Deux technologies de batterie, une grande question.
Les batteries sodium-ion ne diffèrent pas tant des batteries lithium-ion en ce qui concerne leur fonctionnement. Les deux stockent et libèrent de l’énergie en déplaçant des particules chargées entre les électrodes négative et positive. La différence réside principalement dans la composition et dans les éléments qui fournissent les ions.
Une batterie au lithium déplace les ions lithium de l’électrode négative vers son homologue positive, tandis qu’une batterie au sodium déplace les ions sodium. La plus grande différence entre elles réside dans la densité d’énergie, ou la quantité d’énergie que la batterie peut stocker par son poids et par sa taille. Les cellules sodium-ion atteignent environ 175 wattheures par kilogramme, soit environ 20 à 30 pour cent de moins que les cellules lithium-ion. Le phosphate de lithium-ion porte ce chiffre à 205 wattheures, et le NMC au lithium (oxyde de nickel manganèse cobalt) l’emporte un peu plus haut à 255.
Comme les ions sodium sont plus gros et plus lourds que les ions lithium, le stockage et l’espace seraient un inconvénient pour les batteries sodium-ion plus volumineuses. De plus, les cellules sodium-ion fonctionnent à des tensions plus basses. Cela ne signifie pas que le sodium-ion est inutile, mais il présente des limites. Certains fabricants comme CATL et General Motors/Peak Energy avancent vers une production commerciale à plus grande échelle, si bien que nous pourrions être témoins des premiers signes d’un élan plus important en faveur des batteries au sodium qui se profile à l’horizon.
Comment le coût, le froid et la sécurité se comparent
Le principal attrait du sodium réside dans sa disponibilité. Cette substance est partout, surtout comparée au lithium. Malheureusement, l’abondance des matières premières ne s’est pas encore traduite par une production de masse. De plus, le lithium possède une avance considérable en matière de production et d’utilisation, et bien qu’il soit nettement le plus cher des deux, ses coûts ne sont pas encore suffisamment bas pour justifier une prise de contrôle majeure de l’industrie.
« L’abondance » est aussi un terme plutôt vague ici. La disponibilité du sodium est vaste, mais ce n’est pas le seul matériau entrant dans des batteries comme la batterie sodium-ion utilisée dans le véhicule électrique de JAC Motors en 2024. L’approvisionnement pour d’autres composants, comme le nickel et le manganèse, reste un défi. La fabrication à grande échelle ne commence pas du jour au lendemain, et les chaînes d’approvisionnement ne se développent pas et ne s’organisent pas en une journée. Il y a des signes positifs dans cette direction, mais le sodium a encore du chemin à parcourir.
En ce qui concerne les performances par temps froid, le sodium-ion progresse par rapport aux alternatives au lithium. Selon l’IEA, les batteries sodium-ion conservent 90 % de leur capacité à moins 40 degrés Fahrenheit. Le lithium-ion connaît une chute brutale à des températures similaires. Le sodium présente également un risque moindre de surchauffe incontrôlée. Les cellules génèrent tout simplement moins de chaleur et nécessitent moins de systèmes de protection que leurs homologues lithium-ion. Cela ne signifie pas que les batteries sodium-ion sont ininflammables, mais c’est un bon indicateur qu’elles pourraient constituer une option plus stable en cas d’accident de véhicule.
Y a-t-il un avenir pour les batteries sodium-ion
Comme mentionné ci-dessus, CATL et GMC avancent déjà dans cette direction, aux côtés de HiNa Battery Technology, Natron Energy (désormais Draslovka) et d’autres. La plupart se concentrent sur des cas d’utilisation automobiles, et quelques-uns sur l’alimentation des centres de données. Cependant, la sodium-ion a besoin de davantage d’applications pour vraiment remettre en cause l’emprise quasi totale du lithium sur l’industrie.
Le stockage stationnaire est un début prometteur. Une installation de batteries soutenant le réseau électrique n’a pas à relever les mêmes restrictions de taille et de poids que les VÉ. Si vous êtes assez âgé pour vous souvenir du duel Betamax contre VHS, c’est une analogie valable. Betamax avait certains avantages par rapport au VHS et quelques inconvénients. Mais, en fin de compte, le VHS avait l’échelle et l’enlisement du consommateur. Les obstacles pour le sodium-ion sont considérables. La production mondiale de sodium en 2025 était nettement inférieure à celle du lithium-ion. Pour le lithium, la fabrication est bien établie, avec des prix compétitifs du LFP et des chaînes d’approvisionnement solides.
En fin de compte, le résultat pourrait se dérouler de manière complémentaire. Le sodium-ion peut combler des lacunes que le lithium ne peut pas aborder, comme une utilisation dans des conditions extrêmement froides ou des packs hybrides qui permettent au lithium de faire ce qu’il fait, tandis que le sodium s’attaque à d’autres cas d’utilisation. Le succès pourrait signifier davantage de choix, ce qui, en général, est avantageux pour le client.
