Gesamtkapazität von Natrium-Ionen-Batterien soll bis 2025 auf 10 Gigawattstunden steigen

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von pv magazine Global

Die Natrium-Ionen-Technologie steckt zwar noch in den Kinderschuhen, stellt aber eine zukunftsträchtige Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien dar. Mit günstigeren Rohstoffkosten, höherer Sicherheit und besserer Nachhaltigkeit verspricht die Natrium-Ionen-Technologie, die Lieferketten von Lithium-Ionen-Speichern zu entlasten.

IDTechEx prognostiziert, dass bis zum Jahr 2025 rund 10 Gigawattstunden an Natrium-Ionen-Batterien installiert sein werden, da erhebliche Produktionskapazitäten in Betrieb genommen und bestehende Lithium-Ionen-Anlagen auf Natrium-Ionen-Produktion umgestellt werden.

Mit einer CAGR von 27 Prozent soll die Natrium-Ionen-Batterie bis 2033 auf knapp 70 Gigawatt anwachsen, so das Marktforschungsunternehmen aus Großbritannien. „Das Potenzial für ein schnelleres Wachstum als prognostiziert könnte vorhanden sein, sobald die Technologie vertrauenswürdig, qualifiziert, bankfähig und verfügbar ist“, heißt es weiter.

Frühere Prognosen von Wood Mackenzie sind konservativer. Nach Angaben des schottischen Datenunternehmens in US-Besitz werden Natrium-Ionen-Batterien voraussichtlich einen Teil des Anteils der Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Technologie in elektrischen Personenkraftwagen und Energiespeichern ersetzen und bis 2030 im Basisszenario 20 Gigawattstunden erreichen.

Gegenwärtig ist die Produktion hauptsächlich auf Pilotanlagen beschränkt, und einige kleinere Fabriken sind in der Anlaufphase. IDTechEx rechnet jedoch damit, dass „sich allein die von verschiedenen Rohstoffherstellern öffentlich angekündigten Kapazitäten in den nächsten drei Jahren auf weit über 100 Gigawattstunden summieren“.

Vergangene Woche gab die BYD-Tochter Fin Dreams bekannt, dass sie mit der Huaihai Holding Group einen Partner für die Produktion von Natrium-Ionen-Batterien in der Xuzhou Economic and Technological Development Zone in der Provinz Jiangsu gefunden habe. In einer Pressemitteilung erklärten die Unternehmen, dass das Joint Venture der weltweit größte Anbieter von Natrium-Ionen-Batterien für Mini- und Mikrofahrzeuge sein wird.

Bisher wurden Natrium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien geringeren Energiedichte hauptsächlich in elektrischen Zweirädern und für die stationäre Energiespeicherung verwendet. Natrium-Ionen-Batterien sind dreimal so schwer wie Lithium-Ionen-Batterien und haben ein geringeres Redoxpotential, was zu einer um mindestens 30 Prozent geringeren Energiedichte führt.

Natrium-Ionen-Batterien sollen zwischen 20 und 40 Prozent günstiger sein, aber die Herausforderung besteht darin, die Technologie in großem Maßstab einzusetzen. Daher sind erhebliche Einsparungen gegenüber Lithium-Ionen-Batterien unwahrscheinlich, zumindest anfangs.

Nach Untersuchungen der britischen Marktforscher von IDTechEx liegen die durchschnittlichen Zellkosten für Na-Ionen-Batterien bei 87 US-Dollar pro Kilowattstunde, wenn man die verschiedenen Chemiestoffe berücksichtigt. Bis zum Ende des Jahrzehnts werden die Produktionskosten für Na-Ionen-Batteriezellen, die hauptsächlich Eisen und Mangan enthalten, wahrscheinlich bei etwa 40 US-Dollar pro Kilowattstunde liegen, was auf Packungsebene etwa 50 US-Dollar pro Kilowattstunde entsprechen würde, so die Berechnungen des Unternehmens.

IDTechEx gab in seinem jüngsten Bericht an, etwa 15 Unternehmen identifiziert zu haben, die ihre eigenen Natrium-Ionen-Batterietechnologien entwickeln. IDTechEx hat auch Patente analysiert und festgestellt, dass China einmal mehr führend sei.

So hat das Schwergewicht der Batterieindustrie CATL seine Natrium-Ionen-Batterie der ersten Generation mit einer Energiedichte von 160 Wattstunden pro Kilogramm im Jahr 2021 auf den Markt gebracht und eine Steigerung auf Wattstunden pro Kilogramm versprochen. Anfang dieses Jahres bestätigte CATL, dass der chinesische Hersteller Chery als erster Autohersteller seine Natrium-Ionen-Batterietechnologie einsetzen wird.

HiNa Battery, das 2017 aus dem Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften ausgegliedert wurde, war das weltweit erste Unternehmen, das im vergangenen Jahr eine Produktionslinie für Natrium-Ionen-Batterien mit einer Kapazität von einer Gigawattstunde in Betrieb nahm. Es gab auch Pläne bekannt, die Kapazität auf 5 Gigawattstunden zu erweitern.

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