Ist die Verwendung von Natrium-Ionen Akkus in E-Autos derzeit wirklich nicht sinnvoll?
Eine Tonne Lithium kostete Ende April 2022 78.000 Dollar, eine Tonne Natrium ist mit 250 Euro dahingegen ein Schnäppchen. Ist der Nachteil das Natriumbatterien in einem Bereich von 75-165 Wattstunden pro Kilogramm arbeiten, während Lithiumbatterien etwa 120-260 Wattstunden pro Kilogramm aufweisen wirklich so ein strakes Arggument auf die Verwendung im Fahrzeugbau zu verzichten?
Könnten wegen der geringeren Energiedichte und somit Reichweite nicht einfach deutlich kostengünstigere E-Autos für den Stadtverkehr, bzw. anstelle von der im Jahr 2022 durchschnittlichen Reichweite von 352 km nur 100 km gebaut und angeboten werden, was ja für die meisten Alltagsaufgaben völlig ausreichend ist, wenn man seinen Arbeitsplatz nicht allzuweit entfernt hat?
Hier weitere Vorteile von Natrium-Ionen Batterien:
Als eines der häufigsten genutzten Salze auf unserem Planeten ist Natrium in Massen verfügbar.
Natriumbatterien gelten auch als sicherer als ihre Gegenstücke aus Lithium-Ionen. Sie können in einem breiten Spektrum variierender Temperaturen betrieben werden und sind nicht entflammbar.
Seit einiger Zeit werden an neuen Batterien auf Natriumkarbonat-Basis gearbeitet, immer wieder macht die Entwicklung der Salzwasserbatterien große Fortschritte. So hat es zuletzt ein Forschungsteam des US-amerikanischen Energieministeriums geschafft, einen Akku mit beachtlicher Lebenszeit zu entwickeln Fast 50.000 Zyklen bietet die neueste Formel und damit bis zu 25 Mal mehr als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.
Weitere Nachteile:
Natrium-Ionen-Batterien sind bei gleicher Leistung wie ihre Lithium-Gegenstücke, und trotz ihres geringeren Gewichts, derzeit dreimal so groß.
Sie sind auch nicht so formbar wie Lithium-Ionen-Batterien, die in viele verschiedene Formen gebracht werden können.
Quellen:
https://reset.org/natrium-statt-lithium-die-losung-fur-saubere-sichere-und-faire-batterien/
https://www.giga.de/artikel/wunder-batterie-natrium-ionen-akku-im-e-auto/
4 Antworten
Ich hab mich damit noch nie auseinander gesetzt, allerdings wäre alleine das Gewicht ein Totschlagargument. Die Fahrzeuge wiegen jetzt schon mit brauchbaren Reichweiten selten unter 2 Tonnen.
Klar, man könnte ein "City only" Auto bauen, was man evtl. sogar als Carsharing anbietet. Aber wenn da dann Reichweiten von "100 km" stehen, interessiert keinen Käufer mehr, dass es nachhaltiger hergestellt wurde.
Der Preis wäre ein Argument, aber unter dem Strich denke ich, dass die Hersteller Gründe dafür haben, bisher auf solche Batterietypen zu verzichten.
Die Fahrzeuge wiegen jetzt schon mit brauchbaren Reichweiten selten unter 2 Tonnen.
Das ist jedoch auch dem unsäglichen SUV Trend geschuldet, unsere beiden ZOE wiegen keine 2 Tonnen je BEV.
Ja, dass Fahrzeuggewicht hat deshalb so dramatisch zugenommen, weil immer mehr überflüssiger Komfort-Unsinn eingebaut wird. Sensorik und Kabel wiegen nun mal. Würde man das Fahrzeug auf seine absolut notwendigen Komponenten begrenzen und Leichtbauweise einführen, wäre eine Gewichts- und Raumkompensation durchaus machbar. Scheitert aber an der Einstellung zu Auto...
Die Diskussion um E-Autos läuft nahezu immer darauf hinaus das jeder so tut als müsste er täglich von Rom nach Hamburg und wieder zurück pendeln und bräuchte deshalb mindestens tausende Kilometer Reichweite, ergo hätte eine Batterietechnologie mit wenig Reichweite vermutlich auch wenig Erfolg im Marketing.
Für Ballungszentren in denen kleinere Autos und Roller bereits die Norm sind (China, Japan, etc.) wäre das aber eventuell tatsächlich eine Alternative.
Nach Angaben von CATL erreichen ihre Natrium-Ionen-Akkumulatoren in der ersten Generation bis zu 160 Wh/kg, wobei für die zweite Generation bis zu 200 Wh/kg angepeilt werden, was in etwa der Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren (LFP) bzw. Lithium-Mangan-Eisenphosphat-Akkumulatoren (LMFP) entspricht.
Je nach Typ sind Na-Io tiefenentladbar, was ein Stück weit die Leistungsdichte kompensieren kann, aber sie bieten keine so hohen Ströme wie Li-Io. Insofern wären auch Mischbatterien denkbar. Das würde den Preis schon drücken und die bisherigen Eigenschaften weitgehend erhalten.
P.S.: Andererseits würde eine verstärkte Nutzung von Na-Io im stationären Bereich auch den Druck vom Lithium-Markt für den mobilen Bereich nehmen - auch das ist letztlich ein Kostenfaktor.
"Andererseits würde eine verstärkte Nutzung von Na-Io im stationären Bereich..."
Ich denke da an die Photovoltaik-Stromspeicher im privaten Bereich, die für die Nacht-Selbstversorgung uunerlässlich ist (zumindest in Deutschland wo die Strom-Einspeisung in das öffentliche Netz für Privatkunden miserabel vergütet wird). Hätten alle privaten Haushalte kostengünstige Natrium-Ionen Akkus auf ihrem Grundstück stehen und wären untereinander intelligent vernetzt, könnte das sicherlich auch zu der Netzstabiität in ganz Deutschland, bzw. der EU beitragen. Ich vermute aber, dass die Akkuhersteller kein wirkliches Interesse daran haben 312x billigere Akkus (im Vergleich zu den Marktpreis einer Tonne Lithium) auf den Markt zu bringen, da es ihnen dann pro Kunde schwererfallen würde eine weitaus höhere Gewinnmarge auf den Selbstkostenpreis draufzusetzen. Das gleiche gilt auch für Hersteller anderer Anwendungen.
Absolut, nicht zuletzt wegen des einfacheren Handlings wäre das eine gute Sache.
Oft braucht es im Privatbereich gar nicht so sehr die großen Ströme, sondern vor allem Kapazität. Im Zweifelsfall kauft man halt 2 (Batterie)Module mehr, wenn sie entsprechend günstig sind und man höhere Spontanleistungen benötigt.
2022 durchschnittlichen Reichweite von 352 km nur 100 km
Für einen großen Anteil der 47 Millionen PKW, die als Zweitwagen oft kurze Strecken (wir fahren durchschnittlich knapp 40 km pro Tag, der überwiegende Anteil bewegt sich wohl im Bereich <15 km) wäre das ausreichend.
Wenn da nicht der Kopf wäre: "Aber ich muss doch mindestens 1000 km mit einem Tank schaffen, wenn ich mal ganz spontan von Flensburg bis München fahren muss/möchte!!!!" oder "Ich könnte aber 500 km am Stück fahren!!!!"
Die allermeisten werden das niemals in ihrem Leben tun (müssen). DAS scheint mir ein großes Hindernis zu sein. Leider. Aber an solchen unsinnigen technischen Daten werden die Elektroautos gemessen.Auch leider.
Aus meiner Sicht liegen kaum Hindernisse in der Technik, es ist das Verlassen der Komfortzone und der eigene Kopf, der bremst.
Aus meiner Sicht liegen kaum Hindernisse in der Technik, es ist das Verlassen der Komfortzone und der eigene Kopf, der bremst.
Ganz nach dem Motto "mehr ist immer besser!"
"mehr ist immer besser!"
Völlig korrekt, wobei das "mehr" sich oft auf einen einfachen Zahlenwert beschränkt. Das "mehr" könnte ja auch "mehr für unsere Umwelt" bedeuten. ;-)
könnte ja auch "mehr für unsere Umwelt" bedeuten.
"Mehr Schaden" oder "Mehr Nutzen" ist dann die Frage... ;)
"Mehr Schaden" oder "Mehr Nutzen" ist dann die Frage... ;)
Korrekt. Nur ist das keine Frage von ja/nein. Es ist komplexer.
All diese Bedenken wurden schon mit diesem Fahrzeug ausgeräumt, das demnächst in Massenproduktion gehen soll. Ist halt ein Zweisitzer, dafür aber mit großem Kofferraumvolumen und mit extrem hohen Reichweiten (bis 1600 km mit einer Aufladung) und 160 km/h schnell.
https://www.sixt.de/magazine/future-mobility/solarauto-aptera/
Noch gibt es das Fahrzeug nicht, zudem wird weiteres Geld benötigt. PV auf dem Autodach ist in unseren Breiten und städtebaulichen Gegebenheiten keineswegs optimal.
Da halte ich mehr von einer regulären PV-Anlage, die dann nicht nur ein Auto versorgen kann.
"PV auf dem Autodach ist in unseren Breiten und städtebaulichen Gegebenheiten keineswegs optimal."
Kopie aus einem Text eines der oben eingefügten Links:
"Berlin zum Beispiel ist nur mit wenig Sonnenschein bedacht. Trotzdem können ohne jede Extraladung mit dem Strom der Solarmodule auf der Karosserie etwa 32 Kilometer pro Tag zurückgelegt werden, bewölkte und regnerische Tage eingerechnet. Für meinen Pendlerweg ins Büro und zurück nach Hause würde das also reichen. In sonnenreicheren Regionen kann eine Reichweite von bis zu 65 km erreicht werden."
"Da halte ich mehr von einer regulären PV-Anlage, die dann nicht nur ein Auto versorgen kann."
Die Solarmodule auf der Fahrzeugkarosserie erzeugen 700 Wattstunden, welche sicherlich ohne Probleme über die im Fahrzeug verbauten Steckdose auch für die Hauseinspeisung verwendet werden können, hätte man 3 Fahrzeuge könnte man sich in dem Fall sogar eine 2KW Dachsolaranlage sparen, deren Kosten inklusive Stromspeicher, Leitungen, intelligenter, online vernetzter Sicherungskasten (welcher mittlerweile Pflicht ist) und das Dachgerüst sicherlich auch nochmal ordentlich zu Buche schlagen würde. Ein E-Solarauto kann hingegen auch weiterverkauft werden, verliert also nicht so schnell an Wert, besonders, wenn die Kilometer-Laufleistung niedrig bleibt.
Die Diskussion um den Sion habe ich gut mitverfolgen können. Daher: Solche Zahlenwerte sind mehr oder weniger geschönt, solange es keine ausreichende Serie gibt, die die Fahrbedingungen unter realen Alttagesbedingungen ausreichend abbilden kann, solange misstraue ich ihnen prinzipiell.
Wobei ich denen wüsche, dass ihr Fahrzeug so funktioniert, wie geplant.Denn es wäre eine gute Ergänzung im Segment der Kleinfahrzeuge. Das fehlt uns definitiv.
Der cw Wert ist unerreicht niedrig und damit der Verbrauch. Das alleine ist schon perfekt, aber nicht für jeden geeignet.
Weißt du, wie viel PV Fläche das Fahrzeug hat? Dann lassen sich deren Werte besser einordnen und bewerten.
aber EINMAL im Jahr nach Italien fahren reicht schon. Mietwagen sind TEUER, wer zahlt die für die Urlaubsfahrt ?