钠离子电池材料(钒电池概念股龙头股)

2023-07-25 07:41分类：炒股指导阅读：

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硬碳储存碱金属离子的位点主要包括：1）插层在石墨烯片层之间；2）储存在闭孔内；3）吸附在表面和缺陷位点上。而石墨和软碳材料储存碱金属离子的方式主要是插层在石墨烯片层之间。考虑到硬碳材料相比石墨和软碳具有更丰富的储锂/钠位点，硬碳具有更高的理论容量（>530 mAh/g)，远高于石墨材料的理论容量372 mAh/g。同时，因为石墨烯片层之间存在大量孔洞，钠离子插层和填充前后造成的晶格膨胀可以被有效缓解，因此硬碳的在充放电过程中的体积膨胀效应远小于石墨和软碳，安全性更好。

第一章硬碳负极基本介绍

硬碳又称“非石墨化碳”，通常是难以被石墨化的碳材料的统称。硬碳由扭曲的石墨烯片堆积而成，即使在高于3000℃的温度下，这些堆叠的石墨烯片也很难完全展开或压平而进一步形成石墨。Jeff Dahn等人提出的“纸牌屋”模型是第一个也是最早被广泛接受的硬碳结构模型，该模型指出硬碳中存在小而弯曲的石墨烯片平行堆叠的短程有序微区，堆叠层数一般在2～6层，横向尺寸在4纳米左右，材料呈现长程无序排列，不同取向的微区之间形成了丰富的纳米孔道。值得关注的是，硬碳的石墨片层间距通常在0.37～0.40纳米之间，远比石墨的0.335纳米大，因此硬碳对于比锂离子半径更大的钠粒子，拥有更强的存储能力和更高的储钠容量。

第二章硬碳负极制造工艺及技术路线

椰壳类生物质材料是最早被产业化的硬碳前驱体之一，这类材料在自然界中广泛存在，且杂质较少，自身强度比较高，可以为硬碳产品带来稳定的结构，但国内目前满足生产硬碳负极的椰壳原料供应不足，需要依赖进口。淀粉等多糖生物质材料原料较为广泛，价格低廉，且能够被自然降解，环保方面占有优势，目前主要问题在于工艺成本较高，需要额外添加交联剂等添加剂或加氢改性。酚醛树脂类前驱体所得到的硬碳产品均一度较好，纯度也较高，产品一般呈球形颗粒，且因为原料可控，工艺的设计性较强，但缺点是成本较高。沥青基材料的来源非常广泛，且价格低廉，煤系沥青和油系沥青均可使用，但不足之处在于沥青里的挥发分较多，需要额外的尾气处理，增加成本支出，且目前工艺尚不成熟，产品的容量较低。

考虑售价，我们预估生物质基硬碳负极售价为3-4.5万元，吨毛利估计在1.75万元，预估毛利率约为47%，盈利能力较为突出，是未来硬碳前驱体主要方向。而能够维持较高毛利率的核心壁垒在于批量稳定的生物质原料来源和先进的工艺水平。

第三章硬碳负极行业进展

钠电池的降本空间主要源自于：1）主材的量产化，2）负极集流体方面用铝箔替代铜箔；假设未来碳酸锂价格稳态为20万元/吨价格，我们预计磷酸铁锂电芯成本为0.46元/wh；若碳酸锂价格降至10万元/吨，我们预计磷酸铁锂电芯成本为0.39元/wh。钠离子层状氧化物路线，假设量产后正极材料6万元/吨，负极材料4.5万元/吨，电解液4万元/吨，我们预计电芯成本为0.35元/wh，较磷酸铁锂稳态成本下降约24%；钠离子普鲁士蓝路线，假设量产后正极材料3万元/吨，负极材料4.5万元/吨，电解液4万元/吨，我们预计电芯成本为0.27元/wh，较磷酸铁锂稳态成本下降约40%；

贝特瑞为负极龙头企业，目前在北交所市值排列第一。主营产品为锂离子电池正负极材料，其负极材料出货量连续9年位列全球第一。成立22年来，贝特瑞研发成果卓著，共获得授权专利权286项；业内影响力较大，主导及参与制定新能源、新材料相关的国家/国际标准19项。公司于2009年就开始布局硬碳材料相关技术。公司硬碳研发团队中绝大部分为海内外名校的博士，具有十几年的研究和产业化经验，为钠离子电池提供一体化的负极解决方案。团队已完成十几篇的原创核心技术布局，涵盖硬碳基础研究及生产加工等各个方面，建立了完善的知识产权体系。公司目前拥有硬碳产能400吨，专利方面布局主要包括稻壳、玉米芯、果壳等植物类原料制备的硬碳材料技术路线；

我们预期随着钠电池材料体系的成熟和产能规模化，凭借出色的经济性和安全性，2026年全球钠电池需求有望突破120GWh，对应市场空间突破600亿元；我们预计2026年硬碳负极需求量达到16.23万吨，对应市场空间有望达到73亿元。

不过后来，锂电的崛起一度导致其它电池路线黯然失色。

责任编辑：何予

硬碳材料处于从零到一爆发前夕，全力推进国产化。目前佰思格、贝特瑞拥有硬碳负极产能，正全力推进生物质基硬碳国产化；杉杉股份、中科电气、翔丰华等人造石墨负极头部企业各自布局生物质基、化石燃料基、以及合成聚合物基硬碳负极路线；新进入企业如元力股份、圣泉集团亦布局生物质基硬碳材料，其中圣泉集团主要依靠秸秆来源的生物质量产优势。

报告节选：

ID：jrtt

近期股市钒电池概念股反复活跃、且表现凶悍，虽然股票数量不多，联动性非常好。2015年12月中旬龙头股0629凌厉启动，经过凶狠回杀后，2月26日又有卷土重来之势！似乎看到前些年爆炒稀土、锂电池的景象，后市不妨重点关注(逢低吸纳)：

2）原材料质量和价格是制约全钒液流电池产能的核心因素，具有规模优势和研发能力的行业龙头将受益。电解液环节受益标的：攀钢钒钛、河钢股份、安宁股份；隔膜环节受益标的：东岳集团。

然而随着储能需求的扩充，对锂资源需求激增，而锂资源短缺导致锂电池成本大幅增加。为此，钠离子电池作为锂电池的替代品被提上了研究日程。相比于锂资源的短缺，钠在海水中存储丰富、价格低廉，很容易获取。因此钠离子电池成为未来最具有大规模推广使用潜力的储能电池。

硬碳储钠的四种理论模型

中信证券认为，钒液流电池是大功率、大容量和长时储能的理想技术路线，未来有望在新型储能技术中实现渗透率的快速提升。受益于钒液流电池对钒消费的拉动，预计到2030年全球钒用量将在2021年基础上翻一番。储能用钒激增叠加供应增长缓慢，钒价或因此出现大幅上涨。在钒液流电池装机量上升的过程中，上游钒资源将是率先获益的环节。

目前能满足大规模长时间储能的技术主要有压缩空气储能和抽水蓄能，但上述两种受地形地理环境影响明显，无法在全国推广使用，所以综合下来，钒电池成了最优解。