El fabricante chino de baterías CATL ha presentado sus baterías de iones de sodio de primera generación junto a un pack híbrido AB que integra celdas de sodio y de litio en un mismo paquete. De esta forma se aprovecha de las ventajas de ambas tecnologías: la alta potencia y densidad de energía del litio se une a la velocidad de recarga y a la capacidad de mantener el rendimiento a bajas temperaturas del sodio.
Contemporary Amperex Technology más conocida como CATL, es un desarrollador de soluciones energéticas globales con sede en Ningde, China fundada en 2011. Según los datos de ventas, en 2017 se convirtió en el mayor productor de baterías de iones de litio del mundo. Una posición que mantiene en 2021, según indica en su último informe SNE Research, con una cuota de mercado del 32,5%. Varios son los fabricantes de vehículos eléctricos que utilizan actualmente la tecnología de baterías de CATL: PSA (Stellantis), Hyundai, Honda, BMW, Daimler, Tesla, Toyota, Volkswagen y Volvo. Además, en China, entre sus clientes se incluyen BAIC Motor, Geely Automobile , GAC Group, Yutong Bus, Zhongton Bus, Xiamen King Long, SAIC Motor y Foton Motor.
Las celdas de iones de litio son actualmente el estándar de la industria ofreciendo el mejor compromiso entre el rendimiento y el coste para la fabricación de baterías escalables. En la búsqueda de tecnologías que eliminen los problemas de derivados del suministro y la escasez de materiales como el cobalto o el litio, el sodio puede alcanzar un papel protagonista. Es un material que se obtiene de los océanos o de la corteza terrestre y por lo tanto es barato, abundante y sostenible, lo que lo convierte en un gran candidato para el almacenamiento de energía a gran escala.
Desafortunadamente, los iones de sodio tienen un volumen mayor que los iones de litio, y tanto la estabilidad estructural como las propiedades cinéticas de sus materiales llevan a requisitos más exigentes. El resultado es que estas baterías no tienen tanta energía como las baterías de litio y también dan problemas de degradación a la hora de cargarse y descargarse.
Propiedades de la primera generación de celdas de iones de sodio de CATL.
CATL ha dedicado años a la investigación y desarrollo de materiales para los electrodos de las baterías de iones de sodio para eliminar estos problemas y ahora presenta la primera generación de sus celdas de baterías de iones de sodio viables. La alteración de los materiales y la estructura de la celda, ha permitido a la empresa producir una celda con capacidad de carga rápida, una gran estabilidad térmica y un rendimiento constante a bajas temperaturas.
Pack AB: baterías híbridas de litio y sodio
El evento on line 'TechZone' organizado por la compañía ha sido el escenario para la presentación de esta primera generación de celdas de sodio. Si bien el fabricante chino es consciente de que por ahora no superan a las celdas de iones de litio tradicionales, los beneficios que presentan a la hora de recargarlas y mantener la energía son muy prometedores.
La nueva celda de batería de iones de sodio de CATL puede alcanzar una densidad energética de hasta 160 Wh/kg, muy por debajo del estándar actual de las celdas de iones de litio. A modo de comparación, las nuevas celdas 4680 de Tesla pueden llegar hasta los 300 Wh/kg, Sin embargo, estas celdas pueden alcanzar un 80% de su capacidad energética (SOC), a temperatura ambiente, en tan solo 15 minutos.
Además, su tasa de retención de capacidad es superior al 90% a temperaturas por debajo de cero, lo que podría resultar muy útil para aquellos vehículos eléctricos que se muevan en áreas elevadas o en climas con inviernos muy duros.
Aprovechando que las celdas de batería de iones de sodio tienen un principio de funcionamiento similar al de las celdas de iones de litio: transportan los iones entre el cátodo y el ánodo, CATL ha creado un paquete híbrido AB que reúne las ventajas de las dos tecnologías. Estos paquetes de batería se benefician de la densidad de energía de las celdas de litio y de la capacidad para ofrecer mayores tasas de recarga y mantener la potencia y el rendimiento a bajas temperaturas de las de sodio.
Según indica el fabricante, actualmente se encuentra en la fase de industrialización de la fabricación de las celdas de iones de sodio, para la que establecerá una cadena elemental de producción en 2023. Su objetivo es que el avance de la tecnología y los procedimientos de producción eleven la densidad energética de las celdas de sodio de segunda generación hasta los 200 Wh/kg.
