Natriumbatterien erobern die letzte Festung des „thermischen Durchgehens“.

"Intelligente Firewall": Neuschreiben Batterie Sicherheitsregeln

Warum fangen herkömmliche Batterien Feuer? Die Ursache liegt im sogenannten „thermischen Durchgehen“: Steigt die Innentemperatur der Batterie abnormal an, zersetzt sich der Elektrolyt, der Separator schrumpft und löst eine Kettenreaktion aus, die schließlich zu Brand und Explosion führt. Bisherige Lösungen der Industrie bestanden in der Zugabe von Flammschutzmitteln, was jedoch oft die elektrochemische Leistung beeinträchtigte.

Das Team von Hu Yongsheng brach mit der traditionellen Auffassung, dass „flammhemmende Elektrolyte gleichbedeutend mit Sicherheit sind“. Sie entwickelten ein dreistufiges intelligentes Sicherheitsschutzsystem aus „thermischer Stabilität – Grenzflächenstabilität – physikalischer Isolation“.

„Dies ist weltweit das erste Mal, dass eine vollständige Blockierung des thermischen Durchgehens im Amperestundenbereich erreicht wurde.“ Natrium-Ionen-Batterien„Das Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erklärte, diese Errungenschaft habe das Verständnis der Öffentlichkeit für Batteriesicherheit grundlegend verändert. Die Amperestunden-Zahl zeigt, dass diese Technologie von Milligramm-Proben im Labormaßstab auf eine für die praktische Anwendung geeignete Größe skaliert wurde und damit die Schwelle zur Industrialisierung deutlich überschritten hat.“

Bemerkenswert ist, dass die in PNE verwendeten Materialien allesamt ausgereifte Industrieprodukte sind, was einen hohen Wettbewerbsvorteil für die Industrialisierung bietet. Dies bedeutet, dass dieser technologische Durchbruch nicht nur auf akademische Veröffentlichungen beschränkt bleibt, sondern schnell in die Massenproduktion und Kommerzialisierung übergehen kann.

Technologieimplementierung: Die "Natriumbatterie „Moment“ vom Schwerlastwagen zum Pkw

Der Durchbruch der PNE-Technologie erfolgt zu einem entscheidenden Zeitpunkt für die Industrialisierung von Natriumbatterien. Nur eine Woche vor der Veröffentlichung der PNE-Ergebnisse gab Li Shujun, Geschäftsführer von Zhongke Haina, auf der Globalen Konferenz zur Ökosystemforschung der Natriumbatterieindustrie 2026 bekannt, dass das Unternehmen Hunderte von Bestellungen für mit Natriumbatterien betriebene Schwerlastwagen erhalten hat und in diesem Jahr rund 200 Einheiten ausliefern wird. Dies markiert den Übergang der Schwerlastwagen mit Natriumbatterien von der technischen Verifizierungsphase zur Markteinführung. Im Bereich der Energiespeicherung liegen dem Unternehmen Bestellungen über 500 MWh vor, von denen 300–400 MWh in diesem Jahr voraussichtlich ausgeliefert werden.

Im Pkw-Sektor ist CATLs Konzept noch wegweisender. Im Februar dieses Jahres präsentierten Changan Automobile und CATL gemeinsam das weltweit erste in Serie gefertigte Pkw mit der „Sodium-New“-Batterie, die voraussichtlich Mitte des Jahres auf den Markt kommen wird. Das Fahrzeug ist mit der CTP-Technologie der dritten Generation ausgestattet und bietet eine rein elektrische Reichweite von über 400 Kilometern. Bei -30 °C ist die Entladeleistung des Fahrzeugs fast dreimal so hoch wie die eines Lithium-Eisenphosphat-Modells mit gleicher Batteriekapazität, und bei -40 °C beträgt die Kapazitätserhaltung über 90 %.

Auch aus dem Energiespeichersektor gibt es weiterhin gute Nachrichten. Am 30. März wurde in Harbin die erste Phase eines von Bonax New Energy mit 620 Millionen Yuan investierten 2-GWh-Natriumionenbatterieprojekts fertiggestellt und in Betrieb genommen. Damit ist die erste Produktionslinie für reine Natriumionenbatterien im Gigawattbereich in Nordostchina entstanden. Die Batterien behalten über 90 % ihrer Kapazität bei -40 °C und können in Energiespeicherkraftwerken, Elektrofahrzeugen mit niedriger Geschwindigkeit und weiteren Bereichen eingesetzt werden.

Envision Power präsentierte auf dem 14. Internationalen Energiespeichergipfel und der dazugehörigen Ausstellung seine erste Natriumionenzelle für die Energiespeicherung. Mit einer Kapazität von über 180 Ah weist sie eine Lebensdauer von mindestens 20.000 Ladezyklen auf und arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 °C bis 70 °C.

Natrium vs. Lithium: Komplementarität oder Substitution?

Der aktuelle Boom bei Natriumbatterien wird oft vereinfacht als bloße Geschichte vom „Ersatz von Lithium durch Natrium“ dargestellt. Die tatsächliche Logik der Branche ist jedoch komplexer. Aus Sicht der Ressourcenverfügbarkeit sind die Vorteile von Natrium unbestreitbar. Lithium macht nur 0,006 % der Erdkruste aus, wobei 70 % davon im sogenannten Lithiumdreieck in Südamerika konzentriert sind. Natrium hingegen macht 2,75 % der Erdkruste aus – mehr als 400-mal so viel wie Lithium. Natrium ist reichlich in Meerwasser und Speisesalz vorhanden, und Chinas Selbstversorgungsgrad mit Natriumsalz liegt bei nahezu 100 %. Das bedeutet, dass Natriumbatterien die geopolitischen Risiken und starken Preisschwankungen, die mit Lithiumressourcen verbunden sind, grundsätzlich vermeiden können.

Hinsichtlich der Leistung unterscheiden sich die Stärken und Schwächen der beiden Batterietypen deutlich: Lithium-Eisenphosphat bietet weiterhin Vorteile bei der Energiedichte, während Natrium-Batterien bei niedrigen Temperaturen, in puncto Sicherheit und Schnellladefähigkeit besser abschneiden. Die Branche geht allgemein davon aus, dass beide Batterietypen noch lange parallel existieren werden und Natrium-Batterien mit ihrem breiten Temperaturbereich und ihrer langen Lebensdauer Nischenmärkte wie Energiespeicherung und Nutzfahrzeuge für niedrige Temperaturen erobern werden.

Nachdruck von JRJ.com