Der Natrium-Ionen-Akku steht als Stromspeicher für Elektroautos offenbar kurz vor der Marktreife. Der elektrische Kleinstwagen Sol E10X wird seit 2021 in China verkauft – ab umgerechnet 6315 Euro. Jetzt dient der 3,65 Meter lange Viertürer, der mit 61 PS und 30-kWh-Akku auf eine Reichweite von bis zu 302 Kilometer (nach veralteter Norm NEFZ) kommen soll, als Technologieträger: Der Hersteller JAC, an dem Volkswagen mehrheitlich beteiligt ist, hat den E10X erstmals mit dem neuartigen Batterietyp ausgerüstet.

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In die Natrium-Ionen-Akkutechnologie setzt die Branche große Hoffnungen: Statt Lithium verwendet sie als positive Elektrode das Element Natrium. Das hat gleich mehrere Vorteile: Anders als das seltene Lithium gehört Natrium zu den häufigsten chemischen Elementen, ist somit erheblich günstiger.
Natrium-Ionen-Akku von CATL
Weltweit forschen Batteriehersteller am Natrium-Ionen-Akku. Jetzt hat ein kleines Start-up die Technologie einen wichtigen Schritt nach vorn gebracht.
Bild: CATL
Hinzu kommen viele nützliche Eigenschaften: Natrium-Ionen-Akkus sind nicht brennbar, weniger kälteempfindlich (müssen daher nicht vorgeheizt werden), reagieren robuster auf hohe Ladeströme und halten auch länger.

Natrium-Ionen-Akkus haben einen großen Nachteil

Allerdings hat der Natrium-Akku auch einen gravierenden Nachteil: Schon in den 1980er-Jahren wurde das Prinzip der Natrium-Ionen-Batterie aussortiert, weil ihre Energiedichte wesentlich geringer war als die von Lithium-Ionen-Akkus. So sind insbesondere Fahrzeuge im Nachteil, weil sie ein ungleich höheres Batteriegewicht herumschleppen müssen, um auf vergleichbare Leistungswerte und Reichweiten zu kommen.
Doch das Problem der Energiedichte scheint schrittweise gelöst zu werden: 2021 stellte der chinesische Hersteller CATL einen Natrium-Ionen-Akku vor, der maximal 160 Wattstunden (Wh) pro Kilogramm Akkugewicht erreichte. In der zweiten Generation, die 2023 vorgestellt werden soll, sind 200 Wh geplant.
Zum Vergleich: Moderne Lithium-Ionen-Akkus erreichen aktuell zwischen 200 und 250 Wh/kg, je nach Material der zweiten Elektrode. Die Fertigungskosten für die neuartigen Natrium-Stromspeicher sind übrigens derzeit teurer als die von Li-Io-Akkus. Doch Experten rechnen damit, dass Natrium-Ionen-Akkus mit steigenden Stückzahlen und optimierten Produktionsabläufen erheblich günstiger werden.

Start-up aus China entwickelte neuen Stromspeicher

Im Experimentalfahrzeug Sol E10X, das in der Serienversion etwas über tausend Kilo wiegt, ist ein Natrium-Ionen-Akku mit 25 kWh verbaut. Er hat eine Energiedichte von real 120 Wh pro Kilo. Das ist etwa ein Viertel weniger, als die serienmäßigen Lithium-Ionen-Batterien erreichen. Damit kann der kleine Chinese, der noch gut 20 cm kürzer ist als der Dacia Spring, grob geschätzt also immerhin 120 bis 130 Kilometer weit fahren. 
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Entwickelt hat die Zellen für den neuen Akku das chinesische Start-up HiNa Battery Technologies. Es wurde 2017 aus einem wissenschaftlichen Forschungsinstitut ausgegründet. HiNa ist mit der Sodium Ion Battery (SIB), so ihre internationale Bezeichnung, dem Giganten CATL offenbar zuvorgekommen. Marktbeobachter schätzen, dass Natrium-Ionen-Akkus in einigen Jahren die Lithium-Technologie in Autos verdrängt haben werden.

Von

Roland Wildberg