Neue Industrietechnologie: Natrium-Batterien könnten Preise drastisch senken
Die weltweite Batteriebranche steht vor einem möglichen technologischen Wendepunkt. Der chinesische Marktführer CATL investiert massiv in natriumbasierte Energiespeicher und hat im Frühjahr eine neue Generation seiner Natrium-Batterien namens Naxtra vorgestellt. Die Massenproduktion soll im Dezember starten. Fachleute sehen darin ein Signal, dass die Branche vor einem grundlegenden Umbruch steht. Auch das chinesische Unternehmen Guangde Quinga Technology baut seine Kapazitäten aus. In der Provinz Sichuan entsteht eine neue Fabrik für Natrium-Batterien mit einer geplanten Jahreskapazität von 20 Gigawattstunden. Das Investitionsvolumen umfasst sechs Milliarden Yuan, umgerechnet etwa 720 Millionen Euro. Guangde Quinga produziert bereits Natrium-Batterien im Umfang von 200 Megawattstunden pro Jahr. Das gilt in der Branche als nahezu massentaugliche Fertigung. Viele Unternehmen bewerten diese Investitionen als Beleg für den Übergang zur Natrium-Ionen-Technologie. Diese Batterien benötigen keine schwer verfügbaren Rohstoffe wie Lithium oder Kobalt. Dadurch sinken die Kosten, und Lieferketten werden weniger anfällig.
Warum Natrium-Batterien die Kosten im Energiesektor verändern könnten
Natrium kommt 50 bis 100 mal häufiger vor als Lithium. Dadurch reduzieren sich die Rohstoffkosten erheblich. Auch beim Einsatz in kalten Regionen bieten Natrium-Batterien Vorteile, da das Laden bei niedrigen Temperaturen einfacher funktioniert. Die Zellen gelten als widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse, erhitzen sich nicht und erreichen eine ähnlich lange Lebensdauer wie Lithium-Batterien. Da sie mit höheren Spannungen arbeiten, können beide Elektroden aus Aluminium bestehen. Kupfer wird nicht mehr benötigt. Das macht die Batterien leichter und billiger. Die Abhängigkeit vom knappen Kupfer gilt bislang als Flaschenhals der Elektromobilität. Analysten erwarten drastische Preissenkungen. Bei natriumbasierten Batterien aus der neuen CATL-Produktion könnte der Preis um bis zu 90 Prozent fallen. Damit würden die Zellen nur noch zehn Dollar je Kilowattstunde kosten. Kann ein solcher Wert realistisch sein?
Robert Dominko vom slowenischen Chemieinstitut hält das für möglich. Die derzeitigen Kosten für Lithium-Eisenphosphat-Batterien auf dem chinesischen Markt liegen bei rund 25 Dollar je Kilowattstunde. Die Hersteller erzielen damit weiterhin Gewinne. Dominko verweist auf die chemische Struktur der neuen Technik. Natrium-Batterien kommen ohne Kupfer aus. Nickel werde entweder gar nicht oder nur in geringen Mengen verwendet. Auch Kobalt spiele keine Rolle. Zudem nutzen Hersteller inzwischen andere kohlenstoffbasierte Materialien, die deutlich günstiger sein könnten als Graphit. Ein weiterer Kostenfaktor ist der Preisunterschied zwischen Lithiumcarbonat und Natriumcarbonat, den zentralen Ausgangsstoffen der positiven Elektrode. Natriumcarbonat ist ein weit verbreitetes Industriematerial, das unter anderem in Reinigungsmitteln, Glas und chemischen Produkten zum Einsatz kommt.
Langfristiges Potenzial, kurzfristige Grenzen: Warum Natrium-Kosten erst mit Skalierung fallen
Nicht alle Experten teilen den Optimismus. Manche verweisen darauf, dass die oft genannten zehn Dollar je Kilowattstunde lediglich die Rohstoffkosten darstellen. Die eigentlichen Herstellungskosten einer Zelle lägen derzeit zwischen 40 und 80 Dollar. Das sei etwa 20 Prozent weniger als bei Lithium-Eisenphosphat-Batterien, die zwischen siebzig und 100 Dollar pro Kilowattstunde kosten. Mit wachsender Produktionsmenge dürften die Natrium-Kosten weiter sinken. CATL plant, den Output bis zum Jahr 2030 auf 100 Gigawattstunden pro Jahr zu erhöhen. Zugleich wächst jedoch die Lithium-Eisenphosphat-Produktion ebenfalls sehr schnell.
Für komplette Batteriepakete, die als stationäre Speicher oder in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden können, liegen die Produktionskosten derzeit bei rund 50 Dollar pro Kilowattstunde. Die Zielmarke für Zellen liegt langfristig bei zehn bis 19 Dollar pro Kilowattstunde. Damit würden Natrium-Batterien zu einer ernsthaften Alternative für Lithium-Technologien.
Welche Rolle Natrium-Batterien in Europa und Deutschland spielen könnten
Eine gemeinsame Analyse des Fraunhofer-Instituts FFB und der Universität Münster kommt zu dem Schluss, dass Natrium-Ionen-Batterien kurz vor dem industriellen Durchbruch stehen. Sie seien günstiger, umweltfreundlicher und besonders geeignet für Anwendungen, die keine extrem hohe Energiedichte benötigen. Studien erwarten, dass die Jahre 2026 bis 2029 zur entscheidenden Phase der Kommerzialisierung werden. Die Technologie eignet sich insbesondere für stationäre Energiespeicher und kleinere Elektrofahrzeuge. Ein weiterer Vorteil: Natrium-Batterien funktionieren problemlos bei minus 40 Grad Celsius.
CATL will unter der Marke Naxtra große Mengen für Batteriespeicher und preisgünstige Elektrofahrzeuge produzieren. Die Energiedichte der neuen Natrium-Zellen liegt bei rund 175 Wattstunden pro Kilogramm und entspricht damit etwa dem Niveau von Lithium-Eisenphosphat-Zellen. Die Zielmarke von mehr als 200 Wattstunden dürfte jedoch eine Herausforderung bleiben. Experten gehen davon aus, dass sich Natrium-Batterien zwischen 2027 und 2030 stark verbreiten. Mit der zweiten Generation der CATL-Technologie könnten 20 bis 30 Prozent der Lithium-Eisenphosphat-Akkus in Fahrzeugen mit geringerer Reichweite ersetzt werden.
Billigere Speicher, stabilere Netze: Wie Natrium-Batterien Europas Energieinfrastruktur verändern könnten
Ein aktueller Bericht zum europäischen Markt für Natrium-Batterien sieht auch in Europa ein hohes Wachstumspotenzial. Zwischen 2026 und 2029 könnten die ersten Batterien aus europäischen Fabriken stammen. Besonders aktiv ist das Konsortium Atena+, das alle Produktionsschritte – Rohstoffe, Fertigung und Recycling – innerhalb der Europäischen Union ansiedeln will. Günstigere Speicher könnten die Energieinfrastruktur grundlegend verändern. Netzbetreiber müssten weniger in neue Leitungen oder Transformatoren investieren. Stattdessen könnten sie Speicher direkt in Umspannstationen integrieren oder Mikronetze aufbauen. Das stärkt die Netzstabilität, erhöht die Energieautonomie und reduziert geopolitische Risiken. Auch Elektroautos würden profitieren. Heute kostet eine 60-Kilowattstunden-Batterie zwischen 7000 und 10.000 Euro. Natrium-Batterien der zweiten Generation dürften deutlich günstiger sein.
