Batteriespeicher: Natriumbatterien noch längst nicht konkurrenzfähig
Eine Marktanalyse des Chefanalysten für Batterien und Energiespeicher bei Standard & Poor's Global, Henrique Ribiero, zeigt, wie groß der Abstand zwischen Batterien auf Basis von Natrium im Vergleich zu Lithium noch ist. Der im PV Magazine Energy Storage(öffnet im neuen Fenster) veröffentlichte Text untersucht das Potenzial von Natriumionenbatterien und sieht im praktischen Einsatz noch einen erheblichen Aufholbedarf gegenüber Lithium-Ionen-Akkus.
Derzeit soll demnach wenig darauf hindeuten, dass der Marktanteil der Batterietechnik in den nächsten zehn Jahren auf mehr als ein paar wenige Prozentpunkte steige. Das liege an den entscheidenden Schwächen der Na-Ion-Batterien, aber auch daran, dass die Stärken noch längst nicht ausgespielt werden könnten.
Volumen der Batterien bleibt zu groß
Trotz Fortschritten bei Energiedichte und Ladeleistung lägen selbst die besten Natriumbatterien noch knapp fünf Prozent hinter der durchschnittlichen Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LFP) zurück, die typischerweise 175 Wattstunden pro Kilogramm erreiche, hieß es. Auch die Lade- und Entladeleistung soll bei Natriumionen nur knapp halb so hoch sein.
Etwas anders sieht es bei der Lebensdauer aus. Bis zu 20.000 Ladezyklen gibt zum Beispiel der chinesische Hersteller Hithium für seinen neuen Energiespeicher mit Na-Ion-Technik an. Bei zwei Ladezyklen pro Tag wären das 28 Jahre Lebensdauer.
Zugleich gibt es ein praktisches Problem wegen des voluminösen Aufbaus der Batterien. Ein großer Stromspeicher im üblichen Schiffscontainer fasst mit Lithiumbatterien mehr als sechs Megawattstunden an Energie. Natriumakkus kommen bei gleichem Volumen auf etwas mehr als zwei Megawattstunden. Der Platzbedarf ist damit fast dreimal so hoch.
Materialkosten und Herstellungskosten weit auseinander
Zudem spiegeln sich die niedrigen Materialkosten bei Natriumbatterien nicht im Verkaufspreis wider. Obwohl Natrium und Aluminium statt Lithium und Kupfer vielfach günstiger sind, und die Lieferketten nicht von einem kleinen Kreis an Förderländern dominiert werden, liegen die Produktionskosten aktuell 30 Prozent über denen von LFP-Akkus.
Der Analyse zufolge ist nicht davon auszugehen, dass der Trend der sinkenden Batteriepreise demnächst gestoppt werde. Zumal ein Akkumulator mit einer Kilowattstunde nur 100 g Lithium(öffnet im neuen Fenster) enthält, so dass steigende Rohstoffpreise wenig Einfluss auf die Gesamtkosten haben.
Tendenziell bleibt Natrium in der Nische
Allerdings sind Natriumionenbatterien den Angaben zufolge eine wichtige Technologie, um mehr Unabhängigkeit innerhalb der gesamten Lieferkette zu erzielen. Gegenüber extremen Preisschwankungen oder sogar Handelskonflikten wäre die Produktion von Na-Ionen-Akkus durch die hohe Verfügbarkeit der Rohstoffe vergleichsweise resistent.
Auch bei der Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Kälte sowie der thermischen Stabilität im Betrieb ist die Natriumbatterie im Vorteil. Für den Einsatz in solchen Umgebungen und mit besonders hohen Anforderungen an den Brandschutz könnte Natrium somit bald vorn liegen.
Der wichtigste Punkt ist laut Analyst Ribeiro jedoch die Skalierung der weltweiten Produktion, um einen entscheidenden Vorteil gegenüber der in vielen Belangen besseren Lithiumbatterie zu erzielen. Bis zum Durchbruch dürfte aber noch mehr als ein Jahrzehnt vergehen.