Veículos elétricos: o que está por trás do investimento pesado da China em baterias de sódio

Enquanto o resto do mundo tenta diminuir a distância que o separa da China na corrida para a fabricação de baterias de íon de lítio baratas, seguras e eficientes, as empresas chinesas já deram um passo à frente na produção em massa de baterias de íon de sódio, uma alternativa que poderia ajudar o setor a reduzir sua dependência dos principais minerais brutos.

As montadoras chinesas foram as primeiras do mundo a lançar carros movidos a sódio. Mas o impacto destes modelos — todos eles minúsculos, e com curta autonomia — tem sido baixo até agora.

Em abril de 2025, a maior fabricante de baterias do mundo, a chinesa CATL, anunciou o plano de produzir baterias de íon de sódio em massa para caminhões e veículos pesados este ano sob uma nova marca chamada Naxtra.

As operadoras de rede da China também começaram a construir estações de armazenamento de energia usando baterias de íon de sódio para ajudar a rede a absorver energia renovável.

Esta é uma área considerada por muitos pesquisadores entrevistados pela BBC como o principal “playground” para a tecnologia emergente.

A estratégia multifacetada das empresas chinesas para impulsionar as baterias de íon de sódio vai colocá-las em uma posição de liderança em uma corrida global — se houver uma, diz Cory Combs, que pesquisa minerais críticos e cadeias de suprimentos na consultoria Trivium China, com sede em Pequim. Ele diz que ainda não se sabe se as baterias de íon de sódio realmente vão decolar.

Mas um segmento que está apostando alto nas baterias de íon de sódio é o de veículos de duas rodas, um mercado em rápido crescimento e altamente competitivo na China.

A Yadea lançou três modelos movidos a sódio no mercado até agora, e planeja lançar mais. Ela também criou o Instituto de Pesquisa de Novas Energias Hangzhou Huayu para estudar a composição química de baterias emergentes, especialmente de íon de sódio.

“Queremos levar a tecnologia do laboratório para os clientes rapidamente”, disse Zhou Chao, vice-presidente da empresa, em janeiro, durante um programa de entrevistas na China Central Television.

Os veículos de duas rodas são um meio de transporte extremamente popular em muitos países asiáticos, incluindo o Vietnã e a Indonésia. Na China, eles são onipresentes, levando seus proprietários a lojas, escritórios, estações de metrô, a todos os lugares.

Por serem práticos e versáteis, os chineses deram a eles um apelido carinhoso: “pequenos burros elétricos”.

“Os veículos de duas rodas geralmente operam em distâncias mais curtas, e em velocidades mais baixas [do que os carros], o que os torna menos exigentes em termos de densidade de energia e potência”, diz Chen Xi, que pesquisa materiais e dispositivos de armazenamento de energia na Universidade Xi’an-Jiaotong Liverpool, na China.

Uma bateria de íon de sódio carrega consideravelmente menos energia do que uma bateria de íon de lítio do mesmo tamanho, o que significa que ela tem uma densidade de energia menor.

Para veículos de duas rodas, as principais rivais das baterias de íon de sódio são as de chumbo-ácido, cuja densidade de energia e ciclos de recarga são ainda menores.

A única vantagem é que elas são mais baratas do que as baterias de sódio e de íon de lítio atualmente, diz Xi.

O grande número de veículos de duas rodas na Ásia abre um caminho promissor para alcançar economias em escala.

Somente na China, cerca de 55 milhões de veículos elétricos de duas rodas foram vendidos em 2023 — quase seis vezes o número de todos os carros elétricos puros, híbridos e a célula de combustível vendidos no país naquele ano — de acordo com a consultoria iResearch, com sede em Xangai.

A produção em escala era o objetivo da Yadea. Zhou disse no programa de entrevistas que a empresa estava tentando levar as baterias de sódio a dezenas de milhões de motoristas comuns, não apenas instalando-as em veículos de duas rodas, mas também criando um ecossistema de recarga para permitir que as pessoas usem esses modelos sem estresse.

Para sondar o terreno, em 2024, a Yadea iniciou um programa piloto com 150 mil entregadores de comida que trabalham em Shenzhen, uma megacidade com 17,8 milhões de habitantes no sul da China, de acordo com o Shenzhen News.

O objetivo era permitir que eles entregassem baterias de íon de sódio descarregadas da Yadea nas estações de troca de baterias dos seus parceiros, em troca de uma bateria totalmente carregada em 30 segundos, explicou a empresa.

A Yadea e outras companhias, como a empresa de troca de baterias Dudu Huandian, cresceram tão rápido em Shenzhen que a cidade agora pretende se tornar uma “cidade de troca de baterias”.

O objetivo é instalar 20 mil pontos de carregamento ou troca de vários tipos de baterias para scooters elétricas em 2025 — e 50 mil até 2027, de acordo com a Associação da Indústria de Bicicletas Elétricas de Shenzhen, órgão comercial que está trabalhando com o governo de Shenzhen para promover a troca de baterias.

A cidade — que já tem um “parque de troca de baterias” — vai construir uma vasta rede de instalações de troca de baterias para permitir que os moradores encontrem uma estação a cada cinco minutos, diz o órgão comercial.

As baterias de íon de sódio e de íon de lítio têm estruturas semelhantes. A principal diferença são os íons que elas utilizam — as partículas que se deslocam entre os lados positivo e negativo de uma bateria para armazenar e liberar energia.

O sódio está amplamente disperso no mar e na crosta terrestre, o que o torna cerca de 400 vezes mais abundante que o lítio.

As baterias de íon de sódio são, portanto, mais acessíveis e potencialmente mais baratas para serem produzidas em escala. Elas também poderiam aliviar o setor de baterias dos gargalos nas cadeias de suprimentos atuais.

Atualmente, o minério de lítio é extraído predominantemente na Austrália, na China e no Chile, mas o processamento do mineral está concentrado na China, que tem quase 60% da capacidade mundial de refino de lítio.

As baterias de íon de sódio não são uma invenção recente. Seu destino está entrelaçado com o das baterias de íon de lítio. A pesquisa e o desenvolvimento de ambas as baterias começaram há cerca de meio século, com o Japão liderando o esforço global.

No entanto, depois que a empresa japonesa de eletrônicos Sony lançou a primeira bateria de íon de lítio do mundo em 1991, seu enorme sucesso comercial fez com que o desenvolvimento da tecnologia de íon de sódio fosse em grande parte interrompido — até o início desta década.

A essa altura, a China havia se tornado a força dominante no setor de baterias no mundo todo, graças a anos de incentivo industrial do governo.

O ano de 2021 provou ser um momento decisivo para as baterias de íon de sódio. Os preços globais do lítio para baterias dispararam, quadruplicando em um ano devido à forte demanda por veículos elétricos e à pandemia de covid-19. Os fabricantes de baterias e veículos elétricos começaram a procurar alternativas.

A CATL lançou sua primeira bateria de íon de sódio em julho daquele ano, e a medida “despertou grande interesse do setor”, diz Phate Zhang, fundador do CnEVPost, site de notícias sobre veículos elétricos, com sede em Xangai. Os preços do lítio continuaram a subir em 2022, levando as empresas chinesas mais preocupadas com os custos a optarem pelo sódio, ele acrescenta.

“A relativa abundância de sódio e o interesse da China em uma cadeia de suprimentos de baterias resiliente têm sido um fator central para impulsionar os esforços de pesquisa e desenvolvimento”, acrescenta Kate Logan, diretora do Asia Society Policy Institute, em Washington DC, que se concentra nas políticas climáticas e de energia limpa da China.

Na época da alta do preço do mineral, o país importava cerca de 80% do minério de lítio que refinava, principalmente da Austrália e do Brasil.

Mas o preço do lítio começou a cair no fim de 2022, e hoje está em uma fração do seu nível mais alto. Um dos motivos é que os principais fabricantes chineses de baterias, como a CATL e a Gotion, expandiram sua capacidade de processamento de lítio, diz Zhang.

A China também aumentou seus esforços para encontrar e desenvolver reservas domésticas de lítio.

Como resultado, o “frenesi” em torno do íon de sódio nos últimos dois anos “acalmou”, observa Combs. “O lítio está de volta ao papel de liderança na China.”

Para muitos, no entanto, há outros bons motivos para usar baterias de íon de sódio. Um deles é a segurança.

Em 2024, a China ficou chocada com uma onda de incêndios em baterias, a maioria desencadeada pela autocombustão de baterias de íon de lítio em veículos de duas rodas.

Globalmente, os riscos de incêndio em estações de armazenamento de energia se tornaram uma preocupação. Em um exemplo recente, em janeiro deste ano, aconteceu um incêndio em uma destas instalações dentro de uma grande fábrica de baterias na Califórnia.

Algumas pessoas do setor acreditam que as baterias de íon de sódio são mais seguras. Elas são menos propensas a superaquecimento e combustão em comparação com as de íon de lítio, porque as características químicas do sódio são mais estáveis, de acordo com alguns estudos.

Mas outros alertam que ainda é muito cedo para ter certeza sobre sua segurança devido à falta de pesquisas relevantes.

O clima frio também faz diferença. A energia que uma bateria de íon de lítio pode armazenar e o tempo em que pode ser recarregada caem em temperaturas abaixo de zero. As baterias de íon de sódio são menos afetadas por condições adversas.

“Em comparação com os íons de lítio, os íons de sódio se movem mais facilmente pelo líquido dentro da bateria. Isso confere a eles melhor condutividade, e significa que precisam de menos energia para se libertar do líquido circundante”, diz Tang Wei, professor de engenharia química da Universidade Xi’an Jiaotong, na China.

Tang e sua equipe desenvolveram um novo tipo de líquido para baterias que, segundo eles, pode permitir que as baterias de íon de sódio atinjam mais de 80% de sua capacidade em temperatura ambiente a -40°C.

Eles estão trabalhando com empresas chinesas de baterias para aplicar a tecnologia em veículos e estações de armazenamento de energia nas regiões frias do país.

Espera-se também que as baterias de íon de sódio reduzam o impacto ambiental da fabricação dos metais usados nas baterias de íon de lítio, especialmente cobalto e níquel — metais pesados que podem causar impacto negativo nos seres humanos e na natureza.

Um estudo de 2024 concluiu que as baterias de íon de sódio podem ajudar o mundo a evitar a mineração excessiva e o possível esgotamento de matérias-primas essenciais, mas que o processo de produção gera volumes semelhantes de emissões de gases de efeito estufa ao das baterias de íon de lítio.

Como essas baterias ainda estão sendo desenvolvidas, “seus processos de produção, vida útil e densidade de energia podem ser aprimorados”, observa Zhang Shan, principal autor do estudo e pesquisador da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia. “Seu impacto sobre o clima pode ser menor do que o das baterias de íon de lítio no futuro.”

Dois dos primeiros carros elétricos movidos a baterias de sódio saíram das linhas de montagem em dezembro de 2023. Até agora, todos os modelos disponíveis eram “microcarros”, oficialmente classificados como A00 na China.

Mas suas vendas representaram apenas um pequeno número das dezenas de milhões de veículos elétricos vendidos em 2024 na China, diz Xing Lei, um analista independente do setor automotivo chinês (uma reportagem mostrou que apenas 204 mil foram vendidos em 2024).

Uma grande desvantagem das baterias de íon de sódio é sua baixa densidade de energia: um estudo de 2020 constatou que é pelo menos 30% menor do que a de suas contrapartes de lítio. Isso significa que os carros que as utilizam normalmente não podem ir muito longe com uma única carga, explica Zhang. “E a autonomia é um importante fator decisivo para as pessoas quando compram um veículo elétrico.”

As baterias de íon de sódio ainda não atingiram a produção em massa, e atualmente “não podem competir com as baterias de íon de lítio em termos de preço ou desempenho” em veículos de quatro rodas, dificultando o uso em larga escala nos próximos dois ou três anos, diz Chen Shan, analista de mercados de baterias da consultoria norueguesa Rystad Energy, com sede em Xangai.

A adoção de scooters a sódio na China tem sido gradual, mas encorajadora. Um porta-voz da Yadea — que vendeu mais de 13 milhões de bicicletas e motocicletas elétricas em todo o mundo em 2024 — disse à BBC que as vendas de seus veículos de duas rodas movidos a sódio chegaram a quase 1.000 nos primeiros três meses de 2025.

A empresa pretende construir cerca de 1.000 torres de recarga rápida projetadas especificamente para baterias de íon de sódio neste ano em Hangzhou, permitindo que os motoristas encontrem uma estação a cada 2 quilômetros, informou Zhou no programa de entrevistas

A Yadea não está sozinha em seu esforço para alavancar o sódio. Outro fabricante chinês de scooters, a Tailg, está vendendo modelos movidos a sódio desde 2023. A FinDreams, braço de baterias da grande montadora BYD, está construindo uma fábrica em Xuzhou, no leste da China, para produzir baterias de sódio em parceria com o Huaihai Group, um fabricante de veículos de duas e três rodas, de acordo com a imprensa local.

Embora as baterias de chumbo-ácido continuem a dominar este setor, a participação de mercado das baterias de íon de sódio deve crescer rapidamente nos próximos cinco anos. Até 2030, 15% das scooters elétricas da China serão abastecidas por elas, em comparação com 0,04% em 2023, de acordo com uma análise do Instituto de Pesquisa Starting Point, com sede em Shenzhen, que avalia o setor de baterias da China.

Na verdade, um mercado maior para as baterias de íon de sódio pode ser o das estações de armazenamento de energia, que absorvem a energia produzida em um determinado momento para que possa ser usada posteriormente.

Quando são instaladas em locais fixos, as desvantagens do uso de baterias de íon de sódio em veículos desaparecem. “Você pode simplesmente fazer uma usina de armazenamento de energia um pouco maior. Ela não se move para lugar nenhum. O peso [das baterias] não importa”, diz Combs.

A expectativa é de que o armazenamento de energia seja um mercado enorme e em rápido crescimento à medida que países do mundo todo tentam atingir suas metas climáticas. A capacidade mundial de armazenamento de energia em escala vai precisar crescer quase 35 vezes entre 2022 e 2030 se quisermos atingir emissões líquidas zero até 2050, de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês).

“Este vai ser um mercado realmente importante no futuro, especialmente à medida que as energias renováveis se tornarem mais presentes na rede. Haverá mais necessidade de sistemas de armazenamento para equilibrar a variação na geração de eletricidade”, observa Ilaria Mazzocco, pesquisadora do Centro de Estudos Estratégicos e Internacionais (CSIS, na sigla em inglês), organização sem fins lucrativos com sede em Washington DC.

O uso de baterias de íon de sódio em estações de armazenamento de energia também significa que estas instalações não estão competindo com as montadoras de automóveis por baterias, diz ela.

A China, que registrou um crescimento vertiginoso das usinas de energia eólica e solar, lidera o mundo no uso de armazenamento de energia para apoiar as energias renováveis. Em maio de 2024, o país ativou sua primeira estação de armazenamento de energia abastecida por baterias de íon de sódio.

Situada em Guangxi, no sul da China, a usina pode armazenar 10 megawatts-hora de energia de uma só vez, o equivalente às necessidades diárias de eletricidade de 1,5 mil residências, de acordo com a mídia estatal chinesa. Esta é a primeira fase de uma estação de armazenamento de energia de íon de sódio dez vezes maior.

O projeto de Guangxi foi rapidamente seguido por outro local de armazenamento de energia de íon de sódio na província de Hubei, na China central. Na verdade, cerca de um quinto da capacidade de todos os projetos de armazenamento de energia planejados pelas empresas estatais chinesas no ano passado utilizava tecnologia de sódio, segundo a agência chinesa Beijixing, que cobre o setor de energia.

Mas para que as baterias de íon de sódio tenham sucesso na produção em massa, a principal questão é se as empresas podem torná-las mais baratas do que as células de íon de lítio, de acordo com Zheng Jiayue, analista da empresa de pesquisa e consultoria Wood Mackenzie, especializada na cadeia de suprimentos de armazenamento de energia.

Atualmente, o preço unitário das baterias de íons de sódio para armazenamento de energia é cerca de 60% mais alto do que o das baterias de íon de lítio, mas a diferença deve diminuir, conforme informou a China Central Television, citando uma análise da China Energy Storage Alliance, organização sem fins lucrativos com sede em Pequim.

Alguns empresários e pesquisadores acreditam que o sódio é um atalho para que outros países reduzam sua dependência de baterias da China.

Mas são as empresas chinesas que estão preparadas para liderar a produção global se a tecnologia entrar no mercado de massa.

Os principais fabricantes chineses de baterias a incluíram em suas estratégias para se manterem competitivos a longo prazo, diz Combs, o que significa que as baterias de íon de sódio não são mais uma forma de burlar seu domínio.

A “maior diferença” entre as empresas da China e de outros países é que as primeiras podem levar uma tecnologia do laboratório para a produção em massa muito mais rápido, afirma Zheng.

E devido às semelhanças entre os dois tipos de células, diz Logan, a infraestrutura de fabricação existente para baterias de íon de lítio pode ser adaptada para produzir baterias de íon de sódio, reduzindo o tempo e o custo de comercialização na China.

No entanto, ela acrescenta: “As mesmas sinergias não se aplicam necessariamente a outras químicas de baterias”.

Um exemplo são as baterias de estado sólido, que não usam eletrólito líquido para transportar íons, o princípio que orienta a geração atual de baterias, diz Mo Ke, fundador e analista-chefe da RealLi Research, empresa de pesquisa de baterias com sede em Pequim. Portanto, segundo ele, vai ter menos dependência da atual cadeia industrial.

Uma frota de grandes fábricas dedicadas à produção de células de íon de sódio está sendo construída na China, algumas já em operação. Em 2024, os fabricantes chineses anunciaram planos para construir 27 fábricas de baterias de íon de sódio com uma capacidade combinada de 180 GWh, de acordo com o think tank chinês Gaogong Industrial Research, incluindo a próxima fábrica de 30 GWh da BYD em Xuzhou.

A capacidade global planejada de baterias de íon de sódio vai exceder 500 GWh até 2033, e a China deve representar mais de 90% disso, afirma Zheng, citando a análise da Wood Mackenzie.

Fora da China, a Natron Energy, nos EUA, e a Faradion, no Reino Unido, são precursoras. Mas as empresas estrangeiras normalmente levam muito mais tempo para construir linhas de produção, e vai ser difícil para suas capacidades competirem com as da China, avalia Zheng.

Somente em 2023, as empresas chinesas gastaram coletivamente mais de 55 bilhões de yuans (US$ 7,6 bilhões) em pesquisa e desenvolvimento de baterias de íon de sódio, de acordo com Alicia García Herrero, economista e pesquisadora do think tank Bruegel, com sede em Bruxelas.

Isso supera os US$ 4,5 bilhões levantados por todas as start-ups de baterias dos EUA cumulativamente até 2023 em soluções de baterias que não sejam de lítio, diz ela.

O incentivo das empresas chinesas é simples, de acordo com Combs. “Não perca participação no mercado, e os mercados futuros estão incluídos.”

A Yadea já está expandindo suas operações no Sudeste Asiático, na América Latina e na África, onde as scooters elétricas também são populares, contou Zhou no programa de entrevistas.

O objetivo da Yadea é claro: produzir baterias de íon de sódio em massa e melhorar a infraestrutura de recarga de scooters, de acordo com Zhou, “de modo a permitir que centenas de milhões de pessoas desfrutem do transporte sustentável”.