La plus grande installation de batterie sodium-ion d’Europe entre en service

D’après pv magazine ESS News

Sortant de l’ombre, l’entreprise suisse Phenogy a dévoilé mercredi le premier déploiement commercial de sa batterie sodium-ion. Le système en conteneur unique, installé près de l’aéroport de Brême, dans le nord de l’Allemagne, délivre une puissance de 400 kW et offre près de 1 MWh de capacité de stockage. Il est couplé à une installation solaire existante de 50 kW et fonctionne actuellement en mode îlot, optimisant la consommation d’énergie sur site tout en alimentant des bornes de recharge pour véhicules électriques.

Selon la société, l’un des principaux défis du déploiement des batteries sodium-ion a été la compatibilité avec les onduleurs, en raison d’une plage de tension plus large comparée aux systèmes lithium-ion conventionnels. Cela rendait le choix de la technologie d’onduleur particulièrement critique.

Le choix de l’onduleur

Phenogy a donc intégré huit onduleurs Sunny Island X 50 de SMA dans le conteneur de 20 pieds. Ces onduleurs ont été conçus pour prendre en charge des applications allant au-delà de la chimie lithium-fer-phosphate (LFP) largement utilisée. Ils disposent d’un convertisseur DC-DC intégré, permettant une plus grande flexibilité dans l’adaptation des tensions. SMA a fourni des unités de préproduction du Sunny Island X 50 au site de Brême, marquant l’une des premières installations de ce nouveau produit.

Phenogy affirme que son système Phenogy 1.0 est conçu pour une large gamme d’applications – y compris industrielles, commerciales, réseau, infrastructures critiques, et recharge de véhicules électriques – bien que les spécifications techniques détaillées n’aient pas été publiées.

Ces dernières années, les batteries sodium-ion se sont imposées comme une candidate sérieuse face à la technologie lithium-ion. Bien que moins coûteuse et plus durable, grâce à l’abondance du sodium et à des coûts d’extraction relativement faibles, la technologie fait toutefois face à plusieurs obstacles avant d’atteindre une viabilité à grande échelle.

La Chine mène actuellement la course, à la fois dans le développement technologique, porté par des entreprises comme CATL, BYD et Huawei, et dans le déploiement, avec des projets à l’échelle des 100 MW et de multiples systèmes hybrides combinant sodium-ion, lithium-ion et même des onduleurs formateurs de réseau. « Ce serait une erreur stratégique d’investir aujourd’hui dans une production LFP à grande échelle en Europe tout en restant dépendant de la Chine à cause des importations de précurseurs, a déclaré Max Kory, directeur technique de Phenogy, dans une interview accordée à ESS News. Les prix du lithium vont remonter, avec la fermeture de mines en Chine, le marché approche d’un point de rupture. À mesure que les prix augmentent, les chimies alternatives deviennent plus attractives, et le sodium-ion est le principal candidat pour construire des chaînes d’approvisionnement locales en Europe et en Amérique du Nord. »

Une alternative stratégique

Bien que le sodium et d’autres matériaux clés soient largement disponibles, Kory souligne que l’étape critique consiste à établir une production locale des matériaux d’anode et de cathode, en particulier le carbone dur, qui peut être synthétisé à partir de déchets agricoles tels que des coquilles de noix, de la cellulose ou des peaux de banane. « Tant que cela ne sera pas réalisé, il sera difficile de construire une base de production sodium-ion entièrement intégrée verticalement en Europe, explique-t-il. Les expériences de Northvolt en Europe et de Natron Energy aux États-Unis montrent qu’il est difficile de faire cela seul. Les taux de rebuts dans la production de batteries peuvent être élevés et peuvent rapidement ruiner votre entreprise ».

Malgré ces défis, Phenogy est déterminée à devenir un fabricant entièrement intégré. « Pour avoir un réel impact stratégique, nous avons besoin d’intégration verticale, poursuit le chef d’entreprise. Aux États-Unis, on observe une volonté beaucoup plus forte d’indépendance des chaînes d’approvisionnement. Ils subissent aussi plus souvent des coupures de courant et doivent faire face à une demande électrique croissante liée à l’expansion des centres de données. C’est pourquoi nous avons également établi des opérations en Caroline du Sud ».

Bien que la demande de masse pour le sodium-ion ne soit pas encore au rendez-vous, Phenogy mise sur les avantages intrinsèques de la technologie pour gagner en traction. Ceux-ci incluent : une tolérance thermique plus large et une densité énergétique décente, « encore légèrement inférieure au LFP actuellement », selon lui.

À court terme, les systèmes sodium-ion restent plus coûteux que les LFP, mais Phenogy voit apparaître des acheteurs stratégiques. « Pour un nombre croissant de clients, les choix de technologies ne sont pas uniquement économiques, affirme Max Kory. Dans un monde de prix volatils des matières premières et de risques géopolitiques croissants, l’indépendance des chaînes d’approvisionnement est cruciale ».

Fondée en 2019, Phenogy emploie environ 60 personnes entre l’Europe et les États-Unis. Son réseau de partenaires comprend l’Université de Caroline du Sud à Columbia, le groupe Exentis AG, spécialiste de la fabrication additive industrielle, ainsi que plusieurs instituts Fraunhofer.

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