Dorongan global untuk teknologi baterai yang lebih berkelanjutan dan hemat biaya mendorong meningkatnya minat terhadap baterai natrium-ion (Na-ion). Dengan bahan baku yang melimpah dan kinerja yang menjanjikan untuk aplikasi spesifik, baterai natrium dapat melengkapi atau bahkan menggantikan sebagian baterai litium-ion dalam waktu dekat.
Mengapa Baterai Sodium-Ion?
Baterai litium-ion mendominasi pasar saat ini, tetapi mengandalkan material langka dan mahal seperti litium, kobalt, dan nikel. Di sisi lain, natrium jauh lebih melimpah dan murah. Kelimpahan ini membuat baterai natrium-ion sangat menarik untuk aplikasi skala besar, seperti penyimpanan stasioner dan kendaraan listrik (EV) tingkat pemula.
Perkembangan Terbaru
Pada tahun 2023, produsen baterai besar Tiongkok CATL diperkenalkan Naxtra, merek baterai natrium-ionnya. Baterai ini dapat diisi daya hingga 80% hanya dalam 15 menit pada suhu ruangan, dan mempertahankan kinerja yang sangat baik di lingkungan bersuhu rendah. Perusahaan lain, seperti HiNa Battery dan Farasis Energy, juga aktif mengembangkan teknologi natrium-ion.
Natrium vs Litium: Perbedaan Utama
Fitur | Ion Natrium | Litium-Ion |
---|---|---|
Ketersediaan Bahan Baku | Berlimpah, biaya rendah | Langka, lebih mahal |
Kepadatan Energi | Lebih rendah (~140 Wh/kg) | Lebih Tinggi (~250 Wh/kg) |
Biaya | ~30% lebih murah | Lebih tinggi karena litium dan kobalt |
Kinerja Suhu Rendah | Performa yang lebih baik | Mungkin mengalami degradasi secara signifikan |
Ketersediaan Komersial | Muncul, penggunaan terbatas | Diadopsi secara luas |
Perusahaan yang Memproduksi Baterai Sodium-Ion
Beberapa perusahaan dan produsen baterai inovatif berinvestasi besar-besaran dalam teknologi baterai natrium-ion. Berikut adalah beberapa pemain terkemuka yang memimpin pengembangan dan komersialisasinya:
- CATL (Kontemporer Amperex Technology Co. Limited) – Raksasa baterai Tiongkok memperkenalkan Naxtra Baterai ion natrium, ditujukan untuk pasar kendaraan listrik dan penyimpanan energi. Produksi massal diharapkan segera.
- Baterai HiNa – Pelopor teknologi baterai ion natrium yang berbasis di Tiongkok, dengan fokus pada aplikasi komersial untuk kendaraan roda dua, bus listrik, dan sistem penyimpanan.
- Faradion – Perusahaan yang berbasis di Inggris yang diakuisisi oleh Reliance Industries, yang mengkhususkan diri dalam kimia ion natrium non-air dan menyasar sektor stasioner dan transportasi.
- Altris – Perusahaan rintisan Swedia yang mengembangkan baterai natrium-ion inovatif menggunakan besi dan mangan, yang dirancang untuk keberlanjutan dan penyimpanan jaringan.
- Tiamat – Perusahaan Prancis yang berfokus pada sel ion natrium berdaya tinggi, khususnya cocok untuk aplikasi pengisian cepat dan peralatan industri.
Timeline Industrialisasi Baterai Natrium-Ion
Baterai ion natrium menunjukkan harapan, terutama dalam sistem penyimpanan energi, tetapi jalan menuju adopsi skala besar masih menghadapi kendala teknis dan manufaktur.
Performa & Siklus Hidup
Salah satu tantangan utama terletak pada peningkatan siklus hidupBaterai natrium-ion saat ini telah menunjukkan hingga 5.000 siklus pengisian-pengosongan, yang mengesankan namun masih tertinggal dari industri komersial litium besi fosfat (LiFePO₄) baterai yang biasanya mencapai 8.000–10.000 siklusAgar baterai natrium-ion dapat memainkan peran dominan dalam penyimpanan energi jangka panjang, optimalisasi lebih lanjut dalam hal daya tahan dan keandalan sangatlah penting.
Kompatibilitas Rantai Industri
Di sisi positifnya, proses pembuatan baterai natrium-ion Sebagian besar kompatibel dengan infrastruktur baterai litium-ion yang ada. Sebagian besar peralatan dan langkah produksi—seperti pelapisan elektroda, perakitan sel, dan pembentukan—dapat digunakan kembali dengan perubahan minimal. Kompatibilitas ini memungkinkan penskalaan kapasitas yang relatif cepat.
Namun, bahan baku utama seperti anoda, katoda, pemisah, elektrolit, dan pengumpul arus didasarkan pada kimia yang berbeda dan harus direkayasa ulang untuk sistem ion natrium. Hal ini memerlukan pengembangan rantai pasokan material hulu baru, yang mungkin memerlukan waktu untuk matang.
Produksi Massal dan Daya Saing Biaya
Seperti teknologi baru lainnya, baterai natrium-ion harus mengatasi hambatan produksi tahap awal. Meskipun sodium lebih melimpah dan lebih murah dibandingkan litium, total biaya hanya akan turun secara signifikan setelah produksi massal menjadi stabil dan rantai pasokan hingga saat itu, baterai berbasis litium mungkin masih memiliki keunggulan harga-kinerja dalam banyak aplikasi.
Potensi Aplikasi Baterai Natrium-ion
Baterai natrium-ion, dengan efisiensi biaya dan fitur keamanannya yang ditingkatkan, menunjukkan potensi besar dalam berbagai aplikasi di mana baterai litium-ion mungkin kurang ideal. Kepadatan energinya yang lebih rendah membatasi penggunaan pada kendaraan listrik berperforma tinggi, tetapi baterai ini unggul dalam bidang-bidang seperti sistem penyimpanan energi skala besar, catu daya cadangan, dan kendaraan listrik berkecepatan sedang.
Salah satu bidang yang sangat menjanjikan adalah sistem catu daya tak terputus, di mana cadangan baterai yang andal dan aman sangat penting. Baterai natrium-ion dapat menjadi alternatif yang ekonomis dan lebih aman dalam baterai catu daya tak terputus aplikasi, membantu melindungi perangkat elektronik sensitif dan pusat data dari gangguan daya tanpa risiko yang terkait dengan pelarian termal baterai lithium.
Aplikasi lainnya mencakup penyimpanan energi terbarukan, stabilisasi jaringan, dan penggunaan dalam solusi daya di luar jaringan, di mana biaya dan keselamatan lebih diutamakan daripada kepadatan energi yang tinggi.
Aplikasi dan Outlook
Baterai natrium-ion kemungkinan besar tidak akan menggantikan baterai litium-ion di semua sektor karena kepadatan energinya yang lebih rendah. Namun, untuk sistem penyimpanan energi, sepeda listrik, kendaraan roda dua dan tiga listrik, serta kendaraan listrik murah, baterai natrium-ion menawarkan pilihan yang terjangkau dan berkelanjutan. Seiring dengan peningkatan skala produksi dan kematangan teknologi, baterai natrium-ion kemungkinan akan memainkan peran penting dalam pasar penyimpanan energi yang terdiversifikasi.