Zephyrnet-logo

BriefCASE: Natrium-ionbatterijen om lithium te onttronen? Nee, maar ze zullen hun zout waard zijn

Datum:

De auto-industrie is op zoek naar een goedkoper, meer
duurzaam alternatief voor lithium-ionbatterijen. Terwijl
experimenteren met verschillende kathodechemie, waaronder
op ijzer gebaseerde lithium-ionbatterijen in goedkope modellen en varianten,
de industrie heeft ook gewerkt aan natrium-ionbatterijen.

Hoewel op ijzer gebaseerde lithium-ion (Li-ion) batterijen zoals
lithiumijzerfosfaat (LFP) en lithiummangaanijzerfosfaat
(LMFP) zijn goedkoper, ze kunnen niet het volledige aanbod volledig oplossen
ketenproblemen, en dat is waar natrium-ionbatterijen in beeld komen. Natrium
is bijna 400 keer overvloediger aanwezig dan lithium, waardoor het ontstaan ​​is
aanschaf veel eenvoudiger.

Vorig jaar was een bijzonder ontroerend jaar voor de natriumionbatterij
technologie in het automobielsegment, met verschillende grote prijzen
aankondigingen, die doorgingen tot in 2024. Sommige van de
bedrijven die een stap hebben gezet in de richting van natrium-ionbatterijen zijn onder meer
Chinese autofabrikanten BYD, Anhui Jianghuai Automobile en
Jiangxi Jiangling Group Nieuw energievoertuig.

In april 2023 werd Contemporary Amperex Technology (CATL) aangekondigd
dat Chery Automobile de eerste klant werd voor zijn natriumion
batterijen. CATL onthulde zijn intern ontwikkelde natriumion
batterijen in juli 2021. Terwijl CATL's eerste generatie natrium-ion
batterij had een energiedichtheid van 160 wattuur per kilogram
(Wh/kg), de volgende generatie natrium-ionbatterij van de batterijfabrikant
de energiedichtheid zal groter zijn dan 200 Wh/kg.

We zijn nu echter getuige van niet-vasteland Chinese spelers
de strijd betreden. Stellantis en Northvolt hebben dit onlangs aangekondigd
hun overstap naar natrium-ionbatterijtechnologie.

De technologie van vandaag

Tot voor kort dacht men dat natriumionbatterijen geschikt waren
alleen voor energieopslagsystemen of het tweewielersegment, waar
prestatie-eisen zijn niet te hoog. Hoewel deze segmenten
zal zijn waar natrium-ionbatterijen voornamelijk worden gebruikt, recent
ontwikkelingen suggereren dat natrium-ionbatterijen een niche kunnen bedienen
segment binnen het segment van lichte voertuigen, vooral intracity
micro-auto's.

Natrium-ionbatterijen zullen waarschijnlijk een alternatief zijn voor LFP
batterijen, gezien hun nauw op elkaar afgestemde energiedichtheidscijfers.
Natrium-ionbatterijen bieden een energiedichtheid van ongeveer 160
Wh/kg, vergeleken met ongeveer 200 Wh/kg aangeboden door LFP-batterijen. Dit
lage energiedichtheid, gecombineerd met een lagere levenscyclus, is een groot probleem
nadeel waartoe natriumionbatterijen beperkt zouden kunnen blijven
goedkope instapauto's.

Er zijn echter verschillende factoren die dit zouden kunnen blijken te zijn
katalysatoren voor een hogere acceptatie van natriumioncellen in de
segment lichte voertuigen. Qua technologie, natrium-ionbatterijen
zijn veel veiliger, minder reactief dan lithium en kunnen beter werken
efficiënt over een breder temperatuurbereik en biedt relatief
goede prestaties bij lagere temperaturen.

Natriumioncellen zijn veel goedkoper te vervaardigen dan Li-ioncellen
batterijen. Volgens onderzoek van S&P Global Mobility zijn de kosten
van de productie van natriumioncellen bedraagt ​​ongeveer $ 50/kWh, vergeleken met
$ 70/kWh voor Li-ionbatterijen. Het celproductieproces voor
natriumioncellen zijn ook vrijwel identiek aan die van Li-ioncellen.
Dit betekent dat er voor geen enkele leverancier zware investeringen nodig zijn
besluit over te stappen van Li-ioncellen naar natriumionen.

Outlook

Het is zeer waarschijnlijk dat het gebruik van natrium-ionbatterijen in de
Het segment lichte voertuigen zal op de korte tot middellange termijn beperkt zijn.
Volgens een voorspelling van S&P Global Mobility zal het aandeel van
natrium-ionbatterijen in het segment van lichte voertuigen zouden ongeveer kunnen bereiken
3% in 2030 wereldwijd. Op het Chinese vasteland zullen natriumionbatterijen dat wel doen
hebben een aandeel van ongeveer 5.5% in het segment van lichte voertuigen, terwijl in
In Europa zou het batterijtype een aandeel van ongeveer 2% kunnen hebben. Echter,
Als de prijzen van Li-ion-batterijen op een hoger niveau blijven, zal de
mondiaal aandeel van natrium-ionbatterijen, in het beste geval,
in 5 zou kunnen toenemen tot ongeveer 2030%.

Natrium-ionbatterijen worden al als kosteneffectiever gezien,
veiliger, minder vatbaar voor verstoringen van de toeleveringsketen, en meer
milieuvriendelijk te produceren. Terwijl leveranciers dat beweren
hun natrium-ionbatterijen van de volgende generatie zullen hetzelfde hebben
energiedichtheid als LFP bij 200 Wh/kg zullen natriumionbatterijen starten
veel logischer voor gebruik in auto's, zelfs in auto's uit het middensegment
segment. De mogelijkheid om de afhankelijkheid van het vasteland van China te verminderen
voor verwerkte grondstoffen zal zeker als toegevoegde waarde werken
stimulans voor de industrie om natriumionen te overwegen.

Abonneer u op BriefCASE: Onze
wekelijkse AutoTechInsight-nieuwsbrief met innovatieve automotive
inzichten en deskundige analyses

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img