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2023年化工新材料行业投资机会分析.docx
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2023 年化工新材料行业投资机会分析
核心观点:2023 年重点关注新能源材料、国产替代新材 料和生物
基材料
2023 年化工新材料行业投资重点关注方向:新能源材料、国产替
代新材料以及生物基材料。
新能源材料:关注电池及 packing 技术升级带来的材料投资机会。
(1)钠电材料。由于钠离子电池不断实现技术突破, 综合性能不
断提升,叠加碳酸锂价格处于历史高位,钠离子电池成本优势凸显,
其产业化进程正在加速推进,2023 年有 望成为钠离子电池放量的
元年。我们预计 2026 年全球钠离子电池需求将达到 123.7GWh,
正极、负极和电解液溶质作为钠 电池核心材料,三者成本占比分
别为 26%、16%和 26%,2026 年全球需求分别有望达到 30.9、
14.9 和 1.5 万吨,三年复合 增速超 200%。(2)固态电池材料。
采用固态电解质取代液态有机电解液的固态电池,有望同时解决传
统锂离子电池面 临的比能量、循环寿命以及安全性等困境,符合
未来大容量二次电池发展的方向,是电动汽车和规模化储能的理想
电源。预计 2021-2030 年我国固态电池出货量高速增长,至 2030
年或将突破 250GWh,市场规模达 200 亿元。(3)气凝胶。气
凝胶是导热系数最低的固体材料,隔热效果好,不燃,相比传统保
温材料,只需 1/5-1/3 的厚度即可达到相同的保温效果,有望受益
于汽车轻量化和动力电池 packing 技术升级带来的替换需求,预计
2025 年新能源车领域市场将达到 30 亿元。
国产替代新材料:关注国内企业在高端材料领域技术突破带来的投
资机会。(1)POE。受益于 N 型电池技术发展,POE 在光伏胶膜
中的需求将快速增长,但是受制于辛烯、茂金属催化剂以及海外技
术迭代专利壁垒等因素,目前 POE 国产化 率仍为 0,我们预计,
率先实现国产化工业生产 POE 的企业将在 POE 大蓝海中抢占先锋。
(2)HDI。受益于涂料应用高端 化和风电领域的发展,未来 HDI
需求预计保持 10%的年均增速,需求空间广阔。而 HDI 作为特种
异氰酸酯,受制于技术壁 垒及原材料光气制约,目前全球呈现寡
头垄断格局,具备技术储备和光气许可证的国产企业新进入者有望
受益。(3)吸 附材料。吸附材料种类多样,包括数十个系列上百
种品种,广泛用于食品、制药、植物提取、离子膜烧碱、环保、化
工催 化、湿法冶金、水处理等工业领域。增量市场方面,受益于
盐湖提锂、生物药层析和减肥药耗材的拉动,吸附材料高端需 求
旺盛。存量市场方面,高端吸附材料由于较高的技术壁垒,大部分
市场依旧被外国企业所占据,国产替代空间极大。(4)芳纶。由
于兼具无机和有机材料的性能优势,芳纶涂覆隔膜的抗穿刺能力、
耐高温性能、保液性能和离子电导率都 显著优于传统陶瓷隔膜涂
覆,渗透率有望快速提升,市场空间极大。虽然国内芳纶涂覆尚处
于起步阶段,但是相关企业已 经实现技术突破且成本较国外企业
具备较大优势,有望快速放量。
新能源材料:关注电池及 packing 技术升级带来的材料投资机会
钠离子电池技术不断成熟,产业化在即
钠离子电池基本原理与锂离子电池类似,被称作“摇椅式电池”。
充电时, Na+从正极脱出,经过电解液传导进入到负极,使正极
处于高电势的贫钠态,负极处于低电势的富钠态。同时,有相同带
电量的电子从负极流入到正极以保持电荷的平衡。放电过程与充电
过程完全相反。由于充放电过程完全对称,因此钠离子电池同锂离
子电池一样被称作“摇椅式电池”。
钠离子电池技术不断成熟,大规模量产在即。2021 年,中科海钠
推出了全球首套 1MWh 钠离子电池光储充智能微网系统,并成功
投入运行;随后,宁德时代推出能量密度达到 160Wh/kg,15 分
钟可充满 80%的电量,-20℃可放出 90%电量的钠离 子电池。至
此,钠离子电池即将迈入到商业化阶段,大规模量产在即。
受益于钠电池放量,钠电材料需求先行
与锂电池相比,钠电池区别主要在正极、负极和电解液溶质。钠电
池与锂电池结构基本相同,均由正极、负极、电解液和 隔膜等其
他材料组成,其主要区别在于正极材料由磷酸铁锂和三元转换为层
状化合物、聚阴离子和普鲁士蓝;负极材料由 石墨转换为硬碳和
软碳;电解液溶质由六氟磷酸锂转换为六氟磷酸钠;负极集流体由
铜箔转换为铝箔。
正极材料:多路线并存,层状氧化物或率先产业化
钠离子电池正极材料多样,各有优势与不足。层状氧化物因制备方
法简单、技术转化容易、能量密度高、可逆比容量高、 倍率性能
高和具有可逆的钠离子脱/嵌能力而成为钠离子电池首选的正极材
料。但也存在容易吸水或者与水-氧气(或二氧 化碳)发生反应进
而影响结构的稳定性和电化学性能的问题。普鲁士蓝类化合物作为
钠离子电池的正极材料,具备能量密 度高、可逆比容量高和工作
电压可调节等优点,但是其较低的导电性能和库伦效率制约了其进
一步发展,隧道型氧化物其 晶体结构中具有独特的“S”型通道,
使得在充放电循环过程中结构保持稳定,因此其循环性能和倍率性
能较好。但是其 缺点是首周充电容量较低,导致实际可用的容量
较少,而且其工作电压较低,限制了应用范围。
正极材料:预计 2026 年全球钠电正极需求超 30 万吨
钠离子电池产业化在即,正极材料即将迎来需求高峰。我们预计
2023 年钠离子电池装机量为 3GWh,相应的正极材料需求 量为
0.75 万吨。随着钠离子电池良率不断提升叠加产业链的不断完善,
至 2026 年,全球钠离子电池装机量有望达到 123.7GWh,进而带
动正极需求量达 30.9 吨,2023-2026 年年均复合增速达 245.5%,
钠离子电池正极即将迎来需求高峰。
负极材料:硬碳和软碳并存,硬碳或是钠离子电池当前最佳负极材
料
钠离子电池负极材料种类较多,碳基材料综合性能最佳。钠离子电
池负极材料包括金属化合物、碳基材料、合金材料和非 金属单质,
其中碳基材料凭借来源广泛、较强的储钠能力等优点而成为钠离子
电池当前最佳的负极材料。
碳基负极包括改良后的石墨负极材料、软碳材料和硬碳材料。改良
后的石墨负极材料成本较高,钠离子可逆比容量依旧较 低,因此
还有待技术的进一步突破。相比于石墨负极,软碳负极的储钠能力
和倍率性能更具优势,但是其在高温下易发生 石墨化,将导致负
极储钠能力的降低,进而降低电池的能量密度。硬碳材料由于具备
较强的储钠能力和难以石墨化的优点 ,是当前最适合钠离子电池
的负极材料。但是,硬碳材料的循环性能一般,一般需要进行材料
改性。
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jane9872
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