Résumé du contenu principal de l’article
Cet article majeur publié dans la revue *Nature* équivaut à une reconnaissance officielle pour les batteries au sodium, qui étaient restées silencieuses pendant 40 ans : les avancées technologiques des entreprises chinoises au cours des dernières années ont permis de passer des batteries au sodium du stade conceptuel de laboratoire à celui de production de masse. Le plus grand fabricant mondial de batteries, CATL, a annoncé qu’il commencerait officiellement la production de masse de ces batteries d’ici la fin de 2026 et a déjà signé des accords de fourniture avec des constructeurs automobiles et des entreprises de stockage d’énergie électrique. D’autres entreprises chinoises de premier plan, comme BYD, investissent également massivement dans ce domaine.
Les batteries au sodium ne visent pas à remplacer complètement les batteries au lithium, mais plutôt à combler les lacunes de ces dernières, notamment en raison de leurs matières premières presque inépuisables, de leur coût très bas et de leur plus grande sécurité et résistance aux basses températures. Elles pourraient ainsi baisser significativement le prix de l’ensemble de l’industrie des batteries et accélérer la généralisation des véhicules électriques, de l’énergie éolienne et de l’énergie solaire. Actuellement, plus de 90 % de la capacité de production et des réserves technologiques mondiales en batteries au sodium se trouvent en Chine. L’Europe et les États-Unis, craignant de se laisser distancer dans le développement des prochaines générations de batteries, ont également commencé à investir massivement dans la recherche et le développement.
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Interprétation simplifiée des points clés
1. Les batteries au sodium ne sont pas une nouvelle invention : pourquoi ont-elles mis 40 ans à devenir réellement compétitives ?
Beaucoup pensent que les batteries au sodium sont une technologie récente, mais en réalité, elles ont été développées en même temps que les batteries au lithium dans les années 1980. Cependant, elles présentaient deux défauts majeurs : une faible capacité de stockage de l’énergie et une dégradation rapide après plusieurs charges. Par conséquent, les chercheurs mondiaux se sont concentrés sur les batteries au lithium pendant des décennies. Ce n’est que ces dernières années que les faiblesses des batteries au lithium sont devenues évidentes : la demande pour les véhicules électriques a explosé pendant la pandémie, entraînant une augmentation spectaculaire des prix du lithium, dont la plupart des réserves sont concentrées en Australie et dans quelques pays d’Amérique du Sud, ce qui rend les prix très instables. C’est alors que les chercheurs ont redécouvert le potentiel des batteries au sodium. Les entreprises chinoises ont réussi à résoudre ces problèmes en seulement 5 ans, à une vitesse qui a surpris même les analystes les plus optimistes du secteur énergétique.
2. L’avantage de coût des batteries au sodium est-il vraiment réel ?
Le coût bas des batteries au sodium est dû à des facteurs fondamentaux et n’est pas un simple coup de marketing : l’ingrédient principal est la soude caustique (carbonate de sodium), dont le prix industriel est de 200 à 280 dollars la tonne, tandis que le carbonate de lithium pour batteries coûte de 20 000 à 25 000 dollars la tonne, soit une différence de 100 fois. De plus, les réserves de sodium dans la croûte terrestre sont plus de 1000 fois supérieures à celles de lithium, et la quantité de sodium dans l’eau de mer est 60 000 fois plus élevée, ce qui signifie que ces batteries sont presque inépuisables. En outre, les batteries au sodium n’utilisent pas de métaux précieux tels que le cobalt et le nickel, et l’anode peut être fabriquée avec de l’aluminium, beaucoup moins cher que le cuivre utilisé dans les batteries au lithium. Le seul problème actuel est le manque de production de masse, ce qui freine la réduction des coûts. Une fois la production augmentée, les coûts des batteries au sodium devraient être inférieurs à ceux des batteries au lithium phosphate, même les plus bon marché. Les estimations varient : CATL est optimiste et prévoit une parité de prix d’ici 2026, tandis que d’autres analystes sont plus prudents et estiment que cela ne se produira pas avant 2035.
3. Les batteries au sodium ne visent pas à remplacer les batteries au lithium, mais deux marchés très importants
Les batteries au sodium ne menaceront pas directement les batteries au lithium. La capacité de stockage des batteries au sodium est environ deux tiers de celle des batteries au lithium haut de gamme à long rayon d’action, mais elles sont plus adaptées à des applications moins exigeantes, comme les petits véhicules urbains ou les systèmes de stockage d’énergie pour les réseaux électriques. Elles sont particulièrement efficaces dans les climats froids, où elles peuvent supporter des températures de -40 °C sans réduire considérablement l’autonomie des véhicules. Elles sont également idéales pour les grands systèmes de stockage d’énergie utilisant de l’énergie éolienne et solaire, où l’important est le coût et la sécurité, plutôt que la légèreté des batteries. De plus, elles nécessitent moins d’équipements de contrôle de température et de protection contre l’incendie, ce qui permet de réduire encore les coûts. La Chine est en tête dans ce domaine, car elle détient la majeure partie des capacités de production et des technologies mondiales.
4. Pourquoi la Chine est-elle en tête dans le développement des batteries au sodium ?
L’Agence internationale de l’énergie a confirmé que, au moins jusqu’en 2030, la majeure partie de la production mondiale de batteries au sodium se trouvera en Chine. L’Europe et les États-Unis ne pourront pas suivre, pour deux raisons principales : premièrement, la Chine maîtrise bien toute la chaîne de production des batteries au lithium, et la plupart des équipements nécessaires à la production de batteries au sodium peuvent être adaptés à partir des équipements existants pour les batteries au lithium. Deuxièmement, l’Europe et les États-Unis ont longtemps privilégié les batteries au lithium haut de gamme, négligeant les alternatives plus économiques comme les batteries au lithium phosphate. Ce n’est que ces dernières années qu’ils ont commencé à investir massivement dans la recherche et le développement des batteries au sodium, afin de ne pas être distancés par la Chine.
5. Quels bénéfices pour les consommateurs ?
La généralisation des batteries au sodium apportera de réels avantages aux consommateurs : de plus en plus de véhicules électriques abordables seront disponibles, et les prix des véhicules électriques pour les déplacements quotidiens devraient baisser. Les coûts de stockage de l’énergie verte (éolienne, solaire) devraient également diminuer, réduisant ainsi le coût moyen de l’électricité et diminuant les risques de coupures de courant pendant les périodes de pointe estivales. De plus, tous les produits équipés de batteries bénéficieront de prix plus bas, car les coûts de production seront limités par les nouvelles normes des batteries au sodium. Cependant, le recyclage des batteries au sodium est peu rentable, ce qui pourrait nécessiter des subventions gouvernementales pour éviter des problèmes de pollution.