Moins chère et plus sûre que le lithium : pourquoi la batterie au sel divise tant les experts

Les technologies sodium-ion (au sel) et lithium-ion ont été développées en parallèle dès les années 1970 et 1980. Si le lithium-ion a rapidement trouvé des débouchés commerciaux et a connu un grand succès commercial, le sodium-ion était longtemps laissé de côté. L’intérêt pour cette technologie n’a été ravivé que bien plus tard, et les premiers produits commerciaux basés sur le sodium-ion ne sont d’ailleurs apparus que récemment.

Mais les batteries sodium-ion ne sont pas adaptées à toutes les applications. Selon un rapport récent de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA), leur principal potentiel se situe dans le stockage stationnaire d’énergie à grande échelle, où leur niveau de sécurité plus élevé constitue un atout par rapport aux batteries lithium-ion. Elles pourraient également trouver des débouchés dans certains segments des véhicules électriques.

Malgré ces perspectives, l’avenir du sodium-ion sur le marché reste incertain, selon l’IRENA, en dépit d’un coût qui pourrait devenir très compétitif à moyen terme.

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Une alternative potentiellement moins coûteuse ?

Dans cette étude de l’IRENA, selon certains fabricants, une fois la production de batteries sodium-ion déployée à une plus grande échelle, le coût des cellules pourrait tomber à environ 40 dollars américains par kilowattheure ($/kWh), contre 80 à 105 $/kWh en 2022.

Premier facteur en faveur d’une baisse des coûts : l’abondance des matières premières. Le sodium est extrêmement répandu, présent à la fois dans les océans et dans la croûte terrestre, et bien moins cher que le lithium.

À titre de comparaison, entre 2020 et 2024, le carbonate de sodium coûtait entre 100 et 500 dollars la tonne, tandis que le carbonate de lithium atteignait les 6 000 à 83 000 dollars la tonne. Par ailleurs, les batteries sodium-ion peuvent utiliser des matériaux de cathode plus économiques, comme le fer ou le manganèse.

Autre facteur clé : le caractère encore émergent de la technologie. Contrairement au lithium-ion déjà très mature, le sodium-ion dispose d’un potentiel d’optimisation et d’économies d’échelle encore important.

Il convient toutefois de rappeler que les batteries lithium-ion continuent, elles aussi, de voir leurs coûts baisser. En décembre, le prix des cellules est tombé à 74 $/kWh, contre 89 $/kWh en 2023. La chute de ces dernières années s’explique en grande partie par les difficultés actuelles de l’industrie chinoise, confrontée notamment à une situation de surcapacité.

Les batteries sodium-ion peuvent-elles remplacer le lithium-ion ?

La grande question est maintenant de savoir si avec un potentiel baisse de prix, le sodium-ion peut réellement concurrencer le lithium-ion ou non. Selon l’IRENA, la réponse est nuancée. Les batteries sodium-ion ne devraient pas remplacer celles au lithium, mais plutôt contribuer à réduire la pression sur la chaîne d’approvisionnement du lithium-ion. Les deux technologies seraient ainsi appelées à coexister et à se compléter.

À court et moyen terme, plusieurs incertitudes subsistent. La compétitivité économique du sodium-ion dépendra fortement de l’évolution des prix du lithium : lorsque ceux-ci baissent, l’avantage coût du sodium devient moins évident. De plus, la filière sodium-ion reste moins mature sur le plan industriel, ce qui freine la confiance des acteurs du marché. Sans parler de la demande future qui demeure difficile à anticiper, les projections actuelles étant très dispersées.

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