Idag dominerar litiumjon när det gäller batteriteknik. Men det har aldrig bedrivits mer forskning om batterier, och många olika batterityper är på gång.

En typ är natriumjonbatteriet som utlovas vara säkrare och billigare än litiumjonbatteriet.  Det kan också ladda snabbt och prestera bättre i extremt väder.

Natriumjonbatterier innehåller inte litium, kobolt eller nickel. Samtliga är metaller som används i de tre huvudsakliga batteriteknikerna: nickel-kobolt-aluminium (NCA), nickel-kobolt-mangan (NCM) och litiumjärnfosfat (LFP).

CATL först ut med natriumjonbatteri

Världens största batteritillverkare för elfordon, CATL, är den första större tillverkaren som presenterar ett natriumjonbatteri, och de hoppas att deras spetsteknik kommer att revolutionera elbilindustrin.

CATL, eller China Contemporary Amperex Technology Co., är ett massivt företag som tillhandahåller batterier till bland annat Tesla och Volkswagen. Deras natriumjonbatteri har utvecklats i många år, och nu läggs det äntligen till i produktsortimentet.

Enligt CATL kan deras natriumjonbatteri laddas till 80 procent kapacitet på 15 minuter och fungerar bra vid såväl väldigt höga som låga temperaturer.

– Att CATL nu ska producera natriumjonbatterier i stor skala visar att den här tekniken förverkligats snabbare än många förväntat sig, säger Max Reid, analytiker vid energiforsknings- och konsultföretaget Wood Mackenzie, i ett uttalande.

Natrium kontra litium

Den höga energitätheten, vilket betyder att den kan lagra mycket energi i förhållande till sin vikt, är en stor fördel för litiumjonstekniken och skälet till att denna batterityp är så väl lämpad och används så ofta för att driva elbilar.

Nackdelen är att litiumbrytning är dyr, miljöförstörande och kräver mycket vatten – nästan två miljoner liter per ton litium. Mer än hälften av världens litiumförsörjning råkar vara i de torraste delarna av planeten, så bönder tvingas konkurrera med litiumgruvorna om vattnet.

Dessutom är litium ganska sällsynt och ökad efterfrågan riskerar redan att öka kostnaden markant. Om processen att utvinna litium inte kan förbättras på flera sätt kommer vi att se en ökning av batterikostnaderna som direkt påverkar kostnaden för elbilar.

Så nya batterityper, som inte använder litium, är viktiga för övergången till renare och effektivare transporter. Det är här natriumjon är ett spännande alternativ till litium.

Natrium är 1000 gånger mer vanligt förekommande än litium och både billigare och lättare att utvinna. Natriumjonbatterier kan också fungera vid ett större temperaturintervall, vilket gör dem särskilt attraktiva för transporter i områden som är mycket varma eller kalla. Inte minst är de också icke brandfarliga.

Nackdelen med natriumjon

Så, är natriumjon helt enkelt bättre än litiumjon? Nej. Det har sina brister och CATL:s natriumjonbatteri lider av samma typ av problem som länge har hållt tillbaka tekniken: den kan hittills inte riktigt matcha energitätheten hos ett litiumjonbatteri.

Batteriet måste alltså vara tyngre. Det betyder att bilen slösar mer av sin energi på att frakta sitt eget batteri, vilket minskar räckvidden.

CATL:s lösning på detta är utvecklingen av ettsystem som innehåller både natriumjon- och litiumjonbatterier. Detta kan ge det bästa av två världar med både hög densitet och bra prestanda vid extrema temperaturer.

Den kinesiska batterigiganten planerar att fortsätta utveckla sitt natriumjonbatteri i syfte att öka energitätheten från nuvarande 160Wh/kg till 200Wh/kg.

Litiumjonbatterier med hög densitet, precis som de som används i Tesla Model 3, är på 250 Wh/kg, så det är en bit kvar. Ändå finns det så många andra fördelar med natriumjonbatterier att denna teknik mycket väl kan sitta i din nästa elbil.

CATL startar nu arbetet med att industrialisera produktionen och planerar att ha tillverkning igång 2023.