【安信证券】夯实无烟煤主业,抢滩钠电池蓝海.pdf
1.华阳股份:无烟煤龙头企业,抢滩新能源蓝海
1.1.立足煤主业,拓展新能源
背靠华阳新材料集团,华阳股份不断调整战略布局。山西华阳集团新能股份有限公司 成立于 1999 年 12 月 30 日,2003 年 8 月 21 日在上交所挂牌上市,股票原称“阳泉煤业”。 2020 年 10 月 27 日,公司控股股东由阳煤集团更名为华阳新材料科技集团,聚焦碳基新材 料,实现产业布局转型升级。随后 2021 年 1 月 28 日,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”。据中国煤炭报,此次更名反映了上市公司与控股股东的关联关系及战略定位。 华阳股份将不断优化资本结构,释放优质产能,打造成为华阳集团煤炭板块的利润中心、 责任主体,为华阳集团进军新材料产业提供支撑。截至 2023 年 4 月,华阳新材料持有公司 55.52%的股权,实控人为山西省国资委。
公司深耕无烟煤主业二十余年,煤炭贡献核心收入。华阳股份主要从事煤炭生产和洗 选加工、电力和热力供应等业务,拥有丰富的煤炭储备资源,“阳优”品牌认知度高,是国 内最大无烟煤上市企业,旗下 8 个矿区均可生产无烟煤,合计可采储量约 15.08 亿吨。公司 主要煤炭产品包括 3#无烟喷吹煤、无烟洗末煤、贫瘦喷吹煤、无烟洗中块、洗小块、无烟 末煤、贫瘦末煤等多个品种。目前市场用户定位于大型的电力、冶金和化工企业集团,覆 盖区域包括河北、山东、东北、华中、华东等地区。2013-2022 年公司煤炭营业收入占比均 维持在 90%以上,为公司主要收入来源。此外,公司位于有“山西东大门”之称的阳泉市, 地处山西省沁水煤田东北部,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。
拓展钠离子电池、飞轮储能、光伏等新兴产业,开启新能源转型之路。在持续深耕传 统煤炭主业的同时,公司开启新能源转型之路,于 2021 年 3 月受让阳煤智能制造基金财产 份额,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。同年 公司在山西省阳泉市规划建设 5GW 高效光伏组件生产基地。据公司 2022 年报及 Wind 公开投 资者交流披露的信息,目前新能源各项业务已取得一定进展: 飞轮储能项目方面,项目实施主体为阳泉奇峰聚能科技有限公司(北京奇峰聚能科技 有限公司持股 51%,山西新阳清洁能源有限公司持股 49%)。目前飞轮储能项目根据订单数量 确定生产计划,按需生产,2022 年生产完成 26 套。其中河北三河电厂一次调频项目于 2022 年 8 月 8 日交付 5 套,华能山东莱芜电厂一次调频项目用 10 套,在车间已完成单台空载调 试,将按照电厂要求的时间节点交付。2022 年共销售飞轮 14 套。 高效光伏组件制造项目方面,项目实施主体为山西华储光电有限公司,是华阳股份旗 下山西新阳清洁能源有限公司的全资子公司。2022 年 7 月份公司 4 条生产线全部调试完毕, 9 月 35KV 变电站投运,根据订单量按需生产,处于产能爬坡阶段,2022 年全年光伏组件产 量完成 343MW,2022 年全年收入完成 4.88 亿元,全年累计销量 292.11MW。
钠离子电池项目方面, 钠离子电池正、负极材料生产项目:钠离子电池正、负极材料千吨级生产项目实 施主体分别为山西华钠铜能科技有限责任公司、山西华钠碳能科技有限责任公司 (北京中科海钠科技有限责任公司占股55%,山西新阳清洁能源有限公司占股45%)。 公司正、负极材料千吨级生产项目已于 2022 年 3 月 29 日正式投料试生产,由于公 司下游电芯、pack 厂暂未量产,因此正、负极材料项目尚未满产。2022 年,正、 负极材料累计分别生产 296.67 吨、184.35 吨,项目产品采用定向销售,分别为华 钠芯能及阜阳海钠年产 1GWh 钠离子电芯制造提供原材料。
钠离子电池电芯项目:钠离子电芯生产线研究开发项目实施主体为公司全资孙公 司山西华钠芯能科技有限责任公司(山西新阳清洁能源有限公司占股 100%)。电 芯产线自 2022 年 9 月 23 日开始带料调试,目前产线流程已经调通,正在进行各工 序工艺优化调试验证。试制电芯已送检,预计 2023 年 6 月份出具检测报告。
钠离子 Pack 电池生产线建设项目:项目实施主体为公司全资孙公司山西华钠芯能 科技有限责任公司(山西新阳清洁能源有限公司占股 100%)。本项目建设年产 1GWh 钠离子 Pack 电池生产线,配套生产小型动力 Pack 电池和储能 Pack 电池模组。 截止 2023 年 3 月,圆柱 Pack 整线带料调试完成,方形 Pack 整线安装完成。
1.2.业绩亮眼,毛利率提升明显
整体经营稳健,近两年受益于煤价上涨业绩表现亮眼。2013-2022 年,公司营业总收入 从 261.69 亿元增长至 350.42 亿元,归母净利润从 9.35 亿元增长至 70.26 亿元。2021 年受 益于煤炭价格持续上涨,公司经营业绩表现优异,营收同比增速达到 21.89%,归母净利润 同比增速达到 134.62%。2022 年煤价依旧高位运行,但从三季度开始,受二矿(810 万吨/ 年)、开元矿(300 万吨/年)、平舒矿(90 万吨/年)以及兴裕矿(90 万吨/年)发生事故停 产影响,公司产量受到阶段性影响,2022 年营收同比增速小幅下降 7.86%。但得益于全面的 成本管控,公司 2022 年归母净利润同比增速达到 98.95%。
毛利率提升明显。2021 年以前,由于负责采购华阳集团及其子公司煤炭进行统一销售, 公司毛利率在 20%左右波动。2021 年 5 月以后,随着集团资产划转以及集团其余煤矿管理权 移交,公司不再向华阳集团及其子公司采购煤炭,虽然销量有所下降,但在煤价持续高位 运行的助力下,公司毛利率明显提升,2021-2022 年毛利率分别为 36.11%/46.43%。
从现金流情况看,除 2019 年因煤炭景气度下行导致经营现金流入减少外,近几年公司 经营活动现金流始终为正且逐年增长,2017 年后净现比基本上保持平稳。相对充裕的现金 流有望为公司后续业务扩张提供基础。
2.煤炭产能扩张夯实发展后劲
2.1.我国无烟煤资源主要集中在山西
无烟煤是煤化程度最大的煤种,具有固定碳高、挥发分低、密度大、硬度大、燃点高、 燃烧时不冒烟等特点。根据《中国煤炭分类》国家标准(GB/T5751-2009),首先按照挥发 分比例可将煤炭分为褐煤、烟煤、无烟煤,对应煤化程度依次提高,因此无烟煤一般含碳 量在 90%以上,挥发物在 10%以下,且无胶质层厚度。其次无烟煤又根据氢元素含量的差异 分为 01 号(年老)、02 号(典型)、03 号(年轻)三个小类,其中北京、晋城和阳泉三矿区的无 烟煤分别为 01 号、02 号、03 号无烟煤的代表。
我国无烟煤资源主要集中在山西省,占国内无烟煤总产量的 60%以上,进口依赖度较低。 国内无烟煤产量相对固定,据煤炭资源网,2016 年至今总产量基本在 3.5 万吨左右,占国 内原煤总产量比重维持在 8%以上。对外依赖程度较低,进口无烟煤量占总无烟煤供给比重 从 2016 年的 7.0%下降至 2022 年 2.9%,而同时段炼焦精煤进口量占总炼焦精煤总供给则维 持在 10%以上。从地区分布看,国内无烟煤资源主要集中在山西地区,其次为贵州、河南、 云南等地,其余地区均有少量分布, 2022 年上述四省无烟煤产量分别为 2.43/0.50/0.33/0.23 亿吨,占 2022 年 国 内 无 烟 煤 总 产 量 比 重 分 别 为 64.54%/13.36%/8.78%/6.04%。
无烟煤按照粒度可划分为无烟块煤、无烟粉煤以及无烟末煤,用途各不同,价格亦存 在差异。以粒度进行划分,无烟小块粒度在 13mm~25mm,无烟中块粒度在 25mm~50mm,无烟 大块粒度大于 50mm,上述无烟块煤主要用于生产尿素、甲醇、醋酸等煤化工产品;无烟粉 煤粒度在 6mm 以下,主要用于炼铁时高炉喷吹;无烟末煤粒度在 13mm 以下,主要用作电厂 发电。据观研天下,2021 年无烟煤下游消费量主要为电煤,占比约 54%;其次为喷吹煤,占 比 27%;块煤占比 13%。由于用途存在差异,对应不同粒度的无烟煤价格亦存在区别,但 2022 年至今整体维持高位震荡。 尽管 2021 年 9 月至今国家不断核增新添煤炭产能,但原煤产量同比增幅自 2022 年 9 月 起已明显放缓,侧面反映 2021 年 9 月至今由现有产能核增带来的产量增加效果已经显现, 后续进一步增加需依靠新建矿井投产。考虑到煤矿建设周期一般在 3-5 年,因此 2022 年至 今批复建设的新煤矿贡献实际产能仍需等待,而国内无烟煤产量占国内原煤总产量比重基 本维持在 8%,无烟煤供给端增长幅度较小。需求端,据中国煤炭运销协会 4 月 7 日发布的 最新预测,后期预计我国宏观经济对煤炭需求的支撑将继续好转,今后一段时间我国煤炭 需求同比有望保持增长,无烟煤价格持续有支撑。
2.2.公司无烟煤产能今明两年仍有增量
公司在产矿井合计产能3590万吨/年,主要为无烟煤。公司作为国内无烟煤龙头企业, 地处山西省沁水煤田东北部,拥有丰富的煤炭资源储备,其中大部分为稀缺的无烟煤。据 公司公告及官网信息披露,截至 2022 年底,公司共有 8 个主要的在产矿井,合计资源量 31.72 亿吨,可采储量 15.02 亿吨,核定总产能 3590 万吨/年,其中榆树坡矿于 2022 年底 取得山西省能源局产能核增至 500 万吨/年的批复,目前正积极推进证照手续办理工作,取 得环评报告批复和安全生产许可证变更,确保 2023 年年底前完成全部手续办理工作,助力 矿井释放先进产能;平舒公司 500 万吨/年矿井及选煤厂于 2023 年 2 月 1 日改扩建项目取得 集团开工建设批复,力争“10 月底前实现联合试运转”目标。未来伴随核增手续及各项配 套设施逐渐落地,上述产能有望贡献产量。
在建矿井贡献无烟煤增量,合计产能1000万吨/年。据公司公告,公司泊里矿和七元矿 仍在建设中,地质储量分别为 9.1 亿吨和 20.6 亿吨,单矿核定产能均为 500 万吨/年。截至 2022 年,七元矿、泊里矿已取得项目核准批复、划定矿区范围批复、环境影响报告书批复、 “三合一”方案、初步设计批复、项目安全设施设计批复、采矿许可证、开工建设批复等 手续。参考公司 Wind 公开投资者交流的回复,七元矿、泊里矿将分别于 2023 年 8 月 31 日、 2024 年 12 月 31 日建成投产,未来投产有望进一步增强公司产能规模优势,两处矿井投产 后相较现有产能水平可提高 27.86%。
2.3.煤价高位叠加代销停止,吨煤盈利改善显著
自产煤量稳步提升,2021 年后停止代销业务后煤炭销量下降明显。2021 年以前公司煤 炭来源包括自有矿井和华阳新材料以及其子公司矿井。为避免同业竞争,大股东华阳新材 料承诺本部及其子公司生产的原煤全部由公司按市场价格收购,通过洗选加工后再进行销 售。2021 年随着山西省煤炭整合的逐步落地,华阳新材料下属除公司外其余煤炭子公司陆 续移交管理权,公司从华阳新材料及其子公司采购煤炭量明显下降,带动公司整体销量出 现较大幅度下滑,2021-2022 年公司自产煤产量分别为 4610/4523 万吨,同比 6.7%/-1.9%; 商品煤销量分别为 5971/4642 万吨,同比-27.1%/-22.3%。
销售煤种以无烟末煤为主,主要供给电厂用户。据公司公告,公司主要煤炭产品包括 无烟洗末煤、无烟洗中块、洗小块、无烟末煤等多个品种,其中无烟洗末煤供给鞍钢、本 钢等钢厂用户;无烟洗中块、洗小块产品主要供给山东、河北地区化工企业;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 90%以上(2022 年年报)。销 售结构方面,2017-2022 年公司无烟末煤销量均维持在 82%以上,其中 2022 年公司末煤销量 3828万吨,占总销量比为82.46%。块煤、粉煤、煤泥占总销量比重分别为10.18%、4.26%、 3.10%。营业收入方面,2017-2022 年公司洗末煤营收占煤炭业务总营收的比例均维持在 73% 以上,其中 2022 年公司末煤营收为 240.80 亿元,占比 73.09%。块煤、粉煤、煤泥占煤炭 业务总营收的比例分别为 16.14%、9.13%、1.64%。
煤价高位叠加代销停止,吨煤毛利改善显著。因煤炭市场上行以及代销业务停止,公 司煤炭平均售价近两年同比明显增加,但因原材料价格增长、职工薪酬提高、开采难度增 加等原因平均销售成本也有一定程度提高。2021-2022 年公司吨煤售价分别为 605/710 元/ 吨,同比+70%/+17%;吨煤成本分别为 379/365 元/吨,同比+28%/-4%;吨煤毛利分别为 226/345 元/吨,同比+277%/+53%。2022 年块煤、粉煤、末煤毛利率分别为 52.82%、47.82%、 46.66%,而 2021 年块煤、粉煤、末煤毛利率分别为 40.58%、38.23%、35.25%,各细分产品 毛利率大幅提升。
3.以煤为基、落子钠电,产业链版图不断扩大
3.1.钠离子电池产业逐渐成熟,远期经济性相对占优
全球范围内对于钠离子电池的关注与日俱增,中国尤为突出。钠离子电池的研究最早 开始于上世纪八十年代前后,早期被设计开发出来的电极材料如 MoS2、TiS2以及 NaxMO2电化 学性能不理想,发展非常缓慢,直到 2010 年后钠离子电池的研究才进入高速发展期。根据 DeepTech 的统计,2010 年左右每年钠离子电池专利申请不足 10 件,2018 年当年申请超过 1000 件。此外学术界对于钠离子电池的研究也日趋增多,2021 年全球钠离子电池相关论文 已接近 2900 篇,且 DeepTech 通过统计近十年的研究成果,发现中国发表钠离子电池相关论 文占全球发表钠离子电池论文总数的比重达到 70%,位列全球第一。
各国亦逐步加强钠离子电池产业的顶层设计和政策指引。2020 年美国能源部在其公布 的对电池研究计划的布局中已经在储能电池的发展体系中对钠离子电池有所涉及;欧盟储 能计划“电池 2030”项目公布了包括锂离子电池、非锂离子电池和未来新型电池的未来重 点发展的电池体系,其中将钠离子电池列在非锂离子电池体系首位;欧盟“地平线 2020 研 究和创新计划”更是将“钠离子材料作为制造用于非汽车应用耐久电池的核心组件”重点 发展项目。2021 年 9 月工信部发布《关于政协第十三届全国委员会第四次会议第 4815 号 (工交邮电类 523 号)提案答复的函》,提出将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,并强调锂离子电池、钠离子电池等新型电池作为推动新能 源产业发展的压舱石,是支撑新能源在电力、交通、工业、通信、建筑、军事等领域广泛 应用的重要基础,也是实现碳达峰、碳中和目标的关键支撑之一。
3.1.1.钠离子电池是一种“摇椅式”的二次电池
钠离子电池具有与锂离子电池相似的工作原理和储能机理。钠离子电池(Sodium-ion battery),是一种二次电池(充电电池)。在钠离子电池充放电过程中,钠离子在正负电极 之间可逆地穿梭引起电极电势的变化而实现电能的储存与释放,是典型的“摇椅式”储能 机理,钠离子电池也因此具有与锂离子电池相似的组成结构。
钠离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜、集流体组成。 正负极材料是钠离子电池的核心,决定着电池的倍率性能、循环性能、比容量、能量 密度等关键性能。目前主流钠离子正极材料包括聚阴离子型化合物、(层状/隧道状)过渡 金属氧化物以及普鲁士蓝类化合物;负极材料包括碳基材料(硬碳、软碳)、钛基化合物、 合金材料、金属化合物等。 电解液处在电池正负极之间,是连接正负极材料的中介,以保证钠离子处在导通状态。 参考《钠离子电池碳负极材料的制备及储钠性能研究》的解读,电解液在某种程度上决定 着钠离子电池的工作机制,对电极材料的电化学性能有重要影响,同时影响电池的安全性。 目前使用较多是六氟磷酸钠。 隔膜的主要作用是防止正负电极间发生短路,储存电解液保证钠离子在隔膜中的快速 自由传输。目前隔膜采用的较多材料与锂离子电池相似,通常使用的 PP 膜、PE 膜。但由于 钠元素的性质更为活泼,易在电池作用时产生钠枝晶,从而刺穿隔膜造成电池短路,影响 电池安全性能。因此在具体应用时钠离子电池对隔膜性能要求更高。集流体主要用来传输和捕获电子。不同于必须使用铜箔作为集流体的锂离子电池,由 于钠和铝不会反应产生合金,因此正负极集流体都可采用铝箔。
3.1.2.钠离子电池产业化成熟后具备成本优势和优异性能
新能源高速发展下,锂离子电池发展或将受锂资源掣肘,钠资源则易于获得。随着便 携电子设备和新能源汽车的迅猛发展,锂离子电池也进入加速发展期,2022 年我国锂离子 电池产量达 750GWh,同比增长超过 130%(工信部)。然而作为在地壳中含量仅 0.0065%的元 素,锂资源储量并不丰富,美国地质调查局(USGS)的数据显示全球三分之二的锂集中在南 美,中国的锂资源储量占全球的 20%。但我国的新增锂资源位于新疆、西藏等地区,开采条 件艰难,同时存在镁锂比高导致开采成本高的难题。中科院物理所陈立泉院士曾提到,目 前全球探明的可供开采的锂资源储量仅能满足 14.8 亿辆电动汽车,随着保有量进一步攀升, 锂资源供应的隐患将凸显。不同于锂资源,钠资源的地壳丰度是锂资源的 400 多倍,且分布 于全球各地,在海洋和盐湖中有巨大的储量,因此可以一定程度地缓解锂资源短缺引发的 锂电发展受限问题。
相比于锂电池,钠离子电池成本优势最为突出。据中科海钠官网及《储能科学与技术》 披露,相比碳酸锂(锂电池正极材料),碳酸钠(钠离子正极材料)提钠工艺简单,供给充 足,价格低廉。据 Wind,2021 年至今钠(工业级)产品价格区间为 1.6-2.5 万元/吨,而锂 产品价格区间为 48-316 万元/吨,相差较大。此外,钠离子电池正负极集流体可以选择更便 宜的铝箔(锂离子电池采用铜箔)。据中科海钠官网披露,钠离子电池材料成本相比锂离子 电池有望降低 30-40%。此处需要更加全面考虑的是,目前钠离子电池产业尚处于发展初期 阶段,还没有建立起和锂离子电池一样成熟的上下游产业链体系,较多成本测算更偏理论 场景。实际落地后可能会出现工业化初期生产成本偏高的情况,后续整个产业链发展完善 后,成本优势方可逐渐显现。
钠离子电池在理论上还具有安全性高、高低温性能优异等优势。参考《推动我国钠离 子电池产业化路径探析》的解读,钠离子电池在理论性能方面具备多种优势:钠离子电池 的电芯单体能量密度在 100Wh/kg 以上,高于铅酸电池,可比肩磷酸铁锂电池;快充性能较 好,理论上讲钠离子的斯托克斯直径更小,同浓度下钠盐电解液离子电导率比锂盐电解液 更高,充电速度更快;高低温性能优异,既能忍受太阳暴晒又能经受冰冻环境,工作温度 范围可达-400-80℃。安全性方面,由于钠的活性高,在一定条件下钠枝晶比锂离子电池中 形成的锂枝晶更易发生自消融,进而避免电池短路自燃,因此钠离子电池的电化学性能相 对稳定。但考虑到钠离子电池还未大范围量产,上述优势或需等到产业化成熟才可充分释 放。
3.1.1.钠离子电池有望成为储能与低速交通领域明日之星
钠离子电池的劣势在于能量密度低和循环寿命低,但目前在循环寿命方面已经实现追 赶。参考《钠离子电池碳负极材料的制备及储钠性能研究》,相比于锂离子电池,作为电荷 载体的钠离子半径和摩尔质量较大,致使在相同材料体系下钠离子电池的能量密度偏低, 并且钠离子在充放电过程中的嵌入和脱出会引起电极材料较大变形进而影响其稳定性,进 而降低循环寿命。据《钠离子电池:从基础研究到工程化探索》(2020 年 3 月发布),当时 钠离子电池的循环寿命远不如锂离子电池,钠离子电池循环寿命 2000 次以上,而锂离子电 池在 3000 次以上。但根据中科海钠在 2021 年 7 月 6 日披露,其自行开发的钠离子电池产品 能够循环 4500 次以上,由此可见钠离子电池在循环寿命方面已经实现了追赶。
基于上述特性,钠离子电池有望在大规模储能及低速交通方面加快落地: 储能领域:储能是未来电力系统的重要环节。电源侧利用储能可实现电力调峰,电网 侧可缓解电网阻塞,用户侧利用则可实现电力容量管理、峰谷价差套利等多项功能。根据 中国化学与物理电源行业协会储能应用分会的统计,2022 年国内投运新型储能总装机规模 达到 6.21GW/14.32GWh,较 2021 年增长接近两倍。其中电化学储能仍为主要的新型储能形 式,2022 年新增装机规模约 5.93GW/13.19GWh。未来随着电力系统中新能源占比的持续提升, 储能的角色将由 2030 年前的满足系统日内平衡调节需求为主逐步演变到 2045-2060 年满足 不同时间和空间尺度上大规模可再生能源的调节和存储需求,预计未来储能的时长将持续 拉长,形式亦将逐渐多元化,储能远期发展空间也将充分打开。根据安信电新团队《电车 奔腾,风光无两,储能接力》中的预测,预计 2025 年全球配套比例有望提升 15%,储能时 长则有望提升至 2.5h,储能装机规模或将超过 80GW/200GWh,对应 2021-2025 年平均复合增 长率约为 80%。
钠离子电池作为一种新型的电化学储能技术,在大规模储能应用领域可充分发挥其低 成本的优势。根据《钠离子电池储能技术及经济性分析》(2022 年 6 月发表)的解读,与锂 离子电池相比,钠离子电池能量密度略低,钠离子电池应用于储能电站,虽然会增加安装 设备及用地的成本。但是由于钠离子电池在充放循环中不用担心过放电的问题,放电深度 可达 100%,其实际可用容量近乎等于标称容量。另外,由于钠离子电池的温度适应性较宽, 在充放电过程中的辅助耗能进一步降低。在产品全生命周期内,钠离子电池储能还可以通 过电池结构和工艺创新设计,降低制造、运维和电池组替换成本,从而降低整个储能电站 的度电成本。经过测算,钠离子电池在调峰应用场景下的全生命周期的计及电力损耗时的 度电成本区间 0.512-0.59 元/KWh,而磷酸铁锂和三元锂电池的全生命周期的计及电力损耗 时的度电成本区间为 0.739-0.873 元/KWh 和 1.07-1.29 元/KWh,就度电成本而言,钠离子 电池的成本较磷酸铁锂和三元锂电池有所降低,存在成本优势。
全球首套 1 MWh 钠离子电池储能系统已落地。据中科海钠官网,2021 年 6 月 28 日,中 科海钠联合华阳集团在山西太原综改区联合推出了全球首套 1 MWh 钠离子电池储能系统,该 系统以钠离子电池为储能主体,结合市电、光伏和充电设施形成微网系统,可根据需求与 公共电网智能互动。该项目荣获“2022 储能技术创新典范 TOP10”,并列入国家能源局综合 司 2021 年度能源领域首台(套)重大技术装备项目名单且成功投入运行。该系统的投运意味 着钠离子电池步入商业化应用新阶段,在储能领域迈出坚实一步。
低速交通领域:让低速电动车更安全、更耐低温、价格更理想。宁德时代研究院副院 长黄起森曾对外表示,在乘用车应用方面,钠离子电池普遍可以满足续航 400 公里以下的车 型需求。对于电动两轮车而言,目前主流的适配电池主要为铅酸和锂电。根据前述分析,钠离子电池的性能介于二者之间,在能量密度上低于锂电池,高于铅酸电池。而导电性 好、充放电快、耐低温性强等方面比铅酸电池也更有优势,上述性能也为钠离子电池在低 速交通产业化落地提供良好基础。此外,成本优势也有望助力钠离子电池在大规模应用后 凸显性价比。2023 年 3 月 17 日雅迪携手旗下华宇新能源发布华宇第一代钠离子电池“极钠 1 号”及其配套两轮实车,该款钠离子电池是两轮电动车行业首款具备装车应用水准的钠离 子电池产品。据发布会介绍,经过一系列检测验证,极钠 1 号电池可实现 10 分钟充电 80%, 可持续 3C 大电流超高倍率放电,电池包在-10℃以上无明显容量衰减,即使在-40℃条件下 放电保持率也能超过 85%,解决了用户充电难、充电慢,低温里程衰减等问题。极钠 1 号电 池目前已经完成各项验证测试,只待正式批量生产装车。后期应用方面也会从电动两轮车 逐渐拓展至电摩、三轮、A00 级及中短途四轮车。
综合来看,相较于锂离子电池而言,钠离子电池具有更高的安全性以及更优异的高低 温性能,此外还具有对环境友好、功率特性较好、适应性温度范围宽等众多优点,因此能 够更好满足新能源领域低成本、长寿命和高安全性能等要求。虽然当前钠离子电池在能量 密度方面仍具有劣势,导致其在手机等方面的使用仍有一定限制,但在风力电站、太阳能 电站、家庭储能等大规模储能以及物流车、农用车、电动车等低速交通工具方面,钠离子 电池均已获得较大需求空间。根据 EVTank 发布的《中国钠离子电池行业发展白皮书(2023 年)》,其分析认为 2025 年之前钠离子电池的主要出货领域将集中在以两轮车为代表的小动 力,2025 年之后,随着其循环寿命等指标的提升,其在储能领域的应用将逐步提升,2026 年储能用钠离子电池将超过小动力用钠离子电池成为最大的应用场景。到 2030 年钠离子电 池的实际出货量将达到 347GWh,相较于 2023 年提高 114.67%。
3.2.以煤为基,全方位布局钠离子电池产业链
3.2.1.以无烟煤作为负极材料前驱体,实施前向一体化战略参股中科海钠
依托自身无烟煤优势,公司在钠离子电池负极材料方面选择“碳基-软碳”技术路线, 性能与经济性兼具。由于钠离子的半径远大于锂离子的半径,原本在锂离子电池中应用较 多的石墨负极会阻碍充放电过程中钠离子的嵌入和脱出,从而导致钠离子电池电化学性能 变差,可逆容量降低。因此目前负极材料主要包括碳基材料(硬碳、软碳)、钛基化合物、 合金材料、金属化合物等,后三种由于应用后出现比容量低、循环性能差等因素,目前仍 停留在实验室研究阶段,碳基材料则应用较多。作为生产钠离子电池的核心环节,不同于 市场主流“碳基-硬碳”技术路线,华阳在负极材料上选择利用自身储量丰富的无烟煤制备 无定形碳负极材料,即“碳基-软碳”技术路线。一方面可以在后期钠离子产业链落地后拥 有持续、稳定、价格低廉的原材料供应,另一方面和公司合作的中科海钠已经解决软碳储 钠容量低的技术难题,并使其拥有优异的循环稳定性。参考《中科院物理所基于无烟煤软 碳负极材料开发低成本钠离子电池》,“碳基-软碳”路线通过裂解无烟煤得到的一种软碳材 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。其应用前景也在软包电池中得以验证,以其作为负极和 Cu 基层状氧化物作为 正极制作的软包电池的能量密度达到 100Wh/kg,在 1C 充放电倍率下容量保持率为 80%,循 环稳定,并通过了一系列适于锂离子电池的安全试验。
联手国内首家钠离子电池企业中科海钠开发 2000 吨/年钠离子电池正负极产品,万吨 产能增量预计 2023 年 10 月投产。2021 年 3 月 4 日公司发布公告称受让梧桐嘉裕基金持有 的阳煤智能制造基金认缴未实缴的2.49亿元基金财产份额,占合伙企业财产份额的49.8%。 阳煤智能制造基金持有中科海钠 15.56%的股权,由此成为中科海钠第二大股东。此外 2021 年 4 月公司全资子公司新阳清洁能源与中科海钠合资设立的华钠铜能和华钠碳能,分别负责 生产 2000 吨/年的钠离子电池正极材料和 2000 吨/年的负极材料,项目已于 2022 年 3 月投 产。据公司年报,2022 年正、负极材料累计分别生产 296.67 吨、184.35 吨,并为分别为华 钠芯能及阜阳海钠年产 1GWh 钠离子电芯制造提供原材料。据公司官网,2022 年 9 月华阳股 份与中科海钠签署万吨级钠离子电池正、负极材料合作框架协议,2023 年 2 月华阳股份万 吨级钠离子电池正(负)极材料项目在省综改区潇河产业园区开工,总投资约 11.4 亿元。 项目占地 110 亩,计划 2023 年 10 月底投料试生产,达产后可年产 2 万吨钠离子电池正极材 料和 1.2 万吨钠离子电池负极材料,是我国首个万吨级钠离子电池材料项目。
3.2.2.布局电解液/电芯/PACK,深度参与钠离子电池产业链
战略合作国内最早实现商业化量产六氟磷酸钠的企业多氟多,进一步完善钠离子电池 材料版图。2021 年 9 月 24 日公司发布公告,与多氟多新材料股份有限公司、天津梧桐树投 资管理有限公司签署了三方《战略合作框架协议》,各方拟在六氟磷酸钠、钠离子电池、六 氟磷酸锂等项目上展开深度合作。多氟多自主研发的六氟磷酸锂产品已在多年前实现进口 替代,截至 2022 年底具备 5.5 万吨六氟磷酸锂产能。多氟多 2017 年开始布局六氟磷酸钠, 目前为国内首家商业化量产六氟磷酸钠的企业。据 Wind 互动平台以及 2023 年投资者交流会 披露的信息,多氟多拥有从六氟磷酸锂产线快速切换六氟磷酸钠产线的工程技术,可适时 根据市场的需求情况进行产能调整,且已经具备六氟磷酸钠年产千吨的生产能力。此次合 作帮助公司在钠离子电池材料版图上再下一城,实现双方在电解液、电池等环节的强强联 合,推进公司由传统能源领域向新能源领域转型。
电芯送检、PACK 厂投建,钠离子电池出品在即。公司成立全资子公司华纳芯能,负责 建设 1GWh 的钠离子电芯生产线项目和 1GWh 的钠离子 PACK 电池项目,加速拓展钠离子电池 产业链。据公司公告以及 Wind 互动平台披露的信息,2022 年 9 月 30 日,华阳股份与中科 海钠共同投资建设的全球首批量产 1GWh 钠离子电芯生产线正式投运,建成后将具备年产 4000 万只圆柱钢壳钠离子电芯和年产 98 万只方形电芯的产能。截至 2023 年 3 月底,公司 试制电芯已送检,预计 2023 年 6 月份出具检测报告;圆柱 Pack 整线带料调试完成,方形 Pack 整线安装完成。
4.盈利预测
华阳股份 2023-2025 年经营核心假设如下: 煤炭产量:2021 年 5 月以后,随着集团资产划转以及集团其余煤矿管理权移交,公司 不再向华阳集团及其子公司采购煤炭,整体销量有所下降。且 2022 年公司下属矿井发生事 故导致停工检修,影响部分产量。未来考虑到核增矿井产能释放及在建矿井投入运营,预 计 2023-2025 年公司商品煤销量增速为 1%/3%/3%。 煤炭价格:公司销售煤种以无烟末煤为主,主要供给电厂用户,电煤长协用户占比在 90%以上,故价格变动主要跟随长协进行调整。长期来看,在经济温和复苏的背景下,下游 需求回暖对煤炭价格形成支撑,考虑到 2023-2025 年国内动力煤新增产量较为有限,预计 2023-2025 年公司吨煤售价为 703/703/693 元/吨。
目前钠离子电池业务尚处于发展初期阶段,还没有建立起和锂离子电池一样成熟的上 下游产业链体系,工艺成熟度还可能存在较大优化空间,较多成本测算更偏理论场景。考虑到公司钠离子业务还在产线调试、产品送检阶段,并未对营收产生实际贡献,且实际落 地后产品成本可能会与理论成本发生偏差,故本文暂不对公司相关业务进行预测。
(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。)
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