- CATL predstavila svoju druhú generáciu sodíkovo-iónového článku „Naxtra“ s energetickou hustotou približne 175 Wh/kg a plánuje hromadnú výrobu do decembra 2025, vrátane možnosti dvojitej chémie spájajúcej sodíkovo-iónové a lítiovo-iónové články.
- Čínske spoločnosti HiNa a Datang pripojili najväčšiu sodíkovo-iónovú úložnú farmu na svete—100 MWh, 50 MW inštaláciu v provincii Hubei, ktorá bola spustená v júli 2024 a má sa rozšíriť na 200 MWh.
- V januári 2024 začala spoločnosť JAC sériovú výrobu elektromobilu poháňaného sodíkovo-iónovou batériou, Hua Xianzi, s dojazdom okolo 250 km.
- Natron Energy otvorila v roku 2022 prvý závod na hromadnú výrobu sodíkovo-iónových batérií v Severnej Amerike v Michigane, pričom články sa môžu úplne nabiť približne za 15 minút a zvládnu desaťtisíce cyklov.
- Reliance Industries získala v roku 2022 britský startup Faradion za približne 135 miliónov dolárov, aby vyrábala sodíkovo-iónové batérie vo veľkom v Indii, vrátane vymeniteľných balíkov pre e-skútre.
- Niektoré komerčné sodíkovo-iónové chémie už preukazujú viac ako 7 000 cyklov (približne 20 rokov) s približne 80 % zachovaním kapacity.
- Sodíkovo-iónové články v súčasnosti uchovávajú približne o 20–30 % menej energie na hmotnosť alebo objem ako lítiovo-iónové články, čo spôsobuje, že elektromobily s vyšším dojazdom sú ťažšie a väčšie.
- Nedávne prelomové objavy z laboratória do praxe v rokoch 2024–2025 zahŕňajú experimentálne články dosahujúce až 200 Wh/kg a viac ako 10 000 cyklov, čím sa zmenšuje výkonnostná medzera oproti Li-ion.
- Priemyselný výhľad na rok 2025 cituje prognózu IDTechEx o trhu so sodíkovo-iónovými batériami v hodnote niekoľkých miliárd dolárov do roku 2030, IEA označuje sodíkovo-iónovú technológiu za kľúčovú pre diverzifikáciu a politické opatrenia ako americký IRA podporujú domáce dodávateľské reťazce na báze sodíka.
- Odborníci očakávajú, že sodíkovo-iónové batérie budú dopĺňať lítiovo-iónové, vynikať v stacionárnom skladovaní a nízkonákladových, bezpečnostne orientovaných elektromobiloch, s rastovým potenciálom, ale nie úplnou náhradou.
Sodíkovo-iónové batérie sa objavujú ako prelomová alternatíva k dnešným lítiovo-iónovým batériám. Predstavte si, že poháňate svoje auto alebo domácnosť tým istým sodíkom, aký sa nachádza v kuchynskej soli – to je prísľub tejto novej technológie. S rastúcimi cenami lítia v posledných rokoch a narastajúcimi obavami o dodávateľské reťazce vzrástol záujem o batérie na báze sodíka. Tieto batérie ponúkajú lákavú perspektívu nižších nákladov, zlepšenej bezpečnosti a využitia hojných materiálov, čo vedie mnohých k otázke: Môžu sodíkovo-iónové batérie zrevolucionalizovať skladovanie energie a elektromobily?
V tejto komplexnej správe vysvetlíme, čo sú sodíkovo-iónové batérie a ako fungujú, porovnáme ich výhody a nevýhody s lítiovo-iónovými článkami, preskúmame súčasné aplikácie (od elektromobilov po sieťové úložiská) a zdôrazníme najnovší vývoj k augustu 2025. Predstavíme tiež hlavné spoločnosti a výskumníkov, ktorí poháňajú inovácie v oblasti sodíkovo-iónových batérií, a preskúmame výzvy, ktoré čakajú pri rozširovaní tejto sľubnej technológie.
Čo sú sodíkovo-iónové batérie?
Sodíkové batérie sú nabíjateľné batérie, ktoré na ukladanie a uvoľňovanie energie používajú sodíkové ióny (Na⁺), podobne ako lítiovo-iónové batérie používajú lítiové ióny. V skutočnosti jeden z popredných odborníkov hovorí, že „sodíková technológia je v podstate klonom lítiovej technológie“ physics.aps.org. Štruktúrne fungujú rovnakým spôsobom: batéria má dve elektródy (katódu a anódu) s kvapalným elektrolytom medzi nimi. Pri nabíjaní a vybíjaní sa sodíkové ióny pohybujú tam a späť medzi elektródami cez elektrolyt, zatiaľ čo elektróny prechádzajú vonkajším obvodom a poskytujú energiu physics.aps.org.
- Katóda (pozitívna elektróda): Zvyčajne je vyrobená zo zlúčeniny obsahujúcej sodík. Vedci vyvinuli niekoľko typov katódových materiálov, vrátane sodíkových vrstvených kovových oxidov, polyaniónových zlúčenín (ako je sodná vanádová fosfát), a analógov berlínskej modrej physics.aps.org. Tieto sú analogické lítiovo-kobaltovým alebo lítiovo-železným zlúčeninám používaným v Li-ion batériách, ale sú upravené na ukladanie sodíkových iónov.
- Anóda (negatívna elektróda): Často je vyrobená z „tvrdého uhlíka“, formy uhlíka, ktorá dokáže absorbovať sodíkové ióny. (Čisté grafitové anódy používané v Li-ion batériách pre sodík nefungujú dobre, preto sa namiesto toho používa tvrdý uhlík – neusporiadaný uhlík physics.aps.org.) Anóda absorbuje sodíkové ióny pri nabíjaní batérie a uvoľňuje ich pri vybíjaní.
- Elektrolyt: Kvapalný roztok so sodnou soľou (napríklad sodný hexafluorofosfát) v organických rozpúšťadlách, ktorý má podobnú funkciu ako elektrolyty v Li-ion batériách physics.aps.org. Elektrolyt prenáša sodíkové ióny medzi anódou a katódou, ale blokuje elektróny, čím ich núti prechádzať obvodom a vykonávať užitočnú prácu.
Ako to funguje: Pri nabíjaní externý zdroj energie tlačí elektróny do anódy a odoberá ich z katódy. Na vyrovnanie náboja migrujú sodíkové ióny z katódy cez elektrolyt a vkladajú sa do uhlíkovej anódy. Pri vybíjaní sa proces obráti: sodíkové ióny opúšťajú anódu a vracajú sa späť do katódy, zatiaľ čo elektróny prechádzajú obvodom a napájajú zariadenie physics.aps.org. Tento „hojdací pohyb“ sodíkových iónov je v podstate rovnaký princíp, ktorý urobil lítiovo-iónové batérie tak úspešnými, len s tým rozdielom, že nosičom náboja je sodík.
Výhody sodíkovo-iónových batérií
Prečo je okolo sodíka toľko rozruchu? Sodíkovo-iónové batérie prinášajú niekoľko potenciálnych výhod oproti tradičnej lítium-iónovej technológii:
- Dostupné, nízkonákladové materiály: Sodík je jeden z najbežnejších prvkov na Zemi – dá sa dokonca získať z morskej vody. Naopak, lítium je relatívne vzácne a geograficky koncentrované. Odborníci uvádzajú, že sodíka je 1000-krát viac ako lítia v zemskej kôre physics.aps.org. Táto hojnosť znamená nižšie náklady na suroviny; uhličitan sodný stojí len 0,05 USD za kilogram, zatiaľ čo uhličitan lítia približne 15 USD za kilogram sodiumbatteryhub.com. Teoreticky by to mohlo znamenať, že sodíkovo-iónové články budú po dozretí technológie oveľa lacnejšie na výrobu. Navyše, katódy sodíkovo-iónových batérií často využívajú lacné kovy ako železo a mangán namiesto drahého kobaltu alebo niklu. „Sodíkovo-iónové batérie sa vyhýbajú použitiu vzácnych a environmentálne problematických materiálov, ako je kobalt a nikel,“ čím sa znižuje závislosť od kritických surovín sodiumbatteryhub.com.
- Zvýšená bezpečnosť (nižšie riziko požiaru): Sodíkovo-iónová chémia môže znížiť riziko požiarov a tepelných únikov, ktoré niekedy trápia lítiové batérie. Odborníci z odvetvia uvádzajú, že sodíkovo-iónové batérie sú stabilnejšie pri vysokých teplotách a lepšie obstáli v testoch prepichnutia klincami a drvenia energy-storage.news. Články sú menej náchylné na tvorbu dendritov a prehrievanie, ktoré môžu spôsobiť požiare lítiových batérií. V elektromobiloch je potenciálne znížené riziko požiaru veľkou výhodou reuters.com. Jeden čínsky výrobca batérií dokonca uviedol, že ich sodíkovo-iónové batériové balenia zvládli testy zneužitia (ako je prepichnutie) bezpečnejšie ako bežné lítiové balenia energy-storage.news.
- Rýchle nabíjanie a vysoký výkon: Napriek tomu, že používajú ťažší ión, sodíkovo-iónové články môžu ponúknuť vynikajúci výkon a rýchlosť nabíjania. Sodíkové ióny majú „rozptýlenejší“ oblak elektrického náboja ako lítium, čo prekvapivo im umožňuje prechádzať materiálmi batérie rýchlejšie physics.aps.org. To znamená, že sodíkovo-iónové batérie môžu dodávať vysoký prúd (na zrýchlenie alebo veľký odber energie) a rýchlo sa nabíjať. Jean-Marie Tarascon, priekopník vo výskume batérií, vysvetľuje, že väčší sodíkový ión sa môže pohybovať rýchlo vďaka svojmu rozloženiu náboja, čo potenciálne umožňuje vyšší výkon a rýchlejšie nabíjanie ako Li-ion physics.aps.org. V skutočnosti sa sodíkovo-iónová batéria vyvinutá vo Francúzsku pre elektrické náradie dokáže nabiť za menej ako 5 minút a vydrží tisíce cyklov physics.aps.org, čo dokazuje jej vysoký výkon. Takéto rýchle nabíjanie by mohlo byť veľkou výhodou pre elektromobily a zariadenia.
- Lepší výkon v chladných teplotách: Používatelia v chladnom podnebí vedia, že lítiové batérie strácajú výkon v mrazoch. Sodíkovo-iónová chémia má v tomto smere výhodu. Prototypy preukázali schopnosť fungovať v extrémnom chlade (až do -20°C alebo dokonca -40°C) s menšou stratou kapacity sodiumbatteryhub.com. Táto odolnosť voči nízkym teplotám by mohla urobiť zo sodíkových batérií ideálnu voľbu pre vonkajšie aplikácie a zimné použitie, kde lítiové batérie trpia.
- Potenciál dlhého životného cyklu: Počiatočné údaje naznačujú, že sodíkovo-iónové batérie môžu byť veľmi odolné. Niektoré konštrukcie, najmä tie, ktoré používajú elektródové materiály na báze pruskej modrej, dosiahli pôsobivú životnosť cyklov – tisíce alebo dokonca desiatky tisíc nabíjacích/vybíjacích cyklov pri zachovaní väčšiny svojej kapacity sodiumbatteryhub.com. Napríklad jedna komerčná sodíkovo-iónová článková chémia ponúka viac ako 7 000 cyklov (životnosť 20 rokov) s 80 % zachovaním kapacity sodiumbatteryhub.com, čo je oveľa viac ako životnosť bežnej lítiovo-iónovej batérie pri hlbokom cyklovaní. Takáto životnosť je veľmi atraktívna pre stacionárne ukladanie energie a iné použitia, kde sa batéria denne cykluje.
- Environmentálna udržateľnosť: Okrem výhod pri získavaní surovín by mohli byť sodíkové batérie ekologickejšie na výrobu aj likvidáciu. Používajú netoxické materiály (žiadny kobalt, žiadne lítiové soli) a potenciálne zjednodušujú recykláciu, keďže sodné soli sa ľahšie spracovávajú. Hoci súčasná výroba sodíkových batérií nie je úplne optimalizovaná, odborníci sú presvedčení, že pri väčšom rozsahu bude mať sodíkovo-iónová technológia ešte lepšiu celkovú environmentálnu výkonnosť ako lítiové systémy physics.aps.org. Nižší dopad na zdroje a eliminácia eticky problematickej ťažby (ako je kobalt v konfliktných zónach) dávajú sodíku etickú výhodu.
Stručne povedané, sodíkovo-iónová technológia sľubuje lacnejšiu, bezpečnejšiu a udržateľnejšiu batériu. Ako hovorí profesor Tarascon, mnohí vnímajú túto „zelenú technológiu“ ako „technológiu, ktorá má svoje miesto v budúcnosti“ skladovania energie physics.aps.org.
Nevýhody a výzvy sodíkovo-iónových batérií (v porovnaní s lítiovo-iónovými)
Ak sú sodíkovo-iónové batérie také skvelé, prečo ich ešte nevidíme všade? Pravdou je, že sodíkovo-iónová technológia stále čelí dôležitým obmedzeniam a v niekoľkých oblastiach dobieha lítiovo-iónové batérie:
- Nižšia energetická hustota: Najväčšou nevýhodou je, že sodíkovo-iónové články jednoducho nedokážu uložiť toľko energie na hmotnosť alebo objem ako lítiovo-iónové články – aspoň zatiaľ nie. Chemicky má sodík nižšie napätie a vyššiu atómovú hmotnosť ako lítium, čo znamená, že batérie majú v priemere asi o 20–30 % nižšiu energetickú hustotu physics.aps.org. V praxi to znamená, že sodíkovo-iónová batéria určitej veľkosti poskytne menej kilometrov jazdy alebo hodín používania zariadenia ako rovnako veľká lítiová batéria. Tarascon úprimne poznamenáva, že z hľadiska dojazdu „sodík nemôže poraziť lítium“ physics.aps.org. Tento nižší obsah energie znamená, že sú potrebné ťažšie alebo objemnejšie batérie, aby sa dosiahol rovnaký dojazd alebo prevádzkový čas, čo je kľúčový faktor pre elektromobily (EV), kde je hmotnosť a priestor veľmi dôležitý.
- Vyššia hmotnosť: Keďže atómy sodíka sú trikrát ťažšie ako lítium a na kompenzáciu nižšej energie je potrebné viac materiálu, sodíkovo-iónové batériové bloky budú pri rovnakej kapacite ťažšie. To znižuje efektivitu vozidla a je to kľúčová výzva pre vysokovýkonné elektromobily. Pri stacionárnom skladovaní to nevadí, ale v autách záleží na každom kilograme.
- Začínajúca technológia a škálovanie: Lítium-iónové batérie profitovali z viac ako 30 rokov vývoja a obrovských úspor z rozsahu. Sodík-iónová technológia je v komerčnom využití relatívne nová – až v posledných rokoch začali firmy s pilotnou výrobou. K roku 2025 sa sodík-iónové články vyrábajú prevažne v malých sériách alebo na demonštračných linkách, takže náklady zatiaľ nie sú nižšie ako pri lítium-iónových batériách. Analýza Stanfordu ukázala, že napriek lacnejším surovinám môžu súčasné sodíkové batérie stále stáť viac na jednotku energie než lítiové batérie, a to kvôli ich nižšej energetickej hustote a nezrelej výrobe news.stanford.edu. Dosiahnutie cenovej parity si vyžiada ďalšie technologické prelomové objavy a rozšírenie výroby (na zníženie jednotkových nákladov). Stručne povedané, úspory z rozsahu zatiaľ neexistujú.
- Obmedzené počiatočné využitie: Kvôli vyššie uvedeným faktorom nie je sodík-iónová technológia (zatiaľ) plnohodnotnou náhradou za všetky lítium-iónové aplikácie. Prvá generácia sodíkových batérií je zameraná na špecifické alebo nízkonákladové využitie (napríklad e-kolobežky, základné elektromobily alebo skladovanie energie v sieti), nie na prémiové elektromobily alebo smartfóny. Zvýšenie energetickej hustoty, aby sodík-ión mohol konkurovať v špičkovej elektronike alebo vozidlách s dlhým dojazdom, si vyžiada čas a výskum. Priemyselné prijatie môže byť pomalé, kým sa výkon ešte viac nezlepší alebo kým ceny lítia opäť prudko nestúpnu.
- Výzvy v dodávateľskom reťazci a materiáloch: Hoci samotný sodík je hojný, sodík-iónové batérie stále vyžadujú ďalšie materiály (uhlíkové anódy, špeciálne elektrolyty, katódové minerály). Niektoré popredné sodíkové katódy využívajú vzácne alebo drahé prvky ako vanád alebo nikel, čo môže skomplikovať naratív o „lacnosti a dostupnosti“ news.stanford.edu. Napríklad jedna výkonná katóda je sodík-vanád-fosfát – účinná, ale závislá od vanádu. Výskumníci sa snažia odstrániť drahé prvky a spoliehať sa len na skutočne dostupné (železo, mangán atď.) news.stanford.edu. Okrem toho je potrebné vybudovať nové dodávateľské reťazce pre batériový tvrdý uhlík a ďalšie špecifické komponenty pre sodík, keďže dodávateľský reťazec pre lítium-iónové batérie nie je možné vo všetkých prípadoch priamo využiť pre sodík. Rozšírenie týchto reťazcov si vyžiada investície a čas, našťastie však veľkú časť existujúceho vybavenia na výrobu lítium-iónových batérií možno prispôsobiť pre sodík-iónové články energy-storage.news.
- Vyššia počiatočná uhlíková stopa: Paradoxne, dnešné sodíkové batérie môžu mať mierne vyššiu výrobnú uhlíkovú stopu na kWh ako lítiové batérie. Je to preto, že výroba sodíkovej batérie s nižšou energetickou hustotou znamená použitie väčšieho množstva materiálu na uloženie rovnakej energie, čo v súčasnosti vedie k vyšším emisiám počas výroby physics.aps.org. Analýza životného cyklu ukázala, že sodíkové články uvoľňujú pri výrobe viac skleníkových plynov ako ekvivalentná lítiová batéria, hlavne kvôli väčšej hmotnosti potrebných materiálov physics.aps.org. Očakáva sa však, že sa to zlepší, keď sa návrhy stanú efektívnejšími. Jeden analytik poznamenal, že ide len o „súčasný stav“ a že s optimalizáciou by sodíkové batérie mohli dosiahnuť lepšiu celkovú udržateľnosť ako lítiové systémy physics.aps.org.
Napriek týmto výzvam zostávajú výskumníci a lídri v priemysle optimistickí, že mnohé rozdiely sa dajú prekonať. Shirley Meng, profesorka na University of Chicago, ktorá sa batériám venuje už 20 rokov, očakáva rýchly pokrok teraz, keď sa sodíkové batérie dostávajú na trh. „Nemám pochybnosti, že najlepšie sodíkové batérie budú fungovať rovnako dobre ako lítiové do menej ako 10 rokov,“ hovorí Meng physics.aps.org. Konsenzus je, že sodíkové batérie úplne nenahradia lítiové batérie, ale ani nemusia – aj keby obsadili špecifické segmenty a polovicu trhu, bol by to obrovský úspech. Zakladateľ spoločnosti CATL Robin Zeng dokonca naznačil, že sodíkové batérie by mohli získať až 50 % trhového podielu na trhu s lacnejšími lítium-železo-fosfátovými (LFP) batériami v budúcnosti reuters.com. Teraz je pretekom zdokonaliť technológiu a rozšíriť výrobu, aby sa naplnil potenciál sodíkových batérií.
Súčasné aplikácie a využitie
Sodíkové batérie rýchlo postúpili od laboratórnych prototypov k reálnym aplikáciám. Hoci sú stále v počiatočnom štádiu, už sa testujú v niekoľkých dôležitých sektoroch:
Elektrické vozidlá (EV)
Elektrické autá a iné vozidlá sú prirodzeným cieľom pre sodíkovo-iónové batérie vďaka ich cenovým výhodám a bezpečnosti. Prvé elektromobily so sodíkovo-iónovými batériami sa už objavili v Číne. V roku 2023 čínsky výrobca áut JAC v spolupráci s batériovou firmou HiNa predstavil kompaktný elektromobil s názvom Hua Xianzi, poháňaný sodíkovo-iónovým batériovým balíkom sodiumbatteryhub.com. Toto päťmiestne auto dokáže prejsť viac ako 155 míľ (250 km) na jedno nabitie, čo dokazuje, že sodíkovo-iónová technológia dokáže poháňať praktické vozidlo sodiumbatteryhub.com. Hoci jeho dojazd je podľa dnešných štandardov elektromobilov skromný, poukazuje na potenciál sodíkových batérií pre cenovo dostupné mestské autá. HiNa sa na takéto aplikácie zameriava už roky (vrátane elektrických autobusov a nízkorýchlostných vozidiel) a dokonca vybudovala prvú špecializovanú výrobnú linku na materiály pre sodíkovo-iónové batérie na svete sodiumbatteryhub.com.
Ďalší výrobcovia automobilov nasledujú tento trend. Chery Automobile (ďalší čínsky výrobca áut) oznámil plány použiť sodíkovo-iónové batérie od spoločnosti CATL v pripravovanom modeli physics.aps.org. A BYD, jeden z najväčších svetových výrobcov batérií pre elektromobily, investuje do sodíkovo-iónových batérií pre menšie mestské autá a dvojkolesové vozidlá. BYD očakáva, že sodíkovo-iónové batériové balíky by mohli byť o 15–30 % lacnejšie ako lítium-iónové LFP balíky do roku 2025, čo z nich robí ideálnu voľbu pre cenovo dostupné elektromobily energy-storage.news. Nižšia energetická hustota znamená, že tieto batérie sú spočiatku určené pre menšie vozidlá alebo modely s kratším dojazdom, kde nie je potrebná veľká batéria physics.aps.org. Ako poznamenal hovorca spoločnosti CATL, prvým cieľovým trhom pre sodíkovo-iónové batérie v elektromobiloch budú pravdepodobne „menšie autá a dvojkolesové vozidlá“, kde sú požiadavky na dojazd nižšie physics.aps.org.
Dôležité je, že bezpečnostné a nákladové výhody sodíkovo-iónových batérií ich robia atraktívnymi pre elektrifikáciu vozidiel, ktoré uprednostňujú cenu a odolnosť pred maximálnym dojazdom. Napríklad existuje záujem o použitie sodíkových batérií v elektrických flotilových vozidlách, autobusoch alebo nízkorýchlostných dodávkach, ktoré nepotrebujú dlhý dojazd, ale ťažili by z nižších nákladov a dlhej životnosti. Dokonca aj elektrické dvojkolesové vozidlá a rikše v rozvojových krajinách by mohli prijať sodíkovo-iónové batérie, keďže tieto trhy sú mimoriadne citlivé na cenu a požiadavky na dojazd sú skromné. Objavili sa dokonca správy, že Tesla možno zvažuje sodíkovo-iónové batérie pre svoj budúci ekonomický elektromobil za 25 000 dolárov, aby dosiahla agresívne cenové ciele sodiumbatteryhub.com. (Tesla to nepotvrdila, ale samotná existencia takýchto špekulácií ukazuje úroveň záujmu odvetvia o sodíkovú technológiu.)
Skladovanie energie v sieti
Najväčšia sodíkovo-iónová batériová farma na svete – systém na skladovanie energie s kapacitou 100 MWh (megawatthodín) v čínskom Hubei – bola spustená v polovici roku 2024 ako súčasť snáh o diverzifikáciu skladovania energie v sieti nad rámec lítia energy-storage.news. Každý kontajner obsahuje regály so sodíkovo-iónovými batériami na ukladanie obnoviteľnej energie a poskytovanie záložného napájania.
Mimo Číny sa sodíkovo-iónové batérie začínajú objavovať aj v ďalších produktoch pre stacionárne úložiská energie. V USA Natron Energy komercializovala sodíkovo-iónové batérie (s použitím elektródovej chémie na báze pruskej modrej) pre záložné napájanie dátových centier a priemyselné využitie. Batérie Natron, hoci majú nižšiu energetickú hustotu, vynikajú rýchlym nabíjaním a dlhou životnosťou – môžu byť plne nabité za 15 minút a zvládnu desaťtisíce cyklov fossforce.com, businesswire.com. To ich robí ideálnymi pre kritické napájacie systémy, ktoré potrebujú okamžitú odozvu a časté cyklovanie (napríklad na vyrovnávanie výstupu z obnoviteľných zdrojov alebo zálohovanie serverových fariem). V skutočnosti Natron v roku 2022 otvoril prvú továreň na hromadnú výrobu sodíkovo-iónových batérií v Severnej Amerike v Michigane natron.energy, a spoločnosti ako United Airlines investovali do Natronu, aby využili jeho batérie na elektrifikáciu pozemného vybavenia letísk natron.energy. V Európe startupy ako Altris (Švédsko) spolupracujú s priemyslom (napr. inžinierska firma Fluor) na vybudovaní prvej veľkokapacitnej továrne na výrobu sodíkovo-iónových batérií v regióne sodiumbatteryhub.com, s cieľom dodávať batérie pre úložiská v sieti.
Vzhľadom na ich nízke náklady na cyklus a bezpečnosť sú sodíkovo-iónové batérie pripravené zohrávať veľkú úlohu v boome úložísk energie z obnoviteľných zdrojov. Môžu byť inštalované vo veľkých batériových farmách na presun solárnej energie do nočných hodín, podporu siete počas špičky a poskytovanie záložného napájania bez obáv z požiaru ako pri lítíových batériách. Energetické spoločnosti a developeri projektov pozorne sledujú sodíkové projekty v Číne a pilotné programy začínajú aj inde (napríklad India tiež testuje sodíkovo-iónové batérie pre svoju sieť). Dlhodobé úložisko je ďalším smerom: nové sodíkové chémie (ako sodíkovo-železné batérie) sa skúmajú pre veľmi dlhú životnosť, s cieľom ekonomicky uchovávať energiu na 8+ hodín sodiumbatteryhub.com. To všetko naznačuje, že stacionárne úložiská by mohli byť prvým sektorom, kde sodíkovo-iónové batérie dosiahnu široké uplatnenie.
Ďalšie nové využitia
Mimo automobilov a úložísk v sieti nachádzajú sodíkovo-iónové batérie prvé uplatnenie v niekoľkých ďalších oblastiach:
- Prenosná energia a elektronika: Nečakajte, že sodíkovo-iónové batérie budú zatiaľ vo vašom smartfóne (články sú stále príliš veľké pre špičkovú mobilnú elektroniku). Existujú však prototypy sodíkovo-iónových powerbank a nízkonákladového úložiska energie pre spotrebiteľské použitie. Napríklad startup v Číne nedávno uviedol na trh sodíkovo-iónovú USB powerbanku – je objemnejšia ako lítiová, ale nabíja sa rýchlo a je veľmi bezpečná (neprehreje sa vo vrecku). Ide o špecifické produkty, ale ukazujú možnosti pre spotrebiteľskú elektroniku, najmä ak sa zlepší energetická hustota. V regiónoch, kde je kľúčová cenová dostupnosť, by v budúcnosti mohli notebooky alebo zariadenia používať sodíkovo-iónové batérie, ak znesú trochu vyššiu hmotnosť.
- Elektrické náradie a vybavenie: Jedným z prvých komerčných produktov so sodíkovo-iónovou batériou bola v skutočnosti akumulátorová vŕtačka. V roku 2022 francúzska spoločnosť Tiamat (s výskumom pod vedením Dr. Tarascona) poskytla sodíkovo-iónové batérie pre vŕtačku, ktorú možno nabiť za menej ako 5 minút a vydrží viac ako 5 000 cyklov physics.aps.org. Takéto náradie ukazuje, že sodíkovo-iónové batérie dokážu dodať vysoký výkon a rýchle nabíjanie – čo je atraktívne pre stavebné a priemyselné náradie, ktoré treba rýchlo nabiť. V nasledujúcich rokoch môžeme vidieť viac náradia, kosačiek alebo e-kolobežiek so sodíkovými batériami, najmä pre profesionálne trhy, kde je dôležitá dlhá životnosť cyklu.
- Nízkorýchlostná elektrická mobilita: Okrem áut sú sodíkovo-iónové batérie skvelou voľbou pre e-bicykle, elektrické kolobežky a trojkolky. Tieto ľahké elektrické vozidlá majú zvyčajne menšie batérie (takže vyššia hmotnosť je zvládnuteľná) a sú extrémne citlivé na cenu na trhoch ako India, juhovýchodná Ázia a Afrika. Prvé elektrické dvojkolesové vozidlá so sodíkovo-iónovou batériou sa očakávajú čoskoro. V jednom príklade indická spoločnosť Reliance Industries (ktorá získala britský sodíkový startup Faradion) údajne testuje vymeniteľné sodíkovo-iónové batériové balíky pre e-kolobežky a rikše sodiumbatteryhub.com. Takéto stanice na výmenu batérií by mohli znížiť počiatočné náklady na elektromobily a využiť rýchle nabíjanie sodíka. Podobne čínska firma BYD má partnerstvo s Huaihai na vývoj sodíkovo-iónových batérií pre ľahké mestské elektromobily a e-bicykle sodiumbatteryhub.com.
- Letecká doprava a špeciálna preprava: Prebieha výskum využitia sodíkových batérií aj v špeciálnych oblastiach, ako je elektrická letecká doprava (v hybridných formách) alebo ako predlžovače dojazdu. Ide o experimentálne riešenia, ale kreatívne aplikácie (napríklad hybridná sodíkovo-vzduchová batéria testovaná pre lietadlá sodiumbatteryhub.com) poukazujú na šírku výskumu v oblasti sodíkovej elektrochémiie.
Celkovo, sodíkové batérie sa presúvajú z laboratória do reálneho sveta. Prvé prípady použitia sa zameriavajú na aplikácie citlivé na cenu a uprednostňujúce bezpečnosť: predstavte si skladovanie energie v sieti, flotilové vozidlá, základné elektromobily a zariadenia, kde nie je kritická ultra-vysoká energetická hustota. Ako sa technológia zlepšuje, môžeme očakávať, že jej dosah sa rozšíri do bežnejšej elektroniky a vozidiel s dlhším dojazdom. No aj v blízkej budúcnosti sodíkové batérie dokazujú svoju hodnotu v oblastiach, kde lítiové batérie nemusia byť ideálne kvôli cene alebo bezpečnosti.
Hlavné spoločnosti a výskum poháňajúci vývoj sodíkových batérií
Tlak na sodíkové batérie sa stal globálnym úsilím, do ktorého sa zapájajú inovatívne startupy, akademické laboratóriá a niektorí z najväčších svetových výrobcov batérií. Tu sú niektorí z kľúčových hráčov a prispievateľov v oblasti sodíkových batérií:
- Contemporary Amperex Technology Co. (CATL) – čínsky batériový gigant: CATL je najväčší výrobca batérií pre elektromobily na svete (dodáva okrem iného aj Tesle) a priekopník v oblasti sodíkových batérií. V roku 2021 bola spoločnosť CATL prvou veľkou firmou, ktorá predstavila prototyp sodíkovej batérie reuters.com. Odvtedy vyvinuli druhú generáciu sodíkovej batérie (pod značkou „Naxtra“) s energetickou hustotou ~160–175 Wh/kg reuters.com, čo je takmer na úrovni lítium-železo-fosfátových článkov. CATL plánuje spustiť hromadnú výrobu sodíkových batérií do decembra 2025 reuters.com. Robin Zeng (zakladateľ CATL) je voči sodíkovým batériám optimistický a predpokladá, že by mohli prevziať významnú časť trhu od LFP lítiových batérií reuters.com. CATL tiež priekopnícky zavádza „duálnu chémiu“ – kombinovanie sodíkových a lítiových článkov v jednom batériovom balení, aby sa využili výhody oboch. To by mohlo zmierniť nižší dojazd sodíka a zároveň znížiť náklady. Ako líder v odvetví dáva agresívny postup CATL sodíkovým technológiám veľkú dôveryhodnosť.
- HiNa Battery – Priekopníci v Číne: HiNa (známa aj ako Zhongke Haina) je čínsky startup, ktorý vznikol z Čínskej akadémie vied a je zameraný výlučne na sodíkové batérie. Tomuto sa venujú už desaťročie a dosiahli niekoľko prvenstiev: prvá pilotná výrobná linka, prvé nasadenie v elektrických vozidlách (auto JAC) a dodávka pre najväčší svetový sodíkový projekt v sieti sodiumbatteryhub.com, energy-storage.news. HiNa vyrába rôzne formáty článkov (valcové, vreckové, prizmatické) a zvyšuje výrobnú kapacitu. Podpora čínskej vlády pre projekty ako úložisko Datang ukazuje dôveru v technológiu HiNa. Práca HiNa sa zameriava na nízkonákladové materiály (používajú pruskú modrú katódu a tvrdý uhlík) a tvrdia, že vyriešili skoršie problémy s výkonom. Ich generálny riaditeľ, Li Shujun, je jedným z najhlasnejších zástancov sodíkových batérií na svete energy-storage.news.
- BYD a ďalšie čínske firmy: Okrem CATL a HiNa má takmer každá veľká čínska batériová spoločnosť program pre sodíkové batérie. BYD prostredníctvom spoločného podniku s Huaihai zakladá výrobu sodíkových batérií zameranú na malé elektromobily. Farasis Energy, ďalší čínsky výrobca batérií, oznámil plány na sodíkové batérie a prototypové dohody pre vozidlá physics.aps.org. Spoločnosti ako CNGR a Great Wall investovali do výroby materiálov pre sodíkové batérie. V roku 2023 bol dokonca v Číne zavedený národný štandard pre sodíkové batérie sodiumbatteryhub.com, čo signalizuje podporu vlády. Stručne povedané, čínske firmy sú plne odhodlané pre sodíkové batérie a masívne investujú do ich komercializácie ako doplnku k lítia.
- Faradion (UK/India): Faradion bol jedným z najskorších západných startupov (založený v roku 2010 vo Veľkej Británii), ktoré pracovali na sodíkových batériách. Vyvinuli vlastnú uhlíkovú anódu a chémiu katódy, ktorá dosiahla slušnú energetickú hustotu (~140 Wh/kg) a dobrú životnosť cyklu. V roku 2022 indická spoločnosť Reliance Industries získala Faradion za 135 miliónov dolárov s cieľom vyrábať sodíkové batérie vo veľkom v Indii sodiumbatteryhub.com. Reliance (veľký energetický konglomerát) plánuje využiť technológiu Faradionu na všetko od úložísk v sieti až po batérie pre dvoj- a trojkolesové elektromobily na obrovskom indickom trhu. Dokonca testujú vymeniteľné sodíkové batériové balíky pre elektrické skútre, ako bolo spomenuté. Tím Faradionu, teraz pod Reliance, je významným hráčom, ktorého sa oplatí sledovať, pretože spája britské inovácie s indickým výrobným rozmachom.
- Natron Energy (USA): Natron je spoločnosť zo Silicon Valley, ktorá sa zameriava na jedinečnú prusko-modrú sodíkovo-iónovú chémiu. Namiesto súťaženia v hustote energie sú batérie Natron ultra-rýchlo nabíjateľné a mimoriadne dlhoveké, čo je ideálne pre dátové centrá, záložné napájanie telekomunikácií a priemyselnú energiu. Prilákali investície od gigantov ako Chevron a United Airlines natron.energy. Natron otvoril výrobný závod v Michigane – čím sa stal prvým komerčným výrobcom sodíkovo-iónových článkov v USA natron.energy. Rozširujú sa na trhy ako podpora rýchlonabíjačiek pre elektromobily (vyrovnávacie batérie) a dúfajú, že do konca 20. rokov 21. storočia dosiahnu úroveň gigatovárne fossforce.com. Úspech Natronu by mohol podnietiť väčší americký záujem o sodíkovo-iónové batérie, najmä pre sieťové a vojenské využitie, kde je kľúčová bezpečnosť.
- Tiamat (Francúzsko): Spoluzaložená profesorom Tarasconom, Tiamat je francúzsky startup pracujúci na vysokovýkonných sodíkovo-iónových batériách. Zameriavajú sa na polyaniónovú katódu (sodík-vanádium-fluorofosfát), ktorá poskytuje vynikajúci výkon a dobrú životnosť physics.aps.org. Články Tiamat boli použité v prvom akumulátorovom skrutkovači na sodíkové batérie a naďalej zdokonaľujú chémiu. Hoci sú malí, Tiamat predstavuje výskumnú silu Európy v oblasti batérií. EÚ tiež financovala výskum a vývoj sodíkovo-iónových batérií prostredníctvom projektov a konzorcií (napríklad projekt NAIMA, do ktorého sa zapojilo niekoľko európskych laboratórií a spoločností spolupracujúcich na vývoji sodíkových batérií).
- Akademické výskumné laboratóriá: Mnohé univerzity a národné laboratóriá posúvajú vedu o sodíkových iónoch vpred. V USA bol spustený konzorcium Ministerstva energetiky v hodnote 50 miliónov dolárov s názvom LENS (Lab for Energy Storage and Sustainability), ktorého cieľom je urýchliť výskum sodíkových iónov sodiumbatteryhub.com. Do tohto projektu sú zapojené inštitúcie ako Florida State University, Stanford (SLAC) a ďalšie, ktoré pracujú na prelomových materiáloch. V Číne sa Čínska akadémia vied a univerzity venujú celými tímami vývoju elektród a elektrolytov pre sodíkové ióny. V Európe patria medzi popredných výskumníkov odborníci zo Španielska, Francúzska, Spojeného kráľovstva a Nemecka (napríklad španielske ICMM vyvinulo novú udržateľnú katódu a nemecký Fraunhoferov inštitút sa zameriava na tuhé sodíkové batérie sodiumbatteryhub.com). Výskumná komunita skúma nápady novej generácie, ako sú sodíkové kovové batérie bez anódy, tuhé sodíkové ióny a nové elektrolyty na zlepšenie výkonu sodiumbatteryhub.com. Tento neustály inovačný proces je kľúčový pre riešenie súčasných obmedzení.
- Ďalšie významné subjekty: Altris vo Švédsku (výroba katódových materiálov na báze železa a partnerstvá v oblasti výrobného inžinierstva), Aquion (dnes už zaniknutá americká spoločnosť, ktorá vyrábala vodné sodíkové iónové batérie so slanou vodou pre použitie mimo siete, pričom jej technológia je opäť skúmaná), Zooline (Zoolnasm) v Číne (novší hráč, ktorý získal 42 miliónov dolárov na výrobu sodíkových iónov sodiumbatteryhub.com), a rôzne startupy v Indii (napr. spin-off z IIT vyvíjajúci rýchlonabíjacie sodíkové články sodiumbatteryhub.com). Dokonca aj veľké spoločnosti ako Stellantis (výrobca automobilov) prejavili záujem – Stellantis Ventures investoval do startupu so sodíkovými batériami, aby diverzifikoval budúce dodávky batérií pre elektromobily. Medzitým bývalí experti na batérie z Tesly spustili projekty zamerané na sodíkové iónové riešenia, keďže rozpoznali trhový potenciál sodiumbatteryhub.com.
Spoločne tieto spoločnosti a tímy tvoria živý ekosystém, ktorý rýchlo prináša sodíkové iónové batérie na trh. Od Ázie cez Európu až po Ameriku sa do výskumu a vývoja, rozširovania pilotných liniek a plánovania hromadnej výroby investujú významné zdroje. Konkurencia a spolupráca medzi týmito hráčmi urýchľuje zlepšenia. Ako poznamenal jeden z pozorovateľov odvetvia, rok 2025 sa rysuje ako „rok sodíkovo-iónovej batérie“, pričom produkty a oznámenia prichádzajú v rýchlom slede.
Najnovšie správy a vývoj (2024–2025)
Oblasť sodíkovo-iónových batérií sa rozpálila množstvom oznámení, investícií a technických míľnikov. Tu je prehľad najvýznamnejších nedávnych udalostí k augustu 2025:
- Apríl 2025 – CATL predstavuje druhú generáciu batérie „Naxtra“: Čínsky batériový gigant CATL uviedol na trh novú značku sodíkovo-iónových batérií Naxtra, pričom oznámil, že sériová výroba začne v decembri 2025 reuters.com. Prvé články Naxtra budú mať energetickú hustotu približne 175 Wh/kg – takmer na úrovni LFP lítiových batérií používaných v mnohých elektromobiloch reuters.com. CATL tiež predstavila plán na použitie duálneho batériového systému (ako dva motory v lietadle), ktorý spája sodíkovo-iónové a lítiové batérie na zlepšenie celkového výkonu a bezpečnosti reuters.com. Ouyang Chuying, spoluprezident pre výskum a vývoj v CATL, poznamenal, že sodíkovo-iónové batérie by mohli mať cenovú výhodu oproti lítiovo-iónovým, keď sa dodávateľský reťazec rozšíri reuters.com. Toto vysoko medializované uvedenie na trh zdôrazňuje, že CATL vníma sodíkovo-iónové batérie ako komerčne životaschopný produkt v blízkej budúcnosti.
- Júl 2024 – Najväčšia svetová farma sodíkových batérií spustená do prevádzky: A 100 MWh sodíkovo-iónová stanica na ukladanie energie (50 MW výkon) bola pripojená k čínskej sieti v provincii Hubei energy-storage.news. Vybudovali ju spoločnosti HiNa Battery a Datang Group, ide o prvú fázu projektu s kapacitou 200 MWh – najväčšiu sodíkovo-iónovú inštaláciu na svete. Projekt je súčasťou národného úsilia o alternatívy k lítia v sieťovom skladovaní a už teraz dodáva stabilnú energiu do siete energy-storage.news. Toto predstavuje významné potvrdenie sodíkovo-iónovej technológie pre skladovanie v rozsahu verejných sietí, čím sa dokazuje, že je možné ju nasadiť v >100 MWh rozsahu. Projektový manažér uviedol vynikajúci výkon, pričom zdôraznil lepšiu účinnosť a dlhú životnosť aj pri extrémnych teplotách pre sodíkový systém energy-storage.news. Štátne médiá v Číne zdôraznili, že takéto projekty znižujú závislosť od dovážaného lítia a využívajú domáce zdroje energy-storage.news.
- Začiatok roka 2024 – Prvé elektromobily so sodíkovo-iónovými batériami vstupujú do výroby: V januári 2024 začal čínsky výrobca áut JAC sériovú výrobu modelu elektromobilu poháňaného sodíkovo-iónovými batériami, po úspešných prototypových testoch v roku 2023 electrive.com. Približne v rovnakom čase konkurenčný výrobca Chery predstavil elektromobil s CATL sodíkovo-iónovým akumulátorom, ktorý má byť uvedený na trh v Číne. Išlo o prvé komerčné elektrické autá na svete, ktorých batériové balíky neobsahujú lítium. Hoci boli spočiatku vyrobené v obmedzenom množstve, dokazujú, že sodíkovo-iónová technológia je pripravená na cestnú prevádzku. Model JAC/HiNa Hua Xianzi EV s dojazdom približne 250 km vzbudil značnú pozornosť ako dôkaz konceptu sodiumbatteryhub.com. Analytici očakávajú, že viac čínskych modelov (najmä lacných mestských áut) zavedie sodíkovo-iónové možnosti v priebehu nasledujúcich 1–2 rokov vzhľadom na úsporu nákladov.
- Investície a partnerstvá zažívajú boom: Za posledné dva roky sme boli svedkami významných investícií do startupov a výroby sodíkovo-iónových batérií. Okrem akvizície spoločnosti Faradion firmou Reliance medzi významné dohody patrí aj investícia TDK Ventures do amerického startupu Peak Energy na sodíkovo-iónové batérie pre energetické siete sodiumbatteryhub.com, a investícia United Airlines do spoločnosti Natron Energy na elektrifikáciu letiskového vybavenia pomocou sodíkovo-iónových článkov natron.energy. V Európe spoločnosť Fluor Corporation nadviazala partnerstvo s Altris na návrh toho, čo je označované za prvú veľkokapacitnú továreň na sodíkovo-iónové články na svete, s cieľom začať výrobu vo Švédsku sodiumbatteryhub.com. Udelených bolo aj niekoľko vládnych grantov: napríklad Kalifornská energetická komisia poskytla finančné prostriedky na projekt sodíkovo-iónových batérií (Unigrid) na zriadenie pilotnej výrobnej linky v USA sodiumbatteryhub.com. Záujem rizikového kapitálu je vysoký, pričom viaceré startupy získavajú počiatočné financovanie v rokoch 2024–2025, keď sa technológia približuje ku komercializácii.
- Technologické prelomové objavy: Výskumníci naďalej riešia zostávajúce prekážky sodíkovo-iónových batérií. Koncom roku 2024 tím na Princeton University vyvinul nový katódový materiál, ktorý výrazne zvyšuje uchovávanie energie a stabilitu, čím pomáha zmenšovať rozdiel vo výkone oproti lítia sodiumbatteryhub.com. MIT’s Dincă Lab predstavil inovatívnu organickú katódu (TPAQ), ktorá poskytla vysokú energetickú hustotu s potenciálne nižšími nákladmi sodiumbatteryhub.com. Na strane anódy pokrok v oblasti pokročilého tvrdého uhlíka a kompozitných anód zlepšil kapacitu a životnosť sodiumbatteryhub.com. Niektoré experimentálne články teraz dosahujú energetickú hustotu až 200 Wh/kg (približujú sa strednej triede lítiovo-iónových článkov) a životnosť 10 000+ cyklov s viac ako 80 % zachovaním kapacity sodiumbatteryhub.com. Tieto pokroky, z ktorých mnohé boli publikované v rokoch 2024–2025, ukazujú, že rozdiel vo výkone sa zmenšuje. Ako to vystihol jeden titulok, „Northvolt vs. Natron: súboj inovácií sodíkovo-iónových batérií“ – dokonca aj etablovaní hráči v oblasti lítiových batérií investujú do výskumu a vývoja sodíkovo-iónovej technológie forumnordic.com.
- Politika a trhové trendy: Vlády a priemyselní analytici čoraz viac zohľadňujú sodíkovo-iónové batérie vo svojich prognózach. V roku 2025 výskumná spoločnosť IDTechEx predpovedala, že trh so sodíkovo-iónovými batériami by mohol do roku 2030 dosiahnuť niekoľko miliárd dolárov, najmä v oblasti stacionárneho skladovania. Medzinárodná energetická agentúra (IEA) spomenula sodíkovo-iónové batérie po prvýkrát vo svojom každoročnom prehľade o skladovaní energie, pričom ich označila za kľúčovú novovznikajúcu technológiu na diverzifikáciu dodávok batérií. Medzitým obchodné napätie a obavy o bezpečnosť zdrojov nepriamo podporujú prijímanie sodíkovo-iónových batérií – napríklad dôraz amerického zákona o znižovaní inflácie na domácu výrobu batérií otvoril dvere pre dodávateľské reťazce na báze sodíka, ktoré nie sú závislé od dovážaného lítia sodiumbatteryhub.com. Čínske obmedzenia vývozu grafitu (kľúčového pre lítiové batérie) tiež prinútili iné krajiny uvažovať o alternatívnych chémiách, ako je sodík, ktorý môže využívať lokálne zdroje, čo vyvolalo titulky ako „Ako obchodné napätie podporuje prijímanie sodíkovo-iónových batérií.“ sodiumbatteryhub.com
Celkovo správy z uplynulého roka vykresľujú obraz rýchleho pokroku a rastúcej dynamiky v oblasti sodíkovo-iónových batérií. Od laboratórnych vylepšení až po skutočné produkty prichádzajúce na trh, technológia napreduje na všetkých frontoch. Odborníci z odvetvia často citujú známu vetu: „čas sodíkovo-iónových batérií konečne prichádza.“ Nasledujúce roky budú kľúčové pri určovaní, ako ďaleko a ako rýchlo sa toto na soli založené riešenie môže dostať.
Výzvy a výhľad
Napriek nadšeniu zostávajú významné výzvy predtým, než budú môcť sodíkovo-iónové batérie skutočne narušiť súčasný stav. Rozšírenie výroby je prioritou číslo jeden. Súčasná globálna výrobná kapacita lítium-iónových batérií je v stovkách gigawatthodín ročne; sodíkovo-iónové sú zatiaľ v najlepšom prípade na úrovni nízkych jednotiek. Bude potrebná masívna investícia do nových gigatovární a dodávateľských reťazcov, aby sa priblížili rozsahu lítiových batérií. Povzbudivou správou je, že veľká časť existujúcich znalostí z výroby batérií je prenosná – sodíkovo-iónové články sa často dajú vyrábať na podobnom zariadení ako lítiové články energy-storage.news. Ako poznamenala jedna odborná publikácia, dizajn sodíkovo-iónových batérií je dostatočne podobný na to, aby bol „plug and play“ do súčasných výrobných liniek v niektorých prípadoch energy-storage.news. To znamená, že ak si to dopyt a ekonomika vyžiadajú, firmy by mohli časť výroby pomerne rýchlo presunúť na sodíkovo-iónové batérie.
Ďalšou výzvou je zlepšenie energetickej hustoty a výkonu, aby sa rozšírili možnosti využitia sodíkovo-iónových batérií. Rozdiel sa zmenšuje, ale na to, aby boli sodíkovo-iónové batérie vhodné pre elektromobily s dlhým dojazdom alebo ultra-kompaktnú elektroniku, sú potrebné ďalšie prelomové objavy. Výskumníci skúmajú viacero ciest: nové vysokonapäťové katódy, optimalizované elektrolyty pre stabilitu a dokonca aj sodíkovo-kovové anódy (podobne ako lítiovo-kovové batérie) na zvýšenie kapacity. Pracuje sa tiež na hybridných sodíkovo-lítiových batériách a dokonca aj na tuhých sodíkových batériách, ktoré by mohli zmeniť pravidlá hry, ak sa ich podarí realizovať sodiumbatteryhub.com. Ďalšia dekáda výskumu a vývoja pravdepodobne prinesie postupné zlepšenia. Ako naznačila Dr. Meng, nasadenie v reálnom svete prinesie spätnú väzbu do laboratórií a urýchli učenie physics.aps.org. Každý cyklus v batérii pre sieť alebo elektromobil poskytuje inžinierom poznatky na vylepšenie technológie.
Z pohľadu dodávateľského reťazca posúva sodík-ión dopyt preč od lítia, kobaltu a niklu, ale zvýši dopyt po iných materiáloch, ako sú vysokočisté sodné soli, hliník (sodíkové články často používajú hliníkové zbernice na oboch elektródach, zatiaľ čo lítiové články používajú meď na anóde) a tvrdý uhlík. Tieto dodávateľské reťazce momentálne nie sú obmedzením – napríklad výroba sodných solí a hliníka je dostatočná – ale bude potrebné zvýšiť kontrolu kvality a konzistentné dodávky materiálov v batériovej kvalite. Spoločnosti ako Albemarle a Umicore, ktoré dodávajú prísady do lítiových batérií, môžu začať ponúkať aj materiály pre sodíkové batérie. Bude dôležité zabezpečiť udržateľnosť zdrojov pre akékoľvek materiály, na ktorých bude sodík-ión závisieť (či už ide o vanád, meď atď., v závislosti od chémie). Našťastie, mnohé sodík-iónové formulácie smerujú k veľmi bežným prvkom (ako sú katódy na báze železa a mangánu a uhlík), čo je dobrým znamením pre dlhodobú udržateľnosť.Kľúčová otázka znie: kde nájde sodík-ión svoj ideálny segment? Väčšina odborníkov predpokladá doplnkovú úlohu namiesto úplnej náhrady lítium-iónových batérií. Sodík-iónové batérie si pravdepodobne nájdu trhové segmenty, kde vyniknú ich výhody – stacionárne úložiská, kde nezáleží na hmotnosti a dôležitá je nízka cena počas mnohých cyklov; základné a malé elektromobily, kde je dojazd druhoradý oproti cenovej dostupnosti; a určité spotrebiteľské alebo priemyselné segmenty, ktoré vyžadujú bezpečnosť a dlhú životnosť (domáce úložiská, elektrické náradie atď.). Lítium-iónové batérie, najmä pokročilé chémie, budú naďalej dominovať v oblastiach s vysokými nárokmi na výkon, ako sú luxusné elektromobily s dlhým dojazdom, letectvo a veľmi citlivá elektronika na hmotnosť. Dobrou správou je, že trh s batériami je taký rozsiahly a rýchlo rastúci, že aj získanie úzkeho segmentu môže znamenať desiatky gigawatthodín dopytu po sodík-ióne. Napríklad nahradenie len zlomku obrovských nasadení úložísk pre sieť na celom svete sodík-iónom by mohlo predstavovať trh v hodnote niekoľkých miliárd dolárov.
Existujú aj externé faktory, ktoré môžu ovplyvniť trajektóriu sodík-iónu. Ak ceny lítia opäť prudko vzrastú, ako sa to stalo v roku 2022, sodík-iónové batérie sa okamžite stanú ekonomicky atraktívnejšími (štúdia Stanford STEER poznamenala, že výkyvy cien lítia boli veľkou motiváciou na zváženie sodíka už na začiatku news.stanford.edu). Naopak, ak zostane lítium lacné a dostupné, sodík ho bude musieť prekonať v iných oblastiach (bezpečnosť, bezpečnosť dodávok atď.), aby získal podiel na trhu. Svoju úlohu môžu zohrať aj politika a stimuly: vlády by mohli podporiť projekty sodík-iónových batérií ako súčasť stratégie kritických surovín alebo na podporu nasadzovania obnoviteľných úložísk bez závislosti od dovozu. Environmentálne regulácie môžu tiež uprednostniť sodík-ión, ak sa jeho výroba ukáže ako šetrnejšia k vode a pôde (keďže ťažba lítiových solí čelila kritike physics.aps.org).
Jednou z výziev, ktorá je skôr psychologická alebo trhová, je jednoduchá zotrvačnosť a konzervativizmus. Hráči v odvetví môžu váhať so zmenou na novú chémiu, kým nebude overená, a spotrebitelia môžu potrebovať vzdelávanie (napríklad kupujúci elektromobilov môžu potrebovať uistenie, že auto s „sodíkovou batériou“ je rovnako spoľahlivé ako to s lítiovou). Budovanie dôvery prostredníctvom údajov o výkone v reálnom svete je nevyhnutné. Prvé nasadenia v Číne a inde budú slúžiť ako kľúčová fáza overovania. Ak budú fungovať dobre – poskytnú sľubovanú životnosť, bezpečnosť a úsporu nákladov – vybuduje to dôveru v technológiu.
Pri pohľade do budúcnosti je všeobecný výhľad pre sodíkové batérie veľmi optimistický. Prakticky každý analytik batérií teraz zahŕňa sodík do diskusie o budúcich mixoch batérií. Často sa uvádza časový rámec, že koncom 20. rokov príde k nárastu, a v 30. rokoch by sodíkové batérie mohli tvoriť významnú časť svetovej produkcie batérií (niektoré odhady hovoria o 10 % až 20 % alebo viac trhu do roku 2035). Na dosiahnutie tohto cieľa bude potrebné pokračovať v tvrdej práci na technických vylepšeniach a škálovaní, ale dynamika je reálna. Ako poznamenal Marcel Weil z KIT v Nemecku, medzi mnohými alternatívami k lítiu je „sodík v popredí“ z hľadiska pripravenosti a podobnosti so súčasnou technológiou physics.aps.org. Tento náskok je teraz zrejmý, keďže sodíkové batérie sa presúvajú z laboratória na trh rýchlejšie ako iní kandidáti, ako je horčík alebo batérie s pevným elektrolytom.
Na záver, sodíkové batérie sa rýchlo vyvinuli z historickej poznámky pod čiarou na hlavného kandidáta vo svete batérií. Ponúkajú lákavú možnosť: použiť lacnú, hojnú soľ na napájanie našich moderných zariadení a vozidiel, znížiť náklady a zmierniť tlak na zdroje. Nie sú zázračným riešením – skladovanie energie bude pravdepodobne zahŕňať viacero chémií – ale ani nemusia byť. Tým, že naplnia kľúčové potreby (bezpečnejšie, cenovo dostupné a udržateľné batérie), môže sodíková technológia významne posilniť prechod na čistú energiu. Najbližšie roky ukážu, ako ďaleko môže táto „soľná batériová“ revolúcia zájsť. Vzhľadom na pokrok dosiahnutý do roku 2025, nebuďte prekvapení, ak vaša ďalšia domáca batéria alebo elektromobil bude jazdiť na sodíkovej vlne. Prichádza éra sodíkových batérií a možno práve to je impulz, ktorý odvetvie potrebuje pre odolnejšiu a zelenšiu energetickú budúcnosť.
Zdroje: Informácie a citácie v tejto správe pochádzajú z rôznych verejných zdrojov, vrátane rozhovorov s odborníkmi a analýz v Physics Magazine physics.aps.org, správ z odvetvia od Reuters reuters.com a Energy-Storage.news energy-storage.news, ako aj z aktualizácií zo špecializovaných publikácií o batériách a firemných správ sodiumbatteryhub.com, physics.aps.org, natron.energy. Tieto odkazy (uvedené v texte) poskytujú ďalšie podrobnosti pre záujemcov. Technológia sodíkových batérií sa rýchlo vyvíja, preto sledovanie spoľahlivých spravodajských portálov a firemných oznámení prinesie najnovšie poznatky aj po auguste 2025.
