Nuevos desarrollos de baterías de iones de sodio de CATL, BYD y Huawei

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Mientras las baterías de iones de litio siguen abaratándose, dificultando que las tecnologías alternativas se pongan al día en costo y escala, los pesos pesados de la industria china de baterías desarrollan activamente sus productos de iones de sodio.

El 18 de noviembre, CATL anunció su batería de sodio de segunda generación. En su intervención en la Cumbre Mundial de Jóvenes Científicos, el científico jefe Wu Kai dijo que la nueva batería se lanzará el año que viene, cuatro años después del lanzamiento de la primera batería de iones de sodio de CATL en 2021. La primera generación tenía una densidad energética de 160 Wh/kg, mientras que se espera que la próxima supere los 200 Wh/kg. La producción en masa del nuevo producto no se espera antes de 2027.

En 2023, CATL dijo que el fabricante chino de automóviles Chery sería el primero en utilizar sus baterías de iones de sodio. El mes pasado, presentó su paquete de baterías híbridas Freevoy, que combina baterías de iones de sodio y baterías de iones de litio y está diseñado específicamente para vehículos eléctricos de autonomía extendida e híbridos enchufables, con una autonomía de más de 400 kilómetros y carga superrápida 4C. El nuevo diseño aprovecha el rendimiento superior a bajas temperaturas de las baterías de iones de sodio para permitir su descarga en entornos de frío extremo hasta -40 º y su carga hasta -30 º.

CATL declaró a pv magazine a finales de 2023 que ha desarrollado una cadena industrial básica para las baterías de iones de sodio y ha establecido la producción en masa. La escala de producción y los envíos dependerán de la ejecución de los proyectos de los clientes, dijo CATL, añadiendo que aún queda mucho por hacer para el despliegue comercial a gran escala de las baterías de iones de sodio. «Esperamos que toda la industria colabore para promover el desarrollo de las baterías de iones de sodio», declaró el fabricante de baterías. Sin embargo, en una entrevista reciente, el presidente de CATL, Robin Zeng, expresó unas expectativas mucho más audaces, afirmando que las baterías de iones de sodio son una apuesta mejor, ya que podrían sustituir hasta el 50% del mercado de baterías de litio-hierro-fosfato, que CATL domina actualmente.

Mientras tanto, BYD, rival de CATL, afirma que sus baterías de iones de sodio han avanzado en la reducción de costos y ya van camino de equipararse al costo de las baterías de litio-hierro-fosfato el año que viene, e incluso un 70% menos a largo plazo. El fabricante chino de baterías puso la primera piedra de una fábrica de baterías de iones de sodio de 30 GWh a principios de año.

Sin embargo, el desarrollo y el diseño de su primer sistema de almacenamiento de energía con baterías a escala comercial parecen estar ya en fases avanzadas. Un post compartido por un representante de la empresa en LinkedIn hace un par de semanas mostraba un producto llamado MC Cube SIB ESS. El producto tiene una potencia de 1.155 kW y una capacidad de almacenamiento de 2,3 MWh. Su tensión nominal es de 1.200 V, y el rango de tensión abarca de 800 V a 1.400 V.

Comparado con el contenedor estándar de iones de litio de 20 pies, que alberga 5 MWh de media, el nuevo producto de BYD tendrá menos de la mitad de esta densidad energética. Sin embargo, se espera que aproveche la tolerancia a las bajas temperaturas, la larga vida útil y la mayor seguridad de esta tecnología.

Una fuente de la empresa dijo a ESS News que este producto estará disponible para su entrega en China en el tercer trimestre de 2025 y tendrá un precio por kWh similar al de las baterías de litio-hierro-fosfato, lo que concuerda con las predicciones anteriores de BYD sobre la disminución de los costos del sodio-ión y refuta las expectativas comunes de que la ventaja de costos del sodio-ión sólo es alcanzable cuando la escala de producción llegue a una escala de fabricación comparable a la de las celdas de las baterías de litio-ión.

En concreto, el menor costo del sodio-ión se debe principalmente a la abundancia de sodio y a los bajos costos de extracción y purificación. Las baterías de iones de sodio podrían utilizar aluminio para el ánodo colector de corriente en lugar de cobre -que se utiliza en las de iones de litio-, lo que reduciría aún más los costos y los riesgos de la cadena de suministro. También son posibles otras modificaciones.

El 22 de noviembre, la china Huawei anunció una nueva patente para baterías de iones de sodio llamada «Aditivos electrolíticos y métodos de preparación, electrolitos y baterías de iones de sodio». Los últimos trabajos de la empresa se han centrado en mejorar las deficiencias de las baterías de sodio -como la baja eficiencia coulómbica y la escasa duración de los ciclos- optimizando la fórmula del electrolito.

El aditivo electrolítico incluye iones de sodio y aniones cíclicos, y la estructura de anillo de los aniones cíclicos contiene enlaces insaturados, explican Huawei Technologies Co., Ltd. y Zhuhai Saiwei Electronic Materials Co., Ltd. en su solicitud de patente presentada el 19 de mayo de 2023.

El aditivo electrolítico se oxida y desodio fácilmente y puede sufrir reacciones redox en las superficies de los electrodos positivo y negativo para formar una película de interfaz estable y densa, inhibiendo así las reacciones secundarias entre el electrodo positivo y el electrolito.

A principios de este año, Huawei presentó otra patente de material compuesto para cátodos, señal de su compromiso permanente de invertir en tecnología de baterías de sodio.

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