Natrium-akut voivat tarjota halvemman ja kestävämmän vaihtoehdon litium-ioniakuille, mutta merkittäviä teknologisia läpimurtoja tarvitaan ennen kuin ne voivat saavuttaa markkinoiden kilpailukyvyn, kertoo Stanfordin yliopiston johtama tutkimus.
Natrium-akut ovat nousseet lupaavaksi vaihtoehdoksi litium-ioniakuille, jotka hallitsevat nykyisin noin 50 miljardin dollarin vuosittaista akkumarkkinaa. Litiumin hinnan nousut ja toimitusketjun haasteet – erityisesti COVID-pandemian aikana – ovat kiihdyttäneet kiinnostusta natriumin hyödyntämiseen, koska se on edullinen ja yleinen alkuaine.
Vaikka natrium-akut tarjoavat merkittäviä etuja, kuten vakaamman toimitusketjun ja mahdollisesti alhaisemmat raaka-ainekustannukset, niiden energiatäyteläisyys (energian määrä painoa kohden) jää litium-akkujen tasosta. Tämä nostaa niiden energiayksikkökohtaisia kustannuksia, mikä rajoittaa kaupallista käyttöä.
Stanfordin yliopiston STEER-ohjelman (Stanford Technology Evaluation for Energy Resilience) tutkimus korostaa, että natrium-akkuteknologian kehitys vaatii ennen kaikkea uusia innovaatioita. Akustojen energiantäyteläisyyden kasvattaminen ilman kriittisiä metalleja, kuten nikkeliä, on ratkaiseva askel. Tutkimuksessa arvioitiin yli 6 000 skenaariota, joissa kartoitettiin, miten natrium-akkujen kilpailukykyä voitaisiin parantaa.
- Vaikka litium-akkujen hinnat ovat laskeneet pitkään, vuoden 2022 hinnannousu herätti huolta litiumin riippuvuudesta. Natrium-akut ovat lupaavin vaihtoehto, mutta niiden kehitys vaatii muutakin kuin pelkkää tuotannon kasvattamista – tarvitsemme merkittäviä teknologisia läpimurtoja, sanoo tutkimuksen pääkirjoittaja Adrian Yao.
Tutkimus osoitti myös, että markkinoiden ja toimitusketjujen olosuhteet vaikuttavat merkittävästi natrium-akkujen mahdollisuuksiin kilpailla litiumin kanssa. Esimerkiksi Kiinan vuoden 2024 lopulla asettamat grafiitin vientirajoitukset ovat korostaneet toimitusketjujen monipuolistamisen tarvetta.
Jos litiumin hinnat pysyvät historiallisen alhaisina, natrium-akkujen mahdollisuudet nousta kaupallisesti kilpailukykyiseksi kapenevat.
- Natrium-akkujen menestys ei ole pelkästään hintakysymys. Akkujen järjestelmätason ominaisuudet – kuten turvallisuus ja soveltuvuus sähköajoneuvoihin tai sähköverkkoihin – ovat ratkaisevia. Tulemme laajentamaan tutkimustamme myös näihin tekijöihin, Yao painotti.
Virtaamamittaus on monissa laitteissa kriittinen mutta usein ongelmallinen toiminto. Perinteiset mekaaniset anturit kuluvat ja jäävät sokeiksi pienille virtausnopeuksille. Ultraäänitekniikkaan perustuvat valmiit moduulit tarjoavat nyt tarkan, huoltovapaan ja helposti integroitavan vaihtoehdon niin kuluttaja- kuin teollisuussovelluksiin.