Les cèl·lules de la bateria d'ions-sodi ja estan a prop de la paritat de costos d'ions-liti, a punt per ser més barates

Qualsevol tecnologia que tingui com a objectiu competir amb les bateries d'ions de liti (LIB) s'enfronta al repte de reduir ràpidament els costos d'aquesta tecnologia ja omnipresent. A mesura que els LIB continuen ampliant el seu domini del mercat, les bateries-d'ions de sodi (SIB) encara esperen el moment de brillar.

Tanmateix, un nou estudi dirigit per investigadors de la Universitat LUT de Finlàndia, en cooperació amb l'Institut Tecnològic de Karlsruhe d'Alemanya i la Universitat espanyola d'Alcalá, descobreix que, tot i que els SIB encara no han aconseguit una adopció generalitzada al mercat, les seves cèl·lules ja s'estan apropant a la paritat de costos amb les LIB.

"Les bateries-d'ions de sodi (SIB) encara no s'han implementat-completament per a aplicacions de vehicles elèctrics, ja que la densitat d'energia segueix sent un factor limitant. Tot i que els SIB ja són-competitius en costos amb les bateries-d'ions de liti (LIB), la seva densitat d'energia gravimètrica encara es queda enrere. Keiner, investigadors júniors de la LUT School of Energy Systems, diu a ESS News.

No obstant això, ara s'estan construint i posant en funcionament les primeres instal·lacions d'emmagatzematge d'energia de les bateries a escala comercial de serveis públics-, inclosos projectes a escala de 100 MWh. "Això demostra que els SIB estan a punt d'entrar-al mercat a gran escala. Una vegada que s'estableixen les cadenes de subministrament i les economies d'escala tenen efecte, no hi ha res que impedeixi que les bateries d'ions de sodi-s'apoderin completament del mercat, sempre que els bloqueigs de LIB- existents siguin manejables", diu.

Tot i que les avaluacions anteriors han arribat a resultats controvertits pel que fa a la competitivitat econòmica dels SIB i han deixat sense explorar els impactes potencials del SIB en el sistema energètic ampli, el nou estudi combina un model de costos de baix-que inclou desenvolupaments futurs de rendiment a nivell de material per a SIB amb un model de sistema energètic global fins al 2050.

Els resultats mostren que, amb l'evolució dels costos i les corbes d'aprenentatge recents, les bateries ja no són un component-crític de costos del sistema energètic amb un capital previst del sistema de bateries a escala d'utilitat-projectada de 28,5 a 51,9 €/kWh per al 2050. A prop de la paritat de costos avui en dia, el SIB potencialment supera el LIB a mitjà termini i és menys propens a les pujades i els preus a curt termini.

Com que es tracta d'una-caiguda-tecnològica, les bateries-d'ions de sodi (SIB) es podrien fabricar a les línies de producció de bateries de-ions de liti (LIB) existents amb només modificacions menors. Com a resultat, les preocupacions per l'escassetat de subministrament o els pics de preus s'alleugen en gran mesura, ja que qualsevol interrupció en el subministrament de LIB simplement podria provocar un canvi a SIB, assenyalen els investigadors.

A més, l'estudi descobreix que els costos més baixos de la bateria impulsen principalment un augment de la capacitat de la bateria en lloc d'un desplegament solar fotovoltaic addicional. En general, l'estructura del sistema energètic es manté pràcticament sense canvis, amb quotes similars de la solar fotovoltaica, tot i que una capacitat més gran de la bateria permet un major funcionament de l'energia-a-X processos amb una càrrega més gran. En aquest context, l'emmagatzematge d'energia electroquímica no constitueix un factor limitant per a la transició energètica global. En conseqüència, l'estudi projecta la demanda potencial de bateries estacionàries més alta que s'ha informat fins ara, que oscil·la entre els 67,9 i els 106,5 TWh el 2050, superant les estimacions d'anàlisis anteriors de sistemes energètics optimitzats de costos-.

"En resum, en termes de cost i rendiment, els SIB ja estan madurs i fins i tot poden superar els LIB en determinats aspectes, com ara el rang de temperatura operacional. La densitat energètica continua sent l'obstacle final, però ja s'ha assolit la paritat de costos. El rendiment superior als LIB a escala depèn principalment de l'establiment de rutes de subministrament robustes, una qüestió de temps i d'inversió ", diu Keiner.

Per a l'any 2050, es preveu que el cost d'emmagatzematge anivellat (LCOS) sigui més baix per a les bateries d'ions-sodi amb altes taxes d'aprenentatge que per a les bateries d'ions de liti- amb baixes taxes d'aprenentatge, amb un rendiment superior als valors de referència de la literatura, i els escenaris de menor-cost també inclouen proporcions més altes d'energia-a{5}a la vegada que es mantenen altes proporcions de cicles d'energia.

"De cara al 2050, estimem que el cost d'emmagatzematge anivellat (LCOS) oscil·la entre 11,2 i 13,6 €/MWh en l'escenari MIN-Sh (només SIB, amb taxes d'aprenentatge altes) a 15,8-22,1 €/MWh en el MAX{-Ll, comparació amb el nostre escenari de taxes d'aprenentatge baixes, comparació amb el nostre escenari de taxes d'aprenentatge baixes). L'escenari de referència de la literatura LUT-LitRef ofereix 19,5–29,4 €/MWh. Aquestes xifres inclouen els costos d'interfície (idèntics per als SIB i els LIB), però no inclouen els costos d'electricitat. continua sent alt en tots els casos (300+)", diu Keiner.