Batterie-Weiterentwicklung läuft auf Hochtouren

e-fahrer  hier  Artikel von Tobias Stahl • 20.11.24

Natrium statt Lithium: Chinesen beweisen, dass Akkus auch bei -40 Grad laufen

Chinesische Hersteller setzen immer stärker auf eine Diversifizierung der Batterietechnologien, die in ihren Elektroautos zum Einsatz kommen. 

Schon 2021 hatte der Batterie-Gigant CATL angekündigt, einen Natrium-Batteriespeicher entwickeln zu wollen, im vergangenen Jahr startete die Serienproduktion. Die ersten Natrium-Batterien, die in chinesischen E-Autos zum Einsatz kamen, wiesen allerdings enttäuschende Energiedichten im Vergleich zu gängigen Lithium-Ionen-Batterien auf.

Am 18. November kündigte CATL nun bereits die zweite Generation seiner Natrium-Batterie an. In einer Rede auf dem World Young Scientists Summit zeichnete der leitende Wissenschaftler Wu Kai die Entwicklung der Batterie und erklärte, dass sie 2025 auf den Markt kommen soll, berichtet das Branchenportal CarNewsChina. Der Hauptunterschied zur Natrium-Ionen-Batterie der ersten Generation besteht demnach darin, dass die zweite Generation bei extrem niedrigen Temperaturen von bis zu -40 Grad Celsius normal entladen werden kann. Weiterhin sollen die Batterien sicherer sein und eine höhere Tieftemperaturbeständigkeit bei gleichbleibender Energiedichte bieten. Zum Vergleich: Lithium-Ionen-Batterien erzielen bei Temperaturen von unter -10 Grad Celsius nur noch einen Bruchteil ihrer üblichen Entladeraten.

Natrium-Ionen-Batterie: Kann CATL die angekündigte Energiedichte erreichen?

Zur Energiedichte der zweiten Generation der Natrium-Ionen-Batterie gibt es bislang noch keine offiziellen Zahlen. CATL strebt allerdings eine Energiedichte von über 200 Wh/kg an. Obwohl die Batterie im Jahr 2025 auf den Markt kommen soll, sei laut CarNewsChina nicht mit einer Massenproduktion vor 2027 zu rechnen.

Natrium-Ionen-Batterien ähneln in vielen Punkten der deutlich weiter verbreiteten Lithium-Ionen-Batterie: Sie speichern elektrische Energie durch die Bewegung von Ionen zwischen positiven und negativen Elektroden. Natrium-Ionen-Batterien nutzen allerdings eine natriumbasierte Zellchemie – Natrium ist auch der Hauptbestandteil von gewöhnlichem Kochsalz, was die Batterien im Vergleich zur Lithium-Ionen-Technologie deutlich günstiger machen soll. Darüber hinaus haben Natrium-Ionen-Batterien bessere Sicherheitseigenschaften und eine bessere Kältebeständigkeit, allerdings haben sie bislang eine niedrigere Energiedichte als Lithium-Ionen-Batterien.

Natrium-Batterien können ihren Kostenvorteil derzeit noch nicht ausspielen – ihre Produktion ist deutlich teurer als die von Lithium-Ionen-Batterien, was vor allem auf Skaleneffekte in der Produktion zurückzuführen ist. Die zuletzt deutlich sinkenden Lithiumpreise erschweren die Entwicklung und Skalierung der Technologie zusätzlich.

Im Januar 2024 begann auch der chinesische Autobauer BYD mit dem Bau einer Natrium-Ionen-Batteriefabrik mit einer jährlichen Produktionskapazität von 30 GWh. Damit sollen zunächst Batterien mit einer Energiedichte von 105 Wh/kg hergestellt werden, die einst auf eine Dichte von 130 Wh/kg ansteigen soll. Ob CATL die angestrebten 200 Wh/kg tatsächlich erreichen kann, ist vor diesem Hintergrund unklar.