在国内能源转型的大背景下 华阳股份该如何发展？

打造钠离子电池全产业链，未来想象空间广

打造钠离子电池全产业链。在钠离子电池领域，公司目前布局了正负极、电芯、电池 pack、电解液等 细分产线，基本形成全产业链条。电芯、正负极和电池 pack 等产线是通过股权投资的方式跟中科海钠合作。 华阳股份通过全资子公司山西新阳清洁能源有限公司和间接持股中科海钠等方式合计持有 100%电芯产线 和 49%正负极产线。电解液方面，公司通过与多氟多合作设立公司的方式布局。目前公司间接持有电解液产线 2.12%股份。

钠离子电池项目稳步推进。2021 年 4 月，公司拟投资 8000 万元，成立山西华纳碳能科技有限责任公司，生产 2000 吨钠离子电池正极材料。2021 年 4 月，公司拟投资 6000 万元，生产 2000 吨钠离子电池负极材料。 2021 年 6 月，公司与中科海钠共同打造全球首套 1MWH 钠离子电池储能柜。2021 年 12 月，钠离子电池正 极材料生产项目累计投入 4500 万元，负极材料生产项目累计投入 3500 万元；1GWH 钠离子 Pack 电池生产 线建设项目可研报告获得通过。2022 年 3 月，正负极项目完成生产线设备调试并进入试生产阶段。2022 年 7 月，钠离子电池 pack 生产线开工。2022 年 8 月，万吨级钠离子电池正极材料项目审批通过。

钠离子电池研发历史悠久，近年产业界关注度持续提升。20 世纪 80 年代，随着金属层状氧化物正极材 料被发现，钠离子电池领域的研究也逐步拉开序幕。2011 年，全球首家非水系钠离子电池公司 Faradion 在 英国成立，也标志钠离子电池正式进入产业界。2017 年，中国首家钠离子电池公司中科海钠成立，以较快 速度追赶国际水准。2021 年，宁德时代开始布局钠离子电池，并计划 2023 年形成基本产业链，产业界对钠 离子电池关注度不断提高。

与锂离子电池相比，钠离子电池的核心竞争力在于经济性。 锂离子电池技术更为成熟，但也面临原料价格高企且锂资源对外依存度高等问题。从技术路径上看， 相比较钠离子电池而言，在电化学储能领域中较为成熟的技术是锂离子电池。但是随着锂离子电池在汽车 动力电池和大规模储能等领域的广泛应用，锂资源面临较为严峻的资源匮乏问题。截至 2022 年 8 月，碳酸 锂价格已经从 2020 年初的 4-5 万元/吨的价格上涨至 50 万元/吨左右的水平，涨幅超过 900%。此外，中国 锂矿的对外依存度较高，企业资源保障率偏低，很多企业均通过外购或者与海外矿山合作等方式获取锂资 源。若海外资源被切断，国内锂离子电池企业可持续生产能力将会严重下降。根据 SMM 统计，2021 年中 国锂资源对外依存度约 69%。

钠离子电池在成本方面具备竞争力。钠元素拥有更高的地壳丰度，同时与锂元素在物理和化学性质上 更为相近，均可作为二次化学电源的金属离子载体。由于目前碳酸锂价格高企，碳酸钠具备较强比价优势。

钠离子电池可用铝箔作为其正负极集流体材料，扩大成本优势。由于铝箔在低电位下易与锂发生合金 化反应，锂离子电池负极集流体材料只能采用价格更高的铜箔。而钠离子电池正负极均可采用铝箔，再次 增加成本优势。

钠离子电池工作原理与锂离子相同，产业链易转换。与锂离子电池相同，钠离子电池也由正极、负极、 隔膜、电解液和集流体等构成。正负极之间由隔膜隔开，电解液通过浸润正负极导通离子，收集和传输电 子主要由集流体负责。充电时，钠离子从正极脱出，经电解液穿过隔膜嵌入负极，此时正极处于高电势贫 钠态，负极处于低电势富钠态。放电过程与充电相反，正极恢复至富钠态，负极变为贫钠态。为保持电荷 的平衡，充放电过程中有相同数量的电子经外电路传递，与钠离子一起在正负极间迁移，使正负极分别发 生氧化和还原反应。这一工作原理与锂离子相同。目前中国锂离子电池产业链条完备，而钠离子电池的生 产设备大部分可与锂离子电池兼容，整条产业链可以借助锂离子电池产业链的基础上快速发展。

钠离子电池正极材料各有千秋，竞争格局有待进一步观察。正极材料是钠离子电池的核心技术，对电 池的能量密度和功率密度起决定性作用。根据材料类型划分，目前正极材料主要分为层状氧化物体系、普 鲁士蓝类化合物体系、隧道型氧化物体系和聚阴离子化合物体系，而层状氧化物、普鲁士蓝类化合物和聚 阴离子化合物是主要发展方向。由于这三种材料各有优劣且目前仍在研发过程中，未来格局尚不确定。层 状氧化物具备较高的可逆比容量和较低的成本等优势。但由于钠离子在脱嵌过程中，层状金属氧化物易发 生结构变化或相转变，因此也存在循环性较差和稳定性不佳等特点。未来发展趋势或将用阳离子取代进而 提升稳定性和循环性，华阳股份和中科海钠主要选择该路线。普鲁士蓝类化合物正极材料虽然由比较高的 比容量，但是由于结构缺陷和结晶水导致在充放电的过程中结构容易坍塌，循环性能一般。未来发展趋势 主要是解决共沉淀制备法带来的结晶水和结构缺陷含量高、生产效率低下等问题。聚阴离子化合物因结构 稳定和对材料的氧化还原电对具有可调的诱导效应，具备较为出众的稳定性、循环性和安全性能，但也带 来了比容量低和导电性一般的缺点。未来发展趋势主要是通过碳材料包覆、氟化、掺杂、不同阴离子基团 混搭等提升比容量和导电性。

无定形碳材料作为钠离子电池负极更具开发潜力。钠离子电池负极材料主要有合金类、过渡金属氧化 物和无定型碳类等技术路线。合金类容量较高但循环性能和倍率性能一般。过渡金属氧化物容量偏低。无 定形碳可逆容量和循环性能均有不错的表现，在成本进一步控制后可释放潜力。无定形碳主要分为硬碳和 软碳，高度有序的石墨类软碳负极材料储钠容量较低，而高度无序的硬碳材料由于具有高的比容量和长循 环寿命等优良的综合性能。目前中科海钠核心胡勇胜团队以无烟煤为前驱体，通过简单的粉碎和一步碳化 得到具有优异储钠性能的碳负极材料。裂解无烟煤得到的是一种软碳材料，但不同于来自于沥青的软碳材 料，该材料在 1600°C 以下仍具有较高的无序度，产碳率高达 90%，储钠容量达到 220mAh/g，循环稳定性 优异且具备较高性价比，未来前景可期。华阳股份所产无烟煤有望作为负极材料，增强上下游协同。 钠离子电池有望替代铅酸电池和替补锂电池。与竞品相比，钠离子电池能量密度整体高于铅酸电池， 与锂电池（磷酸铁锂）相仿。同时，钠离子电池具备更优秀的安全性、环保性以及高低温性能。由于与铅 酸电池的应用场景相似和锂电池应用场景有一定重叠，未来有望取代铅酸电池，并替补锂电池。

钠离子电池的主要应用场景为大规模储能和低速交通工具。其中大规模储能主要包括风力电站、太阳 能电站和家庭储能等，低速交通工具主要包括两轮电动车和低速四轮电动车等。

未来想象空间广阔。根据研究机构 EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中 国钠离子电池行业发展白皮书（2022 年）》，基于钠离子电池各项比较性能，或将在电动二轮车、低速电动 车、储能、启停等应用场景具备较好的前景，并且基于创新的电池 PACK 方式，钠离子电池还可通过与锂 离子电池等其他产品混搭、串联、并联、集成的方式应用在新能源汽车领域。考虑到钠离子电池各潜在应 用场景对电池的需求量，假设渗透率为 100%，钠离子电池 2026 年的理论市场空间可达到 369.5GWh，理 论市场规模或将达到 1500 亿元。