2023年中国钠离子电池正极材料行业词条报告

1.中国钠离子电池正极材料行业定义 2023年中国钠离子电池正极材料行业词条报告 作者吴天天 摘要探讨中国钠离子电池正极材料发展趋势及市场现状 行业头豹分类/制造业/汽车制造业/汽车零部件及配件制造港股分类法/消费品制造/汽车 关键词钠离子电池正极材料 钠离子电池整机材料是钠离子电池构成材料的一部分，可直接影响钠离子电池的性能，其中，在钠离子电池原材料成本中，占比成本较高的主要为正极材 2.中国钠离子电池正极材料行业分类 料，为26%。钠离子电池的正极材料中包含的元素如Na、Cu、Fe具备价格低、资源丰富的优势，相较于锂电池正极材料中的Li、Ni等元素，钠离子电池正极材料元素更具备性价比。钠离子电池正极材料超100种，现阶段主流的材料选择为过渡金属层状氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类似物，三种材料各具备优势与劣势。 钠离子电池正极材料主流路线以层状氧化物、聚阴离子化合物以及普鲁士类化合物为主，由于层状氧化物的能量密度高、技术转化率和成本低，较容易实现量产，现阶段主流路线为层状氧化物，但其存在循环性能差的缺点。普鲁士蓝（白）化合物的能量密度高，存在热失控风险，聚阴离子化合物长期循环稳定性高但能量密度低，总体来看三者均存在优缺点。 类型名称 类型说明 层状氧化物 层状氧化物存在循环性能差的缺点，但具备成本低、能量密度高、倍率性能高的特点。 聚阴离子化合物 聚阴离子型正极材料早期应用于锂离子电池正极，之后被借鉴应用于钠离子电池，具备较高的倍率性能和循环稳定性。 普鲁士蓝类化合物 普鲁士蓝材料的能量密度接近铁锂，但其安全性很可能低于磷酸铁锂，并难以量产，其中由于结晶水的易短路特性导致的热失控具备释放剧毒风险。 3.中国钠离子电池正极材料行业特征 钠离子电池具备行业技术壁垒较高、前期资金投入量大以及头部效应明显的特点。 技术 资金 头部效应 中国钠离子电池正极材料发展历程 头部效应明显 随着钠离子电池相较于锂离子电池的成本优势不断扩大，众多锂离子厂商进入钠离子电池赛道，部分龙头锂离子厂商由于具备原先的锂离子电池产线，可直接投产钠离子电池，龙头企业在具备规模化产线的优势下，钠离子电池产业的头部效应明显。 前期资金投入量大 现阶段钠离子电池正极材料处于技术研发早期，材料厂商需投入的设备、科研人力以及材料采购等方面花费巨大，其中生产设备的投资与要求较高，相关生产线的资金投入量较大。 行业技术壁垒较高 由于钠离子电池正极材料在现阶段尚未存在明确主导技术路线，其涉及的材料包括过渡金属层状氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类似物，即使部分材料具备成本与电化学性能优势，但总体技术门槛较高。 4. 钠离子电池正极材料随着钠离子电池在2011-2021年期间的研究成果爆发，其技术路线逐渐聚焦于有氧化物类、聚阴离子类和普鲁士蓝三大类，产业自2011年至今的全球专利申请量呈现出爆发式增长，同时大量的初创企业进军正极材料领域。新入局厂商如当升科技、容百科技以及众钠能源等正大力布局层状氧化物路线且均在2023年进入投产阶段，此路线的钠离子电池有望最先实现量产与商用化落地。 开始时间：1981结束时间：1990阶段：萌芽期 行业动态：钠离子电池正极材料的研究最早起源于1981年法国Delmas首次报道的钠离子相关电化学性能的时期，其正极材料NaxCoO2层状氧化物在同年被发现，在此阶段的相关学术研究处于早期萌芽阶段。 行业影响/ 阶段特征：早期被设计开发出来的钠离子电池正极材料如电化学性能较差，距离实际应用较远。 开始时间：1990结束时间：2000阶段：启动期 行业动态：随着钠离子电池正极材料的学术研究不断加深，此阶段的改进研究集中于AxM02系列材料的混合与复合中，此材料的技术逐渐成熟，但市场上仍主要聚焦于锂离子电池的研究，钠离子电池相关材料的研究相对于较少。 行业影响/ 阶段特征：尽管钠离子部分电池正极材料取得成果，但仍停留在学术层面，商用化存在挑战。 开始时间：2000结束时间：2010阶段：高速发展期 行业动态：随着钠离子电池的研究在此阶段进入增长期，钠离子电池的多种正极材料路线被发现，市场上多家厂商逐渐进入此赛道。 行业影响/ 阶段特征：在2000年之后市场开始关于可在常温下工作的钠离子电池，并持续挖掘正极材料。 开始时间：2010结束时间：2022阶段：震荡期 行业动态：钠离子电池产业自2011年至今的全球专利申请量呈现出爆发式增长，同时正极材料的研究成果数量提升，正极材料进入有氧化物类、聚阴离子类和普鲁士蓝三大类阶段，同时大量的初创企业进军正极材料领域。 行业影响/ 5.中国钠离子电池正极材料产业链分析 阶段特征：在2010-2022年阶段中钠离子电池正极材料厂商数量增长，多类厂商于2020-2022年期间投产正极材料。 钠离子电池正极材料产业链的上游主要为生产电解二氧化锰、电池级硫酸锰、磷酸铁钠、磷酸钒钠、氟磷酸钒钠、焦磷酸盐等材料的原材料厂商，主要为制备各类正极材料的厂商提供原材料，其中钠离子电池所用的锰原料与三元前驱体所需原料的相似度较高。此外，钠离子电池正极材料的中游主要为生产/制作有氧化物类、聚阴离子类和普鲁士蓝等正极材料的厂商，钠离子电池正极材料的下游主要为销售/生产钠离子电池的厂商，随着钠离子电池产业的热度不断提升，钠离子电池创业项目的受资本关注度也在逐渐提升，2022年上半年多家初创类企业与老牌电池厂获得融资，在此背景下，市场内厂商将进一步推动钠离子电池产品商用化，并且下游厂商的数量将进一步提升。 上游环节 上游说明 上游参与方 原材料 电解二氧化锰、电池级硫酸锰为钠离子电池层状 贵州红星发展股份有限公司、南方锰业集团有限 氧化物电池制备的原材料；亚铁氰化钠为普鲁士 责任公司、湘潭电化科技股份有限公司、贵州大 原材料；磷酸铁钠、磷酸钒钠、氟磷酸钒钠、焦 龙汇成新材料有限公司、汇成新材料（山东）有 磷酸盐等为聚阴离子材料。以层状氧化物为例， 限公司、河南省蓝天化工有限责任公司、中信大 其主要的锰矿包括冶金用锰矿石与化工用锰矿 锰（天等）新材料有限公司、上海紫一试剂厂、 石，钠离子电池所用的锰原料与三元前驱体所需 广西埃索凯新材料科技有限公司、湖北先天下新 原料的相似度较高。 能源科技股份有限公司 中游环节 中游说明 中游参与方 正极材料 钠离子电池的主要成本来源于以正极、负极材 北京当升材料科技股份有限公司、宁波容百新能 料、电解液、隔膜等为主的原材料，其占比总成 源科技股份有限公司、贵州振华新材料股份有限 本为75%，其次为人工以及其他类成本等。在钠 公司、北京中科海钠科技有限责任公司、山西华 离子电池原材料成本中，占比成本较高的主要为 阳集团新能股份有限公司、湖北日升昌新材料科 正极材料。现阶段的技术研究主要集中于有氧化 技有限公司、中伟新材料股份有限公司、湖南长 物类、聚阴离子类和普鲁士蓝等。其中，层状氧 远锂科股份有限公司、厦门厦钨新能源材料股份 化物是研究较早的嵌入型化合物，具备成本较 有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、 低、能量密度高倍率性能高技术转化率低的特 中国三峡新能源（集团）股份有限公司、多氟多 点。 新材料股份有限公司、江西鼎盛新材料科技有限公司、贝特瑞新材料集团股份有限公司、四川纳创时代新能源科技有限公司、广东美联新材料股份有限公司 下游环节 下游说明 下游参与方 钠离子电池 无论是传统锂电池厂商或新兴电池厂商均大力布 广州鹏辉能源科技股份有限公司、宁波容百新能 局钠离子电池相关技术的研发与产品的投产与验 源科技股份有限公司、宁德时代新能源科技股份 证，其中以宁德时代为代表的龙头锂电池厂商拥 有限公司、湖南长远锂科股份有限公司、山西华 有原先完善的锂电池产线，具备生产钠离子电池 阳集团新能股份有限公司、江苏传艺科技股份有 的规模化优势，部分科创企业通过自研与其他企 限公司、山东圣阳电源股份有限公司、山东圣阳 业合作的方式布局钠离子电池产业链。 电源股份有限公司、立中四通轻合金集团股份有限公司、欣旺达电子股份有限公司、格林美股份有限公司、江苏百川高科新材料股份有限公司、多氟多新材料股份有限公司、山东丰元化学股份有限公司、四川中科海纳科技有限公司、维科技术股份有限公司、湖南立方新能源科技有限责任公司、江苏众钠能源科技有限公司 6.中国钠离子电池正极材料行业规模 中国钠离子电池正极材料市场规模将于未来5年保持增长：中国钠离子电池正极材料行业产业链具备上游资源广、技术与资金壁垒较高的特点，同时中国钠离子产业也处于快速发展阶段。据头豹研究院数据报告，正极材料处于技术迭代以及量产加速的早期阶段，其交易量于2021年已达25亿元，在未来连续5年将呈现持续增长趋势。 中国钠离子电池负极材料产业下游钠离子电池行业的增量与锂电池存量替换空间为行业提供主要驱动力：随着钠离子电池的成本优势进一步随着产业化进程加快而凸显，在低速电动车、电网侧储能等领域的钠离子电池需求量将持续提升，钠离子电池的出货量增长将直接带动核心材料如正极材料的价值量。此外，中国政府部门如国家发改委与工业化部较重视储能技术中的钠离子电池产业的发展，先后出台多项政策从加强先进技术研发以及规范产业标准等方向促进钠离子电池产业发展，将直接驱动正极材料市场的技术攻关与产业化进程。 中国钠离子电池正极材料市场规模，2017-2026年预测 钠离子电池正极材料规模=动力电池整体市场规模*钠离子电池替代空间*正极材料占比 7.中国钠离子电池正极材料政策梳理 Wind、头豹研究院 政策名称：《关于政协第十三届全国委员会第四次会议第4815号提案答复函》颁布主体：工信部生效日期：2021-08影响：10政策性质：规范类政策 政策内容：将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定，并在标准立项、标准报批等环节予以支持。同时，根据国家政策和产业动态，结合相关标准研究有关钠离子电池行业规范政策 政策解读：规范了钠离子电池的标准制定，同时有关单位在标准立项、标准报批等的支持可进一步助力钠离子电池产业的发展，持续带动正极材料市场规模。 政策名称：《“十四五”新型储能发展实施方案》颁布主体：发改委、能源局生效日期：2022-03影响：9政策性质：鼓励性政策 政策内容：开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢储能、热储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究。集中攻关超导、超级电容等储能技术，研发储备液态金属电池、固态锂离子电池等 政策解读：陆续推动钠离子电池的关键核心技术、装备和集成优化设计研究，随着钠离子电池市场的进一步发展，将间接影响正极材料的市场规模增长。 政策名称：《“十四五”能源领域科技创新规划》颁布主体：国家能源局、科技部生效日期：2022-04影响：10政策性质：鼓励性政策 政策内容：研发长寿命、低成本、高安全的锂离子电池，突破铅酸电池专用模块均衡和能量管理技术，开展高功率液流电池关键材料、电堆设计以及系统模块的集成设计等研究，研发钠离子电池、液态金属电池、钠硫电池、固态锂离子电池、储能型锂硫电池，开发储能蓄冷、储氢、机械储能等技术 政策解读：鼓励钠离子电池企业在储能等领域的技术研发，同时推动了钠离子电池的设计及系统模块的集成设计等研究，将进一步提升正极材料的市场发展。 政策名称：《“十四五”可再生能源发展规划》颁布主体：国家发改委生效日期：2022-06-01影响：8政策性质：鼓励性政策 政策内容：加快可再生能源前沿性、颠覆性开发利用技术攻关。研发储备钠离子电池、液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等高能量密度储能技术。加快大容量、高密度、高安全、低成本新型储能装置研制 8.中国钠离子电池正极材料竞争格局 政策解读：鼓励钠离子电池在储能领域的应用技术发展，在容量、密度、安全以及成本等方面加速钠离子电池技术迭代，将带动正极材料市场。 钠离子电池正极材料主流路线以层状氧化物、聚阴离子