Baterai ion natrium diam-diam membuat kemajuan yang signifikan.
Salah satu pendorong di balik industri kendaraan energi baru (KEB) yang sedang booming adalah inovasi berkelanjutan dalam teknologi baterai.
Selain baterai lithium-ion, teknologi utama, teknologi baru seperti baterai padat dan baterai ion natrium juga semakin mendapat perhatian dan diharapkan dapat membentuk ulang lanskap industri.
Di bawah sorotan iterasi teknologi, baterai ion natrium, seperti petani yang pragmatis, telah diam-diam beralih dari laboratorium ke industrialisasi.
HiNa Battery mengumumkan pada 28 Maret peluncuran perdana global solusi baterai ion natrium untuk kendaraan komersial, sebuah langkah yang tidak diragukan lagi menandai langkah penting dalam penerapan baterai ion natrium. Sementara itu, CATL dan BYD, sebagai perusahaan baterai terkemuka, juga telah mengungkapkan kemajuan baru-baru ini dalam pengembangan baterai ion natrium.
"Baterai ion natrium sekarang telah mencapai tahap industrialisasi, dan aplikasi skala besar akan segera dimulai. Kami berada di ambang terobosan dalam industri baterai ion natrium, dan ledakan pasar sudah dekat," tegas Li Shujun, General Manager Beijing HiNa Battery Technology Co., Ltd., dalam sebuah wawancara dengan Gasgoo.
Di balik masuknya industri baterai ke era TWh, industri baterai lithium masih menghadapi tantangan seperti keterbatasan sumber daya, harga lithium karbonat, dan kinerja keamanan.
Menghadapi "dilema" baterai lithium, bisakah teknologi baterai ion natrium menjadi "penawar" dan memimpin industri menuju babak baru? Jawabannya diam-diam mulai muncul.
Sinyal Industri di Balik Iterasi Teknologi
Menurut data yang dirilis oleh China Automotive Power Battery Industry Innovation Alliance (disebut sebagai "Power Battery Alliance"), pada kuartal pertama tahun lalu, kapasitas pemasangan baterai ion natrium mencapai 0,7 MWh, dengan CATL sebagai satu-satunya perusahaan baterai pendukung. Pada bulan Juli, kapasitas pemasangan telah meningkat menjadi 1,5 MWh, dengan Farasis Energy dan HiNa Battery bergabung dengan CATL sebagai perusahaan pendukung.
Tidak dapat disangkal, hal ini menandai masuknya baterai ion natrium China yang semakin cepat ke tahap aplikasi komersial. Secara bersamaan, baterai ion natrium telah melihat banyak perkembangan baru baru-baru ini, dengan solusi baterai ion natrium untuk kendaraan komersial HiNa Battery yang sangat menonjol.
Dengan datangnya era elektrifikasi komprehensif, elektrifikasi yang dipimpin oleh kendaraan penumpang sebagian besar telah selesai, dan pasar energi baru secara bersamaan memulai elektrifikasi kendaraan komersial. Menurut Li Shujun, pasar kendaraan komersial memiliki prospek yang luas dan skenario aplikasi yang beragam. Kecuali untuk bus kota, tingkat elektrifikasi skenario kendaraan komersial lainnya sebagian besar berada di bawah 10%. Dengan perkembangan pesat industri, pengguna akhir menuntut kinerja yang lebih tinggi dari sistem baterai daya.
Dalam konteks ini, solusi baterai ion natrium untuk kendaraan komersial HiNa Battery mencapai tiga fitur utama: "pemasangan lebih sedikit, pengisian cepat, dan penggunaan ganda," menandai aplikasi pertama baterai ion natrium di dunia pada truk listrik berat.
Dilaporkan bahwa solusi tersebut menawarkan empat model produk—Haixing K150, Haixing K210, Haixing K280, dan Haixing K350—yang disesuaikan dengan kebutuhan diferensiasi berbagai skenario. Dua produk pertama dirancang untuk transportasi jarak pendek, sedangkan dua produk terakhir diposisikan secara tepat untuk memenuhi tuntutan teknis sektor logistik dan transportasi.
Data produk menunjukkan bahwa sel baterai yang digunakan dalam solusi ini mencapai kepadatan energi lebih dari 165 Wh/kg, dapat menyelesaikan pengisian 100% dalam 20-25 menit, dan mempertahankan siklus hidup lebih dari 8.000 siklus dalam mode pengisian cepat. Kapasitas baterai yang tersisa dapat diukur secara akurat dalam 2%, dan kenaikan suhu selama pengisian cepat adalah ≤10°C. Dikombinasikan dengan keunggulan kinerja debit stabil dalam rentang suhu luas dari -40°C hingga 45°C, solusi ini secara efektif mengurangi kehilangan energi baterai, secara signifikan meningkatkan pemanfaatan energi, dan memberikan dukungan andal dalam semua cuaca untuk kendaraan komersial.
Jadi, mengapa perusahaan menargetkan sektor kendaraan komersial untuk aplikasi baterai ion natrium?
Yuan Shuai, Wakil Sekretaris Jenderal Zhongguancun IoT Industry Alliance, menyatakan bahwa kendaraan komersial memiliki persyaratan tinggi untuk biaya baterai, keamanan, dan stabilitas, bidang-bidang di mana baterai ion natrium unggul. Pasar kendaraan komersial, sebagai titik terobosan untuk baterai ion natrium, memiliki prospek pasar yang optimis dan harapan produksi massal.
Mengenai inovasi teknologi dalam industri baterai, Robin Zeng pernah berkomentar, "Industri baterai penuh dengan tantangan, terutama dalam eksplorasi berkelanjutan terhadap elektrifikasi dan kimia. Hanya melalui inovasi terus-menerus seseorang dapat memimpin pasar."
Sejak peluncuran resmi baterai ion natrium generasi pertama pada bulan Juli 2021, CATL telah berkomitmen untuk membuka potensi baterai ion natrium dan membawanya ke sorotan.
Terutama, CATL juga mengungkapkan selama panggilan pendapatan baru-baru ini bahwa kemajuan signifikan telah dicapai dalam pengembangan baterai ion natrium generasi kedua, dengan indikator kinerja mendekati baterai LFP arus utama saat ini. Selain itu, keunggulan biaya akan menjadi lebih menonjol dengan aplikasi skala besar.
Laporan tahunan BYD, yang dirilis pada 24 Maret, mengungkapkan proyek R&D baterai ion natrium: mencapai kapasitas sel baterai 200 Ah, kinerja siklus lebih dari 10.000 siklus, dan keamanan, daya, serta kinerja suhu tinggi/rendah yang unggul dibandingkan dengan baterai lithium. Perusahaan juga telah berhasil menerapkan sistem penyimpanan energi tingkat MWh.
Bertindak sebagai "Balancer" untuk Industri Baterai Lithium
Menurut statistik dari Power Battery Alliance, termasuk semua baterai daya kendaraan dan sebagian besar baterai penyimpanan energi, China memproduksi dan menjual 1.096,8 GWh dan 1.039,5 GWh baterai lithium-ion pada tahun 2024, masing-masing. Hal ini menunjukkan bahwa, setelah pertumbuhan sebelumnya, industri baterai lithium China telah memasuki era TWh.
Di balik pencapaian gemilang era "TWh" ini terletak keyakinan yang tak tergoyahkan dari perusahaan hulu dan hilir dalam rantai industri baterai lithium terhadap prospek pasar, pengejaran tanpa henti terhadap inovasi teknologi, dan tata letak strategis yang visioner. Namun, persaingan industri baterai lithium yang ketat saat ini tidak dapat diabaikan, dengan masalah seperti perang harga dan tantangan operasional menjadi semakin jelas.
Misalnya, fluktuasi harga lithium karbonat telah menyebabkan gejolak dalam rantai industri. Didorong oleh lonjakan penjualan NEV domestik, baterai lithium karbonat telah mengalami kekurangan pasokan sejak tahun 2021, yang menyebabkan harga lithium karbonat terus meningkat. Seiring pasokan secara bertahap jenuh, harga lithium karbonat mulai turun dari akhir tahun 2022 dan terus menurun sejak saat itu.
Dulu, "lithium" adalah kunci kesuksesan. Sekarang, dengan perlambatan permintaan pengguna akhir, harga lithium telah mengalami tren penurunan. Hal ini juga telah membuat perusahaan dalam rantai industri baterai lithium mengalami "roller coaster" dalam operasi mereka. Ganfeng Lithium, yang dikenal sebagai "Raja Lithium," melaporkan kerugian pada tahun 2024, menandai kerugian pertamanya sejak listing pada tahun 2010.
Sebaliknya, baterai ion natrium sangat diharapkan karena hemat biaya dan kemampuannya untuk mengatasi hambatan sumber daya. Baterai ion natrium tidak mengandung lithium atau kobalt, unsur-unsur yang penting untuk baterai daya tradisional. Selain itu, kelimpahan kerak natrium adalah 2,75%, 400 kali lipat dari lithium. BYD juga menyebutkan dalam laporan keuangannya bahwa kelimpahan sumber daya natrium global dapat secara efektif mengurangi risiko kekurangan sumber daya lithium.
Beberapa insider industri juga berkomentar, "Teknologi baterai ion natrium telah tiba pada waktu yang tepat. Dengan harga lithium karbonat yang berfluktuasi seperti roller coaster, ini telah agak meringankan tekanan pada produsen mobil."
Hu Yongsheng, Direktur Laboratorium Energi Bersih di Institut Fisika, Chinese Academy of Sciences, secara terbuka menyatakan, "Setelah baterai ion natrium mencapai produksi skala besar, mereka akan bertindak sebagai 'balancer' untuk pengembangan industri baterai lithium China, mencegah harga baterai lithium berfluktuasi sekeras sebelumnya."
Selain itu, masalah keamanan dengan baterai lithium masih bertahan. Sebelumnya, baterai lithium sangat dicari oleh perusahaan dan pasar karena kepadatan energi tinggi mereka. Sekarang, seiring dengan tingkat penetrasi NEV yang secara bertahap meningkat, masalah keamanan baterai lithium menjadi semakin menonjol.
Li Shujun menyatakan bahwa kemampuan pengisian cepat baterai ion natrium, yang memungkinkan mereka untuk diisi penuh sambil mempertahankan siklus hidup yang panjang, memberi mereka keunggulan yang jelas dibandingkan dengan baterai lithium-ion, termasuk baterai padat masa depan. BYD juga menyebutkan dalam laporan keuangannya bahwa baterai penyimpanan energi ion natriumnya menawarkan keamanan, kinerja siklus, dan biaya yang masuk akal dan terkendali yang unggul, lebih meningkatkan daya saing produknya.
Menghadapi "dilema" baterai lithium, baterai ion natrium melengkapi mereka dengan baik. Oleh karena itu, Yuan Shuai percaya bahwa pengembangan baterai ion natrium harus didekati dengan objektifitas dan rasionalitas. Di masa depan, baterai ion natrium dan baterai lithium akan hidup berdampingan dalam hubungan yang saling melengkapi dan saling menguntungkan.
Dapat dikatakan bahwa baterai ion natrium, dengan keunggulan sumber daya yang melimpah, biaya rendah, dan keamanan tinggi, dengan cepat berintegrasi ke dalam rantai industri energi baru sebagai pelengkap penting untuk baterai lithium, menyediakan jalur teknologi baru untuk transformasi energi global.
Siap Menantang Lini Baterai LFP
Melihat kembali perkembangan baterai natrium-ion di sektor otomotif, ini adalah perjalanan kemajuan yang stabil dan penyempurnaan kinerja produk.
Pada Juli 2021, CATL merilis baterai natrium-ion generasi pertama, yang dapat diterapkan pada berbagai skenario transportasi listrik, terutama unggul di wilayah bersuhu sangat dingin, dan cukup fleksibel untuk memenuhi kebutuhan aplikasi di sektor penyimpanan energi. Pada April 2023, di malam peluncuran merek Chery iCAR, CATL mengumumkan bahwa baterai natrium-ion akan debut pada model Chery.
Pada akhir 2023, model murni listrik kelas A00 pertama dengan baterai natrium-ion, JMC E200, yang dikembangkan bersama oleh Farasis Energy dan JMC New Energy, secara resmi keluar dari jalur produksi.
Pada Januari 2024, JAC Ywei secara resmi memulai pengiriman massal versi baterai natrium-ion dari "Flower Fairy" di Anqing, Anhui. Model ini dilengkapi dengan sel baterai silinder natrium-ion 32140 yang disuplai oleh HiNa Battery, dengan kapasitas sel tunggal 12Ah dan densitas energi ≥130Wh/kg, menggunakan rute teknis oksida berlapis berbasis tembaga + karbon keras.
Jadi, pada tahap apa baterai natrium-ion saat ini? Menurut pandangan Li Shujun, "Kita berada di ambang terobosan dalam industri baterai natrium-ion, dan ledakan pasar sudah dekat. Semua tergantung siapa yang dapat memberikan dorongan terakhir."
Dilaporkan bahwa BYD juga berkomitmen mengembangkan sistem kimia baru dengan umur panjang ultra, keamanan super, dan biaya sangat rendah, telah menetapkan proses produksi untuk baterai natrium-ion dan menerapkan sistem penyimpanan energi tingkat MWh, meletakkan dasar yang kuat untuk aplikasi skala besar baterai natrium-ion.
CATL tidak pernah menyerah pada pengembangan baterai natrium-ion. Ketika CATL merilis baterai natrium-ion generasi pertama pada 2021, paket baterai hibrida lithium-natrium inovatifnya juga diperkenalkan pada acara peluncuran tersebut. Pada Oktober tahun lalu, CATL merilis Baterai Super Hibrida XuanYao untuk model jarak jauh/hibrida, yang merupakan perwujudan terbaik dari komplementaritas lithium-natrium.
Teknologi integrasi sistem baterai AB lithium-natrium yang dipelopori CATL mengintegrasikan baterai natrium-ion dan lithium-ion ke dalam paket baterai yang sama, dengan baterai natrium-ion ditempatkan di zona suhu rendah dari PACK, sehingga memecahkan hambatan suhu rendah sistem dan meningkatkan jangkauan suhu rendah sebesar 5%. Ini tidak hanya mengkompensasi kekurangan densitas energi baterai natrium-ion saat ini tetapi juga memanfaatkan kinerja suhu rendahnya yang sangat baik, menciptakan solusi "1+1>2".
Saat ini, Baterai Super Hibrida XuanYao telah diterapkan pada model dari Li Auto, Avatr, Deep Blue, Changan Qiyuan, dan Neta Auto, dengan sekitar 30 model dari berbagai merek yang akan dilengkapi dengannya.
CATL lebih lanjut menyatakan bahwa terobosan dalam teknologi baterai natrium-ion generasi kedua diharapkan membawa variabel kompetitif baru ke industri energi baru.
Wu Kai, Kepala Ilmuwan di CATL, sebelumnya menyatakan bahwa baterai natrium-ion generasi kedua telah dikembangkan dan mampu beroperasi normal di lingkungan yang sangat dingin. Wu Kai juga menyebutkan bahwa baterai natrium-ion generasi kedua diharapkan diluncurkan pada 2025, dengan kemampuan untuk melepaskan daya secara normal pada suhu serendah -40°C, kinerja terobosan yang menjadikannya menjanjikan untuk aplikasi skala besar di wilayah yang sangat dingin.
Saat ini, baterai LFP umumnya memiliki densitas energi 120-180Wh/kg. Mengingat tujuan yang ditetapkan oleh Robin Zeng pada peluncuran baterai natrium-ion generasi pertama pada 2021—untuk mengembangkan baterai natrium-ion generasi berikutnya dengan densitas energi lebih dari 200Wh/kg—dapat disimpulkan bahwa baterai natrium-ion generasi kedua CATL diharapkan dapat menyamai atau bahkan melampaui densitas energi baterai LFP. Dalam wawancara sebelumnya, Robin Zeng menyatakan keyakinannya pada produk natrium-ion generasi kedua, percaya bahwa mereka akan secara bertahap menggantikan baterai LFP pada beberapa kendaraan kecil. Rantai industri sedang bersiap untuk skala. Menurut pandangan Li Shujun, baterai natrium-ion, dengan keunggulan uniknya seperti pengisian cepat tanpa kerusakan, ketahanan suhu rendah, keamanan pelepasan daya berlebih, dan sumber daya yang melimpah, akan bekerja bersama baterai lithium-ion untuk membangun ekosistem baru "penggerak ganda dan keunggulan komplementer" dalam industri energi baru, bersama-sama mendukung impian industri China yang elektrik dan masa depan yang hijau. Dilaporkan bahwa dalam hal proses manufaktur, baterai natrium-ion dapat mencapai kompatibilitas sempurna dengan peralatan dan proses produksi baterai lithium-ion, memungkinkan pergantian jalur produksi yang cepat dan penyebaran kapasitas yang cepat. Sejak peluncuran baterai natrium-ion generasi pertama, CATL telah memulai rencana industrialisasi yang sesuai. Pada 2022, Sunwoda, bekerja sama dengan Ronbay Technology dan Institut Material Ningbo, Akademi Ilmu Pengetahuan China, bersama-sama melaksanakan proyek industrialisasi material katoda baterai natrium-ion MIIT, mempromosikan pengembangan terkoordinasi rantai industri. Pada 22 Maret, Kantor Kekayaan Intelektual Nasional mengumumkan paten material anoda baterai natrium-ion dari BTR, lebih lanjut mengoptimalkan kapasitas dan kinerja kinetik baterai natrium-ion, menambahkan terobosan lain pada teknologi baterai natrium-ion. Saat ini, kapasitas rantai industri baterai natrium-ion terus berkembang. Di Sichuan, Guangdong Yangguang Technology akan berinvestasi dalam pembangunan proyek material katoda dan baterai natrium-ion di Zona Pengembangan Ekonomi Ya'an, dengan kedua pihak menandatangani "Perjanjian Investasi Proyek Material Katoda dan Baterai Natrium-ion" pada 7 April. Dilaporkan bahwa proyek ini, yang dipimpin oleh perusahaan milik negara di bawah Yazhou Group, merencanakan total investasi sekitar 500 juta yuan, dengan fase pertama membangun jalur produksi untuk 1.000 mt material katoda natrium-ion per tahun, fase kedua membangun jalur produksi untuk 5.000 mt material katoda natrium-ion per tahun, dan fase ketiga membangun jalur produksi untuk 1 GWh baterai natrium-ion per tahun. Fase pertama diharapkan beroperasi tahun ini. Sunwoda meluncurkan baterai natrium-ion ultra-suhu rendah pada 2023, dengan densitas energi tinggi, pelepasan daya tingkat tinggi, adaptabilitas suhu ultra-rendah, dan keamanan tinggi, memenuhi kebutuhan aplikasi BEV kelas A00 hingga A dan PHEV, mendorong baterai natrium-ion ke tahap praktis. Selain itu, skenario aplikasi baterai natrium-ion secara bertahap berkembang. BYD juga optimis terhadap potensi baterai natrium-ion di pasar kendaraan roda dua. Menurut laporan sebelumnya, BYD sedang melaksanakan proyek percontohan di Shenzhen untuk aplikasi komprehensif kendaraan listrik roda dua besar berbaterai natrium-ion silinder dalam skenario pengisian dan penggantian, bertujuan mencapai integrasi cerdas kendaraan, kabinet, dan baterai. Sunwoda mempercepat produksi massal baterai natrium-ion, berencana memperkenalkannya terlebih dahulu di pasar ESS dan EV berkecepatan rendah. Perlu dicatat, baterai natrium-ion, dengan keunggulan uniknya, menyediakan opsi lain untuk pasar ESS baterai. Saat ini, dalam konteks pengembangan penyimpanan energi tipe baru secara besar-besaran, baterai natrium-ion bersinar di sektor ESS. Menurut Gasgoo, HiNa Battery telah menerapkan strategi bisnis "penggerak ganda untuk baterai daya dan baterai ESS." Pada 2023, HiNa Battery, bekerja sama dengan JAC Group, meluncurkan batch pertama kendaraan listrik berbaterai natrium-ion di dunia. Pada 2024, mereka menyelesaikan pembangunan stasiun daya ESS baterai natrium-ion 10 MWh dengan China Southern Power Grid dan stasiun daya ESS baterai natrium-ion 100 MWh dengan Datang Group, keduanya sepenuhnya terhubung ke jaringan untuk operasi komersial. Baru-baru ini, HiNa Battery berpartisipasi dalam pembangunan stasiun daya ESS pembentuk jaringan hibrida lithium-natrium terbesar di negara itu, proyek ESS baterai natrium-ion 1P (tingkat 1 jam) pertama, mempelopori model komersial partisipasi skala besar baterai natrium-ion dalam operasi jaringan komposit tingkat tinggi dan rendah, menyediakan solusi inovatif untuk stabilitas dinamis jaringan listrik di bawah akses energi baru dengan proporsi tinggi. Li Shujun menyatakan bahwa di masa depan, HiNa Battery akan terus mengeksplorasi skenario aplikasi baru untuk baterai natrium-ion berdasarkan keunggulan uniknya. Terlihat bahwa dari perspektif seluruh rantai industri, perusahaan mendorong terobosan teknologi dan industrialisasi dengan penggerak ganda, memanfaatkan kemampuan manufaktur baterai yang matang dan integrasi rantai pasokan mereka untuk mempersiapkan skala baterai natrium-ion dan merebut peluang pasar. Kesimpulan: Sementara baterai lithium terjebak dalam keterbatasan sumber daya dan masalah keamanan, teknologi baterai natrium-ion, dengan keunggulan sumber daya, daya saing biaya, dan fitur keamanannya, sedang menciptakan jalur yang berbeda. Dari baterai natrium-ion generasi kedua CATL yang melampaui ambang densitas energi 200 Wh/kg hingga pembangunan stasiun daya ESS hibrida lithium-natrium 100 MW oleh HiNa Battery, proses industrialisasi baterai natrium-ion membentuk siklus yang baik dari "terobosan teknologi-validasi skenario-ekspansi kapasitas." Baterai natrium-ion tidak bertujuan menggulingkan dinasti baterai lithium tetapi membangun ekosistem baru "penggerak ganda" sebagai pelengkap: yang pertama berfokus pada puncak densitas energi, sementara yang terakhir menargetkan keseimbangan biaya dan keamanan. Esensi iterasi teknologi ini adalah praktik nyata dari strategi sistem energi yang beragam.
