Natriumjon ny batteriteknologi för elbilar

NatriumJonBatteriCATL

Kinesiska batteritillverkaren CATL har på ett event förra veckan lanserat sina nya natriumjon-batterier (på engelska sodium-ion batteries). Vi på Tesla Club Sweden brukar vara allmänt skeptiska till rapporter om nya “mirakelbatterier” men när ett utav världens största batteritillverkare pratar då lyssnar man. CATL tillverkar runt 30% av världens batterier till elbilar och är även en av Teslas batterileverantörer i Kina.

Speciellt uppseendeväckande är att CATL inte pratar om några teoretiska batterier i laboratoriemiljö utan planerar masstillverkning år 2023.

NaBatteryPrinciple

Natriumjon batterier skiljer sig markant från de litiumjon- och LiFePO4 batterier som används i dagens elbilar. Istället för litium används natrium som laddningsbärare, det är natriumjoner som som vandrar mellan batteriets anod och katod vid laddning och urladdning. Den allra största fördelen med natrium är att det är en mycket rikligt förekommande mineral på vår jord. Vanligt bordssalt består till exempel av natrium- och kloridjoner. Katoden behöver dessutom inga dyra kemikalier som kobolt, nickel och mangan.

CATL använder ett hårt men poröst kolmaterial till anoden och färgpigmentet “preussiskt vitt” (NaFe[Fe(CN)6]H2O) till katoden. Mellan dem finns en flytande elektrolyt och en separator.

De relativt enkla ingående materialen och att befintliga batterifabriker enligt CATL lätt kan byggas om till att tillverka nya batteritypen lovar mycket billiga batterier. CATL nämnde inga priser i sin presentation men bedömare hoppas på drastiskt lägre pris än litiumjonbatterier.

Nackdelen med att använda natrium i batterier är dock att dess joner är större, batterierna får inte samma höga energidensitet som litiumjonbatterier.

Na_vs_LFP

Teslas kommande 4680 batteri sägs få över 300 Wh/kg energidensitet. LiFePO4 batterier har runt 200 Wh/kg. CATL uppger att de första natriumjon-batterierna kommer ha runt 160 Wh/kg. Vilket begränsar batteriernas användningsområde till enbart elbilar med låg räckvidd. På sikt hoppas dock CATL nå 200 Wh/kg energidensitet även för natriumjon batterier.

Batteritypen har dock även flera fördelar. Batterierna tål hög laddeffekt, kan laddas till 80% på 15 minuter. De tål även utmärkt låga temperaturer, tappar mindre är 10% i kapacitet i -20 grader. Och de har samma livslängd och säkerhet som LiFePO4 batterier.

NaLipack

CATL föreslog under sin presentation mixade batteripack där natriumjon-batterier blandas med litiumjon-batterier i samma batteripack. Ovan exempel består av en tredjedel litiumjon-batterier. Sådana batteripack får båda batteritypernas fördelar. Tål snabb laddning och låga temperaturer tack vare natriumjon batterierna men har högre energidensitet tack vare litiumjon-batterierna. CATL har utvecklat batteriövervakningselektronik som klarar hantera sådana blandade batteripack.

Läs CATL pressrelease om nya batteritypen här och se videon från deras event:

Bookmark the permalink.
--- Stöd dessa sidor med en donation ---
--- Min referralkod: tibor72449 ---
--- Köp mina böcker ---
  • micks

    Natriumjon är väl en lösning för kina att göra sig mindre beroende av litium, som dom importerar mycket från australien, som dom har lite onda ögat mot (tror jag det var).

    Annars så blir nog dessa batterier perfekta till batterilager även i kalla miljöer (sverige) för att dom tål att laddas vid minusgrader, samt att jag har sett nånstans att priset/kwh redan är nere runt $50.

  • Pontus

    Ett blandat batteri får väl också bådas nackdelar eller?

  • Mockasin

    Den var väl inte den mest spännande nyheten? Natrium-jon batterier är ingen nyhet i sig och flera företag utvecklar tekniken och har större kunder på gång. Dessutom saknar det relevans för moderna elbilar, tror få vill halvera sin räckvidd. Men bra reklam för CATL, många sidor skriver om den här pressreleasen.

    • Tanaxia

      Finns väl dock massor med användningsområden för det mer än bara elbilar? Varför begränsa sig till bara bilar? Powerpack för huset exempelvis skulle detta lämpa sig ypperligt till.

    • Filip

      Det som är mest spännande är hur billiga de kan bli. Konstigt att det inte skrivs om det i denna artikel.

      Large-scale production (GWh levels): 200-300 yuan (26-39 euros) per kWh

      Det är fruktansvärt billigt.

      En Tesla model 3 har ett batteri på 500 kg. 160 wh/kg är bra! Om man på packnivå kan komma upp till 120 wh/kg så kan man få ett batteri i en model 3 på 60 kWh. Det är mer än vad sr+ har idag. För cirka 20 000kr! Det är fullkomligt fantastiskt!

      • Jolv

        Säg att det kostar 60 euro per kWh i stora anläggningar med allt annat som krävs. Säg att det klarar 7000 cycler vid 20-80% ger under 10öre per kWh. Under vintern 2021 hade vi i över 40öre/kWh i dygnsdifference.
        Sol och vind i Sverige kostar under 30öre per kWh, lägg till 10öre och du har under 40öres produktionskostnad. Det är billigare än att fortsätta driva existerande kolkraftverk utan fördyrande ETS.
        En modern grid med batterilagring är stabil, billig och bra.