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基础化工:钠离子电池材料深度报告之一:普鲁士蓝类正极材料未来可期

基础化工:钠离子电池材料深度报告之一:普鲁士蓝类正极材料未来可期

研报

基础化工:钠离子电池材料深度报告之一:普鲁士蓝类正极材料未来可期

  产业化的钠离子电池原材料具备明显成本优势,两轮车+储能+A00级车市场空间广阔   据中科海纳官网,相比锂电池,产业化的钠离子电池原材料具有成本优势。此外,钠离子电池在安全性能、高低温性能和倍率性能上表现更为优异,我们预计在碳酸锂价格高位下迎来快速发展期。我们预计钠离子电池将率先取代铅酸电池进军低速二轮车,后切入储能和A00级车,部分替代磷酸铁锂电池。假设2025年全球电化学储能中钠离子电池渗透率为10%,电动两轮车钠离子电池渗透率为25%,A00级电动车钠离子电池渗透率为20%,我们测算2025年钠离子电池需求为67.5GWh,市场空间接近500亿元。产业链加速布局钠离子电池,预计2023年成为钠离子电池产业化元年。我们预计2023年钠离子电池投产产能为7.5GWh,带动正极材料需求约为1.38万吨,市场空间约9.63亿元。   正极材料中,普鲁士蓝类低成本+高比容量,未来潜力大   在钠离子电池正极材料三种路线中,普鲁士蓝类化合物成本较低,比容量和能量密度高,倍率性能优异,未来潜力较大。宁德时代发布的第一代钠离子电池正极材料就采用普鲁士白,电池能量密度达到160wh/kg。普鲁士蓝类正极材料生产工艺主要有共沉淀法、水热合成法和球磨法。其中共沉淀法由于生产工艺简单且易于调节,是目前最主流的方式。   普鲁士蓝类正极材料壁垒较高,相关公司积极布局   普鲁士蓝类正极材料量产的难点主要在于:1.结晶水和缺陷的去除;2.导电性及电芯工艺的控制;3.上游氰化物准入门槛较高。普鲁士蓝类正极材料产业化持续推进。除了传统锂电正极厂商,美联新材、百合花、七彩化学等化工企业利用其在普鲁士蓝材料领域或上游氰化物领域的优势,积极布局钠电。其中,美联新材与七彩化学合作的50吨中试项目已投产,百合花电池级普鲁士蓝类处于小试阶段。   投资建议   综合考虑钠离子电池产业化提速给上游正极材料带来需求的提升,普鲁士蓝类正极材料凭借低成本+高比容量,未来发展空间广阔。首次覆盖,给予钠离子电池材料行业“推荐”评级。建议关注标的:百合花(有机颜料龙头,布局钠电正极材料)、美联新材(利用氰化物优势切入钠电)、七彩化学等。   风险提示   新能源车销量不及预期;钠离子电池产业化进度不及预期;项目建设进度不及预期;原材料价格大幅波动的风险;技术更新带来降本不及预期;宏观经济波动风险;重点关注公司业绩不及预期;钠离子电池未来市场空间存在一定的不确定,相关测算仅供参考。
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  • 化学原料
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    国海证券股份有限公司

  • 发布日期:

    2022-11-30

  • 页数:

    46页

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  产业化的钠离子电池原材料具备明显成本优势,两轮车+储能+A00级车市场空间广阔

  据中科海纳官网,相比锂电池,产业化的钠离子电池原材料具有成本优势。此外,钠离子电池在安全性能、高低温性能和倍率性能上表现更为优异,我们预计在碳酸锂价格高位下迎来快速发展期。我们预计钠离子电池将率先取代铅酸电池进军低速二轮车,后切入储能和A00级车,部分替代磷酸铁锂电池。假设2025年全球电化学储能中钠离子电池渗透率为10%,电动两轮车钠离子电池渗透率为25%,A00级电动车钠离子电池渗透率为20%,我们测算2025年钠离子电池需求为67.5GWh,市场空间接近500亿元。产业链加速布局钠离子电池,预计2023年成为钠离子电池产业化元年。我们预计2023年钠离子电池投产产能为7.5GWh,带动正极材料需求约为1.38万吨,市场空间约9.63亿元。

  正极材料中,普鲁士蓝类低成本+高比容量,未来潜力大

  在钠离子电池正极材料三种路线中,普鲁士蓝类化合物成本较低,比容量和能量密度高,倍率性能优异,未来潜力较大。宁德时代发布的第一代钠离子电池正极材料就采用普鲁士白,电池能量密度达到160wh/kg。普鲁士蓝类正极材料生产工艺主要有共沉淀法、水热合成法和球磨法。其中共沉淀法由于生产工艺简单且易于调节,是目前最主流的方式。

  普鲁士蓝类正极材料壁垒较高,相关公司积极布局

  普鲁士蓝类正极材料量产的难点主要在于:1.结晶水和缺陷的去除;2.导电性及电芯工艺的控制;3.上游氰化物准入门槛较高。普鲁士蓝类正极材料产业化持续推进。除了传统锂电正极厂商,美联新材、百合花、七彩化学等化工企业利用其在普鲁士蓝材料领域或上游氰化物领域的优势,积极布局钠电。其中,美联新材与七彩化学合作的50吨中试项目已投产,百合花电池级普鲁士蓝类处于小试阶段。

  投资建议

  综合考虑钠离子电池产业化提速给上游正极材料带来需求的提升,普鲁士蓝类正极材料凭借低成本+高比容量,未来发展空间广阔。首次覆盖,给予钠离子电池材料行业“推荐”评级。建议关注标的:百合花(有机颜料龙头,布局钠电正极材料)、美联新材(利用氰化物优势切入钠电)、七彩化学等。

  风险提示

  新能源车销量不及预期;钠离子电池产业化进度不及预期;项目建设进度不及预期;原材料价格大幅波动的风险;技术更新带来降本不及预期;宏观经济波动风险;重点关注公司业绩不及预期;钠离子电池未来市场空间存在一定的不确定,相关测算仅供参考。

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中心思想

本报告的核心观点如下:

  • 钠离子电池产业化提速,市场空间广阔: 钠离子电池凭借成本优势和优异性能,将在两轮车、储能和A00级车市场快速发展,预计2025年市场规模接近500亿元。
  • 普鲁士蓝类正极材料潜力巨大: 在钠离子电池正极材料中,普鲁士蓝类化合物以其低成本、高比容量和优异倍率性能,具有广阔的发展前景,宁德时代已采用普鲁士白作为其第一代钠离子电池的正极材料。
  • 关注积极布局的相关公司: 普鲁士蓝类正极材料壁垒较高,建议关注在普鲁士蓝材料或上游氰化物领域具有优势并积极布局钠电的相关公司,如百合花、美联新材和七彩化学。

主要内容

  • 钠离子电池:多种应用场景驱动产业化加速
    • 工作原理与构成: 钠离子电池与锂电池类似,但正负极材料和集流体有所不同。正极材料主要有层状过渡金属氧化物、普鲁士蓝类化合物、聚阴离子化合物。负极材料主要是无定形碳基材料。
    • 成本与性能优势: 钠资源丰富且分布均匀,钠离子电池原材料成本更低,安全性能、高低温性能和倍率性能更优异。
    • 市场应用与空间: 钠离子电池首先替代铅酸电池进军低速二轮车,后切入储能和A00级车,部分替代磷酸铁锂电池。预计2025年全球钠离子电池需求为67.5GWh,市场空间接近500亿元。
    • 产业化进程: 钠离子电池发展历史悠久,2010年后产业化提速,预计2023年成为钠离子电池产业化元年。
    • 政策支持: 国家推动钠离子电池商业化,多项政策落地,钠离子量产速度会进一步加快。
  • 普鲁士蓝类正极材料:低成本+高比容量优势显著
    • 三大正极材料路线: 钠离子电池正极材料主要有过渡金属层状氧化物类、聚阴离子类化合物和普鲁士蓝类化合物。
    • 普鲁士蓝类化合物优势: 普鲁士蓝类化合物成本较低,比容量和能量密度高,倍率性能优异,未来潜力较大。
    • 宁德时代采用普鲁士蓝类正极材料: 宁德时代发布的第一代钠离子电池正极材料就采用普鲁士白,电池能量密度达到160Wh/kg。
    • 生产工艺: 普鲁士蓝类正极材料生产工艺主要有共沉淀法、水热合成法和球磨法,其中共沉淀法是目前最主流的方式。
  • 普鲁士蓝类正极材料壁垒较高,相关公司积极布局
    • 量产难点: 普鲁士蓝类正极材料量产的难点主要在于结晶水和缺陷的去除、导电性及电芯工艺的控制,以及上游氰化物准入门槛较高。
    • 产业化推进: 宁德时代、星空钠电、美国Natron Energy等电池厂商采用普鲁士蓝类化合物正极体系。美联新材、容百科技、格林美等公司都在积极布局普鲁士蓝类化合物体系。
  • 建议关注标的
    • 百合花: 有机颜料龙头,布局钠电正极材料,业绩整体稳定增长,切入新能源领域,打造第二条曲线。
    • 美联新材: 色母粒龙头,完善产业链布局,业绩快速增长,凭借稀缺的氰化钠资源,与七彩化学合作投资建设“年产18万吨电池级普鲁士蓝(白)项目”。
    • 七彩化学: 深耕高性能有机颜料,向新材料转型,业绩稳定增长,与美联新材合作投资建设“年产18万吨电池级普鲁士蓝(白)项目”。

总结

本报告深入分析了钠离子电池材料的市场前景和技术特点,重点关注了普鲁士蓝类正极材料的优势和挑战,并推荐了积极布局该领域的优质企业。钠离子电池作为一种具有成本优势和优异性能的新型储能技术,将在未来能源转型中发挥重要作用。普鲁士蓝类正极材料凭借其独特的优势,有望在钠离子电池正极材料领域占据重要地位。建议投资者关注相关产业链的投资机会,但同时也需要注意技术进步、市场竞争和政策变化等风险。

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