Nove baterije za jeftine električne automobile uskoro će se pojaviti na masovnom tržištu

U oblasti baterija za električne automobile, litijum-ionske baterije su tržišni protagonisti. A unutar njih, LFP (litijum-željezno-fosfatne) baterije u posljednje vrijeme dobijaju najveću popularnost, uglavnom zato što su ekonomičnije i, zahvaljujući nedavnim tehnološkim napretcima, imaju gustinu energije približnu NCM (nikl-kobalt-mangan) baterijama.

Na tržište će vrlo brzo biti uvedena treća varijanta. I ne govorimo o baterijama u čvrstom stanju, čiji dolazak i masovna proizvodnja neće se dogoditi još nekoliko godina. Govorimo o natrijum-ionskim baterijama, koje su već stvarnost u nekim automobilima u Kini.

Sama vijest je da studija poznatog Fraunhofer FFB instituta i Univerziteta u Münsteru, Njemačka, sugeriše da će uskoro početi masovna proizvodnja u industrijskim razmjerima ove vrste baterija. Međutim, treba napomenuti da je njihov evolucijski proces još uvijek u ranoj fazi i da se i dalje suočava s izazovima.

Međutim, njihove prednosti su očite i dobro poznate: niži troškovi, veća dostupnost materijala i održiva proizvodnja. Danas su natrij-ionske baterije, od kojih je kineski gigant CATL već u svojoj drugoj generaciji, posebno dizajnirane za primjene s nižim zahtjevima za gustoćom energije. Prednost je i što trpe ekstremnu hladnoću do -40 stepeni Celzijusa.

Na primjer, u stacionarnim sistemima za skladištenje, u fabričkim rezervnim sistemima ili internoj logistici, domaćim sistemima za skladištenje energije... ali i za električna vozila, posebno ona s malom snagom, barem za sada.

U kontekstu mnogih potreba koje okružuju elektrifikaciju voznog parka, nove natrij-ionske baterije mogu igrati ključnu ulogu u električnim automobilima budućnosti, posebno kako se tržište kreće prema novoj generaciji pristupačnih vozila.

Da, imaju niže performanse, jer pohranjuju još manje energije od LFP-ova, ali su jeftiniei i ekološki prihvatljivije. Ali prostor za poboljšanje i njihova potencijalna upotreba čine ih velikom atrakcijom. Nedavno su u Sjedinjenim Državama nazvane "zvijezdom u usponu".

S obzirom na ograničenu prirodu litijuma, čak se govori da natrij ima rezerve 1.000 puta veće od litijuma. I gotovo još važnije, Kina više ne kontroliše ovu sirovinu, što bi pomoglo u smanjenju rastuće ovisnosti o azijskom gigantu.

Studija Fraunhofer FFB-a ukazuje na potencijalna poboljšanja ovih natrij-ionskih baterija, prvenstveno kroz optimizaciju materijala. Ćelije sa slojevitim oksidnim katodama su među najperspektivnijim među natrij-ionskim baterijama. One postižu najveće gustoće energije od proučavanih tipova ćelija.

Postoji nekoliko alternativa prilikom konfigurisanja natrij-ionskih baterija, ali iako se za katodu baterije koriste različiti materijali, gotovo apsolutni protagonist za anodu je tvrdi karbon. Uprkos svojoj energetskoj slabosti, ovo je ujedno i jedna od najvećih prednosti u odnosu na litijum-ionske baterije. Potonji koriste sintetički grafit, čija je proizvodnja vrlo energetski intenzivna.

"Niska potrošnja energije u proizvodnji tvrdog ugljika ne samo da smanjuje emisije već i troškove materijala za anodu, što je odlučujuća prednost u odnosu na litijum-jonsku tehnologiju. Potencijal razvoja je ogroman. Ciljanim optimizacijama, jaz sa litijum-željezo fosfatom može se zatvoriti u bliskoj budućnosti. Da bi se to iskoristilo, neophodno je namjensko finansiranje istraživanja i razvoja", kaže Simon Lux, direktor Fraunhoferovog istraživačkog centra za proizvodnju baterijskih ćelija.