En 2021, le géant chinois de la batterie, CATL, avait annoncé l’arrivée de batteries sodium-ion. C’est désormais le cas, puisqu’une entreprise chinoise (China Three Gorges) vient de démarrer la production de ce nouveau type de batterie qui promet beaucoup. En effet, en réussissant à se passer de lithium de cobalt, de nickel et de graphite, la conception de ces batteries de nouvelle génération devrait permettre de grandement réduire les coûts de production. Une bonne nouvelle alors que le prix du lithium est en train d’augmenter, après 10 ans consécutive de baisse.
Une batterie moins chère avec quelques avantages
Le média asiatique IT Home annonce ainsi une réduction des coûts de l’ordre de 20 % par rapport à une batterie de type LFP (Lithium fer phosphate) déjà moins chère que les batteries NMC ou NCA que l’on trouve habituellement dans les voitures électriques haut de gamme. Les batteries LFP se retrouvent dans de nombreuses voitures électriques, à l’image justement des Tesla Model 3 et Model Y Propulsion, plus abordables que les versions Grandes Autonomie et Performance.
Les batteries sodium-ion pourraient donc permettre aux constructeurs de proposer des voitures électriques encore moins chères. Mais attention tout de même, car elles n’ont pas que des avantages. Leur densité énergétique est en effet plus faible que les autres batteries en circulation. Il est ainsi question de 160 Wh/kg pour la première génération et 200 Wh/kg pour la seconde génération qui ne devrait pas voir le jour tout de suite.
Un chiffre à comparer à la densité énergétique des batteries LFP (environ 200 Wh/kg) et les 250 Wh/kg de la nouvelle batterie de CATL, la fameuse Qilin CTP 3.0 qui promet 1 000 km d’autonomie et une recharge en 10 minutes dès 2023.
Justement, en parlant de recharge rapide, les batteries sodium-ion auraient une puissance élevée puisqu’il est question de 15 minutes pour passer de 10 à 80 % de batterie, à température ambiante, sans avoir besoin de réchauffer le pack. Une belle prouesse, alors que la recharge en 10 minutes pourrait arriver dès 2023 sur la Zeekr 001 grâce à CATL justement et que le record est actuellement de 18 minutes, pour les Kia EV6 et Hyundai Ioniq 5.
Une excellente résistance au froid, mais une plus petite autonomie
L’autre grand avantage de la batterie sodium-ion, c’est son excellente résistance au froid. Dit autrement, et selon CATL, à -20 °C, la batterie conserve 90 % de sa capacité. À comparer avec les batteries NMC et NMA qui peuvent réduire l’autonomie d’une voiture électrique de 30 % par des températures négatives comme le montre ce classement.
En revanche, qui dit densité énergétique faible, dit aussi autonomie en retrait. Les différentes entreprises qui travaillent sur la batterie sodium-ion annoncent 400 km d’autonomie dans un premier temps et 500 km pour la seconde génération. Puisqu’il s’agit d’entreprises chinoises, il faut sûrement lire ces chiffres selon la norme locale CLTC, bien plus optimiste que notre norme européenne WLTP.
Nous serions donc sur une autonomie théorique comprise entre 350 et 450 km dans le meilleur des cas. Ce qui est déjà largement suffisant pour la plupart des usages, surtout avec une recharge ultra-rapide. C’est ce que compte faire Renault avec les futures R5 et 4L.
500 km d’autonomie abordable dès 2023 ?
Dans un premier temps, CATL indique que les batteries sodium-ion comporteraient tout de même une dose de lithium, afin d’améliorer leur densité énergétique. Ce qui permettrait alors de créer, avec des coûts plus faibles, des voitures électriques dotées d’une autonomie de 500 km, qui représentent 65 % de parts de marché actuellement selon le géant chinois.
Les premières voitures électriques intégrant des batteries sodium-ion sont attendues entre 2023 et 2024. Des rumeurs indiquaient que les futures voitures électriques de BYD (les Qin EV, Dolphin et Seagull) pourraient être concernées, mais le constructeur chinois (numéro deux mondial de la voiture électrique) a rapidement démenti.
Selon IT Home, une autre entreprise spécialisée dans la conception de batteries, Funeng Technologie, annonce quant à elle une disponibilité de ce type de batterie pour l’année 2024. Dans tous les cas, elles seront réservées aux voitures compactes, qui n’ont pas besoin de parcourir de longues distances. En attendant l’arrivée des batteries solides qui devraient réduire les coûts et augmenter les performances de recharge et l’autonomie.
Elles seront aussi très bien adaptées aux batteries stationnaires, pour qui la densité énergétique n’est pas vraiment un problème. De quoi augmenter les capacités de stockage des énergies renouvelables avec des coûts inférieurs, en attendant que l’hydrogène vert soit mûr pour être utilisé en moyen de stockage.
Pour aller plus loin
Batteries solides : comment cette technologie va révolutionner l’autonomie des voitures électriques
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