Northvolt entwickelt Natrium-Ionen-Batterie mit 160 Wh/kg auf LFP-Niveau

In den vergangenen Jahren hat sich bei der Umstellung vom Verbrenner auf das Elektroauto vor allem ein Punkt als besonders schwierig erwiesen: die nach wie vor hohen Kosten der Batterien.

Der Preis für Batterien ist nicht in dem Tempo gefallen, das noch vor einigen Jahren erwartet wurde – 2022 ist der kWh-Preis sogar gestiegen. Um die Elektrifizierung bezahlbarer zu machen, braucht es daher zwingend Alternativen.

LFP, NMC und warum Natrium-Ionen-Batterien plötzlich relevant sind

Eine Option, die zuletzt deutlich an Bedeutung gewonnen hat, sind LFP-Batterien (Lithium-Eisenphosphat). Sie sind rund 20% günstiger als NMC-Batterien (Nickel, Mangan, Kobalt). Beide gehören zur Familie der Lithium-Ionen-Batterien; der Preisunterschied hängt vor allem mit den jeweils verwendeten Materialien zusammen.

Noch günstiger könnten jedoch Natrium-Ionen-Batterien werden. Sie kommen ohne Lithium aus – und weil Natrium das sechsthäufigste Element auf der Erde ist, lassen sich diese Zellen 10–20% günstiger herstellen als LFP. Bei einer stark hochskalierten Produktion könnten die Kosten sogar noch weiter sinken.

Trotz des Preisvorteils sieht man Natrium-Ionen-Batterien bislang kaum in Elektroautos. Der zentrale Grund ist die Energiedichte: Sie liegt typischerweise unter der von LFP – und LFP wiederum unter der von NMC.

Northvolt und die 160 Wh/kg als Signal für Europa

Der schwedische Hersteller Northvolt, einer der grössten Batterieproduzenten in Europa, erklärt nun, eine neue Natrium-Ionen-Batterie mit einer Energiedichte von 160 Wh/kg entwickelt zu haben. Das gilt als Referenzwert in dieser Klasse und entspricht dem Niveau heutiger LFP-Batterien.

„(…) ich bin sehr zufrieden, sagen zu können, dass wir eine Technologie entwickelt haben, die es ermöglichen wird (…) die Energiewende zu beschleunigen. (…) dieser Batterietyp ist entscheidend, um globale Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, indem Elektrifizierung weltweit wirtschaftlicher, nachhaltiger und zugänglicher wird.“
Peter Carlsson, CEO und Mitgründer von Northvolt

Northvolt ist dabei nicht allein. Auch die chinesischen Branchenriesen CATL und BYD arbeiten an Natrium-Ionen-Batterien. BYD hat beispielsweise erst vor wenigen Tagen angekündigt, seine erste Natrium-Ionen-Batteriefabrik mit einer Jahreskapazität von 30 GWh zu bauen.

Für Europa sind Northvolts Fortschritte dennoch besonders relevante Nachrichten: Natrium-Ionen-Batterien und eine lokale Fertigung könnten helfen, die wachsende Abhängigkeit von China bei der Versorgung europäischer Elektroauto-Batterien zu verringern.

Vorteile und Nachteile

Natrium-Ionen-Batterien funktionieren im Prinzip wie andere Akkus auch: Es gibt eine Kathode und eine Anode, und zwischen beiden bewegen sich Natrium-Ionen (statt Lithium-Ionen), wodurch elektrische Energie bereitgestellt wird.

Sicherheit, Kosten – und das Gewichtsproblem

Im Vergleich zu NMC- und LFP-Batterien gelten diese Zellen als sicherer, günstiger und nachhaltiger. Zudem basieren sie auf reichlich vorhandenen und regional verfügbaren Rohstoffen (Eisen und Natrium). Auf der Kehrseite ist Natrium schwerer als Lithium. Zusammen mit der allgemein geringeren Energiedichte kann das dazu führen, dass Elektrofahrzeuge noch schwerer werden, als sie ohnehin bereits sind.

„Unsere Natrium-Ionen-Technologie bietet die erforderliche Leistung, um Energiespeicherung mit längerer Dauer als alternative Batteriechimien zu ermöglichen – zu geringeren Kosten – und eröffnet damit neue Wege für den Ausbau erneuerbarer Stromerzeugung.“
Peter Carlsson, CEO und Mitgründer von Northvolt

Weil die Kosten niedriger sind und dieser Batterietyp hohe Temperaturen besser toleriert, will Northvolt die Technologie auch in Märkte ausserhalb Europas bringen – etwa nach Afrika, in den Nahen Osten und nach Indien. Der Hauptfokus soll dabei zunächst auf der Speicherung von Elektrizität liegen.

Kommt die Natrium-Ionen-Batterie ins Elektroauto?

Wird diese Natrium-Batterie in Autos landen? Für bestimmte Fahrzeugtypen ist der Einsatz bereits möglich, aber wahrscheinlich eher nicht im grossen Stil. Northvolt betont, dass erst die nächste Generation solcher Batterien – mit versprochener höherer Energiedichte – besser für Pkw geeignet sein dürfte.

Northvolt wurde erst 2016 in Stockholm gegründet, zählt aber bereits zu den grössten Batterieherstellern Europas. Das Unternehmen liefert (Lithium-Ionen-)Batterien an BMW, Scania, Volvo Cars und den Volkswagen Konzern.