به گزارش بلومبرگ، شرکت ناترون انرژی (Natron Energy Inc.) که از پایان‌نامه دکتری کالین وسلز، بنیان‌گذار این شرکت، در سال ۲۰۱۲ به وجود آمده است، در شمار معدود شرکت‌های جهان است که باتری‌های سدیم-یونی را به‌طور انبوه تولید می‌کند و تنها شرکتی است که این کار را در ایالات متحده انجام می‌دهد. اولین کارخانه این شرکت، در هالند واقع در میشیگان، در آوریل ۲۰۲۴ با هزینه ۴۰ میلیون دلار برای بازسازی یک تأسیسات ۳۰۰ میلیون دلاری موجود افتتاح شد و مقرر شده تا پایان سال ۲۰۲۵، ۶۰۰ مگاوات باتری تولید کند که تقریباً برای تأمین انرژی یک شهر به اندازه سان‌دیگو کافی خواهد بود. این شرکت در تدارک سرمایه برای احداث یک کارخانه ۱٫۴ میلیارد دلاری در شهرستان اجکومب، کارولینای شمالی است که ظرفیت تولید خود را تقریباً ۴۰ برابر افزایش خواهد داد. وندل بروکس، مدیرعامل شرکت، به نقل از ناترون می‌گوید چنین افزایشی در تولید، برای تأمین تقاضای مشتریان خود که شامل مراکز داده و شرکت‌های رایانش ابری هستند، با در نظر داشتن نیازهای فزاینده انرژی در زمینه هوش مصنوعی، ضروری است. وی تاکید دارد که تقاضای انرژی به شدت رو به افزایش است.
به گفته اوولینا استویکو، رئیس فناوری‌های باتری و زنجیره‌های تأمین در BloombergNEF، به طور کلی، تولید باتری‌های سدیم-یونی ارزان‌تر از باتری‌های لیتیوم-یونی است و خطر اشتعال کمتری دارند. آنها در فضای یکسان انرژی کمتری نیز ذخیره می‌کنند که نقطه ضعفی برای محصولاتی مانند خودروهای برقی و تلفن‌های هوشمند محسوب می‌شود. اما برخی از بخش‌هایی که با سرعتی فزاینده نیازمند ذخیره‌سازی انرژی هستند، از جمله مراکز داده و دیگر محیط‌های صنعتی، حساس به حجم یا وزن باتری‌ها نیستند. این موضوع، فناوری را جذاب‌تر می‌کند: پیش‌بینی می‌شود که باتری‌های سدیم-یونی تا سال ۲۰۳۵، ۱۵ درصد از بازار ذخیره‌سازی انرژی را به خود اختصاص دهند، در حالی که این سهم در حال حاضر حدود ۱ درصد است.
عدم قطعیت در تأمین مواد مورد نیاز برای ساخت باتری‌های لیتیوم-یونی نیز به تقویت سدیم کمک کرده است. افزایش قیمت لیتیوم در سال ۲۰۲۲ باعث ایجاد هیجانی در میان سرمایه‌گذاران و استارتاپ‌ها برای جستجوی راه‌حل‌های جایگزین شد. در چین، دو غول باتری، شرکت CATL و شرکت BYD Co. هر دو شروع به توسعه باتری‌های سدیم-یونی برای ذخیره‌سازی و خودروهای برقی در همان زمان کردند. مارسل وایل، پژوهشگر در موسسه ارزیابی فناوری و تحلیل سیستم‌ها، یک مرکز تحقیقاتی مستقل آلمانی که فناوری‌های باتری را ارزیابی می‌کند معتقد است چین سعی می‌کند در تمام فناوری‌های حائز اهمیت پیشتاز باشد و دیگر کشورها سعی می‌کنند خود را با چین هماهنگ کنند. از آن زمان به بعد، قیمت لیتیوم رو به کاهش رفته که چالشی پیش روی استارتاپ‌های نوپای باتری سدیم-یونی قرار داده است. اما تحلیلگران BNEF پیش‌بینی می‌کنند که قیمت این کالا همچنان نوسان خواهد داشت.
تعرفه‌های جدید رئیس‌جمهور دونالد ترامپ بر کالاهای چینی نیز یکی دیگر از عواملی است که سرمایه‌گذاران و خریداران را به سمت سدیم می‌برد. چین بیشتر لیتیوم جهان را تصفیه می‌کند و بیشتر گرافیت، یکی از اجزای باتری‌های لیتیوم-یونی، را تولید می‌کند. اگر این کشور صادرات گرافیت را متوقف کند یا اگر دولت ترامپ به افزایش تعرفه‌ها روی گرافیت ادامه دهد، تولیدکنندگان باتری لیتیوم-یونی در سراسر جهان با مشکلات جدی مواجه خواهند شد. باتری‌های سدیم-یونی راهی برای دور زدن این زنجیره تأمین هستند: آنها اغلب از کربن سخت، که ماده‌ای بسیار فراوان‌تر و مشابه زغال است، برای الکترودهای خود استفاده می‌کنند.
به گفته اندی لیچ که در واحد ذخیره‌سازی BNEF فعالیت دارد، اشتعال‌پذیری برخی انواع باتری‌های لیتیوم-یونی نیز تمایل به جایگزین‌های ایمن‌تر را برانگیخته است. باتری‌های سدیم-یونی می‌توانند بدون اینکه شارژ داشته باشند ذخیره و نگهداری شوند تا خطر آتش‌سوزی را در مقایسه با باتری‌های مبتنی بر لیتیوم کاهش یابد.
یک مجموعه از ۱۰ بسته باتری ناترون —که در یک رک سرور استاندارد جای می‌گیرد— تقریباً به اندازه یک یخچال است و می‌تواند ۲۵۰ کیلووات انرژی ذخیره کند، که برای تأمین برق بیش از ۱۰۰ خانه در کالیفرنیا کافی به نظر می‌رسد. این چگالی انرژی کمتر از باتری‌های لیتیوم-یونی است. آنچه باتری‌های سدیم-یونی را به‌ویژه برای مراکز داده مناسب می‌کند، به گفته این شرکت، نرخ بسیار سریع تخلیه آنها است. تخلیه کامل انرژی یک باتری لیتیوم-یونی ممکن است یک ساعت به طول بیانجامد، اما در مورد باتری ناترون این کار در کمتر از دو دقیقه انجام می‌گیرد. این سرعت می‌تواند در هنگام قطع برق چالشی بحرانی به بار بیاود؛ داستانی که در شرایط آب‌وهوایی نامساعد،، احتمال وقوع بیشتری دارد. باتری‌های ناترون می‌توانند تا زمان فعال‌شدن ژنراتورهای پشتیبان، امکان ادامه فعالیت تاسیسات را فراهم آورند.
اگرچه باتری‌های ناترون در حال حاضر به‌لحاظ قیمت هم‌تراز با باتری‌های لیتیوم-یونی از نظر هزینه هستند، بروکس اذعان دارد که اگرچه زمان دقیق مشخص نیست، انتظار می‌رود زمانی که تأسیسات کارولینای شمالی این شرکت به ظرفیت کامل خود برسد، هزینه‌ها به نصف برسد. علاوه بر مراکز داده، سایر صنایع هدف ناترون از جمله پالایشگاه‌های نفت و گاز و کاربردهای نظامی مانند سیستم‌های ضدپهپاد و ضدموشکی هستند که نیاز به انفجارهای کوتاه و شدید انرژی و توانایی شارژ سریع دارند. شرکت در حال حاضر محصولات خود را به مشتریان در تمام این بخش‌ها در مقیاس کوچک و صرفا برای اعتبارسنجی ارسال کرده و انتظار دارد آن را تا پایان سه ماهه دوم شروع به فروش و بازرگانی آن کند.
باتری‌های سدیم-یونی در بازار خودروهای برقی چین نیز در حال رسیدن به جایگاهی کلیدی هستند ، جایی که خودروسازان تمرکز خود را بر مصرف‌کنندگانی قرار داده‌اند که مشروط به پرداخت قیمت پایین‌تر، مشکلی با برد کمتر ندارند. این فناوری در خودروهای برقی (EV) تولیدشده توسط شرکت Yiwei، یکی از زیرمجموعه‌های گروه JAC که توسط فولکس واگن حمایت می‌شود، یافت می‌شود که قیمت آنها به ۷۰۰۰ دلار می‌رسد و دامنه‌ای حدود ۲۳۰ کیلومتر (۱۴۳ مایل) دارند. برخی از سازندگان باتری‌های سدیم-یونی در چین هدف خود را حول ابزارهای برقی ترسیم کرده‌اند. دانشمندان پتانسیل باتری عناصر مختلف جدول تناوبی را، از جمله کلسیم، پتاسیم و منیزیم بررسی کرده‌اند و نتیجه این پژوهش از زبانیکی از محققان در زمینه باتری به نام ویل این است: «اما سدیم نزدیک‌ترین سیستم به واقعاً داشتن یک پیشرفت در بازار است».
این بدان معنا نیست که این فناوری به اندازه لیتیوم فراگیر خواهد شد. مینگ لانگ هی، دانشمند ارشد در مرکز تحقیقات شرکت ABB در سوئیس که در استارتاپ‌های باتری سدیم-یونی از جمله ناترون سرمایه‌گذاری کرده است، پیش‌بینی نمی‌کند که این فناوری روزی بر بازار مسلط شود. او آینده‌ای را در ذهن دارد که در آن محصولاتی باتری شرکت ناترون برای مراکز داده و بازارهای خاص دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که ترکیب‌های شیمیایی با چگالی انرژی بالاتر، مانند لیتیوم آهن فسفات، برای خودروهای برقی یا تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شوند. انواع دیگر ممکن است همچنان سهم بازار لیتیوم-یونی را در برخی کاربردهای خاص از بین ببرند: از باتری‌های آهن-هوا برای ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی گرفته تا باتری‌های حرارتی برای مصرف خانگی. مینگ لانگ هی در ادامه اذعان دارد:من فکر نمی‌کنم یک فناوری مجزا برای باتری، یکی برای شیمی سلول، وجود داشته باشد که برای همه امور کاربرد داشته باشد.
منبع: bloomberg
