Koniec monopolu litu jest coraz bliżej. Sód trafia do magazynów energii
Przez lata lit był niemal synonimem nowoczesnej baterii. Znajdziemy go w samochodach elektrycznych, smartfonach i domowych magazynach energii, dlatego łatwo było uwierzyć, że trudno będzie znaleźć dla niego poważną alternatywę. Tymczasem na rynku coraz śmielej pojawia się technologia sodowo-jonowa. Co ciekawe, nie chodzi już wyłącznie o eksperymenty w laboratoriach. Pierwsze magazyny energii wykorzystujące sód trafiają do domów, a producenci przygotowują rozwiązania na znacznie większą skalę.
Sód zamiast litu. Pomysł, który wreszcie wychodzi z laboratoriów
Baterie sodowo-jonowe działają na podobnej zasadzie jak popularne ogniwa litowo-jonowe, ale zamiast jonów litu wykorzystują jony sodu. Różnica może wydawać się niewielka, jednak z punktu widzenia energetyki ma spore znaczenie. Sód jest powszechnie dostępny, można go pozyskiwać z ogromnych zasobów soli i wody morskiej, a jego wykorzystanie pozwala ograniczyć zapotrzebowanie na część surowców, które są dziś ważne dla przemysłu bateryjnego.
Przez długi czas technologia sodowa miała jednak problem z przejściem od ciekawostki do produktu. Dzisiaj sytuacja wygląda inaczej. Chiński Biwatt oferuje domowe magazyny energii PowerNest z ogniwami sodowo-jonowymi, a niemiecka firma Revolta przygotowała modułowy system o pojemności od 2 do 20 kWh. Z kolei amerykański Unigrid rozpoczął już pierwsze instalacje swojego magazynu Na+Casa w europejskich domach. To ważny moment, bo pokazuje, że mówimy już o realnych urządzeniach, a nie tylko o obiecujących wykresach z laboratoriów.
Magazyn energii nie musi być lekki. I właśnie tutaj sód ma sens
W przypadku samochodu elektrycznego każdy kilogram ma znaczenie. W domu sytuacja jest zupełnie inna. Jeśli magazyn energii będzie większy i cięższy, ale jednocześnie tańszy, bezpieczny i trwały, wielu użytkowników może uznać to za całkiem rozsądny kompromis. Niższa gęstość energii sodowych ogniw, która jest jedną z ich największych wad względem litu, przestaje być więc aż tak istotna. W przypadku stacjonarnego magazynu liczy się przede wszystkim to, ile energii możemy przechować za określoną cenę i jak długo system będzie działał.
Co więcej, producenci pokazują już całkiem konkretne parametry. PowerNest firmy Biwatt może zostać rozbudowany do 16 modułów o łącznej pojemności około 72 kWh, a producent deklaruje minimum 8 tysięcy cykli pracy. Austriacki Accupower oferuje natomiast magazyn Natec Home o pojemności 7,68 kWh, również z deklarowaną żywotnością 8 tysięcy cykli. Jego cena startowa wynosiła 3990 euro, czyli około 17 tysięcy złotych. To nadal nie jest produkt dla każdego, ale pokazuje, że baterie sodowo-jonowe zaczynają być porównywalne z rozwiązaniami, które jeszcze niedawno wydawały się dla nich nieosiągalne.
Nie tylko dom. Sód może zasilać całe sieci energetyczne
Największe znaczenie baterie sodowo-jonowe mogą mieć jednak poza naszymi garażami. W wielkoskalowych magazynach energii gęstość energii nie jest tak istotna jak cena, bezpieczeństwo, trwałość oraz łatwość chłodzenia. To dlatego właśnie energetyka, farmy paneli fotowoltaicznych, elektrownie wiatrowe, centra danych czy systemy stabilizujące sieć mogą stać się naturalnym miejscem dla tej technologii.
Skala zainteresowania jest coraz większa. CATL zapowiedział masową produkcję ogniw sodowo-jonowych Naxtra i rozwija system TENER Sodium, którego dostawy mają rozpocząć się w 2027 r. Z kolei amerykański Peak Energy buduje zakład, który ma osiągnąć zdolność produkcyjną 4 GWh rocznie. Według prognozy Morgan Stanley baterie sodowo-jonowe mogą odpowiadać za około 20% rynku w 2030 r. i nawet 37% w 2035 r. To oczywiście prognoza, a nie gwarancja, ale trudno przejść obok takich liczb obojętnie.
Czy lit rzeczywiście ma powody do obaw?
Moim zdaniem najciekawsze w tej historii jest to, że sód wcale nie musi ''pokonać'' litu. Bardziej prawdopodobny wydaje się scenariusz, w którym obie technologie znajdą swoje miejsce. Lit pozostanie bardzo ważny tam, gdzie liczy się maksymalna gęstość energii, czyli między innymi w samochodach elektrycznych i elektronice. Sód może natomiast coraz mocniej zaznaczać swoją obecność w magazynach stacjonarnych, gdzie dodatkowe kilogramy czy większa obudowa nie są aż takim problemem.
Nie oznacza to też, że nowa technologia jest pozbawiona wad. Niższa gęstość energii nadal pozostaje istotnym ograniczeniem, a część parametrów zależy od konkretnej chemii ogniwa. Do tego dochodzi kwestia skali produkcji. Paradoksalnie Chiny, które mają ogromną przewagę w produkcji baterii litowych, bardzo szybko rozwijają również technologię sodową. Sama dostępność sodu więc nie wystarczy. Potrzebne są fabryki, dostawcy komponentów, doświadczenie produkcyjne i odpowiednia infrastruktura.
W związku z tym nie spodziewałbym się, że za rok czy dwa lit nagle zniknie z rynku. Znacznie ciekawsze jest coś innego: po raz pierwszy od dawna pojawia się realna alternatywa, którą można zastosować tam, gdzie najważniejszy jest tani i trwały magazyn energii. Jeśli producenci rzeczywiście zejdą z kosztami i utrzymają deklarowaną żywotność, domowy magazyn sodowo-jonowy może przestać być technologiczną ciekawostką. A wtedy sól znajdująca się w niemal każdej kuchni może mieć dla energetyki większe znaczenie, niż jeszcze kilka lat temu ktokolwiek przypuszczał.