2023年中国钠离子负极材料行业词条报告

作者 摘要 吴天天 2023年中国钠离子负极材料行业词条报告 行业头豹分类/电力、热力、燃气及水生产和供应业/电力、热力生产和供应业/电力生产/电力头豹分类/综合及概念/新能源汽车/电池/负极港股分类法/综合性企业/综合企业港股分类法/能源港股分类法/综合性企业港股分类法/综合性企业/综合企业 关键词绿电硬碳钠离子电池储能 钠离子电池是一种摇椅式可充电类电池，其工作原理与锂离子电池等电化学电池的工作原理相似，并同样遵循脱嵌式的工作原理。钠离子电池主要依靠钠离子在正极与负极之间移动来工作，当钠离子电池放电时，其中的电解液穿梭于正极与负极之间以产生电流；当其充电时，钠离子从正极材料分离至负极材料。在锂价格持续飙升，以及在电池下游需求持续增长的背景下，钠离子电池的负极材料市场将随之增长。 1.中国钠离子负极材料行业定义 2.中国钠离子电池负极材料行业分类 钠离子电池中负极指电源中电位(电势)较低的一端，是在原电池中可氧化作用的电极。除正极材料外，钠离子电池与锂离子电池的另一区别在于负极材料，锂离子电池的负极材料以石墨为主，由于钠离子无法自由穿梭于石墨层间，其无法使用石墨材料。钠离子电池负极材料包含软碳、硬碳为主的碳基类材料、合金类、金属化合物等，此类材料的聚钠性能较高 钠离子电池负极材料包碳基类材料、合金类、金属化合物等。 类型名称 类型说明 碳基类材料 研发技术成熟、比容量低，倍率性能低 合金材料 理论比容量高、循环性能差 钛基化合物 结构性能好，倍率性能高、比容量低 金属化合物 理论比容量高、循环性能差 3.中国钠离子电池负极材料行业特征 现阶段钠离子电池负极材料产业处于发展早期阶段，其具备技术壁垒高、完全竞争以及固定资产规模较大的特点 技术壁垒高 技术以锂电池为例，锂电池的负极材料中的石墨颗粒的尺寸、分布以及大小直接影响负极材料的性能指标，钠离子电池也涉及多个元素与材料，整体制作工艺的复杂度较高，技术壁垒高。 行业具备完全竞争型特点 完全竞争现阶段进入负极材料产业并在2023年实现投产的厂商数量多，各类材料可在市场中流动。 固定资产规模较大 固定资产制作钠离子电池负极材料工艺要求较高，其相关设备涉及到各类价格昂贵的机器，钠离子电池负极材料供应商的固定资产规模从而提升。 中国钠离子电池负极材料发展历程 4. 钠离子电池负极材料经历了四个阶段，分别为以学术研究为主的萌芽期和启动期，其次为高速发展期与震荡期，目前行业处于技术路线震荡期，其主要需求来自下游钠离子电池，在现阶段，包含软碳、硬碳的碳基材料为商业化落地进展最快的钠离子负极材料。 开始时间：1980-01-01结束时间：2000-01-01阶段：萌芽期 行业动态：钠离子电池在此阶段处于萌芽期，即钠离子电池相关的早期研究始于上世纪八十年代，在开始钠离子电池研究的同时，挖掘钠离子负极材料的研究也随之开始。 行业影响/ 阶段特征：法国Armand在1978年提出摇椅式电池的概念，钠离子产业的研究随之开启，但此阶段的钠离子电池产业仅停留在学术与研究的初始阶段，市场需求较小。 开始时间：2000-01-01结束时间：2010-01-01阶段：启动期 行业动态：钠离子电池负极材料产业在此阶段进入产业化应用前期的研究阶段，但总体研究的进展缓慢且停滞，但在2000年以硬碳为钠离子电池的负极材料的技术路线被挖掘，在2000-2010年10年间，钠离子电池的负极材料的相关学术研究进展加速。 行业影响/ 阶段特征：在此阶段钠离子电池负极材料中的碳基材料的相关学术研究进展较快，但主要驱动力仍来源于学术研究，市场驱动影响占比较小。 开始时间：2010-01-01结束时间：2020-01-01阶段：高速发展期 行业动态：随着钠离子电池相关材料的学术研究进展加快，年度文章发表数持续提升，钠离子电池产业也逐渐向下游产业化应用，其负极材料的需求量随之提升。 行业影响/ 阶段特征：在此阶段中，全球超20+企业与多家学术研究机构致力于钠离子电池产品的技术路线研究、产品设计以及产线投产，随着研究进展加快，钠离子电池负极材料的碳基类材料、合金类、金属化合物等为市场主流材料，其中碳基材料为首选材料。 开始时间：2021-01-01结束时间：2022-12-01阶段：震荡期 行业动态：随着钠离子电池产品进入导入期，负极材料的技术路线随之进入振荡期，但随着研究获得进一步的进展，钠离子电池的负极材料主流为以硬碳、软碳以及复合碳等为主的无定形碳材料。 行业影响/ 阶段特征：随着钠离子电池负极材料逐渐以采用无定形碳材料为主，将进一步提高碳类材料的市场需求，其中，现阶段中国无定形碳的成本为8-20万元/ 5.中国钠离子电池负极材料产业链分析 吨。 中国钠离子电池负极材料以硬碳为代表的碳基材料为主，产业有上游主要为合成硬碳的原材料，主要包括沥青、生物质、树脂等，其代表企业包括国创高新、宝利沥青、天利高新等材料供应商，整体上游具备成本低、来源广泛等优点，中游为生产及销售硬碳、软碳等碳基材料厂商，如东旭光电、天奈科技、杉杉科技等，其中从成本来看，树脂基硬碳成本最高，其次为生物质基硬碳与沥青基硬碳，而下游主要为钠离子电池厂商以及部分锂电池厂商。产业链整体呈现进入壁垒高、研发周期长、投资金额大的特点。此外，在现阶段中，中国钠离子电池产业链中游市场中可量产硬碳材料的厂商数量较少，处于早期研发投入阶段，随着下游钠离子电池产业在近两年投产进程加快，中游硬碳厂商的订单量将随之提升。 上游环节 上游说明 上游参与方 沥青、生物质、树脂 钠离子电池负极材料上游主要为合成硬碳的原材 北方华锦化学工业股份有限公司、广东路翔技术 料，主要包括沥青、生物质、树脂等。其中沥青 发展有限公司、湖北国创高新材料股份有限公司 为固态或半固态粘稠状物质，主要通过原有蒸馏 、江苏宝利沥青有限公司、新疆天利高新石化股 与煤炭冶炼加工过程中的产物，生物质则来源于 份有限公司、江苏宝利国际投资股份有限公司、 自然界的可再生资源，树脂是一种有机聚合物， 融捷股份有限公司、鞍山森远路桥股份有限公司 总体来看，上游原材料具备成本低、来源广泛等 、龙洲集团股份有限公司、中国石油集团工程股 优点。 份有限公司、山西焦化股份有限公司、中化国际（控股）股份有限公司、上纬新材料科技股份有限公司、宏昌电子材料股份有限公司 中游环节 中游说明 中游参与方 硬碳、软碳等碳基材料厂商 钠离子电池负极材料中游主要为生产及销售硬 宁波容百新能源科技股份有限公司、中国宝安集 碳、软碳等碳基材料厂商。硬碳作为一种通过热 团股份有限公司、东旭光电科技股份有限公司、 解高分子聚合物、化工产品加工而得到的热解 江苏天奈科技股份有限公司、深圳市翔丰华科技 碳，其可逆比容量处于250-600mAh/g间，根据 股份有限公司、上海杉杉科技有限公司、宁德时 碳前驱体的差异，可分为沥青基硬碳与生物质基 代新能源科技股份有限公司、山西华阳集团新能 硬碳。从成本来看，树脂基硬碳成本最高，其次 股份有限公司 为生物质基硬碳与沥青基硬碳。 下游环节 下游说明 下游参与方 钠离子电池厂商 硬碳负极材料下游主要为钠离子电池企业，此 宁德时代新能源科技股份有限公司、广州天赐高 外，硬碳还向部分掺杂硬碳材料的锂离子电池厂 新材料股份有限公司、宁波容百新能源科技股份 商供应，现阶段硬碳市场主要以进口为主价格在 有限公司、欣旺达电子股份有限公司、上海派能 20-30万/吨区间，随着硬碳国产化趋势明显，其 能源科技股份有限公司、北京当升材料科技股份 成本将逐渐下降，价格更低的硬碳有望进一步向 有限公司、格林美股份有限公司、湖南长远锂科 下游市场持续渗透。 股份有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司、多氟多新材料股份有限公司、山西华阳集团新能股份有限公司、中国宝安集团股份有限公司、浙江永太科技股份有限公司、广州鹏辉能源科技股份有限公司、江苏传艺科技股份有限公司、深圳市翔丰华科技股份有限公司 6.中国钠离子电池负极材料行业规模 中国钠离子电池负极材料行业市场规模将于未来5年保持增长：中国钠离子负极材料行业产业链具备原材料资源广泛、制备工艺技术复杂度较高的特点。据头豹研究院数据报告，其行业处于技术迭代以及产品研发初期，其交易量于2021年约为16亿元，在未来连续5年将呈现持续增长趋势。 产业链下游钠离子行业的增量与锂电池存量替换或互补空间为行业提供主要驱动力：随着钠离子电池在低速电动车、储能等应用领域进一步拓展，以及在钠离子电池技术逐渐成熟，产业化进程加速，将直接带动钠电负极材料产业的发展并驱动硬碳等材料提升价值量，未来下游钠电产业的发展将驱动负极材料产业进入新一轮增量周期。 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，在2021年-2022年期间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，钠电产业规模的增长将直接驱动核心负极材料产业的发展。 中国钠离子电池负极材料市场规模，2017-2026年预测 钠离子电池负极材料市场规模=动力电池总规模*钠离子电池替代空间*钠离子电池负极材料占比 7.中国钠离子电池负极材料政策梳理 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影响：9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：政策中提到将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定，将进一步加速钠离子电池产业化进程，同时在标准立项及报批类环节的支持性下，钠离子电池产业将迎来发展基础，硬碳负极材料市场有望进一步发展。 政策名称：《关于加快推动新型储能发展的指导意见》颁布主体：国家发改委、国家能源局生效日期：2021影响：9政策性质：鼓励性政策 政策内容：“推动技术进步，壮大储能产业体系”部分，首次提到钠离子电池：“加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范，以需求为导向，探索开展储氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用 政策解读：文件中指明将加快钠离子电池等技术开展规模化试验示范，推动钠离子电池技术市场发展，将逐渐开展钠离子电池产品的规模化实验示范，为产业提供发展基础 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影响：10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 政策解读：加速了钠离子电池相关技术的研发进展，并在容量、密度、安全以及成本等方面鼓励钠离子电池在储能领域的应用，并支持钠离子电池市场的发展，进一步提升钠离子电池商用化进程。 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：在加速锂离子电池产品在循环寿命、成本以及安全性等方面的技术攻关进程下，进一步鼓励钠离子电池相关模块、能量管理技术的研发，将有利于钠离子电池向商用化领域渗透。 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影响：10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