CATL, ein führendes Unternehmen im Bereich Batteriesysteme, hat gestern in München sein neues Natrium-Ionen-Batteriespeichersystem (BESS) vorgestellt. Dieses System, das über 30 MWh Kapazität pro Modul verfügt, wird ab dem kommenden Jahr auch außerhalb Chinas ausgeliefert. Die Präsentation erfolgte im Rahmen der Smarter E Messe, zu der auch die Intersolar Europe und ees Europe gehören.
Die Einführung des Natrium-Ionen-Systems stellt einen wichtigen Schritt dar. Es soll eine Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien bieten, insbesondere angesichts der Herausforderungen bei der Lithium-Lieferkette und der steigenden Nachfrage nach Energiespeicherlösungen weltweit.
Wichtige Erkenntnisse
- CATL hat ein Natrium-Ionen-Batteriespeichersystem (Na-Ion BESS) mit über 30 MWh pro Modul vorgestellt.
- Globale Auslieferungen des Na-Ion BESS beginnen im Juni 2025.
- Natrium-Ionen-Batterien sollen Unsicherheiten in der Lieferkette und bei Betriebstemperaturen reduzieren.
- Das System ist für Großprojekte konzipiert und kann 1 GWh mit nur 34 Modulen realisieren.
- CATL betont die Skalierbarkeit, betriebliche Stabilität und Verfügbarkeit der neuen Technologie.
Ein neuer Weg in der Energiespeicherung
William Xu, Direktor des technischen Zentrums für Energiespeichersysteme (ESS) bei CATL, erklärte, dass das Unternehmen bisher mehr als 300 GWh Lithium-Ionen-Systeme geliefert hat. Dies macht CATL zu einem Branchenführer. Trotzdem sehen Kunden weiterhin Unsicherheiten bei der Rentabilität von Energiespeicherinvestitionen.
„Als Pionier möchten wir die nächste Generation der Energiespeicherbatterie vorstellen: die Natrium-Ionen-Batterie“, sagte William Xu. Er hob hervor, dass Natrium ein reichlich vorhandener Rohstoff ist. Dies könnte die Abhängigkeit von Lithium verringern und die Lieferkettensicherheit erhöhen.
Faktencheck
- Kapazität: Über 30 MWh pro Modul.
- Modulgewicht: 42 Tonnen.
- Projektgröße: 1 GWh kann mit nur 34 Modulen realisiert werden.
- Betriebstemperatur: Breiterer Bereich als Lithium-Ionen-Batterien.
- Zyklenfestigkeit: Bis zu 15.000 Zyklen bei 25°C, über 10.000 Zyklen bei 45°C.
Herausforderungen und Lösungen
Laut CATL gibt es drei Hauptunsicherheiten im Energiespeichermarkt. Erstens die Lieferkette und die globale Abhängigkeit von Lithium. Zweitens die unterschiedlichen technischen Anforderungen für den Betrieb in verschiedenen Regionen mit variierenden Umwelt- und Klimabedingungen. Drittens die Zyklenlebensdauer und Sicherheit der Systeme.
Das neue Natrium-Ionen-System soll diese Bedenken adressieren. Es wurde entwickelt, um in einem breiteren Temperaturbereich als Lithium-Batterien zu funktionieren. CATL bietet eine Komplettlösung, die DC-Block, Power Conversion System (PCS)-Kompatibilität und ein Energiemanagementsystem (EMS) umfasst.
„Unsere Kunden stehen immer noch vor Unsicherheiten bei der Rentabilität von Energiespeicherinvestitionen. Als Pionier möchten wir die nächste Generation der Energiespeicherbatterie vorstellen: die Natrium-Ionen-Batterie.“
William Xu, Direktor des technischen Zentrums für Energiespeichersysteme bei CATL
Skalierbarkeit und Marktreife
CATL sieht Natrium als wichtigen Baustein neben Lithium für zukünftige Großspeicherlösungen. Das Unternehmen hat bereits 300.000 Natrium-Ionen-Zellen zur Validierung produziert. Eine spezielle Natrium-Ionen-Batteriefabrik soll in Kürze in Betrieb genommen werden.
„Auf der Ebene der Lieferkette haben wir eng mit unseren Partnern zusammengearbeitet, um skalierbare Fertigungskapazitäten aufzubauen“, sagte William Xu. „Wir sind in der Lage, Zehntausende Tonnen Anoden- und Kathodenmaterial zu liefern.“
Hintergrundinformationen
Natrium-Ionen-Batterien nutzen Natrium anstelle von Lithium als Ladungsträger. Natrium ist deutlich häufiger und kostengünstiger verfügbar als Lithium. Dies macht es zu einer attraktiven Alternative, insbesondere für stationäre Energiespeichersysteme, bei denen das Gewicht eine geringere Rolle spielt als bei Elektrofahrzeugen.
Die Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien ist seit Jahren ein Forschungsschwerpunkt. CATL ist eines der ersten Unternehmen, das eine kommerziell ausgereifte Lösung für große Energiespeichersysteme auf den Markt bringt.
Globale Einführung und technische Details
Die ersten Lieferungen in China beginnen bereits im September dieses Jahres. Sie erfolgen im Rahmen einer 60 GWh-Liefervereinbarung mit dem Systemintegrator HyperStrong. Bis Ende 2026 sollen 1 GWh an Einheiten ausgeliefert werden. Globale Lieferungen starten im Juni 2025.
Amanda Xu, CTO für Energiespeicher und Präsidentin des europäischen ESS-Geschäfts bei CATL, erläuterte die technischen Merkmale des Systems. Sie betonte, dass das System auf drei Prioritäten ausgelegt wurde: Flexibilität, betriebliche Stabilität und Verfügbarkeit.
- Einfache Projektimplementierung: Die Skalierung von über 30 MWh pro Modul ermöglicht eine unkomplizierte Bereitstellung großer Projekte.
- Entkoppeltes Design: Das Design mit entkoppelten Energie- und Leistungsblöcken unterstützt Entladezeiten von 1 Stunde bis zu 8 Stunden bei voller Nennleistung.
- Fehlertoleranz: Defekte Module können isoliert und ersetzt werden, während der Rest des Systems weiterläuft.
- Spannungsregelung: Ein spezielles bidirektionales Spannungsregelungssystem löst die Herausforderung des weiten Spannungsbereichs von Na-Ionen-Batterien für PCS-Systeme.
- Kompatibilität: Das TENER-System ist mit allen gängigen PCS-Marken kompatibel.
- Intelligentes Management: Das CATL EMS ermöglicht eine genauere Echtzeit-Schätzung des Zellzustands, einschließlich des Ladezustands (SoC).
Amanda Xu hob weitere Vorteile der Technologie hervor, darunter die höhere Überladungstoleranz von Natrium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien, prädiktive Wartungsalgorithmen von CATL und einen breiten Betriebstemperaturbereich.
Langfristige Zuverlässigkeit und Validierung
Trotz aller Fortschritte bleiben grundlegende Fragen zur Skalierbarkeit und langfristigen Zuverlässigkeit von Natrium-Ionen-Systemen bestehen. Können sie über 20 Jahre oder länger zuverlässig betrieben werden?
„Das sind genau die richtigen Fragen. Unserer Branche hat es nie an beeindruckenden Laborergebnissen gefehlt. Der wahre Test ist, ob unsere Technologie Jahr für Jahr unter anspruchsvollen realen Betriebsbedingungen konstant Leistung erbringen kann.“
Amanda Xu, CTO für Energiespeicher und Präsidentin des europäischen ESS-Geschäfts bei CATL
Amanda Xu betonte, dass CATL nach über einem Jahrzehnt intensiver Entwicklung die Natrium-Ionen-Technologie zur kommerziellen Reife gebracht hat. Diese Reife basiert auf drei grundlegenden Säulen:
- Bereitschaft der Lieferkette: Sicherstellung der Materialversorgung.
- Fertigungsbereitschaft: Aufbau von Produktionskapazitäten.
- Validierung in der Praxis: Umfangreiche Tests unter realen Bedingungen.
Die Einführung dieses Großspeichersystems markiert einen Wendepunkt. Es bietet eine vielversprechende Alternative zur Lithium-Ionen-Technologie und könnte die globale Energiewende maßgeblich vorantreiben. Die ersten globalen Auslieferungen ab Mitte nächsten Jahres werden zeigen, wie sich die Technologie im breiten Einsatz bewährt.
