Какой аккумулятор выбрать: NA-ION или LI-ION? Считаем деньги

Развитие электрической малой техники (вилочные погрузчики, складские роботы, коммунальные машины, аэродромная техника, транспорт последней мили) формирует спрос не на максимальную удельную энергоемкость, а на предсказуемость, ресурс и стоимость владения. На этом фоне натрий-ионные (Na-ion) аккумуляторы – реальная альтернатива литий-ионным (Li-ion) системам в нишах с высокой цикличностью и эксплуатацией в переменных климатических условиях.
В марте 2026 года компания RUBRUKS анонсировала создание линейки батарейных модулей HVBS на базе Na-ion аккумуляторов для систем с напряжением 360 и 600 В, ориентированных, прежде всего, на электрические, гибридные транспортные средства и системы накопления энергии (ESS).
Следующий шаг в направлении интеграции Na-ion технологии в коммерческий транспорт – создание линейки батарейных модулей LVBS для систем с напряжением от 24 до 96 В, ориентированных на складскую и промышленную технику.
Сравнение технологий: ключевые параметры
∎ Удельная энергоемкость
Li-ion (LiFePO4/NMC) – 120-250 Вт·ч/кг;
Na-ion – 90-160 Вт·ч/кг.
Na-ion уступает по энергоемкости на единицу массы, что ограничивает применение в транспорте с высоким требованием к запасу хода, но не критично для техники с короткими циклами работы. А вот для погрузочной техники больший вес аккумулятора вообще становится преимуществом, так как батарея выполняет одновременно роль противовеса, необходимого для устойчивости погрузчика.
∎ Циклический ресурс
Li-ion (LiFePO4) – 2000-6000 циклов (до 80 % емкости);
Na-ion – 3000-6000 циклов (по данным производителей и пилотных внедрений).
При равных режимах эксплуатации Na-ion демонстрирует сопоставимый или больший ресурс.
∎ Температурная устойчивость
Li-ion – потеря емкости при t<0 °C, требуется подогрев;
Na-ion – работоспособность до –30 °C без критической потери мощности. Na-ion снижает энергозатраты на термостатирование.
∎ Безопасность
Li-ion –риск теплового разгона при повреждении/перезаряде;
Na-ion – более высокая термическая стабильность (за счет химии катода и электролита).
Литий-ионные аккумуляторы (особенно NMC/NCA) характеризуются риском теплового разгона при механическом повреждении, перезаряде или перегреве. Температура начала экзотермических реакций составляет ~120-180 °C с последующим самоподдерживающимся процессом. Это требует сложных систем управления батареей (BMS), температурой и пожаровзрывозащитой.
Натрий-ионные аккумуляторы имеют более высокую термическую стабильность катодных материалов (на основе Fe/Mn), а также менее реакционноспособный анод, что снижает вероятность теплового разгона. Температура начала критических процессов выше (как правило >200 °C), а развитие реакции менее интенсивное.
При этом Na-ion системы имеют повышенную устойчивость к перезаряду, глубокому разряду и короткому замыканию, что снижает требования к защите и упрощает конструкцию батарейных модулей.
При прочих равных условиях Na-ion аккумуляторы имеют более высокий уровень пассивной безопасности по сравнению с Li-ion, что критично для применения в закрытых помещениях, а также складской технике и коммунальном транспорте.
Экономика: сравнительный TCO
Расчет TCO (Total Cost of Ownership) выполнен для типового сценария.
Пример:
• Техника – вилочный погрузчик;
• Емкость батареи (расход за день) – 15-20 кВт·ч;
• Цикличность – 1-2 цикла/сутки;
• Срок анализа – 5 лет;
• Температура эксплуатации – до –20 °C;
• Стоимость электроэнергии – не учитывается (одинакова для обеих технологий).
Структура затрат
∎ Капитальные затраты (CAPEX)
Li-ion – выше из-за стоимости лития, никеля, кобальта;
Na-ion – сопоставимы или ниже за счет доступности натрия и отсутствия дорогих металлов.
∎ Эксплуатационные затраты
(OPEX)
Li-ion – подогрев батареи (зимний режим), снижение доступной емкости при низких температурах, возможная замена батареи в течение жизненного цикла, критичная чувствительность к глубине разряда;
Na-ion – отсутствие или минимизация подогрева, более стабильная эксплуатация при низких температурах, меньшая чувствительность к глубине разряда.
Расчет (упрощенный)
Обозначения:
• стоимость батареи;
• количество циклов до замены;
• сервисные расходы;
• общее количество циклов за период.
При интенсивной эксплуатации (≥300 циклов/год) Na-ion имеет более низкий TCO за счет ресурса и отсутствия затрат на термостатирование.
При умеренной эксплуатации и положительных температурах разница TCO сокращается, Li-ion сохраняет преимущество по массе и энергоемкости.
Расчет TCO для типового сценария
Пример (эксплуатация погрузчика):
• Энергия батареи – 10 кВт·ч (возможность подзарядки в перерывах позволяет применять аккумулятор меньшей емкости);
• Циклы – 2 цикла/сутки, 600 циклов/год;
• Срок анализа – 5 лет (3000 циклов);
• Температура – до –20 °C (частично открытые склады).
1. Стоимость батарей ( рыночная стоимость 2026 г.)
Допущение:
Li-ion – 3000+ циклов замена не требуется;
Na-ion – 3000+ циклов замена не требуется.
Расчет:
Li-ion – ХХХ руб.
Na-ion – ХХХ руб.
При:
Li-ion (LIFEPO4) – 25 000-35 000 руб./кВт·ч
Na-ion – 23 000-27 000 руб./кВт·ч
2. Затраты на подогрев (зима)
Допущение:
Li-ion – требует подогрева 1-2 кВт в течение 4 ч/сутки зимой (~120 дней);
Na-ion – подогрев не требуется.
Расчет:
Li-ion – при тарифе 8 руб./кВт·ч за 5 лет эксплуатации – ХХХ руб.
Na-ion – 0 руб.
3. Потеря емкости
Li-ion – при холоде с нижает емкость → падение производительности до 30 %;
Na-ion – стабильная работа.
Потери из-за снижения производительности при низких температурах; до 30 % от суммарной потребляемой энергии при работе при температурах –20 0С (25 % от суммарного рабочего времени за год).
Итоговый TCO (5 лет)
Сравнительные характеристики
| Статья расходов | Li-ion | Na-ion |
| Первичная батарея | 350000 | 270000 |
| Замена | 0 | 0 |
| Подогрев | 28800 | 0 |
| Затраты от потери емкости | 18000 | 0 |
| Итого | ≈ 396 800 руб. | ≈ 270 000 руб. |
∎ Области, где Na-ion экономически целесообразен:
• наибольший эффект дает в сценариях с высокой цикличностью и холодным климатом.
∎ Сегменты:
• складская техника (погрузчики, ричтраки, AGV);
• уличные логистические комплексы;
• строительная техника;
• коммунальные машины;
• аэродромная техника;
• транспорт последней мили с частыми остановками.
∎ Технологические особенности
Na-ion:
• отсутствие кобальта и никеля;
• сниженная зависимость от сырьевых рынков;
• более стабильная себестоимость производства;
• упрощенные требования к системе безопасности.
∎ Ограничения технологии:
• меньшая удельная энергия → увеличение массы/габаритов (что становится преимуществом для погрузочной техники);
• ограниченная зрелость массового производства;
• меньшая плотность энергии на уровне системы.
Вывод
Выбирать технологии нужно не только исходя из удельной энергоемкости, но и учитывая совокупную стоимость владения, условия эксплуатации и требования к безопасности.
Натрий-ионные аккумуляторы экономически выгоднее литийионных в сегменте малой электротехники при высокой цикличности и эксплуатации в условиях отрицательных температур. В сегментах, где важны в первую очередь высокая энергоемкость и меньшая масса, например мобильный транспорт с большим пробегом, Li-ion сохраняет преимущество.
Литий-ионные аккумуляторы остаются рациональным решением для применения, прежде всего, в легковом электротранспорте и высокоплотных мобильных системах. Однако их экономическая модель включает более высокие капитальные затраты, зависимость от дефицитных материалов, необходимость сложной термозащиты и дополнительные эксплуатационные издержки в условиях низких температур.
Натрий-ионные аккумуляторы формируют альтернативную технологическую ветвь, ориентированную на сегменты с высокой цикличностью, умеренными требованиями к удельной энергии и жесткими условиями эксплуатации. В складской логистике, строительной и коммунальной технике, а также в портовой инфраструктуре они демонстрируют более низкий TCO за счет снижения стоимости батарейного блока, отсутствия затрат на подогрев, увеличенного ресурса и сокращения простоев оборудования.
С учетом текущей динамики рынка и расширения производственных мощностей Na-ion технология переходит из категории нишевых решений в класс базовых источников энергии для малой электротехники. В ближайшей перспективе именно Na-ion технология будет определять скорость и экономическую эффективность дальнейшей электрификации промышленной и городской мобильности.
RUBRUKS
КомпанияRUBRUKS основана в 2019 году. Занимается разработкой и производством компонентов для электрического и гибридного транспорта. Основные направления – тяговые электродвигатели, силовая электроника (инверторы, преобразователи), а также аккумуляторные системы.
Предприятие работает по модели полного цикла: от НИОКР до серийного производства и внедрения решений в технику заказчика. Продукция ориентирована на применение в коммерческом транспорте, спецтехнике, промышленности и энергетике.
По итогам 2025 года выручка компании составила 426 млн рублей, что почти в полтора раза превышает показатели предыдущего года. В портфеле – более 15 реализованных инженерных проектов, включая разработки тяговых приводов и батарейных систем.
Вот несколько примеров того, над чем работает RUBRUKS:
∎ Система гибридного привода вездехода;
∎ Электропривод гидроусилителя руля электробуса (серийная поставка);
∎ Гибридный привод катера на подводных крыльях (в активной работе);
∎ Накопитель энергии беспилотной платформы (серийная поставка);
∎ Система контроля изоляции электромобилей (опытная партия);
∎ Электропривод вспомогательных систем коммунальной техники (опытные образцы);
∎ Бортовые ЗУ, преобразователи и коммутационные блоки грузовых электромобилей (опытная партия).
Одним из направлений развития стали альтернативные технологии накопления энергии – в частности, работы в области натрий-ионных аккумуляторов, рассчитанных на эксплуатацию в условиях низких температур. RUBRUKS позиционируется как разработчик отечественных компонентов для электротранспорта с акцентом на локализацию и снижение зависимости от импортных решений.
Мировые запасы и производство лития
Литий найден в 24 странах мира, его суммарные ресурсы оцениваются в 105 млн тонн. Больше половины ресурсов сконцентрированы в так называемом «литиевом треугольнике» в Андах на территории Боливии, Аргентины и Чили. Самая богатая литием страна – Боливия, у нее огромные запасы в крупнейшем в мире солончаке Salar de Uyuni, но пока Боливия литий в промышленных масштабах не добывает. Однако 105 млн тонн – это оценочный показатель, подтвержденных запасов лития пока всего 28 млн тонн, из них 22 млн тонн находятся в недрах Чили, Австралии, Аргентины и Китая. Именно эти страны лидируют по промышленной добыче лития.
При этом 93 % мирового потребления лития приходится всего на три страны: Китай, Южную Корею и Японию. Рынок лития – один из самых быстрорастущих: с 2018 по 2022 год он вырос почти втрое – с 273 тыс. до 707 тыс. тонн.
Мировые запасы натрия
Натрий – шестой по распространенности элемент в земной коре: около 2,6 % по массе. Мировые запасы натрия очень велики.
Источники запасов натрия:
1. Морская вода. В Мировом океане растворено около 1,4-1,5х1016 тонн.
2. Залежи каменной соли NaCl, запасы которой считаются практически неисчерпаемыми.
3. Соляные озера.
4. Другие минералы, в состав которых входит натрий. По разным оценкам, натрия в земной коре примерно в 1000 раз больше, чем лития, в морской воде – в 60 000 раз. Это сырье невозможно монополизировать при добыче: оно есть практически везде. Поэтому карбонат натрия торгуется на биржах по 100-500 долларов за тонну, тогда как тонна литиевой руды с 2020 по 2024 год взлетела с 6000 до 83 000 долларов.
Читайте также:
Как перевозчикам и автовладельцам снизить риски при нестабильном качестве топлива?
Два способа удвоить пробег шин? Способ второй!
Рынок автоперевозок России. Прогноз на 2026 год и ближайшее будущее
Минимизируем влияние топлива устаревших экологических стандартов на современные моторы легковых автомобилей и коммерческой техники.
Где и сколько стоит топливо: 17 августа
Российская цистерна установлена на полноприводном шасси повышенной проходимости. Грузоподъемность 22 680 кг, технически допустимая масса автомобиля 35 000 кг.