Laut der chinesischen Firma Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL), dem weltweit größten Hersteller von Elektrofahrzeugbatterien, könnte eine neue Batterietechnologie, die gewöhnliches Speisesalz nutzt, die Leistung von Elektrofahrzeugen (EV) bei eisigen Temperaturen drastisch verbessern.
Das Unternehmen plant in Zusammenarbeit mit Changan Automobile, bis Mitte 2026 Autos mit Natriumionenantrieb auf den Markt zu bringen. Dieser Schritt signalisiert einen möglichen Wandel in der Elektrofahrzeugtechnologie, insbesondere in Regionen, in denen kaltes Wetter die Batteriereichweite und Ladegeschwindigkeit erheblich verringert.
Das Problem mit kaltem Wetter und EV-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien, die heute in den meisten Elektrofahrzeugen Standard sind, haben bei niedrigen Temperaturen Probleme. Chemische Prozesse in der Batterie verlangsamen sich, was zu einer verringerten Leistungsabgabe und langsamen Ladezeiten führt. Autofahrer in kalten Klimazonen erleben an kalten Morgen oft einen spürbaren Rückgang der Reichweite – ein großes Hindernis für eine breitere Einführung von Elektrofahrzeugen.
Das Kernproblem besteht darin, dass Kälte den Elektrolyten verdickt, die Flüssigkeit, die es geladenen Teilchen ermöglicht, sich zwischen den Elektroden zu bewegen. Dies erschwert den Ionenfluss und verringert die Effizienz der Batterie.
Wie Natrium-Ionen-Batterien eine Lösung bieten
Natriumionenbatterien ersetzen Lithium durch Natrium, ein Element, das in Salz weitaus häufiger vorkommt und leichter verfügbar ist.
Natriumionen sind zwar größer als Lithiumionen, bilden jedoch schwächere Bindungen mit dem Elektrolyten. Dadurch können sie sich leichter bewegen, selbst bei Kälte, wo Lithiumionen träge werden.
CATL gibt an, dass die neue Naxtra-Batterie bei –50 °C (–58 °F) stabil betrieben werden kann. Bei –30 °C (–22 °F) liefert es fast die dreifache Entladeleistung der Standard-Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP), die den chinesischen Markt dominieren. Der Akku kann bei –40 °C (–40 °F) zu 90 % aufgeladen werden und bei –50 °C eine „stabile Leistungsabgabe“ aufrechterhalten.
Tests und reale Bedenken
Obwohl diese Zahlen vielversprechend sind, warnen Branchenanalysten, dass sie wahrscheinlich ideale Testbedingungen darstellen. Die tatsächliche Leistung hängt von Faktoren wie Fahrgewohnheiten und Umgebungsschwankungen ab.
CATL hat stark in die Entwicklung von Natriumionen investiert und im letzten Jahrzehnt fast 1,4 Milliarden US-Dollar ausgegeben. Frühe Modelle mit begrenzter Reichweite (170 km) verkauften sich schlecht, aber die neue Generation strebt eine Reichweite von 400 km im China Light-Duty Vehicle Test Cycle (CLTC) an. Dies entspricht etwa 90 % der Energiedichte aktueller LFP-Batterien.
Der Kostenfaktor
Die Herstellung von Natrium-Ionen-Batterien ist in China derzeit etwa 30 % teurer als die von Lithium-Ionen-Batterien. Es wird erwartet, dass die Massenproduktion später in diesem Jahrzehnt ansteigt, da die Lieferkette ausgereift ist. Wenn die Technologie ihr Versprechen bei kaltem Wetter ohne nennenswerten Preisaufschlag einhält, könnte sie in kälteren Regionen an Bedeutung gewinnen.
„Wenn das Auto bei niedrigen Temperaturen gut funktioniert, ohne dafür einen Aufpreis zu zahlen, könnte die Natrium-Ionen-Technologie in kälteren Regionen Fuß fassen“, sagt Phate Zhang, Gründer von CnEVPost.
Letztendlich wird der Erfolg von Natrium-Ionen-Batterien von ihrer Fähigkeit abhängen, Leistung, Kosten und Haltbarkeit unter realen Fahrbedingungen in Einklang zu bringen.
