2022年华阳股份研究报告 钠离子电池业务助力华阳股份二次成长

1、华阳股份公司概况

1.1、公司股权结构

山西华阳集团新能股份有限公司（以下简称“华阳股份”）是山西省国有特大型煤炭企业，主要产品分为煤炭、电力、热力三大类，2021年煤炭部分营业收入占比达到95.07%，煤炭产品主要是优质无烟煤，可用于电力、化肥、冶金、机械、建材等行业。截至2022年一季报，公司第一股东为华阳新材料科技集团，持有公司55.51%的股份，实际控制人为山西省国资委。公司通过旗下阳煤智能制造基金持有钠离子电池研发企业中科海钠15.56%的股份。2022年4月1日，华为旗下的哈勃科技投资合伙企业（简称“深圳哈勃”）也成为中科海钠股东。根据天眼查显示，截至2022年5月20日，深圳哈勃持股中科海钠比例达13.3333%，华阳股份对中科海钠权益持股比例为7.75%。

1.2、公司发展历程

华阳股份成立于1999年，于2003年在上交所上市。公司的前身是山西国阳新能股份有限公司，2011年，公司更名为阳泉煤业（集团）股份有限公司，此后，公司致力于做大做强煤电主业，推动煤炭产业整体上市：2015年，公司以持有的国贸公司100%股权置换了阳煤集团所持有的部分煤电资产（晋中市阳煤扬德煤层气发电有限公司51%股权；煤层气发电分公司资产和煤层气开发利用分公司资产；阳泉煤业集团创日泊里煤业有限公司70%股权；阳煤集团租赁给山西新景矿煤业有限责任公司使用的部分矿用资产）。

2016年，为加快资产整合步伐，推进煤电一体化发展战略，公司收购了阳煤集团全资子公司西上庄低热值热电有限公司100%股权；2018年，公司出资设立了阳泉阳煤电力有限公司；2020年10月，公司继续整合煤电资产，收购阳煤集团所持有的七元煤业有限责任公司100%股权。2020年开始，山西在重要领域实施了新一轮省属国企战略性专业化重组，由28家省属国企重组为18户重点骨干企业集团。其中同煤集团、晋煤集团、晋能集团以及潞安集团、阳煤集团的煤电相关资产并入晋能控股集团。重组后，阳煤集团更名为华阳新材料科技集团，保留了阳泉煤业上市公司及部分煤矿资产，担负山西省新材料产业发展领军任务。

同时公司积极参与集团的新材料转型：2021年1月，公司名称由“阳泉煤业（集团）股份有限公司”变更为“山西华阳集团新能股份有限公司”，证券简称由“阳泉煤业”变更为“华阳股份”；2021年3月，公司受让阳煤智能制造基金，投资“北京奇峰”、“中科海钠”项目，分别涉及飞轮储能、钠离子电池业务；2021年4月，公司与中科海钠共同投建钠离子电池正极材料千吨级生产项目、钠离子电池负极材料千吨级生产项目，进一步推进钠离子电池布局；2021年6月28日，公司1MWh全球首台（套）钠离子储能系统成功投运；2021年9月，公司与电解液行业龙头多氟多新材料股份有限公司及梧桐树资本签署《战略合作框架协议》，拟就六氟磷酸钠和钠离子电池、电解液添加剂、负极材料、研究院和工业互联网等领域展开深度合作。

1.3、公司主营业务

2021年，公司营业收入为380亿元，同比增长21.89%；归母净利润35.34亿元，同比大幅增长134.80%，主要由于新冠疫情得到控制，煤炭行业景气度提升，公司煤炭量价齐升，带动业绩快速增长。

当前煤炭业务仍为公司的核心营收和利润来源。公司自2013年以来煤炭业务的营业收入占比始终保持在90%以上，其他业务如供电、供热、运输等对公司的营业收入及毛利润起到补充作用。公司的煤炭产品分为块煤、粉煤和末煤，其中，洗块煤主要供给山东、河北地区的化工企业；洗粉煤主要供给大型钢厂用作喷吹煤；洗末煤由于硫分、灰熔点偏高，主要供给大型电厂发电。2021年公司洗块煤贡献12.27%的销售收入，毛利率为40.58%；洗粉煤销售收入占比为5.97%，毛利率为38.23%；洗末煤贡献销售收入75.08%，毛利率为35.25%。

2013年至2020年，公司洗末煤销量增长明显，洗块煤、洗粉煤、煤泥销量基本保持稳定。2021年公司煤炭销量下降，主要原因是公司控股股东资产划转后，自21年5月起公司不再向华阳集团及其子公司采购煤炭。

2021年，公司煤炭综合售价为605元/吨，同比+69.5%，其中洗块煤、洗粉煤、洗末煤、煤泥综合售价分别为920、1076、569、277元/吨，同比+55.3%、+62.1%、+66.6%、+111.4%。由于公司采购集团及其子公司煤炭进行统一销售，导致毛利率始终维持较低水平。随着集团资产划转以及集团其余煤矿管理权移交，2021年5月后公司不再采购集团及其子公司煤炭进行代销，公司煤炭业务毛利率明显提升，2021年煤炭业务毛利率为37.31%，同比增加20.5Pct。

1.4、财务分析

无烟煤业务提供了较好的自由现金流。公司自2003年上市起归母净利润一直为正值，我们更关注公司的自由现金流指标，因为自由现金流相较公司的净利润而言受到会计方法的影响较小，公司上市后的19年内自由现金流仅6年为负值，表明公司无烟煤业务提供了较好的自由现金流。

公司利润含金量较高。净现比是经营性现金流量净额和净利润的比值，可以很好地衡量公司的盈利质量，一般认为达到1就是优秀的水平。华阳股份上市后，经营活动产生的现金流量净额一直为正值，2017年后公司净现比基本上保持平稳。这说明公司自身有良好的“造血”能力，经营情况较好。华阳股份的净现比近年一直保持在1.7以上，2020年达到2.39，2021年净现比较2020年有所下降。

2、华阳股份核心优势

2.1、无烟煤资源储量丰富，产能有望提升

截至2021年底，公司煤炭资源量总计31.1亿吨，可采储量为15.5亿吨，煤种主要为无烟煤，兼有贫煤、贫瘦煤、焦煤、气煤。公司煤矿所在地阳泉矿区是我国五大无烟煤生产基地之一，截至2021年底，公司共有8座在产井矿和1座停产井矿，合计核定产能3450万吨，权益产能2928万吨。

在建矿井方面，公司成立“矿井建设项目推进工作组”，全面加速七元、泊里两座500万吨新建矿井建设。

2.2、区位优势明显，与国内大客户稳定合作

公司所在地阳泉市地处太原、石家庄两个省会城市的中间位置，拥有“山西东大门”的称号，石太铁路和石太高速公路从矿区穿过，交通十分便利。公司的铁路运输跨石家庄、太原两个铁路分局，西距太原110公里，东距石家庄120公里，拥有阳泉、白羊墅和寿阳三个发煤站及先进的储装运系统，是铁路重点保障的国有特大型煤炭企业。

公司坚持推行“铁路为主，公路为辅“的运输策略，铁路发运量逐年增长。相比于公路运输，铁路运输具有运费低、运量大、速度快、可靠性高等特点，为煤炭长期协议的履行提供有力保证。根据公司2021年报，公司无烟洗中块、洗小块产品主要供给山东、河北地区化工企业；公司无烟末煤主要供给河北、山东地区的五大集团电厂，电煤长协用户占比在80%以上(铁路)。

2.3、依托优质负极材料无烟煤，转战钠离子电池

根据公司2021年社会责任报告，公司以“3060”双碳目标为指引，致力于能源绿色低碳发展，围绕国家新能源行业战略布局，瞄准储能这一新能源领域的“卡脖子”技术，打造光伏、钠离子电池、飞轮储能三大产业智能制造基地。中科海钠科技有限责任公司是一家专注于新一代储能体系-钠离子电池研发与生产的高新技术型企业。中科海钠现拥有以中国科学院物理研究所陈立泉院士，胡勇胜研究员为技术带头人的研究开发团队，拥有多项钠离子电池核心专利，是国际少有的拥有钠离子电池核心专利与技术的电池企业之一。低成本钠离子电池有望在低速电动车、电动船、家庭储能、电网储能等领域获得应用。无烟煤是优秀的钠离子电池负极材料原料。无烟煤是一种致密坚硬且具有高光泽的煤矿品种，是煤化程度最高的煤，不仅具有固定碳含量高、灰分和挥发分低等特点，而且其在性能与结构上与针状焦和石油焦具有较高的相似性。尤其是低灰优质无烟煤，在经过高温处理后灰分可以降到3%以下。无烟煤由于煤化程度较高，直接热解的收率高达90%。最后，无烟煤可以提高负极材料碳的收率，从而降低成本。

中国科学院物理研究所采用无烟煤作为前驱体，通过简单的粉碎和一步碳化得到一种具有优异储钠性能的碳负极材料。裂解无烟煤得到的软碳材料，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，性能优于来自于沥青的软碳材料。根据中科海钠官网的信息，无烟煤软碳负极材料是目前所有碳基负极中性价比最高的，用无烟煤制备无定形碳负极材料将有利于大幅降低电池成本。相比于生物质硬炭，无烟煤在规模化生产上更有优势。生物质硬碳产能率较低，只有20%~30%，无烟煤的煤化程度最高，直接热解会有90%的收率，使得碳产量可以短期内迅速提升，因此无烟煤在负极材料中具有极高的性价比。中科海钠推出的全球首套1MWh钠离子电池储能系统即利用无烟煤作为前驱体制备钠离子电池负极材料，具有成本低、安全性能高等特点。

2.4、布局多项新能源业务，探索发展新路径

公司及其母公司华阳新材料集团除了钠离子电池外，还布局多项新能源业务，探索发展新路径：

（1）飞轮储能

2022年3月21日，国家发改委、国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》，指出到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，具备大规模商业化应用条件。其中，兆瓦级飞轮储能等机械储能技术将逐步成熟。飞轮储能系统是利用物理的办法，即采用电动/发电互逆式双向电机，使电能与高速运转飞轮的机械动能之间进行相互转化来实现储能的目的。和锂电池、铅酸电池、抽水蓄能等储能方式相比，飞轮储能电站具有输出功率大、瞬时响应速度快、长期运行维护成本低、安全可靠、绿色环保无污染等优点。根据中国能源研究会储能专委会/中关村储能产业技术联盟的不完全统计，截至2021年底，中国已投运的储能项目累计装机容量(包括物理储能、电化学储能以及储热)达到45.75GW，较2020年底增长29%。2021年我国新增储能投运规模达10.19GW，其中，抽水蓄能规模最大，为8.05GW；锂离子电池排第二位，投运规模达到1.84GW；飞轮储能仅为2.8MW，占整体比重的0.03%，仍存在较大提升空间。

飞轮储能系统适用于电力系统调频、风电等间歇式新能源发电、不间断电源（UPS）、轨道交通制动能量回收、脉冲功率电源等领域，目前在国外已有应用案例。

根据华阳股份2021年社会责任报告，轨道交通再生能量回收领域，潜在市场规模预估可达千亿级；火电调频领域，潜在市场规模预估可达百亿级；新能源场站调频，潜在市场规模可达千亿级。华阳股份正顺应这一时代发展的潮流，积极部署飞轮储能产业，依托下属子公司山西新阳清洁能源有限公司参股的阳泉奇峰聚能科技有限公司开展生产业务，目前已实现年产能200台套，主要产品为1000KW/600KW/400KW/200KW的飞轮储能。公司的飞轮储能业务拥有产品自主知识产权，技术储备有1-2年的领先优势。

（2）光伏组件项目

根据华阳股份2021年社会责任报告，“十四五”期间，中国年均光伏新增装机规模在70GW-90GW，到2030年风电、太阳能发电总装机容量将达到1200GW以上，到2060年风电、太阳能发电总装机容量将会达到3000GW以上。央企也明确双碳目标，到2025年可再生能源发电装机比重达到50%以上。公司充分发挥传统能源销售优势，与“五大四小”发电集团及其他电力企业进行深度合作，实现过去“向五大发电集团及其他电力企业销售煤炭”到未来“向五大发电集团及其他电力企业销售光伏+储能”的转变。

未来，华阳股份将继续布局光伏组件、钠离子电池、飞轮储能等新能源领域的项目，通过建设“光伏+电化学储能+物理储能+智能微电网+充电桩”系统，打造“新能源+储能”未来能源终极解决方案。（报告来源：未来智库）

3、华阳股份无烟煤行业概况

3.1、供给端

公司拥有丰富的煤炭储备资源，大部分为稀缺煤种无烟煤。无烟煤是煤化程度最大的煤，固定碳含量高、挥发分低、密度大、硬度大、燃点高、燃烧时不冒烟，热值约为6000-6500千卡/公斤。根据产业信息网数据，2016年全国无烟煤保有储量约1130.79亿吨，仅占全国煤炭总量的13%。中国无烟煤主要分布在山西和贵州两省，其次是河南、四川省。这四个省份无烟煤的保有资源储量分别为：山西448亿吨，占中国无烟煤保有储量的39.6%；贵州326.80亿吨，占中国无烟煤保有储量的28.9%；河南70亿吨，所占比例为6.2%；四川54.12亿吨，占中国无烟煤保有储量的4.8%。全国尚未探明的无烟煤预测地质储为4742.43亿吨，其中山西2018.63亿吨，贵州1149.47亿吨，河南440.83亿吨，陕西320.8亿吨，宁夏185.78亿吨，四川133.26亿吨等。北京京煤集团产能关闭退出后，我国仅剩五大无烟煤基地：晋城煤业集团、焦作煤业集团、永城煤矿区、神华宁煤集团、阳泉煤业集团，其中，阳泉煤业集团（现为华阳新材料集团）是我国最大的无烟煤生产基地。

2021年我国无烟煤产量为3.54亿吨，同比增加5.15%。2016年至今，我国无烟煤产量总体变化不大，2017年产量相比2016年下降5.7%，2018-2020年维持小幅增长，2021年同比增加5.15%使无烟煤年产量重新回到3.5亿吨以上的水平。

华阳股份2021年煤炭产量4610万吨，为国内无烟煤产量最大的上市公司。公司所在的山西省为国内最大的无烟煤产出省份，2021年山西省无烟煤产量为2.26亿吨，占国内无烟煤产量的64%。公司的生产技术优势显著，目前公司采用国内外厚煤层开采最先进的生产技术——综采放顶煤技术，通过该技术获得的煤炭产量已经占公司煤炭总产量的70%。此外，公司还积极布局打造数字化矿山，牢牢掌握了一批前瞻性、颠覆性关键技术，地质精准探测、巷道围岩控制、沿空留墙无煤柱开采、自动化综采工作面等一流技术装备推广应用。

进口方面，2021年我国无烟煤进口923.9万吨，同比增长19.18%，仅占2021年国内无烟煤产量的2.6%。其中，从俄罗斯进口无烟煤891.8万吨，占比96.5%。

3.2、需求端

无烟煤依据粒度分为无烟块煤、无烟粉煤以及无烟末煤。无烟煤粒度在13mm~25mm的称为无烟小块，25mm~50mm的称为无烟中块，大于50mm的称为无烟大块，块煤主要用于化工造气、合成氨以及一系列煤化工产品的生产，如尿素、甲醇、醋酸等；粒度在6mm以下的为无烟粉煤，主要用于炼铁时高炉喷吹；粒度在13mm以下的称为无烟末煤，一般用作电厂发电用煤。

2021年全国无烟煤消费总量为5501万吨，同比增加7.55%，2018年以后，全国无烟煤消费总量保持每年小幅上升的态势。分煤种看，无烟煤下游消费量主要为电煤占比54%，其次为喷吹煤占比27%和块煤占比13%。公司煤炭的主要下游是发电行业，主要为动力用煤。公司2021年无烟末煤销量占公司煤炭总销量的83.96%，用作煤化工的无烟块煤及用于喷吹的无烟粉煤产量较少，分别占公司煤炭总销量的8.49%和3.53%。

从电煤需求端看，2022年5月，国内火电产量占整体发电量的63.1%，为近12年月度新低值，2022年以来其他清洁能源发电的占比较过去有所提升，对火电的产量形成一定挤压。2022年3月-5月其他清洁能源发电的占比分别为18%，19.1%，17.9%，比去年同期分别提升3.5Pct，4.0Pct，2.2Pct。但当前电厂煤炭库存依然处于同期低位，截至7月4日，六大发电集团煤炭库存为1092.5万吨，同比-17.9%，后续“迎峰度夏”主动补库需求依然强烈。随着上海疫情持续好转，东南沿海地区因疫情抑制的需求将逐步得到释放。5月11日，国务院常务会议提出，决不允许出现拉闸限电，因此未来电煤终端需求仍有一定保证。

从喷吹煤需求端看，2022年4月19日，发改委表示“2022年，国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、国家统计局将继续开展全国粗钢产量压减工作，确保实现2022年全国粗钢产量同比下降”，喷吹煤市场承压。2022年3月-5月我国粗钢产量分别为8829.49万吨、9277.5万吨和9661.3万吨，分别同比下滑6.1%、5.2%和2.9%。从块煤需求端看，主要运用于合成氨领域，合成氨是尿素的重要原料。截至2022年7月8日，尿素周度产量达到111.8万吨，较年初提升12.7%，虽较6月峰值有所下滑，仍处于年内较高水平，预计后市华东、华中局部秋季备肥可持续至10月中下旬，对块煤需求仍有支撑。

3.3、价格端

2022年5月6日，发改委召开专题会议，强调秦皇岛港下水煤(5500千卡)中长期、现货价格每吨分别超过770元、1155元，山西煤炭出矿环节中长期、现货价格每吨分别超过570元、855元，陕西煤炭出矿环节中长期、现货价格每吨分别超过520元、780元，蒙西煤炭出矿环节中长期、现货价格每吨分别超过460元、690元，蒙东煤炭(3500大卡)出矿环节中长期、现货价格每吨分别超过300元、450元，如无正当理由，一般可认定为哄抬价格。限价政策下，无烟煤价格高位小幅回调，根据WIND数据，晋城无烟末煤(A15%,V6-7%,<0.5%S,Q6000)坑口价一度回调至含税1170元/吨，阳泉无烟末煤(A9-12%,V6-7%,0.8-1.2%S,Q6500)车板价含税1100元/吨，距离5月初分别小幅回调4.1%和4.3%。但后续价格有所回暖，截至2022年7月1日，上述两个价格分别上升至1250元/吨和1180元/吨，较5月初提升2.5%和2.6%。2022年初至今无烟煤价格仍高于去年同期，上述两个价格年初至2022年7月1日的均值分别为1293.75元/吨和1223.75元/吨，较去年同期均值提升65.5%和72%。

中国工程院院士、深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长谢和平表示，“我国的资源禀赋和现阶段经济社会的发展实际，决定了短期内我国经济社会发展仍离不开煤炭”。其撰写的《碳中和目标下煤炭行业发展机遇》提到，“2030年前，适应碳达峰的要求，风、光等新能源是满足能源增量需求的主体，规模增长速度快，但是由于基数小，在能源消费结构中的占比提高缓慢，逐步由15%向30%靠近，成为补充能源。而由于我国能源消费保持在较高水平，新能源增量赶不上能源需求增量，煤炭消费量保持平稳或略有增长，维持在35亿~45亿吨。”由此可见，碳达峰（2030年）之前我国煤炭消费量将维持高位水平。我们认为随着国内疫情逐步好转、复工复产的加速以及夏季用煤高峰的来临，煤炭需求有望复苏，考虑到当前无烟煤价格仍显著高于去年同期，2022年煤炭中枢价格仍有望维持高位。

4、钠离子电池助力华阳股份二次成长

4.1、钠离子电池优势在于成本，劣势在于能量密度和循环寿命

钠离子电池是一种二次电池，与锂离子电池工作原理相似，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作。钠离子电池主要应用于对能量密度要求不高的储能、通信基站、工程机械等领域。在低温性能和快充方面钠离子电池具有独特的优越性，尤其是在高寒地区的高功率场景。

发改委、能源局2022年2月共同印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件。其中，电化学储能技术性能进一步提升，系统成本降低30%以上。文件列示储能技术时，钠离子电池在多种储能技术中排在首位，彰显了国家能源局、发改委对钠离子电池技术的高度重视与未来发展的信心。钠离子电池的突出优势在于资源和成本。根据中科海钠官网信息，钠与锂处于同一主族，拥有相似的物理化学性质。钠资源在地壳中的丰度为2.75%，远高于锂资源的0.0065%。钠资源的分布也非常广泛，全球各处均有分布，而锂资源约75%集中在美洲。若按照15万元/吨的碳酸锂价格以及2000元/吨的碳酸钠价格，钠离子电池材料成本相较锂离子电池降低30%-40%。由于锂价长期处于高位，钠离子电池原材料价格的优越性不断凸显。

钠离子的劣势在于能量密度低和循环寿命低。钠离子电池循环寿命2000次以上，而锂离子电池在3000次以上。一方面由于Na+半径相比Li+大很多，Na+反复的嵌入/脱出极易导致多次循环后电极的结构变化，从而引起容量的衰减。另一方面随着离子穿过电池无序晶体结构，单个颗粒内晶体层的错误取向会增加，电池运行中的特定原子重组P2-O2会相变，最终破坏了电池的无序晶体结构，这直接导致了钠离子电池的循环寿命偏低。钠离子电池质量能量密度为100-150W·h/kg，低于锂离子电池的120-180W·h/kg。根据2020年3月容晓晖发布的文献《从基础研究到工程化探索》，锂电池原料成本为0.43元/Wh，钠离子电池原料成本为0.29元/Wh，较锂电池成本低32.6%。2020年3月碳酸锂市场均价为5.03万元/吨；碳酸钠市场均价为1505元/吨。2022年5月27日，碳酸锂价格为46万元/吨，则对应锂离子电池原料成本上升为0.76元/Wh；碳酸钠市场均价为2900元/吨，单吨仅上涨近1400元，远小于碳酸锂的涨价幅度。

由于锂离子电池原材料价格上涨和锂资源的稀缺性，钠离子电池在成本端和资源端的表现优异，钠离子电池未来可以在特定应用场景形成对锂离子电池的替代。叠加考虑我国政策端对新型储能的支持，钠离子电池未来产业化存在巨大的发展空间。

4.2、预计2026年钠离子电池潜在可替代空间215.6GWh

根据我们的测算，预计2026年钠离子电池潜在可替代的市场空间215.6GWh，接近于2021年全国动力电池产量219.7GWh。假设2026年钠离子电池的替代比例为35%，则钠离子电池替代规模约为75.5GWh，对应产值可达362亿元，具体分析如下：

（1）电动自行车

当前电动自行车主要应用的是铅酸电池和锂电池。2019年4月，《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准规定电动自行车的整车质量（含电池）不高于55kg，因此锂电池的渗透率逐年提升。据研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院发布的《中国电动两轮车行业发展白皮书（2021年）》显示，2020年中国锂电电动两轮车的产量达到1136万辆，总体渗透率达到23.5%，产量同比2019年增长84.7%，并预计到2025年市场渗透率有望接近60%。相对于铅酸电池，钠离子电池在能量密度、功率密度上有明显的优势，同时在节能环保、体积重量、循环寿命等方面都大大优于铅酸电池。铅酸电池中的铅，对环境有污染、对人体有一定的伤害。相对于锂离子电池，如前文所述，钠离子电池的优势在于成本。中科院大连化学物理研究所自主研制出的48V/10Ah磷酸盐基钠离子电池储能系统，可以运用于电动自行车。该系统采用的5Ah软包电池，比能量达到126.5Wh/kg，12分钟可充入92%的电量，3C可循环2000次。

（2）A00电动车

根据2022年工信部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，目前市场上主要A00级电动车的磷酸铁锂电池能量密度在110~130Wh/kg之间，钠离子电池的能量密度在120~160Wh/kg之间，理论上在A00级电动车领域，钠离子电池可以实现对锂离子电池的替代。

A00级别电动车价格便宜，因此其对原材料价格的变动最为敏感。例如2022年2月14日欧拉品牌表示因为原材料价格大幅上涨，黑猫单台亏损超万元，黑猫、白猫停止接单。如继续接单，新订单交付要等到2022年下半年。（报告来源：未来智库）

（3）UPS（IDC数据中心，5G通信基站）

2021年7月14日，工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划》，规划提出支持探索利用锂电池、储氢和飞轮储能等作为数据中心多元化储能和备用电源装置，加强动力电池梯次利用产品推广应用。当前UPS电源电池仍以铅酸为主，在绿色数据中心的背景下，锂电池具有高能量密度、长循环寿命、高倍率、污染少等特点，有望取代铅酸电池成为UPS供电系统的重要组成部分。另一方面，数据中心对电源也有高功率和占地面积小的需求，而钠离子电池的能量密度和倍率性能介于锂电池和铅酸电池之间，理论上也可以成为替代铅酸电池的技术路线之一。在5G基站电源应用上，中国铁塔早在2018年已经停止采购铅酸电池，而采购梯次利用电池，但梯次电池目前仍安全性的问题。2021年6月国家能源局就《新型储能项目管理规范（暂行）（征求意见稿）》公开征求意见：在电池一致性管理技术取得关键突破、动力电池性能监测与评价体系健全前，原则上不得新建大型动力电池梯次利用储能项目。钠离子电池相较梯次电池而言成本相近但安全性将显著加强。理论上钠离子电池也适合应用在5G基站场景。

（4）客车

考虑到客车的体积一般都比较大，对能量密度的要求没有很高，可以牺牲一点体积，多放一些电池达到同样的电量水平。另一方面，考虑到客车如公交车的运行线路是比较确定的，可以及时回去充电，对续航的要求也不是很高。工信部最新公布的新能源客车参数，电池系统能量密度在160Wh/kg左右，所以我们认为理论上钠离子电池在客车上存在替代磷酸铁锂电池的可能。

（5）储能：用户侧

用户侧储能可以针对传统负荷实施削峰填谷、需求响应和需量电费管理等。以商业化应用的综合性能较高的磷酸锂铁电池为例，其循环寿命大约为5000次，按每年330天，每天运行1.2次的模式来使用，大约13年需要更换一次；钠离子电池的循环寿命假设为3000次，按每天运行1.2次模式测算，则需要约8年更换一次。另外，假设其所需设备成本相同，根据北极星储能官方数据，谷峰差价取中间值0.7元/(kW·h)来计算。假设建设一个10MW/10MW·h的用户侧储能电站，锂离子电池储能电站初始投资成本为1500万元，其中电池造价项目大约占比为60%~70%，由于钠离子电池成本较低，钠离子电池储能电站初始投资成本低于锂离子电池储能电站。每年的维护成本是55万元。锂离子电池的替换成本为850元/kw，10MW的项目替换成本为850万元，钠离子电池的成本较锂离子电池降低40%，替换成本为510万元。测算得到锂离子电池储能的IRR（内部收益率）为11.6%，钠离子电池储能的IRR为16.5%，钠离子电池的低成本优势可以弥补其在循环寿命方面的劣势，获得更高的内部收益率。锂离子电池的投资回收期为6.75年，钠离子电池的投资回收期为4.86年，钠离子电池的投资回收期更短。通过以上测算可以看出，钠离子电池在储能系统比锂离子电池具有更高的经济性。

（6）储能：发电侧/电网侧

从发电侧看，各地政策支持集中式光伏发电以及风电同步配套一定规模的储能已成为一种趋势。由于新能源的开发和电力系统的消纳能力不匹配，“弃风弃光”一度是比较突出的问题，因此构建新型电力系统搭配储能，可以有效解决消纳问题，提升新能源发电利用率。从电网侧看，储能项目的投建也可以有效减少或延缓电网设备投资。钠离子电池的成本优势理论上可以使发电侧或电网侧储能的经济性有所提升。

我们根据以上潜在应用场景（电动自行车、A00电动车、客车、UPS储能、发电侧、电网侧、用电侧储能）测算了钠离子电池理论装机容量，核心假设包括：根据WIND数据，2021年1-8月国内电动自行车产量2388.8万辆，我们假设年化后国内电动自行车产量3583万辆，2015年-2021年CAGR约3%，假设按照单车带电量0.72KWH计算，2022年以后电动自行车产量增速仍为3%，预计2026年国内电动自行车产量4154万辆，对应带电量29.9GWh；

根据乘联会数据，2021年国内A00级新能源乘用车销量89.8万辆，占总体新能源乘用车比例为27.2%。根据光大证券汽车团队预计，2022年国内新能源乘用车销量500-550万辆，考虑到越来越多的造车新势力达成月交付量破万，电动车逐步转向“百花齐放”时代。我们取2022年国内新能源乘用车销量550万辆，2022年5月全国新能源车销量渗透率已达到24%，考虑到国内政策不断推进以及电动车较燃油车的使用成本优势，假设2025年和2026年国内新能源车渗透率分别达到50%和60%，对应国内新能源车销量为1200万辆和1440万辆。考虑到汽车逐渐向中高端发展的趋势，假设国内A00级新能源车渗透率从2022年的27%下降至2026年20%。根据朱玉龙《评估2022年A00级电动车走势》一文中，2021年A00级单车带电量21.7KWh，预计2026年国内A00级新能源车销量288万辆，对应电池需求62.4GWh；

根据WIND数据，2021年国内新能源客车销量为8.3万辆，占所有国内商用车销量的16.5%，我们假设2022年开始国内商用车销量增速为2%，考虑到新能源商用车使用成本的优势将助力其提升对燃油车的替代，假设国内新能源客车渗透率从2022年的18%上升至2026年的30%。根据朱玉龙《浅析新能源商用车动力电池格局》一文中，2021年纯电动客车带电量184.1KWh。预计2026年国内新能源客车销量55.8万辆，对应电池需求30.8GWh；根据国家能源局数据，2021年国内新增光伏并网装机规模54.88GW，根据CPIA的保守预测，国内的光伏新增装机量将从2022年的75GW上升至2026年的95GW；根据国家能源局数据，2021年国内新增风电并网装机47.57GW，根据中国能源网预测，2022年国内风电保守情况下新增装机55GW，2023年后行业增速参考GWEC预测在10%以上，则2026年国内新增风电装机量有望达到81GW，光伏和风电合计新增装机量达到176GW。假设按照配储比例10%以及备电时长2H测算，2026年发电侧储能容量有望达到35.1GWh。

假设钠离子电池在2023年后才会实现大规模的产业化，根据我们的测算，2023年-2026年，钠离子电池潜在可替代的市场空间为144.5GWh/162.5GWh/184.4GWh/215.6GWh。考虑到下游用户的验证周期以及市场接受度的逐步提升，我们假设2023年-2026年，钠离子电池的替代比例分别达到5%/15%/25%/35%，则2026年国内钠离子电池替代规模约为75.5GWh。按照宁德时代2021年报数据，公司实现电池系统销量133.41GWh，对应动力电池系统营业收入为914.9亿元，对应电池系统售价为0.69元/Wh。假设钠离子电池产业化后的售价较锂电池下降30%，达到0.48元/Wh，则2026年钠离子电池对应的产值可达362亿元。

4.3、全球钠离子电池竞争格局

4.3.1、国内外钠离子电池布局

全球范围内，以国内中科海钠、宁德时代、钠创新能源以及国外Faradion、NatronEnergy等为代表的企业已率先开启钠离子电池的商业化探索，大部分企业已经实现了小规模的试产。

4.4、商业化难点以及预计商业化的时间点

4.4.1、钠离子电池商业化时间点预测

2022年5月10日电池行业龙头宁德时代在互动平台表示，公司于2021年发布钠离子电池，其电芯单体能量密度高达160Wh/kg，常温下充电15分钟，电量可达80%以上，在-20%℃低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率，系统集成效率可达80%以上。公司正致力于推进钠离子电池在2023年实现产业化。2022年2月28日天目湖先进储能技术研究院举办的钠电池线上技术研讨会中胡勇胜研究员提及，钠离子电池产业链布局很快，2023年基本可以构建整个产业链。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）