Batterie al sodio, vantaggi e svantaggi

[xtom]

I produttori cinesi hanno annunciato l’inizio della produzione di massa di batterie agli ioni di sodio e l’inizio della vendita delle prime auto dotate di queste batterie entro la fine dell’anno.

 

BYD, azienda cinese che produce tutto in casa, ha annunciato che dal secondo semestre di quest’anno avvierà la produzione di massa delle batterie al sodio e le installerà sulla nuova Seagull ed altri modelli della serie Ocean. 

 

CATL, il più grande produttore di batterie al mondo, ha annunciato che nell’ultimo trimestre di quest’anno le proprie batterie al sodio cominceranno ad essere installate su alcune auto del gruppo Chery, ad esempio la piccola QQ Ice Cream e quelle del brand iCAR.

Il principale vantaggio delle batterie al sodio è il costo ridotto rispetto a quelle al litio, proprio per la diversa disponibilità dei due minerali.

 

CATL sostiene che la prima generazione di batterie al sodio costa 77 $ per kWh, mentre la seconda generazione scenderà addirittura a 40 $ per kWh. Questo significa che il pacco batterie da 30 kWh di un’utilitaria come la Seagull potrebbe costare solo 1200 $.

 

Per confronto le batterie al litio NMC costano attualmente circa 150 $ per kWh, mentre le LFP circa 130 $ per KWh, ma il CEO di Volvo sostiene che scenderanno a circa 100 $ per kWh nel 2025 e moltissime case, tra cui Stellantis, VAG e Ford hanno annunciato l’adozione su larga scala delle LFP al posto delle attuali NMC.

 

Gli altri vantaggi delle batterie al sodio rispetto alle batterie al litio sono:

- maggior velocità di ricarica 

- maggior sicurezza

- maggior resistenza alle basse temperature 

- mantenimento della carica più a lungo

Come le batterie LFP rispetto alle NMC, le batterie al sodio sono termicamente più stabili, per cui possono essere ricaricate tranquillamente al 100% e a potenze molto elevate, quindi più rapidamente.

 

Il principale svantaggio delle batterie al sodio è la bassa densità energetica, CATL ha annunciato che le prime batterie al sodio avranno una densità di 200 Wh/l, mentre le batterie LFP hanno una densità di circa 300 Wh/l e le NMC superano i 500 Wh/l.

 

È chiaro quindi che le batterie al sodio ben si adattano alle utilitarie, permettendo di mantenere basso il prezzo d’acquisto a fronte di una minor autonomia dovuta alla bassa densità energetica, compensata però dalla possibilità di ricaricarle velocemente al 100%.

 

 

 

 

 

[libbio]

Se hanno iniziato i cinesi vuol dire che  sarà così anche da noi nel giro di 2/3anni. Come dici tu ci saranno, probabilmente, due tipi di auto elettriche. Litio per la gamma alta e sodio per seg. a/b generaliste. Per me è una buona cosa. Così, almeno, parte delle discussioni sul fatto di usare litio o "terre rare" (anche se non è proprio così) per le batterie a litio vanno a farsi friggere (si spera). Per la ricarica, essendo più veloci, parte del problema sarebbe anche risolto. Se non sbaglio anche le tecnologie industriali di assemblaggio sono praticamente le stesse delle litio quindi i costi si abbatteranno velocemente. Forse è la volta buona che i grossi costruttori critici e restii lasciano perdere i motori termici per buttarsi definitivamente sull'elettrico con margini ancora più alti (alla fine l'auto elettrica è immensamente più semplice di una termica).  

[ISO-8707]

Queste batterie sarebbero le Ni-NaCl?

 

3 anni fa avevano un quarto dei cicli di ricarica rispetto alle LFP, un'efficienza del 75% (contro il 98%) ed in fatto di W/kg erano poco sotto le piombo/acido...

 

Dimenticavo, vanno tenute a 200/250° C.

 

Sono le stesse?

 

Spoiler

Ni-NaCl

 

V: 2,6

 

Wh/kg: 90

 

Wh/l: 150

 

W/kg: 170

 

Eff: 75%

 

Cicli 700

 

Modificato 22 Aprile 2023 da ISO-8707

[xtom]

10 minuti fa, ISO-8707 scrive:

Queste batterie sarebbero le Ni-NaCl?

 

3 anni fa avevano un quarto dei cicli di ricarica rispetto alle LFP, un'efficienza del 75% (contro il 98%) ed in fatto di W/kg erano poco sotto le piombo/acido...

 

Dimenticavo, vanno tenute a 200/250° C.

 

Sono le stesse?

 

 

In generale vengono chiamate SIB (Sodium ion battery) oppure NIB (Na ion battery) ed hanno un range di utilizzo che va da -70° a 100° C, molto meglio delle LFP che soffrono le basse temperature con range di utilizzo tra -20° e 60°.

[J-Gian]

Le vedrei molto bene come sistema d'accumulo domestico

[xtom]

 

 

Trovare i dati non è facile, per cui mi riservo di completare la tabellina qui sotto con i dati delle varie tipologie di batterie prodotte da CATL negli ultimi anni

 

 

Quello che salta comunque all'occhio è che le batterie LFP di CATL che Tesla montava nel 2021 sulla Model 3 avevano una densità gravimetrica di soli 125 wh/kg, mentre solo dopo 2 anni siamo già a oltre 180 Wh/kg, con un miglioramento di quasi il 50%.

 

Le nuove batterie al sodio di CATL hanno già una densità di 160 Wh/kg superiore del 30% alle LFP montate sulle Model 3 del 2021, ma il loro prezzo è meno della metà.

 

Tutto questo prima ancora che arrivino le batterie allo stato solido e semi solido.

 

 

[xtom]

Altra tabella comparativa tra le densità dei vari tipi di batteria

 

 

 

[Maxwell61]

1 ora fa, xtom scrive:

Altra tabella comparativa tra le densità dei vari tipi di batteria

 

 

 

 

Grande @xtom 🤙 però dici un pò la fonte di quelle slide.

 

Si, credo sia abbastanza sicuro che per LxFP si intendano quelle drogate al Manganese (ma non solo). Su questo fronte ci si può aspettare tanta evoluzione con drogaggi vari e con anodi e catodi arricchiti di elementi e/o trattamenti vari.

 

Quindi si, M3P appartengono alla famiglia LxFP, ma la famiglia di per se non si limita a quelle.

 

https://insideevs.it/news/659161/catl-batterie-m3p-produzione-2023/

 

https://insideevs.it/news/608585/batteria-m3p-catl-autonomia-tesla/

 

Sodio e LxFP, this is the way to go per il grosso delle produzioni di massa.

Questo inizierà a dare stabilità alla transizione e differenziali di prezzo EV-ICE del tutto accettabili.

 

Se il problema occidentale era non avere ancora fabbriche di batterie, ora il problema si espande a non avere nemmeno le chimiche ideali (questi ci lavorano da anni). In più, in Cina usano abbondantemente da anni LFP a basse densità per mezzi commerciali e come batterie stazionarie, quindi hanno molta esperienza pratica.

 

Di male in peggio. 

 

Noi siamo qui:

 

https://insideevs.it/news/618965/batteria-ioni-sodio-europa-germania/

 

 

Modificato 3 Maggio 2023 da Maxwell61

[xtom]

13 minuti fa, Maxwell61 scrive:

 

Grande @xtom 🤙 però dici un pò la fonte di quelle slide.

 

Sono screenshot tratti da questo video

 

 

[Maxwell61]

Un'altro player per le batterie che equipaggeranno la vera rivoluzione elettrica.

 

Northvolt ha validato la sua cella agli ioni di sodio, con densità 160 Wh/kg, uguale alla CATL. 

 

In mente l'uso per batterie stazionarie, ma con questi valori andrebbero già benissimo sulle auto, in cui la maggior parte delle LFP hanno valori simili.

 

https://northvolt.com/articles/northvolt-sodium-ion/