Ennek a kérdésnek szentelték a Nátrium-ion Akkumulátor Iparági Lánc és Szabványfejlesztési Fórum nevű, Kínában tartott rendezvényt, amelyen iparági szakértők gyűltek össze, hogy véleményt mondjanak az újfajta energiatároló jövőjéről. Felszólalásaikban meglehetősen egyértelművé tették, hogy a következő két-három év kulcsfontosságú lesz az új technológia piaci térnyerése szempontjából. A véleményükre érdemes odafigyelni, hiszen Kína kis túlzással egyeduralkodó az autós akkumulátorok globális piacán, s ehhez nem kis mértékben járul hozzá a kínai specialisták szaktudása, amellett, hogy a gyártáshoz szükséges alapanyagok „kincsesbányája” éppen Kína.  

Miért lehet versenyképes a nátrium?

A kínai szaksajtó szerint több résztvevő azt a gondolatot fogalmazta meg, hogy az iparág elmozdult a 2021-es lítiumár-emelkedést követő „árzavar” okozta helyzetből az értékteremtésen alapuló modell felé. A jelenlegi fókusz a gyártási kapacitás bővítésén, a költségek csökkentésén, az energiasűrűség javításán és a termékek célzott piaci igényekhez való igazításán van.

Szerintük a nátrium-ion akkumulátorok - sodium-ion battery (SIB) - nem a lítium-ion akkumulátorok korszakára fognak pontot tenni, feltehetően nem fogják felváltani az ilyen technológiájú akkumulátorokat, hanem ki fogják őket egészíteni a globális akkumulátorpiacon, s ez a folyamat már jövőre elkezdődhet.

 Li Csing-hung akadémikus, a Tsinghua Egyetem professzora szerint a nátrium technológiának differenciált versenyre kell összpontosítania, ahol előnyt jelent számára a magas teljesítményt igénylő energia leadása, a kiváló hidegtűrés, a nagy biztonság és az alacsony előállítási költség. Ezek az előnyök teszik alkalmassá a nátrium-ion akkumulátorokat a hibrid járművekben, az úgynevezett szünetmentes tápegységekben (UPS) való alkalmazáshoz, de komoly szerepük lehet az energiatárolós frekvenciaszabályozásban, valamint ólom-savas akkumulátorok kiváltásában.

Technológiai fejlődés és alkalmazási területek

Bár a nátrium-ion akkumulátorok energiasűrűsége alacsonyabb, mint a lítium alapúaké, gyorsabb töltést és kisütést, valamint jobb hidegüzemi teljesítményt kínálnak. Ez különösen előnyös a haszongépjárművek, bányászati és építőipari gépek, mezőgazdasági eszközök esetében, illetve olyan hibrid rendszerekben is jól hasznosíthatók, ahol az akkumulátor belső égésű motorral dolgozik együtt. Li Csing-hung kiemelte a vanádium-nátrium-foszfát és kemény szén anód kombinációját, mint kulcsfontosságú anyagrendszert a nagy teljesítményű nátriumos akkuk fejlesztésében.

Költségek, szabványok és állami támogatás

Li Su-csün, a Beijing Zhongke Haina Technology vállalat vezérigazgatója elmondta, hogy a SIB-ek már túljutottak a prototípusok hitelesítésén, és megkezdődött a korai kereskedelmi bevezetésük. Véleménye szerint az energiasűrűség javulásával és a gyártási volumen növekedésével a költségek jelentősen csökkenhetnek, és akár a felére is eshetnek két-három éven belül. A jelenlegi termékek kb. 165 Wh/kg energiasűrűséget érnek el, tízezer ciklusra képesek 2 °C hőmérsékleten. Kiemelkedő tulajdonságuk, hogy stabilan működnek –40 °C és  +45 °C közötti hőmérséklettartományban.

Li Su-csün szerint a jelenlegi 0,4–0,5 jüan/Wh gyártási költség 0,3 jüan/Wh-ra csökkenhet, ami már versenyképes ár, ha a lítium-vas-foszfát akkumulátorok előállítási költségeivel vetjük össze.

CATL és a tömeggyártás kezdete

A világ egyik vezető akkumulátorgyártója, a CATL, már beépítette a SIB technológiát saját fejlesztési stratégiájába. Az idén áprilisban bemutatták az első, sorozatgyártásra alkalmas, Naxtra nevű nátriumo akkumulátort. A Naxtra műszaki paraméterei figyelemre méltók. Egyrészt  környezetbarátabb a lítium-ionos akkumulátoroknál, és 40 °C-os hidegben is megőrzi kapacitásának kilencven százalékát, az energiasűrűsége pedig  lítium-vas-foszfát akkukhoz hasonló, 175 Wh/kg. Akár 5C-vel, vagyis kapacitása ötszörösével is tölthető, és tízezernél több töltési ciklusra vannak paraméterezve.

A globális akkupiac körülbelül negyven százalékát uraló CATL szerint - amely Debrecenben is gyárat épít – ezek az akkumulátorok több mint 500 kilométeres elektromos hatótávot biztosítanak – ezzel potenciálisan a kínai személyautó-piac 40 százalékát lefedhetik. Várhatóan a  Chery lesz az első autógyártó, amely beépíti autóiban Nasxtra feszültségforrásokat, és erre már az idei év végén sor kerülhet.

Kilátások

A kínai kormányzat kiemelt irányként kezeli a nátrium-ion technológiát az új energiatárolási megoldások között. A szabványosítás is előrehaladott állapotban van: két kínai nemzeti szabvány már megjelent, további 11 van fejlesztés alatt, illetve négy nemzetközi szabványt is Kína jegyez. Negyvennégy ilyen akkumulátoron végzett tesztek megerősítették a nátrium akkuk kiváló hidegtűrését és biztonságát, ami tovább erősíti majdani szerepüket az ólomsavas akkumulátorok alternatívájaként.

Az iparági szereplők egyetértenek abban, hogy a nátrium-ion akkumulátorok fordulóponthoz érkeztek. Az SIB-technológia fejlődési iránya világos, a szabályozási háttér kedvező, az alkalmazási területek pedig jól körülhatároltak.A 2026-os év kulcsfontosságú lehet: ekkor indulhat meg a széles körű kereskedelmi alkalmazás, és válhat a nátrium-ion technológia valódi alternatívává, különösen ott, ahol a magas teljesítmény, a hidegtűrés, a biztonság és költséghatékonyság kiemelt szempont.