2026, année de la batterie sodium-ion ?

Les différentes technologies de batterie

La batterie sodium-ion, l'automobiliste européen ne connait pas. Cela n'existe pas dans l'offre de véhicules, qui lui est proposée, et c'est tant mieux. Parce que les batteries sodium-ion sont encore très inférieures aux autres technologies de stockage d'électricité. Si on considère par exemple une batterie de 100 kg, l'emploi de la technologie lithium-ion lui donnerait une capacité énergétique de 16 à 20 kWh. Avec une batterie à la technologie Lithium-Fer-Phosphate, moins chère, la capacité serait de 12 à 16 kWh. Une batterie sodium-ion a alors pâle figure, puisqu'elle ne contiendrait guère que 8 à 12 kWh. Mais la technologie progresse vite, parce que le sodium a un atout fantastique : il est abondant, on en trouve partout, et il est très peu cher.

Les débuts des voitures électriques avec une batterie sodium-ion

Pourrait-on faire une voiture électrique avec une batterie sodium-ion ? On le peut, on l'a d'ailleurs déjà fait. Mais on n'en fait plus, et on n'en a fait moins que prévu. BYD avait annoncé une version de base de sa Seagull avec une batterie sodium-ion, mais aucune n'a jamais été vendue. JAC avait fabriqué une version sodium-ion de sa E10X/Yiwei 3 (voiture jaune sur nos illustrations), mais sa production fut limitée à une série pilote qui n'a pas eu de suite. Idem pour JMEV avec sa EV3 Youth Edition (voiture bleue). Les autos étaient environ 15 % moins chères que le modèle avec la batterie supérieure. Mais tout devrait changer prochainement, puisque CATL, le premier producteur mondial de batteries (il a plus d'un tiers du marché mondial), a annoncé la mise en production régulière de sa gamme de batteries Naxtra, qui utilise la technologie sodium-ion.

Les atouts de la batterie sodium-ion Naxtra selon CATL

La batterie Naxtra est très résistante au cyclage. CATL la dit capable de tenir 10 000 cycles de charge/décharge, ce qui est supérieur à une batterie lithium-ion ou encore LFP moyenne. La technologie sodium-ion est aussi exploitable sur un plus grand éventail de températures, de - 40° jusqu'à + 70°, et elle est extremêment sûre, avec des risques d'inflammation bien plus faibles qu'avec le lithium-ion. Son processus de fabrication est enfin bien plus simple, puisqu'en sus de se passer de matériaux comme le nickel ou le cobalt, il est nettement moins énergivore. Le seul défaut serait alors la faible densité massique, ce qui réservait habituellement les batteries sodium-ion à un usage stationnaire. Le meilleur exemple est dans l'énorme projet de stockage de 4,75 GWh d'électricité développé par Peak Energy pour Jupiter Power, aux Etats-Unis. Mais cette faible densité aurait été résolue, puisque CATL a annoncé avoir développé un prototype de batterie sodium-ion avec une densité de 160Wh/kg.

Le sodium, une matière première abondante, ici en France

C'est le grand atout de cette matière, le sodium est omniprésent sur terre. Et on en a beaucoup en France, encore que ce ne soit pas du sodium métallique, mais surtout du chlorure de sodium, c'est à dire du sel gemme. Il y a des mines de sel juste à côté de Nancy, à Varangéville et Lenoncourt. Ces mines sont anciennes, leur exploitation ne pose pas de problème environnementaux. Il faut dans un second temps transformer ce chlorure de sodium en carbonate de sodium, pour qu'on puisse utiliser cette matière pour en faire des électrodes, mais c'est un processus industriel très bien maîtrisé, puisqu'on le faisait déjà au XIX° siècle. On fait cette transformation au même endroit que les mines, en Meurthe et Moselle, les volumes de production sont déjà très conséquents. On peut les estimer à environ 1,5 million de tonnes de carbonate de sodium par an.

Le chaînon manquant : la fabrication de batteries avec ce carbonate de sodium

On appelle batterie sodium-ion une batterie dont l'électrolyte est une solution de sels de sodium dissous, avec un élement très délicat qu'est la cathode, réalisée à partir d'oxydes à base de sodium. Et des cathodes comme cela, il y a peu de gens qui savent en fabriquer. Fort heureusement, il y en a en Europe. Trois sociétés ont déjà démontré leurs capacités. Le suédois Altris, qui vise une clientèle professionnelle, l'italien Heiwit, qui propose aujourd'hui une batterie stationnaire de 10 kWh pour les particuliers qui possèdent des panneaux photovoltaïques, et enfin le français Tiamat. Oui, des français sont dans la course, et ils ont déjà lancé la construction d'une usine pour fabriquer des cellules sodium-ion en grand volume.

En conclusion...

S'il est aujourd'hui peu probable que les batteries sodium-ion puissent être aussi performantes que les lithium-ion, il reste que les chinois ont une avance énorme dans le développement et la production du lithium-ion. Et les quelques tentatives de production de cellules lithium-ion par des industriels européens, n'ont pas (encore ?) rencontré le succès escompté... Sans oublier qu'avec des volumes de production énormes, les chinois peuvent faire des économies auquelles aucun fabricant européen ne pourra jamais prétendre. Les chinois sont aussi les maîtres du monde pour tout ce qui touche à l'exploitation du lithium, et sa transformation en la matière dont a besoin l'industrie.

Avec la technologie sodium-ion, la France a l'opportunité rare de pouvoir contrôler entièrement toute la chaine de production, depuis l'extraction du minerai brut jusqu'à la production du produit fini. Stellantis a investi dans Tiamat, on attend la suite de cet investissement. Rapidement si possible, parce qu'en Chine, les choses vont vite. Le constructeur Li Auto devrait être le premier à commercialiser des électriques avec une batterie sodium-ion Naxtra de CATL. Il sera vite suivi par d'autres.





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