Le batterie agli ioni di sodio rappresentano la prossima grande innovazione nel campo dell'accumulo di energia solare?

Le batterie stanno diventando un elemento fondamentale degli impianti solari residenziali. Ne avrai bisogno se vuoi immagazzinare energia da utilizzare quando non c'è il sole, così come durante le interruzioni di corrente. Se hai un Con un impianto solare off-grid, la batteria è letteralmente la linfa vitale della tua casa.

Al momento, gli ioni di litio (Li-ion) sono la scelta migliore per le batterie solari, poiché questo tipo è molto affidabile e si trova nei principali prodotti di accumulo di energia, tra cui Tesla Powerwall, Generac PWRcell e LG Chem.

Tuttavia, Le batterie agli ioni di sodio rappresentano una tecnologia promettente, in quanto saranno più sicure da utilizzare e, in teoria, più economiche da produrre. Detto questo, la tecnologia non ha fatto molti progressi negli ultimi anni, nonostante le recenti notizie su scoperte rivoluzionarie.

Che cos'è una batteria agli ioni di sodio?

Una batteria agli ioni di sodio utilizza il sodio come vettore di carica. struttura interna Il funzionamento delle batterie agli ioni di sodio è simile a quello delle batterie agli ioni di litio, motivo per cui vengono spesso messe a confronto. Le batterie agli ioni di sodio sono ricaricabili proprio come quelle agli ioni di litio, al piombo e AGM (Absorbent Glass Mat).

Saperne di più:

• Le batterie solari agli ioni di litio sono la migliore opzione per l'accumulo di energia?

• È consigliabile scegliere una batteria al piombo per l'accumulo di energia solare?

• Tutto sulle batterie AGM

Lo sviluppo delle batterie agli ioni di sodio risale agli anni '80 e ha recentemente ripreso slancio a causa delle difficoltà incontrate nella produzione su larga scala delle batterie agli ioni di litio, tra cui l'aumento dei costi dei materiali e la necessità di reperire grandi quantità di litio per sostenere la produzione e la domanda di batterie.

Sono state condotte numerose ricerche sull'ottimizzazione delle celle delle batterie agli ioni di sodio, in particolare sull'utilizzo di blu di Prussia come materiale catodico. Il pacco batterie agli ioni di sodio è in grado di assumere diverse forme utilizzabili, che vanno dalle tradizionali batterie cilindriche alle buste rettangolari. Questi diversi fattori di forma sono ideali per la commercializzazione, consentendo l'utilizzo di questo tipo di batteria per l'accumulo di energia, i veicoli elettrici e i dispositivi portatili.

Tecnologie delle batterie agli ioni di sodio contro quelle delle batterie agli ioni di litio

Confrontiamo le batterie agli ioni di sodio con due tipi popolari di batterie agli ioni di litio – nichel manganese cobalto (NMC) e litio ferro fosfato (LFP).

Queste batterie agli ioni di litio sono le tipologie più comuni di prodotti per l'energia solare utilizzati negli impianti fotovoltaici residenziali.

densità ed efficienza energetica

Le batterie agli ioni di sodio hanno la densità energetica più bassa del gruppo, il che significa che occupano più spazio rispetto alle batterie agli ioni di litio. Le batterie NMC hanno la densità energetica più alta.

Una batteria agli ioni di litio da 10 kilowattora (kWh) occuperà meno spazio in casa rispetto a una batteria agli ioni di sodio da 10 kWh, pur avendo la stessa capacità. Questo potrebbe rappresentare un problema se si dispone di spazio limitato, ma poiché le batterie agli ioni di sodio sono ancora in fase di sviluppo, la situazione potrebbe cambiare in futuro.

Tutte e tre le tecnologie di batterie offrono un'efficienza di andata e ritorno superiore al 90%. Ciò significa che le batterie sono efficaci nel minimizzare le perdite di energia, consentendo di immagazzinare una maggiore quantità di energia generata dai pannelli solari, anziché disperderla durante il processo di accumulo.

Le batterie con elevata efficienza di carica/scarica possono alimentare costantemente elettrodomestici e dispositivi per lunghi periodi di tempo. Le batterie LFP presentano un'efficienza di carica/scarica leggermente superiore rispetto alle batterie NMC e agli ioni di sodio. Tuttavia, le differenze sono minime e si notano solo negli impianti solari su larga scala.

Sicurezza 

Le batterie agli ioni di sodio allo stato solido sono più sicure delle batterie agli ioni di litio perché sono non infiammabile e possono funzionare efficacemente in un'ampia gamma di temperature. Sebbene stabili, le batterie al litio possono essere soggette a incendi se utilizzate, caricate o conservate in modo improprio.

Di recente, il Dipartimento dei Vigili del Fuoco di New York (FDNY) ha emesso un avviso sui rischi di incendio delle batterie agli ioni di litio a seguito di diversi incidenti che hanno coinvolto tali batterie. prendere fuoco. Tuttavia, questi eventi sono rari e non dovrebbero impedirti di acquistare batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia solare in casa.

Detto questo, LFP è più sicuro di NMC perché può sopportare temperature di esercizio più elevate, gestendo al contempo una maggiore potenza. Rispetto alle batterie agli ioni di sodio, le batterie agli ioni di litio sono state ampiamente testate e vantano una comprovata affidabilità nel settore solare.

Costo 

Il costo è un fattore determinante nell'adozione della tecnologia delle batterie; queste aggiungono diverse migliaia di dollari al costo di installazione di un impianto solare.

Si prevede che le batterie agli ioni di sodio avranno costi inferiori rispetto alle batterie agli ioni di litio perché utilizzano materiali più economici. Le batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia solare hanno in genere un costo compreso tra 10.000 e 18.000 dollari prima del Credito d'imposta federale per l'energia solare, a seconda del tipo e della capacità. Una delle batterie agli ioni di litio più popolari è Tesla Powerwall. costi di Powerwall Circa 15.500 dollari, installazione inclusa.

Le batterie agli ioni di litio utilizzano molto litio e cobalto nel processo di produzione. Il costo del litio è in aumento, spinto dall'inflazione e dall'elevata domanda di veicoli elettrici e sistemi di accumulo di energia domestica. L'improvvisa domanda di questo metallo ha portato a una carenza che probabilmente persisterà. nei prossimi anni. Le batterie agli ioni di sodio non utilizzano litio, cobalto o nichel.

Di fatto, le difficoltà legate all'approvvigionamento di litio stanno incentivando lo sviluppo delle batterie agli ioni di sodio. Molti ritengono che sia necessario lanciare sul mercato un nuovo tipo di batteria per soddisfare la crescente domanda di sistemi di accumulo energetico.

Disponibilità

Sono disponibili in commercio alcune batterie agli ioni di sodio, sebbene la maggior parte sia ancora in fase di prototipo o di dimostrazione. L'acquisto online di batterie agli ioni di sodio non è semplice e richiede una richiesta formale al produttore.

D'altra parte, le batterie agli ioni di litio per i sistemi di accumulo di energia solare vengono vendute da numerosi produttori di batterie in tutto il mondo. Questi prodotti sono attualmente la tecnologia delle batterie preferita sia dai consumatori che dai marchi o venditori più importanti. Puoi acquistarli facilmente online o da un Installatore locale di impianti solari.

Aziende che sviluppano batterie agli ioni di sodio

Diverse aziende sono impegnate nello sviluppo e nel lancio di batterie agli ioni di sodio. Molte di queste aziende dispongono di prototipi e sono vicine a rendere disponibili le batterie agli ioni di sodio ai consumatori.

Bluetti 

Bluetti produce pannelli solari, nonché batterie LFP per uso portatile e per sistemi di accumulo di energia domestica.

Con sede in Nevada, l'azienda ha annunciato un generatore solare agli ioni di sodio all'inizio del 2022, ma non è ancora disponibile per la vendita. Il prodotto ha una capacità di 3.000 wattora (Wh) ed è espandibile per soddisfare esigenze di maggiore capacità. Bluetti vanta una comprovata esperienza nel settore dei generatori solari e, se riuscirà a rendere una batteria al sodio appetibile per il mercato residenziale, potrebbe rivelarsi un grande successo. Tenete d'occhio questa azienda per le sue future soluzioni all'avanguardia nel campo delle batterie solari agli ioni di sodio.

Tecnologia Amperex contemporanea (CATL)

CATL è un produttore globale di batterie e detiene oltre il 30% della quota di mercato delle batterie agli ioni di litio utilizzate nei veicoli elettrici.

L'azienda, con sede in Cina, sta sviluppando la sua prima generazione di batterie agli ioni di sodio. Si sta concentrando sull'aumento della densità energetica della batteria, il che potrebbe contribuire ad ampliare le applicazioni del prodotto.

CATL è un attore di rilievo nel nascente settore delle batterie agli ioni di sodio, grazie alla sua capacità di incrementare rapidamente la produzione, resa possibile dalla sua ampia capacità operativa, che conta oltre 33.000 dipendenti (dati del 2020).

Energia Natron

Energia Natron offre una batteria agli ioni di sodio compatta per usi molto specifici, tra cui data center, telecomunicazioni e applicazioni con montaggio a rack.

Questo prodotto è conforme agli standard di sicurezza Underwriters Laboratories (UL), il che rappresenta una delle sfide per la diffusione di questa batteria sul mercato di massa. La batteria agli ioni di sodio vanta una lunga durata del ciclo di vita ed è in grado di fornire più energia rispetto alle batterie al piombo-acido.

Sebbene disponibile per l'acquisto, la batteria a ricarica rapida è insufficiente per gli impianti di pannelli solari domestici.

AMTE Power

AMTE Power L'azienda sviluppa e produce batterie per uso commerciale. Sta per lanciare sul mercato, nel terzo trimestre del 2022, una batteria agli ioni di sodio per l'accumulo elettrochimico di energia e per il trasporto. Sta collaborando con Faradion, un produttore di batterie agli ioni di sodio, per potenziare le proprie attività di produzione e vendita.

La batteria agli ioni di sodio dell'azienda è molto sottile, a forma di sacchetto quadrato. La batteria ha una bassa potenza e non è ancora adatta per l'installazione di impianti solari domestici.

Batterie al sodio: una soluzione promettente ancora in fase di sviluppo

Le batterie agli ioni di sodio rappresentano soluzioni di nuova generazione per il settore in crescita del solare residenziale.

Molti la considerano una soluzione per ampliare la capacità di accumulo di energia, poiché, rispetto alla tecnologia agli ioni di litio, utilizza materiali ampiamente disponibili e sostenibili. I bassi costi di produzione delle batterie agli ioni di sodio potrebbero inoltre favorirne la diffusione. Tuttavia, questo tipo di batteria è ancora nelle prime fasi di sviluppo e produzione.

Batterie agli ioni di sodio, su cartaLe batterie agli ioni di litio e al piombo-acido offrono numerosi vantaggi rispetto alle batterie tradizionali, soprattutto in termini di sostenibilità. Tuttavia, queste batterie convenzionali vantano una lunga storia e una comprovata affidabilità in applicazioni reali. A nostro avviso, questo è ciò che conta e che manca gravemente quando si parla di batterie agli ioni di sodio.

Se le batterie agli ioni di sodio si dimostreranno un'alternativa valida alle tradizionali batterie solari nel lungo termine, sarà più facile consigliarle per gli impianti fotovoltaici domestici, ma solo il tempo lo dirà. Quindi, come si fa a capire quando le batterie agli ioni di sodio sono sufficientemente affidabili per i pannelli solari? Saprete che è il momento giusto per acquistarle quando:

• Le aziende locali di installazione di impianti solari iniziano a offrirli o a raccomandarli

• È possibile acquistare facilmente i prodotti online

Le batterie agli ioni di sodio, finora, sembrano essere sulla buona strada per diventare un'alternativa valida alle batterie tradizionali in futuro, ma per ora non c'è nulla di male nell'utilizzare le batterie agli ioni di litio attualmente disponibili per il proprio impianto solare.