材料 工作电压 ( V) 首次放电比容量 (mAh g 1) 循环性能 Na4Fe(CN)6 2 4.50 120 80%(第 280 圈 ) Na2MnFe(CN)6 2 4 150(0.10C) 75%(第 500 圈, 1C) KxFeyFe(CN)6z/nH2 O 2.40 3.40 50(1.00C) 98%(第 20 圈 ) KxNayMnFe(CN)6 2 4.20 133(20mAg1) 57%(第 100 圈 ) Na1.72MnFe(CN)6 2 4.20 132(0.05C) 95%(第 30 圈 ) 资料来源 : CNKI、 平安证券研究所 2.3 产业化推动正极材料的成熟提高及成本下降 ,过渡金属受益较确定 目前钠离子电池尚处于产业化的 前期 阶段, 全球主要的钠 离子 电池研发和生产企业电池体系各具特 点,其中正极技术路线分化明显,层状过渡金属氧化物、阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物均有采 用。短期内由于钠离子电池产业化程度较低,钠离子电池材料成本的优势并没有提到充分体现。预 计未来通过正极材料的改性,钠离子电池性能有望继续提高, 正极材料成熟度有望显著提升, 同时 通过 生产规模化,钠离子正极材料成本将出现较大的下降。 图表 14 普鲁士蓝类化合物的晶体结构图 资料来源 : CNKI、 平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 13 / 25 我们认为由于三大正极材料体系都需包含可变价的过渡金属,未来钠离子电池产业发展对过渡金属 需求的推动较为明确,其中资源较丰富的锰和铁尤其值得关注。 图表 16 主要钠离子电池公司产业化情况 公司 国家 电池体系 性能参数 路线优势 路线短板 FARADION 英国 层状氧化物 /硬碳 有机电解液体系, 10Ah 软包电池 能量密度 140 Wh/kg, 80% DOD 循环寿命 1000 次 与现有锂离子电池生产 工艺兼容 成本优势不明显, 有 机体系存在安全隐患 Natron Energy 美国 普鲁士蓝水系电解 液体系 能量密度 50Wh / L , 2 C 循 环 10000 次 水系电解液体系安全性 高, 高倍率性能优异 能量密度低, 生产工 艺复杂 NAIADES 法国 氟磷酸钒钠 /硬碳 / 有机电解液体系, 1Ah18650 型电池 能量密度 90 Wh/kg, 1C 循 环寿命 4000 次 循环寿命长, 与现有锂 离子电池生产工艺兼容 电极材料涉及钒和氟 元素,毒性大,体系能 量密度低,成本较高, 存在安全隐患 钠创新能源 中国 层状氧化物 /硬碳 / 有机电解液体系, 软包电池 能量密度 120W h / k g, 循环 寿命 1000 次 与现有锂离子电池生产 工艺兼容 成本优势不明显, 有 机体系存在安全隐患 中科海钠 中国 层状氧化物 /无 定型碳 /有机电 解液体系,软包 电池 能量密度 135W h / kg, 循环 寿命 2000 次 与现有锂离子电池生产 工艺兼容 成本优势不明显, 有 机体系存在安全隐患 宁德时代 中国 普鲁士蓝类化合物 /硬碳 能量密度 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 2023 年将形成基本产业链 资料来源: 迪赛顾问, CNKI, 平安证券研究所 三、 钠离子电池将 促进 电池铝箔需求增长 图表 17 钠离子电池的材料成本优势明显 资料来源 :中科海钠 官网 、 平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 14 / 25 3.1 铝箔独占 钠电池集流体, 性能要求预计与锂电铝箔接近 电池集流体 是将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流 的电池部件,此外它还 充当电池活性材料的载体 ,对电池的性能有 较大 影响 。目前锂电池的正负极的集流体分别是铝箔和 铜箔。由于 钠离子不会与铝形成合金 ,因此钠离子电池的正负极的集流体均可以使用成本更低的铝 箔。 根据中科海钠,相比锂离子电池,由于正负极集流体采用铝箔,钠离子电池中集流体成本占比 仅为 4%,远低于锂离子电池的 13%。 我们判断,钠离子电池集流体铝箔与锂电池基本相同,性能要求基本接近。相比普通的铝箔,作为 电池集流体 铝箔 要求 较 高,其中厚度 要求控制在 1050 微米, 部分电池厂甚至使用 8 微米的铝箔 。 同时电池集流体还要求 具有 较低的粗糙度、更好的导电性、拉伸强度、伸长率 ,此外对产品的一致 性和稳定性也有较高的要求 。因此, 电池 铝箔 对设备和工艺的要求较高,具有一定的进入壁垒。 图表 19 电池铝箔集流体的性能要求 项目 技术要求 种类 1 系(工艺纯铝)、 3 系列(铝锰系)、 8 系列(铝和其他不常见金属) 纯度 98%以上 厚度 ( m) 925 表面状态 单面光或者双面光 机械性能 良好的 拉伸强度和 延伸 率 工艺路线 铸轧、热轧 资料来源 : CNKI, 钜大电子, 平安证券研究所 图表 18 钠离子电池的正负极 集流体 均为铝箔 资料来源 :中科海钠官网 、平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 15 / 25 3.2 钠离子电池推升电池铝箔需求增长,龙头企业具先发优势 中国是全球铝箔产销大国, 铝箔产品齐全 ,具备 完整 的产业链,为电池铝箔的生产奠定了良好的基 础。根据中国有色金属加工协会, 2020 年中国铝箔产量 415 万吨,同时 中国 也是铝箔的出口大国, 2020 年向全球各地出口铝箔 123 万吨。在国内需求方面, 2020 年中国铝箔的需求接近 300 万吨, 应用领域分布在包装、空调、电子、电池等领域。 图表 20 电池铝箔铸轧生产工艺 资料来源 : CNKI、平安证券研究所 图表 21 电池铝箔 热 轧生产工艺 资料来源 : CNKI、平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 16 / 25 图表 23 中国铝箔进出口量(万吨) 图表 24 2020 年中国铝箔的下游分布 资料来源: 智研咨询 、平安证券研究所 资料来源: 智研咨询 、平安证券研究所 在电池铝箔附加值较高的产品,中国也取得了长足进展, 2020年电池铝箔(主要是锂电铝箔)的产 量达到 7 万吨,涌现了鼎胜新材、南山铝业为代表的电池铝箔龙头企业。 由于钠离子电池铝箔性能 要求和锂离子电池接近,并且拥有较高的技术门槛。 我们认为电池铝箔龙头企业将受益 未来 钠 离子 电池发展,继续拥有先发优势。 图表 25 钠离子电池潜在市场预计 ( GWH) 图表 26 钠离子电池铝箔潜在的市场空间预计(万吨) 资料来源: Wind、 平安证券研究所 资料来源: Wind、 平安证券研究所 0 20 40 60 80 100 120 140 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 出口 进口 包装箔 , 51.8%空调箔 , 22.9% 电子箔 , 2.4% 电池箔 , 1.7% 其他 , 21.2% 0 50 100 150 200 250 300 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 0 5 10 15 20 25 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 图表 22 中国铝箔的产量和消费量(万吨) 资料来源 :中国有色金属加工工业协会,华经产业研究院,智研咨询 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 产量 消费量 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 17 / 25 未来钠离子电池发展将极大推升电池铝箔需求。根据平安电新组预测,在储能、低速交通工具和部 分低续航电动汽车领域实现替代下, 2025 年钠离子电池的潜在的市场容量约为 250GWH。目前锂 电池铝箔的单位用量 300700 吨 /GWH,由于钠电池和锂电池铝箔较为接近,且正负极集流体均采 用铝箔,我们按 800 吨 /GWH 测算,则钠离子电池铝箔 2025 年的潜在市场需求可达 20 万吨。 四、 钠离子电池 预计将促进纯碱的需求增长 钠离子电池的商业化对正极材料上游的有色金属和化工产品影响很大,但是由于目前采用哪种正极 材料体系还没有定论,所以最终的影响带有一定的不确定性 ,例如若商业化以后采用聚阴离子体系 和普鲁士蓝体系的正极材料 ,则有可能会对磷酸等磷化工产品或者氰化物起到一定的市场驱动作用。 唯一确定的是正极材料不论采用哪种体系, 钠元素一定有其来源 ,目前实验室中合成钠离子电池用 正极材料,钠的来源十分广泛,包括碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠、草酸钠、 柠檬酸钠、硝酸钠、 氢 氧化钠甚至偶见 关于 金属钠 的讨论 ,但是大规模工业生产对于成本、工艺安全性、酸碱性都有一定 的要求,我们认为最有可能成为工业生产原料的还是碳酸钠(即纯碱),其他材料因为成本、安全性 或物化指标的原因,或多或少存在一定的缺陷 (当然也不排除通过技术手段可以解决上述问题) 。 4.1 钠离子电池有望成为碳酸钠(纯碱)的新兴应用领域 碳酸钠价格远低于碳酸锂是钠离子电池成本竞争力的主要原因之一, 目前 碳酸锂价格 大约在 8-9 万 元 /吨,碳酸钠价格仅为 2000元 /吨,约为碳酸锂价格的 1/40-1/50;此外正极材料的金属元素、负极 材 料和电解液等预计也具有一定的成本优势。 根据中科海钠官网数据,使用 NaCuFeMnO/软碳体系 的钠电池的正极材料成本仅为磷酸铁锂 /石墨体系的锂电池正极材料成本的 40%,而电池总的材料成 本较后者降低 30%-40%。 图表 27 碳酸锂和碳酸钠 价格 对比 (元 /吨) 资料来源 : Wind,平安证券研究所 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 120,000 140,000 160,000 180,000 2016-08-22 2017-08-22 2018-08-22 2019-08-22 2020-08-22 现货价 :碳酸锂 (电池级 ):国内 现货价 :纯碱 (轻质 ):国内(右轴) 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 18 / 25 根据 平安证券电新组前期发布的报告 巨头入场摇旗“钠”喊,技术路线面临分化 ,钠离子电池有 望率先在对能量密度要求不高、成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域 实现替代和应用。暂不考虑电池系统层面的改进(如锂钠混搭)对应用场景的拓展, 2019年全球储 能、两轮车和 A00车型装机量分别为 14/28/4.6GWh,预计到 2025年三种场景下的电池装机量分别 为 180/39/31GWh,对应 2025 年钠离子电池潜在市场空间为 250GWh。 通过不同正极材料的工作电压和首次放电容量可以容易地得到正极材料的能量密度,以此 来粗略估 算钠离子电池商业化之后新增的纯碱需求,如下表所示, 根 据不同的正极材料体系(未考虑电解质 中的钠离子), 2025年 250GW/h的电池市场空间对应大约 14-72万吨电池级碳酸钠新增需求。 需要 指出的是,正极材料的工作电压受到不同负极材料和电解质的影响,同时由于存在循环衰减,首次 放电容量往往也大于电芯全生命周期的平均放电容量,因此我们的计算结果与实际的情况存在少量 的差距。 图表 28 钠离子电池对应纯碱的市场空间测算 2019A 2020A 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 储能( GWh) 14 21.5 37 73 102 135 180 分布式电站配储能装机 7 11 19 37 56 76 98 集中式电站配储能装机 2 4 6 13 20 27 40 通信基站储能装机 5 7 12 23 26 32 42 电动两轮车( GWh) 28 31.5 37.8 43.5 47.8 43 38.7 销量(万辆) 4000 4500 5400 6210 6831 6148 5533 单车带电量( kWh) 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 A00车型( GWh,国内为主) 4.64 6.08 14 21 24.7 28.52 30.8 销量(万辆) 23.2 30.4 70 105 123.5 142.6 154 单车带电量( kWh) 20 20 20 20 20 20 20 合计( GWh) 46.6 59.1 88.8 137.5 174.5 206.6 249.5 所需正极材料质量(万吨) NaFeO2 体系 14 18 27 42 53 63 76 NaMnO2 体系 8 11 16 25 31 37 45 Na3V2(PO4)3 体系 11 14 22 34 43 51 61 NaFePO4 体系 12 15 23 35 45 53 64 Na2MnFe(CN)6 体系 10 13 20 31 39 46 55 折合碳酸钠需求量(万吨) NaFeO2 体系 13 17 26 40 50 60 72 NaMnO2 体系 9 11 16 25 32 38 46 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 19 / 25 Na3V2(PO4)3 体系 3 3 5 8 10 12 14 NaFePO4 体系 7 9 14 21 27 32 39 Na2MnFe(CN)6 体系 4 5 7 11 14 17 20 资料来源: Wind、乘联会、高工锂电、平安证券研究所 4.2 充足的纯碱资源为钠离子电池的发展提供必要条件 纯碱是常用的大宗化工原料之一,技术路线成熟, 纯碱的生产工艺主要有天然碱法、氨碱法与联碱 法,三种生产工艺在国内的产能占比分别为 6%、 45%和 49%。天然碱法的生产原料主要是天然碱 矿,生产工艺简单,成本低 , 我国天然碱法生产主要集中在河南和内蒙古。 氨碱法最早为比利时人 索尔维研发,目前仍是我国纯碱的生产工艺之一,但是三废排放较大 。 联碱法是我国化学工业的先 驱侯德榜博士发明,目前已经成为我国占比最高的纯碱生产工艺。 纯碱的消费主要是玻璃领域,其中平板玻璃 、 日用玻璃和光伏玻璃分别占比 45%、 17%和 8%。虽 然钠离子电池预计会给纯碱带来新型的消费领域,但是相对于近 3000万吨的年消费量微乎其微,因 此钠离子电池用的纯碱会是纯碱市场的价格接受者而非主导者,纯碱价格受玻璃行业主导的定价机 制预计不会发生大的变化。 图表 29 纯碱生产技术路线 资料来源 : CNKI、平安证券研究所 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 20 / 25 图表 30 国内纯碱需求量(万吨) 图表 31 纯碱 消费结构 资料来源: Wind,平安证券研究所 资料来源: Wind、 平安证券研究所 国内充足的纯碱产能为钠离子电池的发展提供了必要的先决条件, 截止 2021 年 8 月份,我国的纯 碱产能已经达到 3400多万吨,约占全球的 50%左右,整体开工率大约在 80-90%区间,纯碱主要在 国内销售 ,每年大约有 100 多万吨的出口量 。 五、 重点公司介绍 5.1 鼎胜新材: 率先切入电池铝箔,客户基础良好 公司从事铝板带箔的研发和生产,铝箔规模位居前列。公司 主要产品 有 空调箔、单零箔、双零箔、 铝板带、新能源电池箔等,广泛应用于绿色包装、家用、家电、锂电池、交通运输、建筑装饰等多 个领域。 截止 2020年底,公司拥有铝箔产能约 89万吨,主要分布在公司 镇江本部、子公司五星铝 业和杭州鼎福铝业公司。 2019 年底随着对联晟新材收购完成,公司新增较多的铝卷产能。 2,100 2,200 2,300 2,400 2,500 2,600 2,700 2,800 消费量 平板玻璃 45% 日用玻璃 17% 光伏玻璃 8% 硅酸盐 5% 焦亚硫酸钠 5% 其他 20% 图表 32 我国纯碱产能(万吨) 资料来源 :公司官网 2,900 3,000 3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 产能 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 21 / 25 公司在行业内率先切入电池铝箔领域, 目前已快速发展成为国内锂电池用铝箔龙头企业 , 2020年电 池铝箔的产量约 2.4 万吨。公司电池铝箔客户涵盖了国内主要的储能和动力电池生产厂商, 客户 包 括比亚迪集团、 CATL 集团、 ATL集团、 LG新能源、合肥国轩高科动力能源有限公司、银隆新能源 股份有限公司以及微宏动力系统(湖州)有限公司等。 图表 33 公司 铝加工 产品产量(万吨) 图表 34 公司主营业务收入构成( 2020年) 资料来源: Wind, 平安证券研究所 资料来源: Wind, 平安证券研究所 图表 35 公司 电池铝箔 产量(万吨) 图表 36 公司电池铝箔毛利率 资料来源: Wind,平安证券研究所 资料来源: Wind, 平安证券研究所 5.2 南山铝业 :产业链完整,电池铝箔持续发力 公司自成立以来,不断健全产业链,向上下游延伸,深耕铝行业,改良、精化上游生产工艺,研发、 突破下游产品技术,在 45 平方公里范围内形成了一条铝加工全产业链 , 构建了以电力、氧化铝、 电解铝、铝挤压材、铝压延材、锻造及铝精深加工为主体的产业链经营模式。 公司产品种类齐全, 主要用于加工航空板、汽车板、新能源车用铝材、高速列车、铁路货运列车、船舶用中厚板、罐车、 箱车、城市地铁、客车、电力管棒、铝箔坯料、高档铝塑复合板、动力电池箔、食品软包装、香烟 包装、医药包装、空调箔、罐料、高档 PS 版基、幕墙、铝合金门窗、集装箱以及大型机械等。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2015 2016 2017 2018 2019 2020 空调箔 , 30.9% 单零箔 , 19.8% 双零箔 , 18.3% 普板带 , 16.7% 电池箔 , 5.3% 其他 , 9.0% 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 2015 2016 2017 2018 2019 2020 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 22 / 25 公司 现有铝箔产能约 7 万吨, 重点开发电池箔市场,特别是扩大宁德时代、比亚迪、中航锂电等重 点客户的供货比例,成为 了 国内电池箔产品核心供应商之一 ,并 以高标准稳定供货,取得了客户的 广泛认可 。 同时公司 加快铝塑膜箔产品研发,推动铝塑膜的进口替代,加快向动力领域渗透。 2020 年 公司 1100 合金 12 及 15 已通过认证,具备批量供货条件,为终端客户进一步提高电池能 量密度 、 功率密度的技术演进中提供满足要求的集流体材料 。 公司目前还拥有在建 2.1万吨 高性能铝箔 项目,产品定位为 动力电池用铝箔和数码消费类电池铝箔 , 项目建成投产后,将进一步增强公司在电池铝箔市场地位。 图表 38 公司铝箔的产量(万吨) 图表 39 公司铝箔毛利率 资料来源: Wind,平安证券研究所 资料来源: Wind, 平安证券研究所 5.3 万顺新材: 加快布局, 电池铝箔在内 的 高端铝箔步入新发展期 公司 主要业务有纸包装材料、铝加工和功能薄膜,是 国内纸包装材料、铝箔和功能性薄膜行业的领 先企业。 公司铝加工业务包括铝箔和铝板带两类产品,现拥有铝箔和铝板带的产能分别为 8.3 万吨 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 2015 2016 2017 2018 2019 2020 图表 37 公司产业链布局 资料来源 : 公司官网 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 23 / 25 和 11 万吨。 近年来,公司加大投入 , 积极拓展电池铝箔市场, 2020 年 以电池软包箔为代表的战略 性产品的市场开发工作取得较大进展,实现销量 261 吨 。 公司同时加快包括电池铝箔在内高端铝箔产品项目建设。公司 2020年 12月成功发行可转债,募集 资金总额 9 亿元,主要用于 7.2 万吨高精度电子铝箔生产项目 。项目产品将定位于 锂离子电池电极 材料及软包锂电池封装材料、片式铝电解电容器电极材料、印制电路板基片材料等新型电子元器件 领域 。目前 7.2 万吨高精度电子铝箔项目进展顺利,计划 2021 年底建成。 2021 年 7 月,公司公告拟在四川广元 市经济技术开发区投资建设年产 13 万吨高精铝板带项目 。项 目 计划在 2023年 5月竣工,投产 后可形成年产锂电池正极用铝箔坯料 8万吨、双零铝箔坯料板卷 5 万吨的生产能力 。 5.4 三友化工 : 纯碱行业龙头,产业布局延伸至化纤、氯碱和有机硅 公司是全国纯碱和化纤行业的 龙头企业 。自上市以来,经过十几年发展,公司已由成立之初单一的 纯碱生产企业发展成为拥有化纤、纯碱、氯碱、有机硅四大主业并配套热电、原盐、碱石、物流、 国际贸易等循环经济体系的行业龙头企业。主要从事粘胶短纤维、纯碱、烧碱、聚氯乙烯、混合甲 基环硅氧烷等系列产品的生产、销售,产品主要用于纺织、玻璃、有色金属冶炼、合成洗涤剂、化 学建材等行业。 公司长期致力于主业发展,当前纯碱、粘胶短纤维年产能分别达到 340万吨、 78万吨,纯碱、化纤 双龙头企业地位 不断巩固。公司 PVC、烧碱、有机硅单体年产能分别达到 50.5万吨、 53万吨、 20 万吨,行业内均有较大影响力。随着生产规模的不断扩大,规模经济效益显著,行业竞争力明显提 升。 此外, 公司在国内首创以“两碱一化”为主,热力供应、精细化工等为辅的较为完善的循环经济体 系,以氯碱为中枢,纯碱、粘胶短纤维、有机硅等产品上下游有机串联,实现了资源的循环利用和 能量的梯级利用,达到了增产、增效,降成本、降能耗,节水、节电、节汽的良好效果。 图表 40 公司铝加工产品产量(万吨) 资料来源 :公司公告 0 2 4 6 8 10 12 14 2015 2016 2017 2018 2019 2020 有色 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 24 / 25 六、 投资建议 钠离子电池跟锂离子电池相比具有较大的成本优势, 但由于钠离子电池本身能量密度较低且提升空 间有限,因此在行业内更多地扮演新能源细分领域替代者的角色,有望率先在对能量密度要求不高、 成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域实现替代和应用,对中高端乘用 车市场影响十分有限。 目前龙头企业开始布局,相关支持政策有望出台, 钠离子电池的产业化进程 有望加速 。除了布局钠离子电池的相关企业(如宁德时代和中科海纳)之外,上游原材料方面 ,商 业化之后有望拉动铝箔和纯碱的需求增长, 我们建议关注铝箔和纯碱这两个领域 及领域内的龙头企 业鼎盛新材、南山铝业、万顺新材和三友化工(值得注意的是目前钠离子电池产业化还未开始,正 极材料体系还未确定, 短期内不会影响上述企业的盈利 ) 。 七、 风险提示 1)钠离子电池技术进步或成本下降不及预期的风险:钠离子电池的产业化还处于初期阶段,若技术 进步或者成本改善的节奏慢于预期,将影响产业化进程,导致其失去竞争优势。 2)企业推广力度不及预期的风险:当前由于规模较小、产业链缺乏配套,钠电池生产成本较高,其 规模化生产离不开龙头企业的大力推广;若未来企业的态度软化,将影响钠电池产业化进程。 3)储能、低速车市场发展不及预期的风险:钠离子电池主要应用于储能和低速车等领域,若下游市 场发展速度低于预期,将影响钠电池的潜在市场空间。 图表 41 三友化工纯碱历年产量 (万吨) 资料来源 :公司公告 、平安证券研究所 0 50 100 150 200 250 300 350 400 纯碱产量 平安证券研究所投资评级: 股票投资评级 : 强烈推荐 (预计 6 个月内,股价表现强于沪深 300 指数 20%以上) 推 荐 (预计 6 个月内,股价表现强于沪深 300 指数 10%至 20%之间) 中 性 (预计 6 个月内,股价表现相对沪深 300 指数在 10%之间) 回 避 (预计 6 个月内,股价表现弱于沪深 300 指数 10%以上) 行业投资评级 : 强于大市 (预计 6 个月内,行业指数表现强于沪深 300 指数 5%以上) 中 性 (预计 6 个月内,行业指数表现相对沪深 300 指数在 5%之间) 弱于大市 (预计 6 个月内,行业指数表现弱于沪深 300 指数 5%以上) 公司 声明及风险提示 : 负责撰写此报告的分析师(一人或多人)就本研究报告确认:本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格。 平安证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格。 本公司研究报告是针对与公司签署服务协议的签约客户的专属研 究产品,为该类客户进行投资决策时提供辅助和参考,双方对权利与义务均有严格约定。本公司研究报告仅提供给上 述特定客户,并不面向公众发布。未经书面授权刊载或者转发的,本公司将采取维权措施追究其侵权责任。 证券市场是一个风险无时不在的市场。您在进行证券交易时存在赢利的可能,也存在亏损的风险。请您务必对此有清 醒的认识,认真考虑是否进行证券交易。 市场有风险,投资需谨慎。 免责条款: 此报告旨为发给 平安证券股份有