El sodio debutará en microcoches pequeños, el primero en aplicaciones de movilidad, informa IDTechEx

Mucha gente se sorprendió cuando HiNa reveló su gama de celdas de batería de iones de sodio, así como un prototipo de automóvil eléctrico, en febrero de 2023 . Pero había tardado mucho en llegar. El microcoche económico Sehol E10X utiliza una batería de 25 kWh fabricada con células cilíndricas de iones de sodio de HiNa. La empresa puso en marcha su primera línea de producción de 1 GWh/año en diciembre de 2022 . El complejo albergará cinco líneas de este tipo; Está prevista otra de 30 GWh/año y se fabricarán más baterías bajo licencia.

Mucha competencia, como CATL, Svolt, Farasis, Lifun, DFD, Transimage y otros, están trabajando actualmente en sus propias baterías de iones de sodio que se producirán en masa este año. El análisis de mercado realizado por IDTechEx en noviembre de 2023 sugiere un crecimiento anticipado de aproximadamente 40 GWh solo de SIB para 2030 como mínimo, pero se proyectan hasta 100 GWh adicionales de capacidad de fabricación si el mercado tiene éxito para 2025. El escenario está preparado para otro malestar en la industria de las baterías en los próximos años, similar a la aparición a gran escala de LFP en 2020.

IDTechEx anticipa que las baterías de iones de sodio penetrarán primero en el segmento de vehículos A00 (EV pequeños y de baja velocidad) en China , ya que se utilizan principalmente como vehículos urbanos y no requieren una autonomía ampliada. La densidad de energía de los vehículos de clase A00 en producción se concentra principalmente entre 140 y 160 Wh/kg (nivel de paquete), y la autonomía de crucero suele ser inferior a 250 km, según una investigación de IDTechEx. Las baterías de iones de sodio actuales pueden cumplir en gran medida estos requisitos, como se muestra en el informe de IDTechEx " Baterías de iones de sodio 2024-2034: tecnología, actores, mercados y pronósticos ", que compara las células de varios actores del mercado.

Muy recientemente, ha surgido una carrera en China para ser el primero en utilizar células de iones de sodio en microcoches eléctricos de gran volumen, con Farasis, HiNa y CATL anunciando planes para suministrar células de iones de sodio a JMEV, Sehol y Chery para su uso. en sus modelos de clase A00 respectivamente. Los fabricantes de vehículos eléctricos A00 son muy sensibles a los costes y la aplicación de baterías de iones de sodio tiene ciertas ventajas. A largo plazo, cuando las baterías de iones de sodio puedan fabricarse a escala, se espera que tengan una ventaja de precio del 20 al 30% sobre las baterías de iones de litio.

Si bien las baterías LFP han mejorado desde 2015, lo que ha mejorado aún más es la ingeniería de los paquetes de baterías. El paquete de baterías del Sehol E10X está refrigerado por aire mediante bastidores de celdas cilíndricas, lo que conserva una densidad de energía de 120 Wh/kg en el nivel del paquete. En términos de peso, esto representa el 96% de la densidad energética de 125 Wh/kg del paquete LFP de 54 kWh en la gama estándar del Tesla Model 3 anunciado por primera vez en 2020. Pero en términos de volumen, este paquete refrigerado por aire no sería competitivo. . Las células prismáticas de HiNa, con su densidad de energía volumétrica de 263-283 Wh/L, tampoco parecen a primera vista un sustituto útil de las células LFP con 380-450 Wh/L. Sin embargo, la ingeniería de los paquetes de baterías de celda a paquete (CTP) ha mejorado enormemente incluso en los pocos años transcurridos desde que se habló de ellos por primera vez en 2019.

CATL anunció sus baterías de iones de sodio en 2021 junto con una eficiencia de integración prevista de más del 80%. Estos paquetes hacen que incluso las baterías de iones de sodio de primera generación sean viables como reemplazo directo de generaciones anteriores de automóviles con paquetes de baterías LFP de principios de la década de 2020. Incluso en términos de rendimiento, la batería de sodio sería preferible a los coches con paquetes LFP más antiguos. Pueden cargar rápidamente del 10% al 80% en 15 a 20 minutos y solo pierden el 10% de su capacidad a -20°C. Las baterías de iones de sodio también se pueden descargar completamente sin riesgo de fallas catastróficas al recargarlas, como sería el caso de las baterías de iones de litio debido a los colectores de corriente de cobre en el ánodo.

CATL espera vender sus baterías con cátodos azul de Prusia por tan solo 30 dólares /kWh a 45 dólares /kWh en producción en masa debido al menor costo del material del cátodo a base de hierro y la síntesis sin necesidad de calcinación a alta temperatura. Se espera que las células con cátodos de óxido en capas más avanzados alcancen entre 200 y 220 Wh/kg y entre 400 y 500 Wh/l en los próximos años, antes de que finalice la década. Esto permitirá que los vehículos eléctricos alcancen una autonomía de más de 500 km sin el uso de litio. Esto cambiará fundamentalmente el mercado de las baterías. Sin embargo, la densidad de energía de los cátodos NMC con alto contenido de níquel es entre un 20% y un 40% mayor que la de cualquier cátodo conocido a base de sodio que pueda comercializarse.

Pero esto no hará que las baterías de iones de sodio sean superfluas. El costo importa más que la densidad energética. Es importante recordar que a día de hoy existe una industria de 400 GWh/año de baterías de plomo-ácido a pesar de su baja densidad energética de sólo 35 Wh/kg. Las baterías de iones de sodio, basadas únicamente en materiales abundantes como sodio, hierro, manganeso, carbono, aluminio y similares, son suficientes para vehículos eléctricos con un alcance práctico de alrededor de 300 km, incluso en su forma primitiva actual. Sin restricciones a los recursos críticos, esto debería ayudar a aliviar muchas tensiones geopolíticas que actualmente se están acumulando en torno al acceso a materiales para baterías como litio, níquel, cobalto y grafito. El informe de IDTechEx "Baterías de iones de sodio 2024-2034: tecnología, actores, mercados y pronósticos" brinda una cobertura en profundidad de esta industria emergente.

Para obtener más información sobre este informe de IDTechEx, incluidas páginas de muestra descargables, visite www.IDTechEx.com/Sodium .

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Así,que IDTechEx dice que el sodio debutará en microcoches pequeños, el primero en aplicaciones de movilidad