Le sodium fait son chemin en Chine comme alternative au lithium : Farasis Energy et Hina Battery produisent déjà deux petites voitures électriques avec des batteries sodium-ion qui contribuent à réduire le coût de production.
La nouvelle que deux modèles utilisant des batteries au sodium ont déjà été produits et lancés en Chine a ravivé l’intérêt pour cette technologie qui met les voitures électriques à la portée d’un public plus large. Le premier, développé par Farasis Energy en collaboration avec JMEV (une entreprise de véhicules électriques appartenant au groupe Jiangling Motors), a une capacité de batterie de 21,4 kWh. La seconde est une variante récente de la Yiwei 3, un modèle créé en collaboration entre Hina Battery et JAC, et dispose d’une batterie de 31,1 kWh.
Le sodium, un élément provenant à la fois des océans et de la croûte terrestre, est une alternative intéressante pour le stockage de l’énergie à grande échelle en raison de son accessibilité, de son abondance et de sa durabilité. Sixième élément le plus répandu sur Terre, il est considéré comme illimité et durable, puisqu’il est récolté plutôt qu’extrait.
Malgré ces avantages, les batteries au sodium sont confrontées à des difficultés, car elles ne possèdent pas la même capacité énergétique que les batteries au lithium et connaissent des problèmes de dégradation au cours des cycles de charge et de décharge. La question qui se pose est la suivante : le sodium peut-il réellement concurrencer le lithium en tant que principal composant des batteries ?
Les batteries au sodium battent les batteries au lithium : en voici les raisons
Il y a vingt ans, l’idée de conduire un véhicule électrique relevait de la science-fiction. Aujourd’hui, la réalité a radicalement changé.
Les batteries lithium-ion sont en grande partie responsables de ce changement, car elles sont largement utilisées dans pratiquement toutes les applications mobiles, telles que les téléphones, les ordinateurs portables et les véhicules électriques.
Leur principal avantage réside dans la densité énergétique élevée qu’elles fournissent, ce qui se traduit par une plus grande autonomie, au-delà de la longévité ou de la stabilité de leurs composants à des températures élevées. Cependant, leur principal inconvénient réside précisément dans les matériaux qui les composent, tels que le cobalt ou le lithium, qui sont très rares et chers.
La demande croissante de véhicules électriques et d’installations stationnaires de stockage d’électricité fait de ce handicap un inconvénient majeur. Ce fait contribue au coût élevé de la production. Par conséquent, malgré sa domination actuelle, la recherche d’une technologie de remplacement est en cours et le sodium est une option prometteuse à cette fin.
Dans le tableau périodique, le lithium et le sodium sont des éléments voisins, ce qui signifie qu’ils partagent des propriétés similaires et conviennent tous deux à la production de cellules de batterie. Ils présentent certains avantages cruciaux pour les fabricants et les propriétaires de véhicules électriques : durabilité de l’approvisionnement en matières premières, prix abordable et sécurité accrue. Toutefois, un inconvénient doit être pris en compte : leur densité énergétique plus faible, bien que cette caractéristique soit susceptible de s’améliorer dans les années à venir.
Voici quatre raisons essentielles pour lesquelles la recherche se concentre sur le développement de batteries au sodium pour les véhicules électriques plutôt que sur les batteries lithium-ion conventionnelles.
1. Disponibilité
Contrairement au lithium, qui est globalement rare et concentré dans quelques régions spécifiques, le sodium est largement disponible en quantités abondantes dans le monde entier.
Il est généralement extrait du carbonate de sodium et peut être trouvé dans divers endroits, y compris dans l’eau de mer. C’est la septième matière la plus abondante au monde et, par rapport au lithium, sa disponibilité est 1 200 fois supérieure.
2. Accessibilité
L’abondance du sodium le rend beaucoup plus abordable que le lithium, et son extraction et sa purification sont moins coûteuses. Alors que les batteries lithium-ion reposent sur le cobalt, un métal dont les réserves sont limitées et la répartition inégale dans le monde, les cellules des batteries sodium-ion peuvent être fabriquées à partir de métaux abondants tels que le fer et le manganèse.
Étant donné que le cobalt est cher à obtenir et qu’il constitue la partie la plus coûteuse des batteries des véhicules électriques, les batteries sodium-ion offrent une alternative moins onéreuse. En outre, les batteries sodium-ion peuvent être produites sur les mêmes lignes de production que les batteries au lithium, ce qui facilite la transition sans investissement important ni reconception des installations.
3. Sécurité
Les batteries sodium-ion ont des performances supérieures et peuvent fonctionner dans une gamme de températures plus large. Elles sont considérablement plus efficaces que les batteries au lithium dans les environnements froids.
Un autre avantage est qu’elles sont ininflammables, ce qui élimine le risque d’emballement thermique susceptible de provoquer des incendies. Cette caractéristique permet également un transport sûr du site de production au site d’assemblage, avec les bornes de la batterie connectées et la tension à zéro.
4. Légèreté
Les batteries sodium-ion sont plus légères que les batteries au lithium. Cela signifie que les véhicules électriques équipés de ces batteries seront également plus légers, ce qui entraînera une réduction de la consommation d’électricité et se traduira donc directement par une plus grande autonomie finale.
