Vyhrá sodík nad lítiom v súperení o batérie elektromobilov?

Lítium má síce hojný výskyt, ale ťažko sa získava a čistí na použitie v batériách. Minulý rok dosiahla cena uhličitanu lítneho vrchol na úrovni viac ako 80 000 USD za tonu, hoci odvtedy výrazne klesla. Sodíka je takisto dostatok a na rozdiel od lítia je aj ľahko dostupný. Napríklad cena uhličitanu sodného sa dnes pohybuje okolo 300 dolárov za tonu. Sodík je chemicky podobný lítiu a pre prudký nárast cien uhličitanu lítneho mnohé spoločnosti skúmajú spôsoby, ako ním nahradiť lítium v batériách pre elektrické vozidlá.

Napriek tomu, že sú sodíkové batérie chemicky podobné, majú podstatne nižšiu hustotu energie ako lítiové. Na druhej strane sodíkové batérie sú oveľa menej ovplyvnené nízkymi teplotami a zdá sa, že sú schopné zvládnuť viac cyklov nabíjania/vybíjania ako Li-ion batérie. Okrem toho najnovšie sodíkové batérie nevyžadujú vzácne materiály ako kobalt a nikel. Čínske spoločnosti CATL aj BYD tvrdia, že sa chystajú uviesť na trh batérie pre elektromobily, ktoré budú obsahovať kombináciu lítiovo-iónových a sodíkových článkov. Domnievajú sa, že sodíkové články vyriešia problém výkonu pri nízkych teplotách a lítiové články sa postarajú o dobrý výkon pri každodennej jazde.

Na autosalóne v Šanghaji CATL ohlásil, že sodíkovo-iónové batérie budú inštalované do jeho modelu Chery iCAR, ktorý sa má začať predávať do konca tohto roka. Zdroje spoločnosti BYD tvrdia, že jej sodíkovo-iónová batéria bude uvedená do sériovej výroby v druhej polovici roka v modeli Seagull. Model Seagull bol predstavený práve na šanghajskom autosalóne, je vybavený batériami LFP a je k dispozícii v troch verziách s predpredajnými cenami 11 450 USD, 12 200 USD a 14 000 USD. Nové modely využívajú batérie BYD Blade s kapacitou 30,08 kWh a 38,88 kWh. Ceny vozidiel vybavených sodíkovo-iónovými batériami zatiaľ neboli oznámené.

Sodíkovo-iónové batérie však majú nižšiu energetickú hustotu, preto ich treba viac, aby sa vyrovnali energetickej kapacite lítiovo-iónových batérií. To znamená, že na dané množstvo energie je potrebný väčší priestor. To je síce problém pri použití vo vozidlách, ale nie pri batériovom skladovaní v sieti. Energetické podniky, ktoré prejdú z lítiových na sodíkové batérie, môžu jednoducho umiestniť dvakrát viac veľkých batérií na prázdny pozemok v blízkosti solárnych panelov alebo veterných turbín. Prechod na sodíkovo-iónové batérie môže ešte viac posilniť kontrolu Číny nad výrobou batérií.

Podľa poradenskej spoločnosti Benchmark Minerals je z 20 tovární na výrobu sodíkových batérií, ktoré sa v súčasnosti plánujú alebo už stavajú na celom svete, 16 v Číne. O dva roky bude mať Čína takmer 95 % svetovej kapacity na výrobu sodíkových batérií. Podľa Benchmark Minerals bude v tom čase výroba lítiových batérií stále prevyšovať výrobu sodíkových batérií, ale pokrok v oblasti sodíka sa bude zrýchľovať. Čína však má pri výrobe sodíkových batérií jeden problém. Ovláda väčšinu svetových zdrojov lítia, ale má obmedzený prístup k uhličitanu sodnému, ktorý je zdrojom sodíka potrebného na výrobu batérií. Na Spojené štáty pripadá viac ako 90 % svetových zásob uhličitanu sodného.

Vzhľadom na minimálne prírodné zásoby uhličitanu sodného a neochotu spoliehať sa na dovoz zo Spojených štátov Čína namiesto toho vyrába syntetický uhličitan sodný v chemických závodoch poháňaných uhlím. Priemysel však nerád riskuje, pokiaľ ide o nové technológie, a uprednostňuje overené riešenia. Preto chcú spoločnosti vedieť viac o odolnosti sodíkových iónových batérií, napríklad o tom, ako dobre fungujú po rokoch vonku, nielen v laboratóriách. Dopyt po batériách rýchlo rastie a lítium pravdepodobne nezostane dominantným materiálom na neurčito. Sodík je atraktívna alternatíva lítia, pretože stojí len 2 až 3 % ceny lítia. Predstavte si, čo by tento cenový rozdiel mohol znamenať pre cenu nových elektrických vozidiel.

Navyše sodíkové batérie sú do značnej miery imúnne proti poklesu výkonu, ktorý dnes trápi lítiovo-iónové batérie. Sodíkovo-iónová technológia je však asi tam, kde bola lítiovo-iónová technológia pred desiatimi rokmi. To neznamená, že sa to časom nezlepší, ale medzitým sa môže stať veľa vecí. Napríklad cena lítia by mohla naďalej klesať, keď sa objavia nové zdroje. Skutočnosť, že v Spojených štátoch je k dispozícii toľko sodíka, bude pravdepodobne hlavným dôvodom na presadzovanie technológie sodíkovo-iónových batérií. Ak sa teda chce Amerika oddeliť od Číny, pokiaľ ide o batérie, sodík môže byť cestou, ktorou sa musí vydať.

Zdroj: cleantechnica.com.