Baterai sodium-ion kembali menjadi primadona di pasar modal.
Selama sebulan terakhir, beberapa startup baterai sodium-ion telah mendapatkan pendanaan baru.
Pada Desember 2024, pengembang teknologi baterai sodium-ion Yingo Technology mengumumkan penyelesaian pendanaan putaran Pre-A hampir 100 juta yuan, dipimpin oleh IDG Capital, dengan investasi bersama dari Xianghe Capital dan modal milik negara setempat, serta pendanaan tambahan dari pemegang saham yang sudah ada, Lightspeed China Partners. Pendanaan ini memberikan dukungan finansial yang kuat untuk inovasi berkelanjutan dan ekspansi kapasitas Yingo Technology dalam siklus baru.
Pada bulan yang sama, Zhongna Energy mengumumkan penyelesaian pendanaan putaran A1 hampir 100 juta yuan, yang diinvestasikan bersama oleh Zhonghe Investment dan Huanghai Financial Holdings, dengan putaran A2 yang hampir selesai.
Pada Januari 2025, Qingna Technology mengumumkan bahwa mereka baru saja mendapatkan lebih dari 100 juta yuan dalam pendanaan putaran Pre-A, dipimpin oleh Yunhe Fangyuan, dengan Kaiyi Capital berpartisipasi sebagai salah satu penasihat keuangan utama. Dana tersebut akan digunakan terutama untuk membangun jalur produksi massal baterai sodium-ion silinder besar 2GWh di Guangde, Anhui, serta untuk investasi R&D dan operasional.
Menurut perkiraan dari "White Paper on the Development of the Sodium-Ion Battery Industry in China (2022)" yang dirilis bersama oleh EVTank, Yiwei Economic Research Institute, dan China Battery Industry Research Institute, dengan mempertimbangkan permintaan baterai di berbagai skenario aplikasi potensial, ruang pasar teoretis untuk baterai sodium-ion dapat mencapai 369,5 GWh pada 2026, dengan ukuran pasar teoretis sekitar 150 miliar yuan.
Menghadapi pasar bernilai triliunan yuan di masa depan, para ahli industri optimis.
Zhang Yi, CEO dan Analis Utama iiMedia Research, mengatakan kepada Gasgoo Auto bahwa di masa depan, baterai sodium-ion dapat mengatasi tantangan terkait skenario aplikasi dan skalabilitas, dengan peluang untuk mengatasi kekurangannya melalui inovasi teknologi dalam waktu yang relatif singkat.
Pernah Mengalami Kemunduran
Sebelum mendapatkan perhatian modal, baterai sodium-ion mengalami perjalanan dari kemunduran hingga perkembangan yang berkembang pesat.
Baterai sodium-ion adalah jenis baterai isi ulang yang beroperasi melalui pergerakan ion sodium antara katoda dan anoda, mirip dengan prinsip kerja baterai lithium-ion. Mereka terutama digunakan pada kendaraan listrik berkecepatan rendah, forklift listrik, ESS stasiun basis 5G, ESS rumah tangga, dan ESS skala besar.
China memiliki tiga keunggulan utama dalam mengembangkan baterai sodium-ion: pertama, cadangan sodium yang melimpah yang tidak dibatasi oleh sumber daya atau geografi, menawarkan keunggulan sumber daya yang signifikan dibandingkan baterai lithium-ion. Kedua, tingkat keamanan yang tinggi. Selama pengujian, mereka tidak terbakar atau meledak, dan selama transportasi, mereka mengurangi risiko keselamatan. Ketiga, kinerja suhu tinggi dan rendah yang sangat baik. Data menunjukkan bahwa baterai sodium-ion mempertahankan lebih dari 90% retensi pelepasan pada suhu serendah -20°C.
Konsep baterai sodium-ion dan lithium-ion keduanya diusulkan pada tahun 1970-an, tetapi jalur perkembangannya sangat berbeda.
Pada tahun 1976, Whittingham pertama kali melaporkan reaksi interkalasi elektrokimia reversibel dari TiS2 berlapis dengan lithium dalam baterai Li//TiS2. Dia menemukan bahwa baik sodium maupun lithium dapat diinterkalasi ke dalam TiS2 dan disulfida logam transisi lainnya.
Namun, karena tegangan sirkuit terbuka yang rendah dari katoda TiS2 (sekitar 2,2V) dan ketidakstabilan yang disebabkan oleh anoda logam lithium, baterai Li//TiS2 tidak dapat dikembangkan menjadi baterai fungsional yang layak secara komersial.
Selain itu, radius ion sodium yang lebih besar dibandingkan dengan ion lithium mengakibatkan baterai sodium-ion hanya memiliki kapasitas sepersepuluh dari baterai lithium-ion ketika menggunakan bahan yang sama.
Akibatnya, para ilmuwan mengalihkan fokus mereka ke R&D baterai lithium-ion, sementara penelitian baterai sodium-ion ditunda sementara.
Berkat upaya para ilmuwan, teknologi baterai lithium-ion telah mengalami kemajuan signifikan selama 50 tahun terakhir. Pada tahun 1990, Sony menjadi yang pertama mengkomersialkan baterai lithium-ion, sementara baterai sodium-ion tetap terabaikan.
Hal ini menyebabkan penurunan tajam dalam penelitian baterai sodium-ion dari tahun 1990 hingga 2000. Selama periode yang sama, pangsa pasar baterai lithium-ion terus meningkat.
Pada tahun 2010, baterai sodium-ion akhirnya mengalami titik balik. Dalam konteks revolusi energi terbarukan global, kelangkaan dan distribusi lithium yang tidak merata membuat jelas bahwa hanya mengandalkan baterai lithium-ion tidak cukup untuk transisi ke energi terelektrifikasi.
Karena bahan katoda dan anoda untuk baterai sodium-ion melimpah di Bumi, baterai sodium-ion kembali menjadi sorotan industri.
Sejak tahun 2010, gelombang R&D baterai sodium-ion dimulai di industri. Dari tahun 2010 hingga 2020, penelitian terkait baterai sodium-ion mengalami pertumbuhan eksplosif, dengan peningkatan signifikan dalam makalah akademik dan paten.
Sejumlah besar perusahaan juga mulai berinvestasi dalam penelitian baterai sodium-ion, membuka era baru perkembangan yang berkembang pesat. Dengan masuknya perusahaan domestik seperti CATL, HiNa Battery, Na Innovation Energy, Ronbay Technology, dan Sunwoda, serta perusahaan internasional seperti Natron Energy dan Faradion, komersialisasi skala besar baterai sodium-ion semakin dipercepat.
Mengapa Popularitasnya Kembali?
Popularitas sektor baterai sodium-ion bukanlah hal baru; ini telah mendapatkan perhatian bertahun-tahun yang lalu.
Pada tahun 2021, CATL merilis baterai sodium-ion generasi pertamanya, bersama dengan paket baterai hibrida lithium-sodium. Menurut rencana CATL, industrialisasi baterai sodium-ion telah dimulai, dengan rantai industri dasar diharapkan terbentuk pada tahun 2023.
Pada April 2022, startup baterai sodium-ion HiNa Battery mengalami perubahan bisnis, menambahkan institusi terkemuka seperti Hubble Investment milik Huawei, Haisong Capital, dan Poly Capital sebagai pemegang saham. Modal terdaftar perusahaan juga meningkat menjadi sekitar 30,95 juta yuan.
Pada Juni 2023, East Group mengumumkan rencana untuk berinvestasi bersama dengan platform kepemilikan saham karyawan untuk mendirikan perusahaan proyek baterai sodium-ion. Pada bulan yang sama, Zhongbei New Energy mengumumkan produksi massal baterai sodium-ion silinder besar kelas otomotif pertamanya dan menandatangani perjanjian kerja sama strategis dengan HiNa Battery dan perusahaan lain di sektor baterai sodium-ion.
Mengapa pasar modal kembali menyukai baterai sodium-ion?
Sepanjang tahun 2024, harga lithium domestik mulai stabil. Pada awal 2024, harga lithium karbonat mulai menurun perlahan dari 97.000 yuan/mt. Pada pertengahan hingga akhir Maret, harga sempat naik menjadi 113.000 yuan/mt tetapi segera kembali turun secara bertahap ke sekitar 72.500 yuan/mt. Pada 24 Desember, lithium karbonat kelas baterai tercatat seharga 75.000 yuan/mt, naik 250 yuan/mt dibandingkan bulan sebelumnya.
Di sisi lain, permintaan bahan baku seperti lithium karbonat di pasar otomotif terus meningkat. Menurut data dari Asosiasi Mobil Penumpang China, dari 1 hingga 12 Januari 2025, penjualan ritel di pasar mobil penumpang domestik menurun baik secara bulanan maupun tahunan, tetapi penjualan ritel NEV masih mencatat pertumbuhan tahunan sebesar 8%, dengan tingkat penetrasi mencapai 38,6%. Momentum pertumbuhan pasar NEV tetap kuat.
Selain itu, cadangan bahan baku yang melimpah untuk baterai sodium-ion akan semakin meningkatkan rantai industri tertutup.
Zhang Yi menunjukkan bahwa alasan utama lain baterai sodium-ion disukai oleh modal adalah keberadaan sodium yang melimpah dan beragam bentuknya di Bumi, membuat ion sodium sangat mudah diekstraksi. Ini merupakan keunggulan signifikan dalam bahan baku untuk masa depan.
Menurut data dari Guojin Securities Research Institute, hingga tahun 2020, hampir 60% sumber daya lithium yang terbukti di dunia terkonsentrasi di Amerika Selatan dan Oseania. Meskipun China menempati peringkat keenam secara global dalam cadangan sumber daya lithium, itu tidak dapat memenuhi permintaan pasar domestik yang besar.
Dibandingkan dengan kelimpahan lithium di kerak bumi sebesar 0,0065%, kelimpahan sodium di kerak bumi mencapai 2,5%. Tidak hanya merupakan elemen keenam yang paling melimpah di kerak bumi, tetapi juga tersebar merata secara global, membuat harganya kurang rentan terhadap fluktuasi permintaan pasar.
"Dalam hal skalabilitas dan popularisasi industri baterai, baterai lithium relatif lebih mainstream, dengan keunggulan yang jelas seperti industrialisasi skala besar yang lebih awal dan rantai industri yang lebih matang. Namun, rantai industri sodium saat ini kurang berkembang, menyebabkan biaya bahan baku lebih rendah tetapi biaya pemrosesan lebih tinggi untuk aplikasinya. Perusahaan-perusahaan yang baru saja mendapatkan pendanaan ini akan menggunakan modal untuk lebih meningkatkan rantai industrialisasi di masa depan," tambah Zhang Yi.
Dua Tantangan Utama Masih Ada
Saat ini, ada tiga jalur teknis untuk baterai sodium-ion, yang dibedakan terutama oleh bahan katoda yang digunakan.
Yang pertama menggunakan bahan katoda tipe polianion, yang menawarkan pengisian cepat dan umur siklus panjang tetapi relatif mahal.
Yang kedua melibatkan bahan katoda baterai sodium-ion tipe Prussian blue, yang memiliki kepadatan energi lebih tinggi tetapi lebih sulit disintesis. Beberapa perusahaan sudah bekerja pada jalur ini. CATL menggunakan sistem ini, dan Guohai Securities percaya ada ruang signifikan untuk pengurangan biaya dalam pemrosesan analog Prussian blue.
Yang ketiga melibatkan bahan oksida berlapis, tetapi bahan katoda ini mengandung nikel dan kobalt, membuatnya relatif mahal. HiNa Battery telah menemukan bahwa tembaga dapat mereplikasi kinerja nikel dan kobalt, dengan biaya tembaga setengah dari nikel dan seperempat dari kobalt, yang mengarah pada pengembangan bahan katoda oksida berlapis sodium-ion berbasis tembaga.
Biaya bahan anoda baterai sodium-ion relatif tinggi, terutama karena biaya tinggi bahan karbon keras. Menurut laporan analis di Guohai Securities, biaya bahan karbon amorf domestik sekitar 80.000-200.000 yuan/mt, menghadirkan hambatan industri yang tinggi. Selain itu, Great Power Energy menyatakan di platform interaksi investornya bahwa baterai sodium-ion tidak memiliki keunggulan biaya signifikan dibandingkan baterai lithium-ion, terutama karena biaya tinggi bahan anoda karbon keras.
Biaya tinggi bahan anoda berarti baterai natrium-ion tidak memiliki keunggulan biaya keseluruhan yang jelas dibandingkan baterai lithium-ion.
Wang Zixuan, Ketua Zhejiang Qingna, menghitung bahwa ketika harga litium karbonat mencapai 200 ribu yuan/mt, baterai natrium-ion memiliki keunggulan biaya marginal sebesar 24%; pada 100 ribu yuan/mt, keunggulan turun menjadi 12%; dan jika harga litium karbonat kembali ke 50 ribu yuan/mt, keunggulan biaya marginal baterai natrium-ion hanya 5%.
Dalam hal densitas energi, baterai natrium-ion masih memiliki ruang signifikan untuk peningkatan teknologi. Saat ini, baterai natrium-ion generasi kedua CATL bertujuan mencapai densitas energi lebih dari 200Wh/kg, dengan produksi massal diharapkan pada 2027. Sementara itu, CATL secara resmi meluncurkan baterai 4C LFP Shenxing PLUS pada Pameran Mobil Internasional Beijing 2024, dengan densitas energi 205Wh/kg.
Zhang Yi menyatakan bahwa baterai natrium-ion masih menghadapi tantangan besar, seperti penerapannya di sektor ESS, kemajuan industrialisasi, dan kematangan, yang semuanya memerlukan upaya R&D yang substansial. Namun, dengan memanfaatkan sumber daya yang melimpah dan keunggulan biaya bahan baku, tantangan ini dapat diatasi seiring waktu dengan peningkatan investasi R&D.
"Selain itu, keunggulan baterai natrium-ion dalam kinerja suhu rendah dan fleksibilitas di berbagai skenario aplikasi dapat membawa lebih banyak inovasi ke pasar," tambah Zhang Yi.
Hanya Pasar "Favorit" Tambahan?
Meskipun para pelaku industri optimis terhadap prospek komersial baterai natrium-ion, sebagian besar model mobil yang dilengkapi dengan baterai natrium-ion saat ini adalah EV murni mikro, serta model dengan jangkauan diperpanjang dan hibrida.
Pada April 2023, Chery Automobile mengumumkan bahwa baterai natrium-ion CATL akan debut pada model mobil Chery. Pada Desember 2023, HiNa Battery mengumumkan bahwa versi baterai natrium-ion dari Hua Xianzi EV, yang diluncurkan bersama dengan JAC Yiwei, telah keluar dari jalur produksi, dengan pengiriman massal diharapkan dimulai pada Januari 2024. Ini menandai kendaraan baterai natrium-ion pertama di dunia yang diproduksi secara massal. Pada bulan yang sama, model mobil listrik murni kelas A00 pertama dengan baterai natrium-ion, yang diluncurkan bersama oleh Farasis Energy dan JMC Group NEV, secara resmi keluar dari jalur produksi.
Terlihat bahwa model mobil yang disebutkan di atas yang dilengkapi dengan baterai natrium-ion sebagian besar adalah sedan listrik murni kelas A00 (mikro) atau sedan listrik murni kelas A0 (kecil).
Saat ini, densitas energi baterai lithium ternary dapat mencapai 300Wh/kg, baterai LFP dapat mencapai sekitar 180Wh/kg, sementara baterai natrium-ion umumnya berkisar antara 90-160Wh/kg. Bahkan untuk CATL, raksasa dalam industri baterai daya, densitas energi baterai natrium-ion generasi pertamanya hanya 160Wh/kg.
Namun, baterai natrium-ion, yang saat ini tidak memiliki tempat di pasar listrik murni kelas menengah hingga atas, secara tak terduga menjadi sangat diminati di pasar jangkauan diperpanjang dan hibrida. Kombinasi "hibrida" antara litium dan natrium diperkirakan menjadi arah pengembangan penting untuk baterai natrium-ion di masa depan.
Pada Oktober 2024, CATL secara resmi merilis Baterai Super Hibrida Xiaoyao. Menurut CATL, ini adalah baterai hibrida pertama di dunia dengan jangkauan berkendara listrik murni lebih dari 400 kilometer dan kemampuan pengisian ultra-cepat 4C.
Perlu dicatat bahwa CATL telah menerapkan teknologi baterai natrium-ion pada Baterai Super Hibrida Xiaoyao. Untuk lebih meningkatkan kinerja suhu rendah baterai Xiaoyao, CATL telah melakukan tiga inovasi teknologi seputar teknologi baterai natrium-ion.
Pertama, dengan memanfaatkan teknologi integrasi sistem baterai AB yang inovatif dari CATL, paket baterai Xiaoyao mengintegrasikan baterai natrium-ion dan baterai lithium-ion dalam proporsi dan pengaturan tertentu melalui koneksi hibrida, seri, dan paralel, mencapai peningkatan jangkauan berkendara suhu rendah sebesar 5%.
Kedua, CATL menggunakan baterai natrium-ion sebagai tolok ukur pemantauan SOC untuk sistem baterai AB guna membantu mengkalibrasi pengisian baterai lithium-ion, meningkatkan akurasi kontrol sistem secara keseluruhan sebesar 30% dan menambah lebih dari 10 km pada jangkauan berkendara listrik murni.
Ketiga, untuk mengatasi masalah manajemen partisi yang ditargetkan untuk sistem material yang berbeda dalam paket baterai yang sama di bawah kondisi suhu rendah, CATL mengembangkan teknologi BMS perhitungan daya presisi rentang suhu penuh. Teknologi ini memungkinkan manajemen partisi yang ditargetkan untuk sistem kimia yang berbeda dalam semua skenario cuaca, secara efektif menyelesaikan masalah seperti distorsi prediksi daya atau penurunan kinerja dalam lingkungan suhu tinggi dan rendah yang ekstrem.
"Saat ini, Baterai Super Hibrida Xiaoyao telah diterapkan pada merek-merek termasuk Li Auto, Avatr, Deepal, Qiyuan, dan Neta," kata Gao Huan, Chief Technology Officer Divisi Kendaraan Penumpang Domestik CATL. Diperkirakan pada 2025, hampir 30 model hibrida, termasuk dari Geely, Chery, GAC, dan VOYAH, akan dilengkapi dengan Baterai Super Hibrida Xiaoyao dari CATL.
Zhang Yi menganalisis bahwa meskipun kinerja penyimpanan energi baterai natrium-ion terbatas, model yang dipasang saat ini sebagian besar adalah mobil listrik murni mikro, serta beberapa model jangkauan diperpanjang dan hibrida. Namun, hingga batas tertentu, ini juga mengkompensasi kekurangan, termasuk dalam penyimpanan energi dan kematangan dukungan rantai industri. Oleh karena itu, secara teori, apakah baterai natrium-ion dapat beradaptasi dengan berbagai model mobil dan skenario aplikasi di masa depan, saya percaya ada potensinya.
