Die Serienproduktion von Natrium-Ionen-Batterien steht kurz bevor. Sie sind günstig und sicher, waren jedoch wegen ihrer niedrigen Energiedichte lange nur als mögliche Pufferspeicher im Gespräch. Die Natrium-Akkus, die bald in Serie gehen, sind jedoch sogar leistungsfähig genug für Elektroautos.

Vor- und Nachteile von Natrium-Ionen-Batterien

Natrium-Akkus sind so günstig, weil Natrium gut verfügbar und billig ist. Sie sind umweltfreundlich und absolut brandsicher, halten aber nicht so viele Zyklen durch wie Lithium-Ionen-Batterien. Zudem ist ihre Energiedichte viel geringer. Dafür zeigen Natrium-Batterien eine bessere Leistung bei niedrigen Temperaturen sowie kürzere Ladezeiten.

natrium-akkus

CATL: Natrium-Ionen-Batterien fast gleichauf mit LFP-Akkus

Die Natrium-Batterien, die der chinesische Hersteller CATL ab 2023 in Serie herstellen will, erreichen beinahe die Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Akkus. Diese liegt zwar ebenfalls unter der von Lithium-Ionen-Batterien, dennoch werden LFP-Akkus in Elektroautos zunehmend verbaut, etwa von Tesla in China.

CATL zufolge erreichen die Natrium-Ionen-Batterien aus dem eigenen Hause eine Energiedichte von 160 Wh/kg. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, diese noch auf 200 Wh/kg zu erhöhen, womit die Natrium-Batterien gleichauf mit den LFP-Akkus von CATL wären. Zum Vergleich: Eine NMC-811-Standardzelle mit Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt erreicht inzwischen 300 Wh/kg. Unschlagbar ist allerdings der Preis: Wenn die Massenproduktion bei CATL in zwei Jahren startet, sollen die Natrium-Akkus nur 25 bis 35 Euro pro Kilowattstunde kosten.

Ein großer Nachteil ist, dass die CATL-Batterie nur etwa 1.500 Mal be- und entladen werden kann, während Lithium-Akkus zwischen 2- und 4-mal so viele Ladezyklen durchhalten. Für dieses Problem bietet CATL eine Übergangslösung: Ein System, das Lithium- und Natrium-Batterien kombiniert. Der Hersteller rief Lieferanten und Kunden dazu auf, eine Lieferkette für Natrium-Ionen-Batterien aufzubauen.

AMTE Power: Massenfertigung ab 2022

Das britische Unternehmen AMTE Power will spätestens 2022 in die Massenfertigung von Natrium-Batterien starten. AMTE Power verfügt über eine Fertigungslizenz des ebenfalls britischen Entwicklers Faradion. Auch diese Akkus können sowohl mobil als auch stationär eingesetzt werden. Erste Bestellungen kommen aus Australien und Neuseeland, wo die Natrium-Batterien Solarstrom zwischenspeichern sollen. Auch für die dortige Netzstabilisierung sind sie eine Option. Faradion zufolge hält die Batterie 1.000 Lade- und Entladevorgänge durch. Wenn sie nur zu 80 Prozent aufgeladen wird, sollen es sogar 3.000 sein.

Die neue Tesla-Strategie: Günstige Fahrzeuge statt hohen Reichweiten

Natrium-Batterien lassen sich problemlos auf Fertigungsanlagen für LFP-Batterien herstellen, weil die Anlagen gleich aufgebaut sind. Das erlaubt eine einfache Umrüstung. Schon allein wegen ihres Preises können Natrium-Akkus zur ernsthaften Alternative werden, wie die Strategie von Tesla zeigt. Der US-Hersteller setzt bei bestimmten Modellen mehr und mehr auf einen niedrigen Preis statt auf hohe Reichweiten. Etwa bei der China-Variante des Model 3, die mit LFP-Akkus ausgestattet ist.

Auch der angekündigte Billig-Tesla für 25.000 Dollar, Tesla Model 2 genannt, soll Gerüchten zufolge mit der Blade Battery von BYD ausgestattet werden, die ebenfalls auf LFP basiert. Das gibt Hoffnung, dass sich auch Natrium-Batterien fest etablieren können, sobald sie in Serie gehen. Vorausgesetzt, die aktuellen Versprechen können eingehalten werden.

Quellen / Weiterlesen

Natrium-Batterie geht in Serienproduktion | Battery-News
Jetzt bekommt Lithium ernsthafte Konkurrenz | ingenieur.de
The batteries of the future: Sodium instead of lithium | Deutsche Welle
Bildquelle: Wikipedia – Von Jang-Yeon Hwang, Seung-Taek Myung, Yang-Kook Sun, CC BY 3.0

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