Американцы разрабатывают натриевые аккумуляторы как альтернативу литиевым, но боятся китайцев

В США активно разрабатываются натрий-ионные аккумуляторы, которые могут стать альтернативой литий-ионным батареям, особенно для хранения электроэнергии в сетях и резервного питания дата-центров, пишет The Wall Street Journal.

Натрий-ионная батарея. Фото: General motors

Главная проблема современных литий-ионных батарей — риск так называемого теплового разгона. Если один элемент перегревается и загорается, огонь может распространиться на соседние элементы и в итоге охватить весь аккумуляторный блок. Такие случаи редки, но они случаются. Например, в 2025 году пожар произошел на площадке с батареями Tesla Megapack в Неваде.

Для предотвращения перегрева большие литий-ионные системы хранения энергии требуют жидкостного охлаждения. Это усложняет конструкцию, увеличивает количество возможных неисправностей и занимает дополнительное пространство.

Натрий-ионные батареи в этом плане обладают преимуществом. Компания Peak Energy разрабатывает аккумуляторы, которые можно охлаждать пассивно — за счет воздуха вокруг батарей. По словам представителей компании, натрий-ионные элементы также могут загореться, но вероятность такого случая гораздо ниже.

Peak Energy в настоящее время располагает производственными мощностями около 100 МВт·ч в год. Будущая фабрика компании, как ожидается, сможет выпускать примерно в 40 раз больше.

Еще один американский стартап, Inlyte Energy, разрабатывает другой тип натриевой батареи. В ней используются железный порошок, сталь, оксид алюминия и обычная пищевая соль. Основатель компании утверждает, что такие элементы не могут загореться в обычном смысле: даже при перегреве один элемент не достигает температуры, при которой мог бы вызвать возгорание соседних.

Это позволяет размещать элементы более плотно и потенциально получать такое же или даже большее количество энергии на квадратный метр, как в некоторых литий-ионных системах.

Inlyte также планирует передать первую батарейную систему энергетической компании Southern Company для испытаний на объекте хранения энергии в Алабаме.

Однако у натрий-ионных батарей есть существенный недостаток: по количеству энергии на единицу массы они пока уступают литий-ионным. Поэтому для электромобилей, самолетов и других видов транспорта, где вес имеет большое значение, литий-ионная технология пока остается более перспективной.

Зато для стационарного хранения энергии вес не так важен. Там более значимыми становятся безопасность, стоимость, срок службы и простота охлаждения. Поэтому именно энергетические сети и резервное питание дата-центров могут стать первыми крупными рынками для натрий-ионных батарей.

При этом США стремятся не повторить ситуацию с литий-ионными аккумуляторами. Хотя многие ключевые технологии были разработаны на Западе, Китай сегодня доминирует в производстве материалов и самих батарей.

Китайские гиганты BYD и CATL уже объявили о планах масштабного производства натрий-ионных батарей. Американские компании предупреждают, что США могут снова оказаться в ситуации, когда новую технологию разработают сами, но Китай быстрее наладит ее массовое производство и получит контроль над мировым рынком.

Таким образом, натрий-ионные батареи вряд ли полностью заменят литий-ионные, но они могут стать важной технологией для хранения электроэнергии. Их главные преимущества — потенциально большая пожаробезопасность, более простое охлаждение и меньшая зависимость от лития. А главная задача американских производителей сейчас — не только создать такую технологию, но и успеть развернуть ее массовое производство раньше Китая.

Комментарии к статье