Natrij-ionske baterije bi lahko v prihodnjih letih dobile pomembno vlogo v avtomobilski industriji, vendar ne tam, kjer jih večina pričakuje. Namesto da bi najprej nadomestile litij-ionske baterije za pogon električnih avtomobilov, se njihova prva širša uporaba obeta v nizkonapetostnih električnih sistemih.
Kitajski proizvajalec baterij Xupai bo od leta 2027 svoje natrij-ionske baterije začel dobavljati znamki Arcfox, ki je del skupine BAIC. Baterije bodo vgrajene kot 12-voltni pomožni vir energije in bodo prevzele naloge, ki jih danes opravljajo svinčeno-kislinski ali litijevi akumulatorji.
Xupai pričakuje, da bo s to tehnologijo opremljenih najmanj 200.000 vozil Arcfox, podjetje pa se o uporabi natrij-ionskih baterij pogovarja tudi z drugimi avtomobilskimi proizvajalci.
Zakaj avtomobili še vedno potrebujejo 12-voltno baterijo?
Tudi sodoben električni avtomobil poleg velike visokonapetostne pogonske baterije potrebuje ločen nizkonapetostni električni sistem. 12-voltna baterija zagotavlja energijo za številne funkcije, še preden se aktivira glavni visokonapetostni sistem.
Med drugim skrbi za zagon elektronskih sistemov vozila, osvetlitev, električno nastavljanje sedežev, osrednji zaslon, krmilne enote in druge pomožne funkcije. Med vožnjo deluje skupaj s pretvornikom DC-DC, ki energijo iz glavne baterije pretvarja v napetost, primerno za nizkonapetostne porabnike.
Prav na tem področju bi lahko natrij-ionska tehnologija postala zanimiva alternativa litiju.
Prednost: delovanje v vročini in mrazu
Glavna prednost natrij-ionskih baterij za avtomobilske pomožne sisteme ni velika energijska gostota, temveč njihova temperaturna odpornost, zmogljivost pri visokih tokovnih obremenitvah, življenjska doba in cena.
Po navedbah podjetja Xupai lahko njihove natrij-ionske baterije učinkovito delujejo v temperaturnem območju od minus 20 do 80 stopinj Celzija brez dodatnega sistema za termično upravljanje.
To bi lahko proizvajalcem avtomobilov omogočilo poenostavitev konstrukcije in zmanjšanje stroškov. Manj komponent pomeni nižje proizvodne stroške, hkrati pa manjšo kompleksnost električnega sistema.
Pomembna prednost je tudi cena. Po podatkih podjetja Xupai naj bi natrij-ionske baterije za takšne avtomobilske aplikacije stale približno 0,10 dolarja na vatno uro, medtem ko se cena litijevih baterij z visokim izhodnim tokom giblje med 0,12 in 0,20 dolarja na vatno uro.
Več elektronike pomeni večjo potrebo po pomožni energiji
Pomen nizkonapetostnih sistemov se povečuje z razvojem električnih in tako imenovanih programsko definiranih avtomobilov. Vozila imajo vse več elektronskih krmilnih enot, naprednih sistemov za pomoč vozniku, digitalnih instrumentnih plošč, velikih zaslonov in drugih električnih porabnikov.
Zaradi tega se avtomobilska industrija postopoma pripravlja tudi na širšo uporabo 48-voltnih električnih sistemov. Ti lahko pri enaki moči delujejo z nižjim električnim tokom, kar omogoča tanjše električne vodnike, manjše izgube energije in učinkovitejše napajanje zmogljivejših porabnikov.
Natrij-ionske baterije bi se lahko izkazale kot primerna rešitev tudi za takšne sisteme, predvsem zaradi dobre sposobnosti hitrega oddajanja energije in širokega temperaturnega območja delovanja.
Za zdaj natrij-ionska tehnologija zaradi nižje energijske gostote ni neposredna zamenjava za velike litij-ionske baterije v električnih avtomobilih. Njena prednost pa je prav v aplikacijah, kjer velik doseg ni pomemben.
Prvi večji avtomobilski projekt znamke Arcfox zato predstavlja zanimiv znak, da bi se lahko natrij-ionske baterije v prihodnjih letih najprej uveljavile skoraj neopazno – kot sestavni del 12- in pozneje tudi 48-voltnih električnih sistemov. Če se bodo v serijski uporabi izkazale za zanesljive in cenovno ugodne, bi lahko postopoma zmanjšale odvisnost avtomobilske industrije od litija vsaj pri delu električnih komponent.(ANEurope)
