Baterii la ioni de sodiu reprezintă o tehnologie emergentă în domeniul stocării energiei, concepută pentru a oferi o alternativă sustenabilă la tradiționalele baterii litiu-ion. Așa cum sugerează numele, aceste baterii utilizează sodiu, un element abundent și ușor de procurat, în locul litiului, care este mai rar și mai costisitor.

Una dintre principalele inovații ale sistemului HEIWIT este adoptarea bateriilor cu ioni de sodiu, disponibile sub formă de module modulare de 10 kWh, pentru o capacitate de stocare scalabilă în funcție de necesitățile instalației. Aceste baterii oferă diverse avantaje ecologice și operaționale în comparație cu omoloagele lor cu litiu.

Bateriile Heiwit pe scurt

Durată și cicluri

Bateria disponibilă astăzi este HEIWIT-NA-48V210Ah, cu celule cu oxizi stratificați. Este estimată pentru peste 6.500 de cicluri de încărcare și descărcare. În testul pe 6.500 de cicluri, cu descărcare de 90% (DoD), capacitatea reziduală a rămas peste 70%.

Noua generație, disponibilă de la începutul anului 2027, folosește celule polianionice NFPP. Pentru bateria HEIWIT-NA-48V170Ah, durata de viață ciclică prevăzută este de 9.000 de cicluri la DoD 95%, cu capacitate reziduală de 70%, pe baza testelor de calificare a celulelor. Un număr de cicluri nu este o estimare a duratei de viață în ani: contează și temperatura de funcționare.

Costul: cum se compară cu litiul

Sodiul este mult mai abundent decât litiul și costă mai puțin ca materie primă. Acest lucru nu este suficient pentru a afirma că o baterie cu sodiu costă mai puțin decât una cu litiu. Prețul depinde și de celule, electronică, volumele de producție și instalare. Pentru a compara două sisteme de stocare contează costul pe kWh ciclat: prețul împărțit la energia pe care bateria o vehiculează pe toată durata sa de viață. Prețul recomandat de vânzare către public pentru bateria Heiwit de 10 kWh este de 4.900 € TVA inclus. Oferta este pregătită de instalator.

Spre deosebire de alte baterii care necesită materiale rare sau costisitoare, bateriile cu ioni de sodiu valorifică o resursă larg disponibilă. Compromisul este o densitate energetică mai scăzută. O durată de viață lungă reduce costul pe kWh ciclat. De aceea contează și durata de viață, nu doar prețul de listă.

Calculul pas cu pas, cu un calculator gratuit, se găsește în articolul despreLCOS, costul real al fiecărui kWh restituit de o baterie.

Monitorizare cu AI-Care

Fiecare sistem Heiwit este conectat la AI-Care, platforma Heiwit de monitorizare și gestionare a energiei. În dashboard, clientul vede producția, consumul, starea bateriei, autonomia și autoconsumul propriei instalații. Diagnosticarea automată semnalează anomaliile invertorului și ale bateriei. Funcționarea este descrisă în pagina AI-Care.

Reciclabilitate

Bateriile cu ioni de sodiu Heiwit sunt concepute pentru a favoriza recuperarea și reciclarea materialelor la sfârșitul duratei de viață. Atenția tot mai mare acordată impactului asupra mediului al materialelor tehnologice a evidențiat importanța de a lua în considerare și sfârșitul duratei de viață al soluțiilor de stocare. Celulele nu conțin nici litiu, nici cobalt. La sfârșitul duratei de viață, bateria se demontează, iar materialele se trimit spre recuperare.

Tehnologia cu ioni de sodiu, în detaliu

Bateriile cu ioni de sodiu nu reprezintă un înlocuitor universal al celor cu litiu, iar a le prezenta astfel ar fi incorect. Este vorba de o tehnologie cu un profil de compromisuri diferit, care în anumite aplicații contează mai mult decât în altele: în cazul stocării staționare combinate cu energia fotovoltaică — unde sistemul rămâne instalat în același loc și trebuie să funcționeze timp de douăzeci de ani într-un spațiu neîncălzit — acest profil este deosebit de favorabil.

Secțiunile următoare explică motivele, pe baza datelor și a referințelor la analizele tehnice.

Cum funcționează o baterie cu ioni de sodiu

Principiul este același ca în cazul unei baterii cu litiu. Există doi electrozi — unul catod, electrodul pozitiv și un anod, negativul — despărțiți de un electrolit care permite trecerea ionilor, dar nu și a electronilor.

În timpul încărcării, ionii de sodiu părăsesc catodul, traversează electrolitul și se introduc în anod, în timp ce electronii parcurg circuitul extern. La descărcare, traseul se inversează, iar acel flux de electroni reprezintă energia care alimentează locuința. Sodiul înlocuiește litiul în rolul de purtător de sarcină: este mai mare și mai greu, ceea ce duce la o densitate energetică mai mică, dar se găsește pretutindeni — în oceane, în minerale, în sarea de bucătărie.

O consecință tehnică a acestei înlocuiri merită menționată: în bateriile cu sodiu Ambele colectoare de curent pot fi din aluminiu, în timp ce litiul necesită cupru la anod. Acesta este elementul care permite descărcarea celulei până la zero volți pentru a o depozita și transporta în condiții de siguranță.

Explicația completă, care include chimia electrozilor și rolul BMS, se găsește în Ghid tehnic privind bateriile cu ioni de sodiu.

Principalele compuși chimici pe bază de ioni de sodiu

Sub denumirea de “baterie cu ioni de sodiu” se regăsesc familii de catodi cu comportamente foarte diferite. Cele două care contează pentru stocarea staționară sunt:

• Oxizi stratificați (Na_xTMO₂): ionii se deplasează între straturile de oxid suprapuse. Structură eficientă din punct de vedere al energiei stocate pe unitate de masă, dar straturile se dilată și se contractă la fiecare ciclu.
• Polianionici, printre care se numără’NFPP (fosfat-pirofosfat de sodiu și fier): sodiul se mișcă într-o rețea tridimensională rigidă, menținută împreună de grupări fosfat legate de fier. Mai puțină energie pe kilogram, stabilitate mult mai mare în timp și la temperaturi extreme.

A doua generație a sistemelor HEIWIT, disponibilă de la începutul anului 2027, adoptă celule polianionice NFPP. Comparația completă între cele două familii, cu datele de calificare, se găsește în analiza despre celule polianionice NFPP.

Comparație între bateriile cu ioni de sodiu și cele cu fosfat de litiu-fier

Fosfatul de litiu-fier (LFP) este astăzi tehnologia de referință în domeniul stocării energiei pentru uz rezidențial și reprezintă punctul de comparație corect — nu NMC, care se adresează unor piețe diferite. Comparația corectă este următoarea:

Intervalele indicate sunt reprezentative pentru piață și nu se referă la o singură celulă. În cadrul fiecărei familii chimice, diferențele dintre produse sunt semnificative: datele detaliate, împreună cu condițiile de testare corespunzătoare, sunt prezentate în paginile dedicate de aprofundare.

De ce este interesant în acumularea staționară

Densitatea energetică este parametrul cel mai des menționat în comparația dintre baterii, și asta dintr-un motiv precis: bateriile au fost dezvoltate în special pentru obiecte care se mișcă. Într-o mașină, fiecare kilogram reprezintă o masă care trebuie accelerată și frânată pe toată durata de viață a vehiculului.

O acumulare casnică sau comercială, pe de altă parte, se ridică o singură dată: în ziua instalării. Din acel moment, greutatea și volumul nu mai au nicio influență — nici asupra randamentului, nici asupra facturii, nici asupra duratei de viață. În schimb, contează:

• a durată, deoarece costul se amortizează prin energia pe care sistemul reușește să o transporte înainte de sfârșitul ciclului de viață;
• a securitate, deoarece sistemul se află într-un spațiu tehnic, adesea în interiorul locuinței;
• a comportament termic, pentru că localul acela este rece iarna și cald vara;
• a costul total pe kWh, luând în considerare toate ciclurile, care este cifra care contează și care nu coincide cu prețul de listă;
• a întreținere, adică de câte ori trebuie să se întoarcă cineva la instalație.

Raționamentul complet, împreună cu metoda de calcul, se regăsește în articolul de aprofundare de pe densitatea energetică versus durata de viață în sistemele de stocare staționare.

Sistemele HEIWIT

Gama se bazează pe un modul de baterie de 10 kWh la 48 V, disponibil și în versiune stivuibilă, combinat cu invertoarele hibride din seria HEIWIT. Capacitățile mai mari se obțin prin asamblare modulară: până la trei baterii în paralel pentru fiecare invertor, precum și mai multe sisteme în configurații comerciale și industriale.

De la începutul anului 2027, gama se extinde cu bateria HEIWIT-NA-48V170Ah de 7,78 kWh cu celule polianionice NFPP, în versiune verticală și orizontală. Se pot conecta până la 6 în paralel, pentru 46,7 kWh. Este prezentată în pagina De ce Heiwit.

Aplicații

Același modul se potrivește unor situații foarte diferite:

• Rezidențial — asociere cu un sistem fotovoltaic domestic, pentru a crește consumul propriu de la valorile tipice ale sistemelor exclusiv fotovoltaice la procente mult mai ridicate.
• Modernizare și retrofit — adăugarea stocării la o instalație deja existentă, conectând invertorul hibrid Heiwit pe linia AC, fără a înlătura invertorul existent: cazuistica este descrisă în articolul despre baterie montată ulterior.
• Comercial și industrial — configurații multiple pentru consumatorii trifazici, în cazul cărora camera tehnică nu este adesea climatizată, iar randamentul la temperaturile reale are o pondere importantă.
• BESS — sisteme de dimensiuni mai mari pentru aplicații industriale, despre care am vorbit atunci când am prezentat BESS cu ioni de sodiu de 1 MWh.

Siguranță și teste de calificare

Unul dintre cele mai importante aspecte pentru orice tehnologie de stocare a energiei este siguranța. Unele baterii cu litiu pot intra în fugă termică în caz de supraîncălzire. Riscul este mai mare în cazul catozilor bogați în nichel. Bateriile cu ioni de sodiu au o bună stabilitate termică. Această stabilitate depinde de chimia catodului și a electrolitului, nu de sodiu în sine: ca metal, sodiul este mai reactiv decât litiul. În caz de temperaturi ridicate sau accidente, bateriile cu ioni de sodiu sunt concepute pentru a menține controlul termic, reducând considerabil riscurile legate de siguranță.

Celulele polianionice NFPP din a doua generație au trecut testele prevăzute pentru sistemele de stocare staționare: penetrare cu cui, supraîncărcare, scurtcircuit, strivire, test în cuptor și control termic până la 300 °C. Protocoalele complete, cu criteriile de acceptare și diferența dintre calificarea celulei și calificarea sistemului, se găsesc în analiza despre siguranța celulelor cu ioni de sodiu.

Comportamentul la temperaturi scăzute

Este diferența cea mai ușor de verificat în practică și cea care contează cel mai mult în lunile în care sistemul fotovoltaic produce mai puțin. Bateria disponibilă astăzi, NA-48V210Ah, se descarcă până la −25 °C. În testele de calificare, celula polianionică NFPP din noua generație păstrează peste 90% din capacitate la −20 °C, față de valori sensibil mai mici ale celulelor LFP de referință. Datele, protocolul și explicația electrochimică se găsesc în articolul despre celule cu ioni de sodiu la temperaturi scăzute.

Întrebări frecvente

Cât durează o baterie cu ioni de sodiu?

Durata de viață utilă se măsoară în cicluri de încărcare și descărcare, iar numărul declarat trebuie citit întotdeauna împreună cu condițiile de testare: adâncimea de descărcare, temperatura și curentul. Pentru bateria disponibilă astăzi, NA-48V210Ah, valoarea este de peste 6.500 de cicluri: în testul cu descărcare de 90%, capacitatea reziduală a rămas peste 70%. Pentru noua generație cu celule NFPP, durata de viață ciclică prevăzută este de 9.000 de cicluri la DoD 95%, cu capacitate reziduală de 70%. Totuși, un număr de cicluri nu este o estimare a duratei de viață în ani: aceasta depinde și de temperatura de funcționare și de starea medie de încărcare.

Este mai sigură decât o baterie cu litiu?

Prezintă un profil de siguranță favorabil în condiții de stocare staționară — stabilitate termică bună, toleranță la descărcare profundă, posibilitatea de stocare la zero volți — dar siguranța este o proprietate a sistemului complet, nu doar a celulei. Celula, pachetul, BMS, componentele electronice și calitatea instalării sunt toate importante.

Funcționează la temperaturi scăzute?

Da, și este unul dintre punctele forte ale acestei chimii. Bateria disponibilă astăzi, NA-48V210Ah, se descarcă între −25 °C și +60 °C și se încarcă între 0 °C și +60 °C. În testele de calificare, celulele polianionice NFPP din noua generație păstrează peste 90% din capacitate la −20 °C.

Este potrivită pentru o instalație fotovoltaică?

Aceasta este aplicația pentru care au fost concepute aceste sisteme: un ciclu pe zi, umplere în timpul zilei și golire seara, timp de mulți ani consecutivi.

Cât spațiu ocupă?

La aceeași capacitate, un sistem pe bază de sodiu este mai voluminos decât unul pe bază de litiu-fier-fosfat, din cauza densității energetice mai reduse. În cazul unei instalări la nivelul podelei într-un spațiu tehnic, această diferență nu are consecințe practice; ea trebuie verificată în urma unei inspecții la fața locului atunci când spațiul disponibil este limitat.

Care este diferența dintre bateriile cu ioni de sodiu și cele LiFePO4?

Acestea au sarcini diferite — ioni de sodiu în loc de litiu — iar acest lucru modifică compromisul: bateria cu litiu-fier-fosfat stochează mai multă energie pe kilogram, cea cu ioni de sodiu se comportă mai bine la temperaturi scăzute, tolerează descărcarea profundă și nu utilizează nici litiu, nici cobalt. Tabelul comparativ de mai sus rezumă parametrii principali.

HEIWIT produce și celule?

Nu, iar distincția este importantă. HEIWIT proiectează și dezvoltă sistem de stocare — pachetul de baterii, BMS, sistemul electronic de gestionare, invertorul și integrarea — și selectează și califică celulele cu ioni de sodiu utilizate în produsele sale. Este aceeași distincție care există, în domeniul litiului, între cei care produc celulele și cei care produc sistemele de stocare rezidențiale.

Ce invertoare sunt compatibile?

Sistemele sunt concepute pentru a funcționa cu invertoarele hibride HEIWIT, monofazat VIRGO și trifazat LYBRA, care comunică direct cu BMS-ul bateriei. Bateria funcționează numai cu aceste invertoare: invertoarele altor mărci nu suportă intervalul de tensiune al bateriilor cu sodiu. Pe o instalație existentă, invertorul Heiwit se conectează pe linia AC, iar invertorul fotovoltaic rămâne. Pentru instalațiile existente, citiți articolul despre invertoare compatibile cu bateria HEIWIT.

Conformitatea și certificările sistemului de stocare

Sistemul de stocare a energiei Heiwit — invertor Virgo plus baterie sodiu-ion la 48 V — este marcat CE. Kitul complet, nu doar componentele, are certificarea CEI 0-21 eliberată de TÜV SÜD pe baza încercărilor de tip. Este documentul nr. D 132944 0003 din octombrie 2025. De asemenea, invertorul trifazat Lybra de la Heiwit are certificarea CEI 0-21 eliberată de TÜV Rheinland. Este certificatul nr. A3 50741827 0001 din august 2026.

Instalarea într-o altă țară europeană

Marcajul CE, Directiva privind joasa tensiune și Directiva privind compatibilitatea electromagnetică sunt valabile în întregul Spațiu Economic European: din acest punct de vedere, sistemul poate fi comercializat în întreaga Uniune. Aceste Regulile privind conectarea la rețea rămân, însă, la nivel național: CEI 0-21 în Italia, VDE-AR-N 4105 în Germania și TOR (Technische und Organisatorische Regeln) în Austria, G98 și G99 în Regatul Unit, cerințele operatorului de rețea local din Elveția, norma NF C 15-100 cu procedura Consuel în Franța. Înainte de o instalare în afara Italiei, solicitați-ne documentația valabilă pentru țara dumneavoastră scriind la [email protected]: vă informăm cu privire la certificatele pe care sistemul le deține deja și la cele aflate în curs de obținere.

Detaliile încercărilor se găsesc în articolul baterie cu ioni de sodiu cu marcaj CE pentru Italia și Europa.