Cette alternative aux technologies au lithium s’appuie sur une matière première abondante, promettant de réduire les coûts et de transformer la filière des transports et du stockage énergétique d’ici fin 2026.
La domination incontestée du lithium sur le marché mondial des batteries pour véhicules électriques et systèmes de stockage connaît un défi industriel majeur. Alors que la demande mondiale explose pour alimenter des appareils allant des petits gadgets électroniques jusqu’aux immenses parcs de stockage stationnaires, les regards se tournent vers les accumulateurs dits au sel.
Les avantages décisifs du sodium face aux contraintes géopolitiques du lithium
Contrairement au lithium, qui demeure un composant onéreux et soumis à des tensions géopolitiques sensibles, le sodium se trouve partout en abondance. Il compose une part importante de la croûte terrestre. L’extraction de cette ressource, que l’on trouve littéralement dans le sel marin, s’avère extrêmement simple et affranchit l’industrie des chaînes d’approvisionnement hautement centralisées. Par ailleurs, pour l’anode des cellules, les fabricants peuvent utiliser de l’aluminium bon marché à la place du cuivre, tandis que des matériaux carbonés faciles à produire remplacent avantageusement le graphite, dont l’extraction et la transformation en Chine font régulièrement l’objet de critiques environnementales.
Sur le plan de la sécurité et de la résistance thermique, les avantages sont notables. CATL souligne que les batteries sodium-ion présentent un risque d’inflammation nettement inférieur à celui des accumulateurs lithium-ion, en particulier des types NMC, tout en conservant leur pleine capacité opérationnelle à des températures extrêmes descendant jusqu’à moins 40 degrés Celsius.
Le défi persistant de la densité énergétique et les ambitions de CATL
Malgré ces atouts, la technologie doit encore surmonter des barrières techniques, à commencer par l’encombrement des ions. Comme l’explique Philipp Adelhelm, chimiste à la Humboldt-Universität de Berlin, les ions sodium sont plus volumineux que les ions lithium, ce qui nécessite des matériaux adaptés pour assurer leur stockage sans alourdir démesurément le système.
Actuellement, les cellules sodium-ion affichent des performances en matière de densité énergétique inférieures à celles des meilleures technologies au lithium. CATL annonce une densité de 175 wattheures par kilogramme pour ses accumulateurs prêts pour la production de série, avec un objectif de progression fixé à 200 wattheures par kilogramme. En comparaison, les cellules NMC au lithium atteignent des valeurs supérieures, tandis que les systèmes au sodium se positionnent au niveau des batteries LFP, représentant environ les deux tiers des performances des meilleures batteries au lithium.
Perspectives de coûts et calendrier de déploiement sur les marchés mondiaux
La question de la parité financière avec les technologies existantes suscite des visions contrastées parmi les industriels et les cabinets de conseil. D’un côté, le géant CATL prévoit que les systèmes au sodium atteindront l’égalité tarifaire avec les accumulateurs LFP d’ici la fin de l’année 2026. Des acteurs du secteur abreuvent ce créneau d’un optimisme similaire, à l’instar de Mukesh Chatter, dirigeant de l’entreprise Alsym Energy établie à Malden dans le Massachusetts, qui affirme que en raison des matières premières moins onéreuses, ces cellules s’avéreront finalement plus économiques que les alternatives LFP dès lors que les volumes de fabrication augmenteront.
À l’opposé, les analystes se montrent plus réservés. Evelina Stoikou, qui dirige l’équipe d’analystes spécialisés dans les technologies de batteries chez BloombergNEF à New York, rappelle que la filière n’en est qu’à ses débuts industriels, ce qui engendre d’importantes marges d’incertitude dans les prévisions. D’autres structures, telles que le cabinet Wood Mackenzie, estiment quant à elles que la parité des coûts avec la technologie LFP ne se matérialisera pas avant l’année 2035.
Vers une domination des stockages stationnaires et des mini-citadines
En raison de leur autonomie moindre et de leur poids supérieur à volume égal, ces accumulateurs se destinent en premier lieu au segment des véhicules compacts urbains ainsi qu’aux deux-roues électriques tels que les trottinettes. Pour les conducteurs de petites citadines, l’économie réalisée à l’achat compense largement une autonomie limitée, particulièrement en milieu urbain dense.
Parallèlement, la transition énergétique trouve dans le stockage stationnaire un terrain d’application idéal. Les grands parcs de batteries connectés aux réseaux électriques pour stocker le surplus d’énergie éolienne et solaire n’ont pas la même exigence de compacité que les automobiles. Les experts soulignent que l’absence de contraintes sévères sur le poids et le volume, couplée au niveau de sécurité accru et à l’élimination des risques thermiques critiques, pourrait propulser le sodium au cœur des infrastructures de réseaux intelligents, marquant ainsi une étape durable hors de la dépendance exclusive au lithium.
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