Il produttore cinese afferma che la sua nuova cella avrà una durata di 20,000 cicli e il suo sistema da 4 MWh di 30 anni, ed entrambi possono essere costruiti sulle linee di produzione di batterie agli ioni di litio già in funzione.
Hithium ha lanciato due prodotti agli ioni di sodio . La cella N785Ah è progettata per 20,000 cicli e durate da due a otto ore. Il suo sistema complementare, l'N4.0MWh, è costruito attorno a questa cella e vanta una durata dichiarata di 30 anni.
La durata del ciclo di vita è il dato che cambia le carte in tavola. Le prime celle al sodio sacrificavano la densità energetica a favore del costo e della sicurezza. Una cella agli ioni di sodio con 20,000 cicli, invece, compete sulla resa energetica per decenni, che è ciò che effettivamente pagano gli acquirenti di energia elettrica.
Costruito sulle linee di litio esistenti
La cella è compatibile con le linee di batterie agli ioni di litio da 1,000 Ah già esistenti di Hithium. Questo è importante per la velocità di produzione. Le nuove tecnologie chimiche solitamente richiedono anni per la realizzazione di impianti dedicati, quindi il riutilizzo delle attrezzature abbrevia i tempi di raggiungimento della produzione su larga scala.
Anche il sodio si trova al di fuori della catena di approvvigionamento del litio. Le materie prime sono comuni e ampiamente distribuite, quindi i picchi di prezzo del litio non si ripercuotono sui prezzi. Per un acquirente del settore energetico, questo rappresenta una forma di copertura oltre che una scelta tecnologica.
La linea di batterie al litio da 1,000 Ah di Hithium rappresenta la risorsa strategica in questo caso. Un concorrente che partisse da zero avrebbe bisogno di un nuovo stabilimento e di un nuovo ciclo di qualificazione. Il riutilizzo di una linea comprime entrambi i tempi, sebbene limiti anche la possibilità che il design delle celle si discosti dai formati standard al litio.
La chimica alla base dell'affermazione
Hithium ha realizzato un catodo di sodio, ferro, fosfato e pirofosfato con una purezza di fase del 97% e una migliore conduttività. Sul lato anodico, gli ingegneri hanno creato un carbonio duro che trasporta rapidamente il sodio e ne immagazzina una grande quantità. L'elettrolita utilizza solventi fluidi a bassa viscosità per facilitare il movimento degli ioni.
Sulla superficie dell'anodo si forma quindi uno strato denso. Questa pellicola impedisce la scarica e la formazione di gas, consentendo alla cella di resistere a 20,000 cicli. Le parti strutturali dovevano tollerare il rigonfiamento nella stessa area, pertanto Hithium ha utilizzato rivestimenti spessi per gli elettrodi e un impilamento di grande formato.
Design di sistema
La batteria N4.0MWh utilizza un design specifico per batterie al sodio con un proprio sistema di gestione della batteria. Hithium afferma che tale sistema legge lo stato di carica con una precisione del 2.5%. L'unità funziona con convertitori di potenza da 800V a 1500V.
Un altro dato degno di nota è la durata di otto ore. La maggior parte delle batterie di rete vendute oggi ha un'autonomia di due o quattro ore. Una cella con una durata nominale di otto ore indica un utilizzo quotidiano a turni, che rappresenta un mercato diverso con acquirenti diversi.
La lettura dello stato di carica è più complessa nelle celle al sodio rispetto a quelle al litio ferro fosfato. La curva di tensione è più piatta, quindi piccoli errori si sommano. Una percentuale del 2.5%, se confermata sul campo, elimina una delle obiezioni pratiche sollevate dagli acquirenti.
Il campo si sta riempiendo
Hithium afferma di essere stata la prima a commercializzare celle agli ioni di sodio su scala industriale, con il modello N162Ah lanciato nel dicembre 2024. Da allora, CATL, BYD, HiNa ed Envision hanno tutte annunciato prodotti agli ioni di sodio. Pertanto, una nicchia di mercato si è trasformata in un segmento affollato in meno di due anni.
Una concorrenza di tale portata solitamente fa scendere rapidamente i prezzi. Nella maggior parte delle gare d'appalto, le celle al sodio costano ancora di più per kilowattora rispetto alle batterie al litio ferro fosfato. È il volume che colma questo divario, ed è proprio il volume che le linee di distribuzione del litio condivise dovrebbero garantire.
Affermazioni che necessitano di prova
I dati relativi alla durata del ciclo di vita sono facili da calcolare, ma difficili da smentire. Ventimila cicli, con una frequenza di un ciclo al giorno, corrispondono a oltre cinquant'anni di utilizzo. Nessun dato sul campo si avvicina minimamente a tale durata, pertanto la cifra si basa su test di invecchiamento in laboratorio e modelli.
Gli acquirenti richiederanno termini di garanzia e test di terze parti prima di impegnarsi. Gli investimenti nello storage sono a livelli record , quindi l'incentivo a rendere credibile un'affermazione audace è elevato. Il test più utile arriverà dai primi operatori che pubblicheranno curve di degrado reali. Ci vorranno diversi anni prima che queste vengano pubblicate e le aziende di servizi pubblici acquisteranno ben prima della loro disponibilità.
