Rewolucja w świecie energii: jak Chiny chcą zastąpić lit sodem
Wojciech Kamiński
Chiny ponownie zmieniają globalny rynek energii. Największy producent baterii na świecie – CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited) – rozwija technologię, która może przedefiniować przyszłość elektromobilności i magazynowania energii.
Akumulatory sodowo-jonowe mają być tańsze, bardziej ekologiczne i odporniejsze niż tradycyjne baterie litowo-jonowe. Czy to początek końca ery litu?
Obraz: catl.com
Spis treści:
1. Narodziny alternatywy – czym są baterie sodowo-jonowe
2. Przewaga sodu nad litem
3. CATL i chińska strategia technologiczna
4. Zastosowania: od samochodów po sieci energetyczne
5. Globalne skutki i perspektywy rozwoju
Światowa gospodarka coraz szybciej przechodzi na zieloną energię. Jednak rozwój elektromobilności i OZE ujawnia coraz większe ograniczenia surowcowe – przede wszystkim w dostępie do litu. W tej sytuacji Chiny, lider rynku baterii, postanowiły pójść o krok dalej. Firma CATL, dostawca ogniw dla Tesli, BMW czy Volkswagena, opracowała pierwsze na świecie komercyjne baterie sodowo-jonowe, które już wkraczają do przemysłu i transportu.
Narodziny alternatywy – czym są baterie sodowo-jonowe
Baterie sodowo-jonowe działają podobnie jak litowo-jonowe: energia magazynowana jest w postaci jonów przemieszczających się między anodą a katodą. Różnica tkwi w pierwiastku – zamiast litu stosuje się sód, który jest znacznie bardziej dostępny i równomiernie rozłożony w skorupie ziemskiej. Pierwsze badania nad sodowymi ogniwami prowadzono już w latach 80., jednak dopiero postęp materiałowy ostatnich lat (m.in. w dziedzinie katod warstwowych i węglowych anod twardych) pozwolił stworzyć komercyjnie opłacalne rozwiązania.
W 2021 roku CATL zaprezentowało swoje nowatorskie ogniwa, osiągając gęstość energii do 160 Wh/kg, co wprawdzie jest niższe niż w przypadku tradycyjnych baterii litowych, ale jednocześnie wystarczające do zasilania miejskich pojazdów elektrycznych, takich jak autobusy czy samochody dostawcze, oraz do zastosowań w stacjonarnych magazynach energii. Dzięki tej technologii możliwe staje się bezpieczne, efektywne i ekonomiczne przechowywanie energii w systemach odnawialnych źródeł, co wspiera rozwój sieci energetycznych o zmiennej produkcji prądu i zwiększa niezależność od paliw kopalnych.
Przewaga sodu nad litem
Sód jest pierwiastkiem tanim, powszechnym i niewymagającym kosztownego wydobycia. Występuje w postaci soli kamiennej i morskiej – surowca, którego nie da się „zmonopolizować” przez kilka krajów, jak ma to miejsce w przypadku litu. Dzięki temu sodowo-jonowe baterie mogą obniżyć koszty produkcji nawet o 30–50% względem technologii litowo-jonowej. Kolejną zaletą jest odporność na niskie temperatury – ogniwa sodowe zachowują ponad 90% pojemności nawet przy –20°C, a uruchomienie pojazdu możliwe jest nawet w temperaturze –40°C.
Dodatkowo baterie sodowe charakteryzują się wysoką mocą ładowania, co pozwala na szybkie odzyskanie energii. Jest to szczególnie istotne w segmencie miejskich pojazdów elektrycznych i transporcie publicznym, gdzie częste zatrzymania i uruchomienia pojazdów wymagają szybkiego dostępu do pełnej pojemności akumulatora.
Kolejnym atutem tej technologii jest jej potencjał w magazynowaniu energii dla systemów odnawialnych źródeł, takich jak panele słoneczne czy farmy wiatrowe. Sodowo-jonowe ogniwa oferują nie tylko ekonomiczne i bezpieczne rozwiązanie, ale również stabilność i trwałość, które mogą wspierać rozwój sieci energetycznych o zmiennej produkcji prądu. W perspektywie globalnej ich zastosowanie może przyczynić się do ograniczenia zależności od litu i zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego.
CATL i chińska strategia technologiczna
Chiny od lat realizują politykę uniezależnienia się od importu kluczowych surowców, co sprawia, że rozwój baterii sodowo-jonowych ma dla kraju znaczenie strategiczne. CATL jest pionierem w tej dziedzinie – w 2023 roku ogłosiło uruchomienie pierwszego na świecie pełnego łańcucha dostaw baterii sodowo-jonowych w prowincji Fujian. Wbrew wcześniejszym doniesieniom, model BYD Seagull nie korzysta z tych ogniw, a pierwsze komercyjne wdrożenia technologii dotyczą współpracy z HiPhi (model Y) oraz Chery (marki iCAR i Wujang).
Rozwój baterii sodowo-jonowych wspiera także chiński rząd poprzez program „Made in China 2025”, którego celem jest uczynienie kraju liderem w dziedzinie czystych technologii. Inwestycje w tę branżę nie tylko zmniejszają zależność od importu litu, lecz także wzmacniają pozycję Chin w globalnym wyścigu technologicznym, pozwalając na rozwój elektrycznych pojazdów miejskich i stacjonarnych systemów magazynowania energii.
Zastosowania: od samochodów po sieci energetyczne
Choć pierwsze wdrożenia koncentrują się na motoryzacji, największy potencjał baterii sodowo-jonowych leży w magazynowaniu energii. Systemy te pozwalają stabilizować sieci oparte na odnawialnych źródłach energii – wiatrowej i słonecznej – gdzie naturalne wahania podaży wymagają efektywnego buforowania. Sód jest idealny do tego celu: tańszy, mniej wrażliwy na przegrzewanie i łatwiejszy w recyklingu niż lit.
W Chinach już powstają duże magazyny energii oparte na tej technologii, m.in. w prowincjach Qinghai i Shandong, które mają wspierać zarówno lokalne sieci energetyczne, jak i integrację odnawialnych źródeł na skalę krajową. Takie inwestycje pokazują, że sodowo-jonowe ogniwa stają się realną alternatywą dla tradycyjnych baterii litowo-jonowych w zastosowaniach stacjonarnych.
Druga generacja akumulatorów sodowo-jonowych CATL ma osiągnąć gęstość energii bliską 200 Wh/kg, co zbliża je do parametrów obecnych ogniw litowo-jonowych. Dzięki temu możliwe będzie dalsze rozszerzenie ich zastosowań, nie tylko w systemach magazynowania energii, lecz także w pojazdach elektrycznych o większym zasięgu. Jednocześnie technologia ta pozwala obniżyć koszty i zwiększyć bezpieczeństwo użytkowania, co czyni ją atrakcyjnym rozwiązaniem w globalnym sektorze energetycznym.
Globalne skutki i perspektywy rozwoju
Jeśli technologia sodowo-jonowa się upowszechni, może dojść do poważnych zmian w strukturze globalnego rynku surowców. Spadnie popyt na lit, kobalt i nikiel – metale o dużym śladzie środowiskowym i geopolitycznym. Zyska za to bezpieczeństwo energetyczne, bo surowce potrzebne do sodowych ogniw są dostępne praktycznie na całym świecie.
Eksperci z BloombergNEF i IEA wskazują, że sodowo-jonowe baterie mają potencjał, by stanowić uzupełnienie technologii litowej w tańszych segmentach rynku, szczególnie w krajach rozwijających się, gdzie priorytetem są niższe koszty i ograniczona dostępność rzadkich metali. Ich zdaniem ta chemia może wspierać rozwój elektromobilności i magazynowania energii w określonych zastosowaniach, choć nie zastąpi w pełni baterii litowo-jonowych na dużą skalę, dopóki gęstość energii i koszty nie osiągną konkurencyjnego poziomu.
Źródła:
1. Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL).
„CATL Unveils World’s First Generation of Sodium-Ion Batteries.” CATL Official Website, July 29, 2021.
https://www.catl.com/en/news/665.html2. CarNewsChina.
„CATL Announces Second-Generation Sodium Battery, Normal Discharge at −40 °C.” CarNewsChina, November 18, 2024.
https://carnewschina.com/2024/11/18/catl-announces-second-generation-sodium-battery-normal-discharge-at-40c/3. CarNewsChina.
„CATL Says Next-Gen Sodium-Ion Battery Supports 500 km Range, Readies for 2026 Mass Production.” CarNewsChina, September 18, 2025.
https://carnewschina.com/2025/09/18/catl-says-next-gen-sodium-ion-battery-supports-500-km-range-readies-for-2026-mass-production/4. CarNewsChina.
„CATL’s Naxtra Sodium-Ion Battery Passes New National Safety Standards, Ready for Mass Production.” CarNewsChina, September 8, 2025.
https://carnewschina.com/2025/09/08/catls-naxtra-sodium-ion-passes-new-national-safety-standards-ready-for-mass-production/5. CnEVPost.
„CATL Reveals Sodium-Ion, 12C Shenxing, Freevoy Dual-Power Batteries to Show Tech Muscle.” CnEVPost, April 21, 2025.
https://cnevpost.com/2025/04/21/catl-sodium-ion-12c-shenxing-freevoy-dual-power-batteries/6. South China Morning Post.
„Limitless Supply: CATL Takes EV Batteries to the Next Level with Sodium-Ion ‘Breakthrough’.” South China Morning Post, April 21, 2025.
https://www.scmp.com/business/china-business/article/3307350/chinas-catl-mass-produce-cheaper-more-efficient-sodium-ion-ev-batteries