Northvolt entwickelt Natrium-Ionen-Batterien mit 160 Wh/kg

Einer der grössten Bremsklötze der vergangenen Jahre bei der Umstellung vom Verbrenner auf Elektroautos sind die hohen Kosten der Batterien.

Der Batteriepreis ist zudem nicht in dem Tempo gefallen, das noch vor einigen Jahren erwartet wurde – der Preis pro kWh ist 2022 sogar gestiegen. Umso dringlicher ist es, weitere Alternativen zu entwickeln und in die Serie zu bringen.

Warum Alternativen zu NMC- und LFP-Batterien gesucht werden

Zu den Lösungen, die zuletzt deutlich an Bedeutung gewonnen haben, zählen LFP-Batterien (Lithium-Eisenphosphat). Sie sind rund 20% günstiger als NMC-Batterien (Nickel, Mangan, Kobalt). Beide gehören zur Familie der Lithium-Ionen-Batterien; der Preisunterschied ergibt sich vor allem aus den verwendeten Materialien.

Natrium-Ionen-Batterien: günstiger als LFP, aber mit Haken

Noch preiswerter sind Natrium-Ionen-Batterien. Sie kommen ohne Lithium aus, und weil Natrium das sechsthäufigste Element auf der Erde ist, können sie 10-20% günstiger als LFP-Batterien sein. Bei einer stark skalierten Produktion könnten die Kosten sogar weiter sinken.

Wenn Natrium-Ionen-Batterien so deutlich günstiger sein können, warum findet man sie dann kaum in Elektroautos? Der zentrale Grund liegt in der Energiedichte: Sie ist geringer als bei LFP-Batterien – und LFP wiederum liegt unter NMC.

Northvolt und Natrium-Ionen-Batterien mit 160 Wh/kg

Der schwedische Hersteller Northvolt, einer der grössten Batterieproduzenten Europas, erklärt nun, eine neue Natrium-Ionen-Batterie mit einer Energiedichte von 160 Wh/kg entwickelt zu haben. Dieser Wert gilt in dieser Klasse als Referenz und entspricht dem Niveau heutiger LFP-Batterien.

„(…) ich freue mich sehr, sagen zu können, dass wir eine Technologie entwickelt haben, die (…) die Energiewende beschleunigen wird. (…) diese Art von Batterietechnologie ist entscheidend, um globale Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, indem sie die Elektrifizierung weltweit wirtschaftlicher, nachhaltiger und zugänglicher macht.“
Peter Carlsson, CEO und Mitgründer von Northvolt

Northvolt ist dabei nicht allein: Auch die chinesischen Schwergewichte CATL und BYD verfolgen Natrium-Ionen-Batterien. BYD hat beispielsweise erst vor wenigen Tagen angekündigt, seine erste Natrium-Ionen-Batteriefabrik zu bauen – mit einer Jahreskapazität von 30 GWh.

Für Europa ist Northvolts Fortschritt dennoch ein positives Signal. Natrium-Ionen-Batterien – und vor allem deren lokale Produktion – könnten helfen, die wachsende Abhängigkeit von China bei der Batterieversorgung für europäische Elektroautos zu verringern.

Vorteile und Nachteile

Natrium-Ionen-Batterien arbeiten im Grundprinzip wie andere Akkus: Es gibt eine Kathode und eine Anode, und dazwischen wandern Natrium-Ionen (statt Lithium-Ionen), wodurch elektrische Energie bereitgestellt wird.

Im Vergleich zu NMC- und LFP-Batterien gelten diese Batterien jedoch als sicherer, günstiger und nachhaltiger. Zudem basieren sie auf reichlich vorhandenen und regional verfügbaren Rohstoffen (Eisen und Natrium). Auf der Kehrseite ist Natrium schwerer als Lithium. Zusammen mit der generell niedrigeren Energiedichte kann das dazu führen, dass Elektrofahrzeuge – die ohnehin schwer sind – noch mehr Gewicht mitbringen.

„Unsere Natrium-Ionen-Technologie bietet die erforderliche Leistung, um Energiespeicherung mit einer längeren Dauer als alternative chemische Batterien zu einem geringeren Preis zu ermöglichen und so neue Wege für den Ausbau der Erzeugung erneuerbarer Energien zu eröffnen.“
Peter Carlsson, CEO und Mitgründer von Northvolt

Wegen der niedrigeren Kosten und der hohen Temperaturtoleranz plant Northvolt, die Technologie auch ausserhalb Europas in den Markt zu bringen – etwa in Afrika, dem Nahen Osten und Indien – und sie dort vor allem für die Stromspeicherung einzusetzen.

Natrium-Ionen-Batterien in Elektroautos: wann wird es realistisch?

Werden wir diese Natrium-Batterie in Autos sehen? In bestimmten Fahrzeugarten lassen sie sich bereits einsetzen – für klassische Elektroautos eher wahrscheinlich nicht, zumindest vorerst. Northvolt betont, dass erst die nächste Generation dieser Batterien, die eine höhere Energiedichte verspricht, besser für den Einsatz in Pkw geeignet sein werde.

Northvolt gehört heute zu den wichtigsten Batterieherstellern Europas, wurde aber erst 2016 in Stockholm (Schweden) gegründet. Das Unternehmen liefert Lithium-Ionen-Batterien unter anderem an BMW, Scania, Volvo Cars und den Volkswagen Konzern.

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