Батареи без лития: натрий-ионные аккумуляторы дешевле на 40%

Натрий встречается повсеместно. Поваренная соль, морская вода, минералы — сырьё доступно на всех континентах без геополитических ограничений. Добыча не требует глубоких шахт или сложной переработки. Это устраняет узкие места цепочек поставок, которые сдерживают масштабирование литий-ионных технологий.
Химия аккумулятора похожа на привычную, но с заменой ключевого элемента. Анод из твёрдого угля или модифицированного графита. Катод — слоистые оксиды на основе железа, марганца и меди. Электролит — соли натрия в органическом растворителе. Ионы натрия крупнее литиевых, что снижает энергетическую плотность, но упрощает движение внутри электродов при низких температурах.

Практические характеристики определили нишу применения. Энергоёмкость составляет сто тридцать пять ватт-часов на килограмм против двухсот пятидесяти у лучших литий-ионных аналогов. Этого достаточно для городских электромобилей с запасом хода до трёхсот километров, но недостаточно для дальнобойных моделей. Зато натрий-ионные батареи сохраняют девяносто два процента ёмкости при минус двадцати градусах — литиевые теряют до сорока процентов.
Циклический ресурс достиг пяти тысяч полных зарядов с сохранением восемьдесят процентов начальной ёмкости. Для стационарных систем хранения энергии этого хватает на пятнадцать лет эксплуатации. Быстрая зарядка до восьмидесяти процентов занимает девятнадцать минут. Отказ от кобальта сделал производство безопаснее — риск теплового разгона снижен втрое.

Заводы в провинциях Цзянсу и Гуандун выпускают сотни тысяч ячеек ежемесяца. Автопроизводитель Chery установил натрий-ионные аккумуляторы в модель электрического хэтчбека с ценой на двадцать тысяч юаней ниже аналогов на литии. В Европе стартапы развёртывают пилотные линии с ориентиром на сетевые хранилища для солнечных электростанций.

Ограничения сохраняются. Масса и объём аккумулятора на двадцать пять процентов больше при той же ёмкости. Это исключает применение в смартфонах и ноутбуках. Но для стационарных задач и недорогих электромобилей разница незаметна для пользователя.

Инженеры работают над улучшением катодных материалов. Фосфаты ванадия и полифенилены обещают поднять энергоёмкость до ста семидесяти ватт-часов на килограмм к 2028 году. Параллельно развиваются гибридные системы: натрий-ионные блоки для базовой ёмкости плюс литий-ионные для пиковых нагрузок.

Натрий не заменит литий полностью. Но он создаёт вторую, более доступную ветку развития аккумуляторных технологий. Там, где критична цена и безопасность, а не максимальная компактность, соль становится новым стандартом хранения энергии.