Klimaat & energie › Solid-state batterijen & energieopslag
China test natrium-batterij die 30 jaar moet meedraaien op het stroomnet
Het Chinese batterijbedrijf HiTHIUM heeft een nieuw opslagsysteem gepresenteerd dat is gebouwd op natrium in plaats van lithium. Het systeem moet dertig jaar meedraaien en is bedoeld om grote hoeveelheden stroom voor het elektriciteitsnet op te slaan. Vanaf 2027 wil het bedrijf het op grote schaal gaan produceren en leveren.
HiTHIUM presenteerde op 16 september zijn nieuwe ∞Power N4.0MWh-systeem, samen met de bijbehorende ∞Cell N785Ah-batterijcel. Het systeem kan 4 megawattuur aan elektriciteit opslaan, genoeg om duizenden huishoudens enkele uren van stroom te voorzien. Het bijzondere is niet zozeer de capaciteit, maar de chemie: waar de meeste batterijopslag voor het stroomnet draait op lithium, gebruikt HiTHIUM natrium. Dat element is veel algemener beschikbaar dan lithium en minder afhankelijk van een klein aantal winningslanden.
Volgens Chief Technology Officer Nazar Yi van HiTHIUM moet natrium-ion-technologie twee grote hobbels overwinnen om op grote schaal te worden ingezet: de prijs en de beschikbaarheid van grondstoffen. Natrium scoort op beide punten beter dan lithium, maar moet zich in de praktijk nog bewijzen op het gebied van prestaties, kosten en productieschaal.
Dertig jaar dienst, 20.000 laadcycli
De ∞Cell N785Ah is speciaal ontworpen voor stationaire energieopslag en heeft volgens HiTHIUM een cyclusleven van 20.000 laad- en ontlaadcycli. Het systeem kan tussen de twee en acht uur stroom leveren, afhankelijk van de configuratie. Belangrijk is dat de cel is ontworpen om te passen op de bestaande productielijnen die HiTHIUM al gebruikt voor zijn lithium-ionbatterijen. Daardoor hoeft het bedrijf geen compleet nieuwe fabriek te bouwen om natrium-ionbatterijen op grote schaal te maken, wat de opschaling moet versnellen.
Het opslagsysteem is opgebouwd uit gestapelde batterijcellen en heeft een eigen batterijmanagementsysteem, dat de laadtoestand naar eigen zeggen met een nauwkeurigheid van 2,5 procent of beter kan inschatten. Het systeem werkt samen met vermogenselektronica tussen 800 en 1.500 volt en heeft volgens HiTHIUM een meer dan 20 procent hoger rendement dan de vorige generatie van het bedrijf.
Kleiner, koeler en zuiniger
Door het nieuwe ontwerp is het systeem 30 procent compacter dan eerdere versies, terwijl het over 24 uur gemeten meer dan 88 procent van de opgeslagen energie weer teruglevert. Voor de koeling combineert HiTHIUM lucht- en vloeistofkoeling met automatische temperatuurregeling die rekening houdt met actuele weersgegevens. Dat moet het stroomverbruik van de koeling tijdens bedrijf met 30 procent verlagen en in stand-by met de helft.
De beoogde levensduur van dertig jaar staat gelijk aan 10.950 dagen operationele inzet. Volgens Aileen Wang, directeur van het Battery Research Institute van HiTHIUM, moet dat elektrochemische energieopslag naar de betrouwbaarheidsnormen van gewone infrastructuur tillen, zoals bruggen of energiecentrales. HiTHIUM wil de technologie niet alleen inzetten voor grote energiebedrijven, maar ook voor bedrijven, woningen en afgelegen gebieden zonder stroomnet. Met het ∞Edge Pioneer Program test het bedrijf de batterijen bovendien in extreme klimaten, met als einddoel de kosten van opslag terug te brengen tot 0,1 Chinese yuan per kilowattuur.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als natrium-ionbatterijen even betrouwbaar en betaalbaar blijken als HiTHIUM claimt, kan dat de wereldwijde afhankelijkheid van schaarse lithium- en kobaltvoorraden verminderen. Dat zou grootschalige stroomopslag voor zon- en windenergie goedkoper en toegankelijker maken, ook in regio's zonder eigen lithiumwinning.
- Natrium-ionbatterij
- Een type oplaadbare batterij die natrium in plaats van lithium gebruikt als ladingdrager, met als voordeel dat natrium veel algemener beschikbaar en goedkoper is.
- Cyclusleven
- Het aantal keren dat een batterij volledig kan worden opgeladen en ontladen voordat de capaciteit merkbaar afneemt.
- Vermogenselektronica
- De elektronische systemen die stroom omzetten en regelen tussen bijvoorbeeld een batterij en het elektriciteitsnet.
- Batterijmanagementsysteem
- De besturingselektronica die de laadtoestand, temperatuur en gezondheid van batterijcellen continu bewaakt en aanstuurt.
- Megawattuur (MWh)
- Een eenheid voor energie die gelijk is aan duizend kilowattuur, gebruikt om de opslagcapaciteit van grote batterijsystemen aan te duiden.
- Levelized cost of storage (LCOS)
- Een maatstaf die de gemiddelde kosten per opgeslagen en geleverde kilowattuur over de hele levensduur van een opslagsysteem uitdrukt.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
