Zu niedrige Energiedichte ist ein falsches Argument

Als Grund für die Zurückhaltung wird immer wieder die niedrige Energiedichte der Natrium-Ionen-Akkus angeführt. Aber die Produktpaletten der Autohersteller zeigen deutlich, dass die Ansprüche an die Energiedichte von Akkus viel kleiner sind, als von der Industrie behauptet. Typischerweise gibt es neben den teuren Modellen mit maximaler Reichweite noch Modelle mit etwa zwei Dritteln der Reichweite. Dort können problemlos Akkuzellen mit viel niedrigerer Energiedichte verwendet werden.

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Aus diesem Grund wurden in China LFP-Akkus weiterentwickelt und machen dort inzwischen mehr als die Hälfte der Gesamtproduktion aus. Obwohl die Möglichkeit und das Einsparpotenzial offensichtlich waren, wurde in Europa und den USA die Entwicklung von LFP-Akkus abgelehnt, wegen angeblich zu niedriger Energiedichte für Elektroautos. 2020 wurde LFP erfolgreich im über 40.000 Euro teuren Tesla Model 3 SR+ eingeführt. Nach der Ankündigung von Tesla wollten auch alle anderen größeren Hersteller LFP verwenden.

Rechnerisch sollte es sogar möglich sein, die Energiedichte des Tesla 3 SR+ Akkus von rund 125 Wh/kg und 170 Wh/l mit CATLs Natrium-Ionen-Akkus in deren Cell-to-Pack-Bauweise zu erreichen. Aber das würde wohl eine Neukonstruktion des Akkupacks im Tesla erfordern.

Mit Hybridakkus wird die Energiedichte einzelner Akkuzellen als Argument endgültig hinfällig, sobald für ein Auto nicht das absolute Maximum der Kapazität im Akkupack benötigt wird. Die Energiedichte des Hybridakkus ist der gewichtete Durchschnitt der verwendeten Akkuzellen. Selbst wenn Natrium-Ionen-Akkus nur die halbe Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus hätten, könnten Hybridakkus die Menge eingesparten Lithiums in Akkupacks mit reduzierter Kapazität verdoppeln. Ein Beispiel:

Erneuerbare Energien und Klimaschutz: Hintergründe - Techniken und Planung - Ökonomie und Ökologie - Energiewende (Deutsch)

16 Prozent weniger Energie aber 41 Prozent weniger Lithium

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Nach Angaben von CATL sollen die neuesten Akkupacks in Cell-to-Pack-Technik mit NMC, LFP und Natrium-Ionen-Akkus eine Energiedichte von 215 Wh/kg, 170 Wh/kg und 130 Wh/kg erreichen. Je höher die nötige Energiedichte, desto höher muss der Anteil an Lithium-Ionen-Akkus sein. Dabei sind im Hybridverfahren alle Zwischenstufen der Energiedichte von 130 Wh/kg bis 215 Wh/kg realisierbar - je näher an 130 Wh/kg, desto kleiner der Anteil an Lithium. Ein Akkupack mit 180 Wh/kg müsste etwa dem Gewicht nach zu 59 Prozent aus NMC-Zellen und 41 Prozent aus Natrium-Ionen-Zellen bestehen. Der Akku speichert 16 Prozent weniger Energie als ein reiner NMC-Akku gleicher Masse, braucht aber 41 Prozent weniger Lithium.

Mit Hilfe von Hybridakkus aus Lithium- und Natrium-Ionen-Technik könnten Autohersteller eine viel flexiblere Produktion aufbauen und Lieferengpässe einfacher umgehen. Denn bei Natrium gibt es keine Lieferengpässe. Es werden aktuell etwa 52 Millionen Tonnen Natriumcarbonat pro Jahr hergestellt, in Akkukapazität ist das vergleichbar mit 36 Millionen Tonnen Lithiumcarbonatäquivalent (LCE). Die Versorgungssicherheit ist garantiert. Beim Lithium wird hingegen erst für 2024 oder 2025 erwartet, dass eine Millionen Tonnen LCE weltweit produziert werden.

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 Hybridakkus: Ein Ausweg aus der Lithium-Knappheit ohne WunderakkusWoher soll die Industrie so schnell Natrium-Ionen-Akkus bekommen? 
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Firesign 15. Nov 2021 / Themenstart

CATL hält sich bei der Zyklenzahl bedeckt und spricht lediglich von einer "hervorragenden...

interlingueX 08. Nov 2021 / Themenstart

Meinst du das hier? https://www.boersennews.de/nachrichten/artikel/irw-news-graphene...

barni_e 08. Nov 2021 / Themenstart

Es ist die relevante Energiedichte.

Frank... 07. Nov 2021 / Themenstart

ja schon. Aber die wog 500kg und eine Energiedichte von 30 / 35Wh/kg (Akkupack...

Uberlord 07. Nov 2021 / Themenstart

Vielen Dank, sehr aufschlussreich! Ich finde die Na-Akku-Technologie extrem spannend, da...

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