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钠电:如何从“0-1”迈向“1-N”(一)-硬碳负极成为钠电加速产业化关键-光大证券

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文档介绍
2022年11月22日光大证券行业研究硬碳负极成为钠电加速产业化关键钠电:如何从“0-1”迈向“1-N”(一)要点电力设备新能源硬碳负极成为首选,支持钠电快充过放。相较于锂离子电池,钠离子原子半径较买入(维持)锂离子大35%以上,锂离子电池中主流的石墨负极无法满足钠离子电池负极的要求,而软碳材料储钠容量不足,因此钠电池主流使用的是硬碳负极。硬碳材料作者储钠位置和形式多样,理论容量可达350-400mAh/g。另外,硬碳材料使得负分析师:股中枢极能够更好地实现快充、解决了过放电的安全问题,打开了钠电池应用的广度。执业证书编号:S0930518040004010-58452063成本结构上量要性提升、前驱体降本空间大、来源、工艺的研发难度大,硬碳负yinzs@ebscn.com极成为钠电产业化的决速关键。钠电负极成本占比大幅提升至16%,比起锂电负极成本占比翻倍。22年9月,日本可乐丽椰壳硬碳价格约为20万元/吨,低分析师:刘凯执业证书编号:S0930517100002端人造石墨负极价格约为3万元/吨,进口硬碳材料成本较高且降本空间巨大,021-52523849硬碳的重要性不言而喻。通过替代廉价、适合大规模量产的前驱体能大大降低成kailiu@ebscn.com本,但考虑到硬碳收率较低,我们预计2025年硬碳负极成本降至与石量负极相当。分析师:陈无忌执业证书编号:S0930522070001硬碳前驱体路线多样,供应与成本是核心考量。生物质前驱体工艺难度小,在钠021-52523693电0-1阶段,椰子壳等生物质硬碳由于其性能优异,产业化速度较快。但当行业chenwuji@ebscn.com进入成长放量阶段,难以保障原材料供应链的稳定性、低成本和一致性将成为掣时。沥青基/树脂基等硬碳目前生产工艺难度较大,性能也较差,但其原材料供021-52523817应广泛、成本低廉,随着前驱体研发技术突破以及其他材料修饰技术的应用,生lvhao@ebscn.com物质多糖、树脂基、沥青基以及无烟煤等材料有望后来居上。根据应用领域的需求痛点不同,未来硬碳路线或呈现百花齐放格局。行业与沪深300指数对比图供应链成熟度限制修饰技术应用,预钠化是挖潜重点。硬碳前驱体的调控、改性、掺杂、包覆是当前负极厂商首要解决的产业化问题;电解液调控可提高硬碳材料10%的电化学性能,需产业链合作研发,也有望较快产业化。预钠化与预锂化技术的.1%策略与手段基本相似,对硬碳负极的性能提升较为显著。但考虑到补锂技术的应-13%用要慢于锂电技术整体发展节奏,且现有的补钠技术还不成熟,工艺复杂且成本高,技术壁垒较高,因此产业化周期可能较长。-25%37%从专利和产品来看,生物质硬碳成为新老厂商当前布局的重点。比容量方面,生102101/2204/220722物质、树脂、石墨烯较高,处于300mAh/g以上,无烟煤和沥青基比容量较低。一电力设备新能源一沪深300首效方面,生物质较为领先,沥青、无烟煤首效较低。循环寿命方面,优异的生资料来源:Wind物质硬碳负极能达到3000次以上,足以满足动力及部分储能领域的应用需求。投资建议:钠电行业进入0-1阶段,硬碳负极的研发攻关成为决速关键,在钠电硬碳负极产品研发和量产进度较快的厂商,最有望受益于钠电0-1带来的需求弹性,推荐:鹏辉能源(佰思格)、贝特瑞、杉杉股份。关注其他在钠电负极材料也有研发布局的厂商:华阳股份、璞泰来、翔丰华、元力股份。风险分析:钠电池需求及应用推广进度不及预期、硬碳降本不及预期、锂价下跌钠电池性价比不足。重点公司盈利预测与估值表EPS元21A22E23E21A22E23E300438.S2鹏辉能源65.760.421.321.961565034买入835185.BJ贝特瑞47.952.973.154.14161512买入18801.561.181.43121613买入投资聚焦锂矿价格居高不下使得电池及上游材料厂商纷纷将研发重点从锂离子电池转向钠离子电池。负极材料在成本结构中占比的上升以及目前研发陷入瓶颈使其成为钠电产业化的决速环节。作为负极首选材料的硬碳还处于研发初期,尚不能实现规模量产。生物质前驱体虽然是目前性价比较高的硬碳负极材料,但是其来源过于广泛,造成生产工序与设备选型的复杂性。从长远来看,在突破技术瓶颈成功实现降本之后,沥青基硬碳负极将成为钠离子电池产业化的支柱。我们的创新之处1、从成本、技术、供应链的角度推演了硬碳路线未来的发展趋势,以及为什么硬碳负极成为钠电产业化的决速关键,对硬碳负极的远期成本进行了展望;2、从前驱体、供应链、工艺设备的角度分析了当前钠电负极产业链亟需解决的问题,以及下一步的发展方向;3、从新老厂商的专利和产品布局层面分析了钠电负极技术发展趋势,并通过当前技术参数判断钠电池推广的领域与节奏。股价上涨的催化因素1、钠离子电池产业链、硬碳材料降本速度超预期。2、锂价持续位于高位,且在2025年之前无法跌到合适的区间,促进产业加速发展钠离子电池技术。3、硬碳前驱体材料大规模制备技术取得突破。投资观点钠电行业进入0-1阶段,硬碳负极的研发攻关成为决速关键,在钠电硬碳负极产品研发和量产进度较快的厂商,最有望受益于钠电0-1带来的需求弹性,推荐:鹏辉能源(佰思格)、贝特瑞、杉杉股份。关注其他在钠电负极材料也有研发布局的厂商:华阳股份、璞泰来、翔丰华、元力股份。目录1、硬碳负极成为首选,支持钠电快充过放…61.1、石墨储钠困难,软碳容量不足,钠电池负极首选硬碳…61.2、硬碳储钠机理多样,理论容量350-400mAh/g.82、前驱体供应与降本成产业化决速关键102.1、成本占比提升,负极成产业化决速关键…102.2、硬碳前驱体路线多样,供应与成本是核心考量.………1122.1、供应与成本是核心考量,生物质性能领先..……22.2、供应链成熟度限制修饰技术应用,预钠化是挖潜重点.…132.3、工序设备复杂多样…143、投资建议:硬碳研发仍待政坚,新老厂商布局加速3.1、资本助力产业链创新,生物质将最先产业化……3.2、鹏辉能源(佰思格):聚焦硬碳,行业领先…3.3、贝特瑞:负极龙头,硅基与硬碳创新迭代…4、风险提示
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