El fabricante chino de baterías Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. (CATL) presentó el jueves la batería de iones de sodio de primera generación de la compañía, así como una solución de paquete de baterías, que es capaz de integrar tanto las celdas de iones de sodio como las tradicionales de iones de litio de un vehículo eléctrico.
Las baterías de iones de sodio son una nueva solución para la industria automotriz. Las baterías de iones de sodio de primera generación de CATL tienen alta densidad de energía, capacidad de carga rápida, excelente estabilidad térmica y excelente rendimiento a baja temperatura.
La nueva química de la batería puede llevar a la adopción generalizada de vehículos eléctricos al reducir significativamente los costos de la batería. Las baterías de iones de sodio no contienen litio, cobalto ni níquel. Pero quizás la mayor ventaja de las baterías de iones de sodio es la alta abundancia natural de sodio de bajo costo.
Esto podría hacer que la producción comercial de baterías de iones de sodio sea mucho menos costosa que las baterías de iones de litio, que actualmente cuestan alrededor de $ 126 por kWh para producir, según los últimos datos de Bloomberg New Energy Finance (BNEF), que rastrea la industria.
CATL no proporcionó los costes por kWh para producir sus nuevas baterías de iones de sodio, pero dijo que ha estado trabajando en el desarrollo de materiales para electrodos de baterías de iones de sodio durante años.
La química de la batería de iones de sodio es similar a la de las baterías de iones de litio con iones cargados positiva y negativamente que se mueven entre los materiales del cátodo y el ánodo dentro de la batería.
Uno de los desafíos a los que se enfrentaba CATL era que los iones de sodio tienen un volumen mayor y mayores requisitos de estabilidad estructural. Esto se ha convertido en un cuello de botella para la industrialización de las baterías de iones de sodio, según CATL.
La solución de CATL fue desarrollar un material de ánodo de carbono duro que presenta una estructura porosa. El material de ánodo poroso más fuerte permite el almacenamiento abundante y el movimiento rápido de iones de sodio, así como un rendimiento de ciclo excepcional.
CATL también dijo que aplicó material de cátodo con una capacidad específica más alta y rediseñó la estructura general reordenando los electrones, lo que resolvió el problema de la pérdida rápida de capacidad durante el ciclo de las baterías de iones de sodio.
La densidad de energía de la celda de la batería de iones de sodio de CATL puede alcanzar hasta 160 Wh / kg, y la batería se puede cargar al 80% en solo 15 minutos a temperatura ambiente. CATL tiene como objetivo una densidad de energía superior a 200Wh / kg para las baterías de iones de sodio de próxima generación.
La primera generación de baterías de iones de sodio se puede utilizar en climas con temperaturas extremadamente bajas, lo que degrada en gran medida el rendimiento de las baterías de iones de litio estándar. En temperaturas de congelación de -20 ° C, la batería de iones de sodio tiene una tasa de retención de capacidad de más del 90% de su energía disponible, según CATL. Una batería de iones de litio expuesta a esta baja temperatura ni siquiera funcionaría ya que los iones cargados dejarían de moverse.
Las baterías de iones de sodio también se pueden utilizar para sistemas de almacenamiento de energía a gran escala.
Otra innovación de CATL es su solución de sistema de batería AB, que se puede utilizar para mezclar y combinar baterías de iones de sodio y baterías de iones de litio e integrarlas en un solo paquete de baterías. La potencia de salida se puede optimizar mediante software para un mejor rendimiento.
Por ejemplo, la solución de sistema de baterías AB de CATL puede compensar la menor densidad de energía de las baterías de iones de sodio, mientras se aprovecha la mayor potencia y rendimiento de las baterías de iones de silicio en temperaturas extremadamente frías. Otro beneficio es que las baterías de iones de sodio se pueden construir utilizando las líneas de fabricación existentes.
CATL dijo que ya ha comenzado su implementación industrial de baterías de iones de sodio y planea formar una cadena industrial básica para 2023. CATL también está invitando a sus proveedores, clientes e instituciones de investigación a acelerar conjuntamente el desarrollo de baterías de iones de sodio para la industria del automóvil.
CATL se está convirtiendo en uno de los principales suministros de baterías para la industria automotriz. La compañía también suministra baterías a las japonesas Honda Motor Co , Volkswagen, Volvo y Mercedes-Benz.
En junio, Reuters informó que CATL planea construir una importante planta de baterías para vehículos eléctricos en Shanghai, ya que la compañía busca convertirse en el mayor proveedor mundial de baterías para vehículos eléctricos.
CATL ha estado en conversaciones con el gobierno de Shanghai sobre la construcción de su nueva fábrica de baterías. La ubicación de su nueva fábrica en Shanghai la acercará a la propia fábrica de Tesla. Sin embargo, no está claro cuándo se podría llegar a un acuerdo o cuándo CATL espera tener su nueva planta en funcionamiento.
CATL también apunta a expandir rápidamente su asociación con Tesla y convertirse en su mayor proveedor de baterías. La compañía tiene como objetivo suministrar la mitad de las celdas de batería que Tesla usa a nivel mundial en vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía, dijo a Reuters una fuente senior de la compañía china en junio.
El verano pasado, CATL anunció que está trabajando en una nueva tecnología de batería que incorpora las celdas de la batería directamente en el chasis de un vehículo eléctrico.
La tecnología aumentaría la cantidad de celdas de batería que pueden caber en un vehículo alimentado por batería, al tiempo que eliminaría el paquete de baterías grande que alberga las celdas y los módulos individuales. La integración de las células directamente en la estructura de la carrocería de un vehículo eléctrico puede ayudar a ampliar el rango al empaquetar más células.
El año pasado, CATL dijo que está listo para construir una batería de EV con una vida útil esperada de 1.2 millones de millas o 16 años antes de que necesite ser reemplazada.
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