Les batteries sodium-ion désormais compétitives sur les marchés de niche

D’après pv magazine International

Les batteries sodium-ion (SIB) sont de plus en plus présentées comme une alternative durable aux technologies lithium-ion (Li-ion), notamment dans un contexte où la demande mondiale de lithium devrait dépasser l’offre à partir de 2028, selon un récent rapport de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA). Malgré ce potentiel, leur succès commercial à grande échelle, au-delà de certaines applications de niche, reste un défi.

Une équipe internationale de chercheurs a publié une analyse approfondie des principales tendances de marché du secteur et de l’écosystème des batteries sodium-ion. Leur étude indique que ces technologies sont d’ores et déjà compétitives face à certaines solutions lithium-ion dans des segments ciblés. Leurs conclusions sont publiées dans l’article « Batteries sodium‑ion : une alternative durable aux batteries lithium‑ion avec un aperçu des tendances du marché, du recyclage et de la chimie des batteries », paru dans la revue Next Energy.

« Dans les applications où la taille et le poids sont moins déterminants, comme le stockage stationnaire de l’énergie, les batteries sodium-ion commencent déjà à s’imposer commercialement, explique Nazmul Hossain, auteur principal de l’étude, à pv magazine. De grands fabricants, tels que CATL, ont annoncé leur intention de lancer la production de masse de cellules sodium-ion de nouvelle génération d’ici 2026, avec l’objectif d’étendre leurs usages aux véhicules et aux systèmes de stockage ».

Les analystes du secteur estiment toutefois que l’atteinte d’une véritable parité de coûts et de performances avec les technologies lithium-ion dominantes, en particulier le lithium-fer-phosphate (LFP), prendra du temps, à mesure que les capacités industrielles monteront en puissance et que les technologies gagneront en maturité. Nazmul Hossain situe cette convergence autour du milieu des années 2030. « Les batteries sodium-ion sont aujourd’hui compétitives sur des marchés de niche et pourraient le devenir largement dans le stockage stationnaire au cours des cinq à dix prochaines années, à mesure que les coûts diminueront et que les chaînes d’approvisionnement se structureront », précise-t-il.

Une sécurité accrue, mais…

Selon le chercheur, la compétitivité finale de la technologie reposera sur un équilibre entre coût et performances. L’abondance naturelle du sodium et son faible coût en font un candidat attractif pour le stockage d’énergie à grande échelle. Contrairement au lithium, soumis à une forte volatilité des prix et à des contraintes de ressources, le sodium offre une voie vers des systèmes de batteries plus abordables, avec des réductions de coûts potentielles de 30 à 40 % par rapport aux cellules lithium-ion conventionnelles.

Cet avantage économique s’accompagne néanmoins de compromis. « Les batteries sodium-ion présentent généralement une densité énergétique plus faible, comprise entre 120 et 200 Wh/kg, ce qui limite leur pertinence pour les applications où le poids est un facteur critique, comme les véhicules électriques », souligne Nazmul Hossain. Il précise que les travaux de recherche se poursuivent pour lever ces limitations, notamment par le développement de nouveaux matériaux de cathode et d’anode, l’optimisation des électrolytes et des conceptions de cellules avancées, afin d’améliorer les performances sans perdre l’avantage en coût. « En résumé, la compétitivité dépendra de la combinaison des améliorations de coûts et de performances », ajoute-t-il. « Atteindre une capacité de stockage énergétique équivalente reste difficile, malgré le faible coût des matières premières. »

une densité énergétique plus faible

Les batteries sodium-ion sont particulièrement adaptées aux applications de stockage stationnaire, comme le lissage de la production solaire et éolienne ou l’écrêtement des pointes de consommation sur les réseaux électriques. Leur profil de sécurité constitue un atout majeur : la chimie sodium-ion est moins sujette à l’emballement thermique que de nombreux systèmes lithium-ion, ce qui la rend particulièrement robuste pour les installations de grande taille.

Nazmul Hossain reconnaît toutefois certaines limites. Outre leur densité énergétique plus faible, certains experts estiment que, pour le stockage de longue durée, d’autres chimies, comme les batteries à flux, pourraient s’avérer plus compétitives. « Les batteries sodium-ion devraient offrir d’excellentes performances dans le stockage sur réseau et d’autres applications stationnaires ; en revanche, elles ne constituent pas nécessairement la solution la plus adaptée à tous les segments, notamment ceux nécessitant une densité énergétique élevée », indique-t-il.

L’écosystème industriel des batteries sodium-ion gagne en dynamisme. Outre CATL, des entreprises telles que Sinopec et LG Chem développent des matériaux et des chaînes d’approvisionnement destinés à soutenir un déploiement à plus grande échelle. L’intérêt du marché et les capacités de production sont en hausse, avec des projections faisant état de capacités potentielles de plusieurs centaines de gigawattheures d’ici 2030, à mesure que la demande progresse dans le stockage de l’énergie et certaines applications de véhicules électriques. « L’intérêt du marché et les capacités industrielles augmentent, avec un potentiel atteignant plusieurs centaines de gigawattheures d’ici 2030, insiste Nazmul Hossain. Cette croissance est portée par le déploiement accru dans le stockage de l’énergie et dans certaines applications de véhicules électriques ».

Ce contenu est protégé par un copyright et vous ne pouvez pas le réutiliser sans permission. Si vous souhaitez collaborer avec nous et réutiliser notre contenu, merci de contacter notre équipe éditoriale à l’adresse suivante: editors@pv-magazine.com.