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Konkurrenz für Lithium Tesla-Lieferant CATL und Faradion starten Serienproduktion von Natrium-Ionen-Batterien

Natrium-Ionen-Akkumulator
Der Natrium-Ionen-Akku von Faradion könnte erstmals eine echte Alternative zu den herkömmlichen Elektroautobatterien aus Lithium darstellen
© Faradion
Lange Zeit galt die Lithium-Ionen-Batterie als einzige Alternative für Elektroautos. Natrium-Ionen-Akkus könnten ihnen allerdings bald den Rang ablaufen. In China werden die günstigeren Batterien bereits serienmäßig produziert.

Auch wenn sich immer mehr Autofahrer:innen für ein Elektroauto entscheiden, haben wohl auch die kostspieligen Lithium-Ionen-Batterien einen großen Teil dazu beigetragen, dass Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb weiterhin eher die Ausnahme als die Regel darstellen. Deren limitierte Reichweite, hoher Preis, umweltunfreundliche Produktion, sowie eine ausbaufähige Lade-Infrastruktur stehen einem Mobilitätswechsel bis heute im Weg.

Der chinesische Batteriehersteller CATL verfolgt das Ziel die Batterieindustrie zu revolutionieren und startet die Serienproduktion von Natrium-Ionen-Akkus. Die Lithium-Ionen-Batterien, welche CATL bisher produziert, werden unter anderem in den Elektroautos des kalifornischen Elektroautoherstellers Tesla verbaut. Im kommenden Jahr will dann auch der britische Batterieentwickler Faradion nachziehen und ebenfalls mit der Produktion von Natrium-Batterien beginnen.

Autohersteller akzeptieren wohl niedrigere Energiedichten

Laut Faradion und CATL erzielen die neuen Batterien lediglich geringfügig schlechtere Leistungen als Lithium-Eisenphosphat-Akkus. So soll eine Batterie von Faradion bis zu 3000 Lade-und Entladevorgänge klaglos überstehen. Das ist zwar weniger als bei Lithium-Batterien, allerdings ist die Ladezeit deutlich kürzer. Zudem hat die Installation der Lithium-Eisenphosphat-Akkus in Teslas Model 3 gezeigt, dass Autohersteller inzwischen auch niedrigere Energiedichten akzeptieren und einsetzen.

Die klassischen Lithium-Ionen-Akkus, welche wir unter anderem aus unseren Smartphones kennen, werden in der Regel immer seltener eingesetzt, weil sie im Vergleich zu anderen Batterien leicht entflammbar sind. Bei Natrium-Ionen-Akkus besteht dagegen keine Brandgefahr, da bei ihrer Bauweise ein nichtbrennbarer Elektrolyt eingesetzt wird. Zudem sind sie äußerst kälteresistenter. 

Natrium-Ionen-Akkus sind deutlich preiswerter

Ein weiterer Vorteil gegenüber Lithium-Ionen-Akkus sind die Herstellungskosten. Dabei fällt nicht nur der hohe Preis des seltenen Metalls Kobalt ins Gewicht. Lithium gilt immer mehr als knappe Resource, weswegen sich der Preis seit Anfang 2020 mehr als verdoppelt hat. Auch Kupfer wird aufgrund des steigenden Bedarfs immer teurer. Alle diese Stoffe werden für die Produktion der Natrium-Akkus nicht benötigt.

Dies kommt wiederum auch der Umwelt zu Gute, denn für den Abbau von Lithium, Kupfer und Kobalt müssen riesige Flächen zerstört werden. Die Rohstoffe einer Natrium-Ionen-Batterie lassen sich dagegen deutlich klimafreundlicher gewinnen.

Neuseeland und Australien sind bisher die größten Abnehmer

Es gibt allerdings auch einige Nachteile. Pro Jahr sollen rund 50 MWh produziert werden. Zudem sollen die Natrium-Batterien mobil und stationär einsatzbar sein. Auch wenn sich das bereits sehen lassen kann, kommt diese kumulierte Leistung bei weitem nicht an Lithium-Akkus heran, welche in riesigen Gigafactories geschaffen werden.

Im Erfolgsfall der neuen Batterien könnten diese Produktionsstätten allerdings auch problemlos für Natrium-Batterien eingesetzt werden. Die Produktionsanlagen sind weitestgehend identisch. Während Anode und Kathode bei Lithium-Akkus aus Aluminium und Kupfer bestehen, wird in der Produktion der Anode von Natrium-Akkus ausschließlich fester Kohlenstoff aus umweltneutraler Biomasse eingesetzt. Die Kathode besteht aus Natrium-Nickel-Mangan-Titan-Magnesium-Oxid.

Wirtschaftsminister Peter Altmaier

Mit einem etwas kleineren Anspruch an die Energiedichte erhält man mit dem Natrium-Ionen-Akku eine umweltfreundlichere, günstigere und sicherere Alternative zu Lithium. Bis diese serienmäßig in einem Elektroauto verbaut wird, muss man sich allerdings wohl noch etwas gedulden. Bisher sind Faradions größte Abnehmer die ozeanischen Staaten Australien und Neuseeland, welche die Batterien zum Puffern von Solarstrom einsetzen wollen.

Quellen: Ingenieur, Deutsche Welle, Golem


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