虽然层状正极材料存在上述诸多优点，但其也存在着明显的短板，主要包括材 料结构稳定性差、空气稳定性差、与电解液发生副反应等问题，这将导致其容量衰 减严重、循环性能恶化、加工性能变差。 材料结构稳定性差：Na+在材料中的脱嵌，一方面会导致过渡金属离子发生反 应进行电荷补偿，引起过渡金属层发生畸变、晶体结构发生坍塌；另一方面还会使 过渡金属层滑移及 Na+空位有序性变化，引起不可逆相变，且伴随剧烈体积变化， 同样会导致晶体结构崩塌。晶体结构的崩塌，阻碍了 Na+的传输扩散，使得大部分 Na+游离在材料表面，形成不可逆的容量损失，同时恶化循环性能。

根据这一设想，陈成猛科研团队利用低温氢气还原策略对酯化淀粉原料进行预处理，通过改变反应温度来调节反应产物前驱体中氧元素含量。随后，他们又对不同反应温度下的样品进一步高温炭化，制备了硬炭，也就是通过氧元素含量的变化实现了对最终产物——硬炭的微观结构调控。

钠离子电池要想突围，负极材料是关键。一些具有新型结构的负极材料有可能成为未来钠离子电池的常规配置，相关领域技术人员需要密切关注。

优势：钠离子电池性能优异

目前常用的硬碳前驱体主要是生物基高分子材料，如毛竹、椰壳、淀粉、核桃壳等，同时也可以使用无烟煤、沥青、酚醛树脂等化工原料。不同前驱体得到的硬碳产品具有显著的性能差异，且原料来源不同，成本构成也有显著差别。

主流硬碳前驱体优缺点比较

从原材料端来看，普鲁士蓝上游原材料以亚铁氰化钠和二价锰材料为主。从国 内几家布局了普鲁士蓝正极材料的企业来看，各企业的元素掺杂路线各异，如宁德 时代选择了 Mn-Fe 基普鲁士蓝类材料，钠创新能源选择了 Fe 基普鲁士蓝类材料等。 但从原材料的角度来看，各企业的主要原材料基本包含了亚铁氰化钠和二价锰材料， 因此亚铁氰化钠和二价锰材料是制备普鲁士蓝材料的核心，普鲁士蓝材料的发展将 带动相关材料的需求。

佰思格：国内硬碳负极领军企业

硬碳材料在能源领域的应用主要有锂离子电池、超级电容器和钠离子电池。1991年索尼公司发布的首个商用锂离子电池就采用了由聚糠醇树脂制备的硬碳负极，早期使用醚类电解液时硬碳比石墨负极具有更高的比容量和更好的电解液兼容性，直到碳酸酯电解液的出现，硬碳才被石墨超越；另外，硬碳材料因其较高的比表面积，成为超级电容器的理想负极材料；当前硬碳材料也被认定更适合作为钠电池负极材料。

12月以来北上资金加码A股力度加大，部分钠电池概念股也受到青睐。数据宝统计显示，按照区间成交均价粗略计算，12月以来合计获得北上资金增持超亿元的有5只，分别是宁德时代、三峡能源、多氟多、容百科技、华阳股份。

和锂电池相比，产业化后钠离子电池原材料成本更低。1、钠离子电池正极材料主要元素Na、Cu、Fe和Mn都是价格较低、来源广泛的大宗元 素，相比锂离子电池Li、Ni、Co等元素成本优势明显。碳酸钠价格显著低于目前碳酸锂价格。2、负极可采用无烟煤前驱体，其材料来源和成 本亦有优势，且碳化温度（约1200℃）远低于生产石墨负极时的石墨化温度（约2800 ℃ ）。3、铜箔的价格是铝箔价格的3倍左右，钠离子电 池集流体可全部由铝箔替代。现阶段，钠离子电池产业链成熟度较低，与磷酸铁锂电池相比并没有明显的成本优势，但未来在规模化后原材料 降本空间大。

发展历史悠久，2010年后钠离子电池加速产业化进程。钠离子电池研究起步阶段在20世纪70年代，几乎与锂电池同时。但此后钠离子电池的 研究陷入停滞（1990s），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。2010年以来，根据钠离子电池特 点设计开发了一系列正负极材料，在容量和循环寿命方面有很大提升。2017年，中国首家钠离子电池研发与生产公司中科海纳成立，此后不断 在商业化领域取得突破。2021年宁德时代发布第一代钠离子电池，2022年全球首批量产1GW钠离子电芯生产线投产，钠电持续产业化，宁德 时代预计2023年钠离子电池产业化生产。

预计2023年钠离子电池正极材料市场约9.63亿元

经统计现有项目公开信息，我们预计2022年钠离子电池投产产能为2GWh，均为中科海纳项目。2023年钠离子电池投产产能为7.5GWh，包 括传艺科技、维科技术和多氟多项目。其中，传艺科技中试已投产，一期规划提升至4.5GWh 。维科技术与钠创新能源合作的2GWh项目环评 手续正在办理。多氟多已建成钠离子电池产能1GWh，并开展线下评测。假设1GWh钠离子电池需要0.25万吨正极材料，2023年钠离子电池 的投产预计带动正极材料需求约为1.38万吨。以2023年单价7万元/吨计算，钠离子电池正极材料市场约为9.63亿元。

2021年7月29日，宁德时代发布第一代钠离子电池，其正极材料采用了克容量较高的普鲁士白材料，并创新性地对材料体相结构进行电荷重排。 宁德时代研发的第一代钠离子电池具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。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；热稳定性远超国家强标的安全要求。

共沉淀法是目前最常用的一种合成普鲁士蓝类化合物的方法。为了提高材料的结晶性，螯合剂辅助的缓慢共沉淀法开始应用于普鲁士蓝类化合 物的合成。以柠檬酸三钠辅助的共沉淀法合成Na2CoFe(CN)6为例，共沉淀法制备普鲁士蓝主要分为四步。第一步，将CoCl2与柠檬酸三钠按配 方比例溶于去离子水中，形成Co2+-柠檬酸的螯合物；第二步，将上述得到的溶液与Na4Fe(CN)6的水溶液同时滴加至去离子水中，进行共沉淀 反应；第三步，溶液反应完全后搅拌12h，经过多次过滤后得到前驱体；第四步，将前驱体用去离子水与乙醇洗涤后在60℃下真空干燥24h得到 产品。

水热法合成普鲁士蓝主要分为四步，第一步，将一定配比的水与抗坏血酸（维生素C）搅拌混合，得到溶液A；第二步，在乙二醇中加入一定量 的Na4Fe(CN)6·10H2O，充分搅拌后得到溶液B；第三步将上述溶液A与溶液B混合搅拌后转移至特氟龙高压釜中在70℃下保存24小时，然后自 然冷却至室温；第四步，收集前驱体，用蒸馏水与乙醇洗涤后在80℃真空箱中干燥。

球磨法合成普鲁士蓝主要分为三步，第一步将Fe4 [Fe(CN)6 ]3和Na4Fe(CN)6 •10H2O在真空烘箱(133Pa)中脱水8小时，温度分别控制在120℃和90 ℃；第二步将上述脱水材料作为原料，按照1:1的比例进行球磨6h；第三步将通过球磨法得到的NaFeFe(CN)6粉末在真空烘箱(133Pa) 中150 ℃ 下热处理5小时，以改善普鲁士蓝类化合物的结晶度。

目前采用普鲁士蓝类化合物正极体系的电池厂商有宁德时代、星空钠电、美国Natron Energy等。其中宁德时代2021年发布的第一代钠离子电 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。

公司是国内有机颜料龙头企业，规模和一体化优势明显。公司拥有4.03万吨有机颜料产能，其中高性能有机颜料产能达到1.3万吨，并配备上 游中间体，产能持续释放。公司产品合计200多个，广泛应用于中高档油墨、涂料和高分子材料着色，实现全色谱颜料覆盖，2021年公司颜料 业务市占率达到10%。

公司业绩整体保持稳定增长。2021年公司实现营业收入13.47亿元，同比增长33.58%；公司实现归母净利润1.80亿元，同比增长2.57%。 2022年前三季度，受所在园区疫情防控影响，公司生产和物流受限。此外，原材料价格上涨也导致公司短期业绩承压。随着公司特种聚氨酯、 尼龙（MXD6）、钠离子电池材料等新材料产能布局的落地，公司盈利能力及成长性将显著增强。

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