Voiture électrique : pourquoi le simple sel pourrait bientôt détrôner le lithium

Les batteries au lithium sont omniprésentes. Presque toutes les technologies embarquant une solution de stockage en sont équipées. Mais une nouvelle concurrence est en train de rejoindre discrètement le marché : le sodium.

Les batteries sodium-ion ont été étudiées dès les années 1980, mais rapidement, le lithium-ion leur a fait de l’ombre. Après être tombée dans l’oubli pendant plusieurs décennies, cette technologie regagne aujourd’hui de l’intérêt.

À tel point que les grands industriels accélèrent leur développement et leur production à grande échelle, à l’instar du géant chinois CATL qui se lance actuellement dans son industrialisation, pour les voitures électriques.

Selon plusieurs études relayées par Amphisciences, la montée en puissance ne fait que commencer. Dans les années à venir, les batteries sodium-ion gagneront  une part croissante de marché dans certains secteurs.

Une alternative plus économique

Le coût représente l’un des principaux atouts des batteries sodium-ion, car celui-ci est nettement inférieur à celui des batteries lithium-ion. Une fois qu’elles seront produites à grande échelle, leur prix pourrait varier entre 40 et 50 dollars par kilowattheure, contre 80 à 100 dollars pour les batteries lithium-fer-phosphate (LFP). Soit une différence d’environ 40 %.

Cette compétitivité s’explique en grande partie par l’abondance du sodium (sel). Présent partout et en grande quantité, ce matériau est facile à extraire et peu coûteux. Le carbonate de sodium avoisine ainsi les 300 dollars la tonne.

À l’inverse, le lithium est une ressource bien plus rare, concentrée dans quelques régions du globe. Ce qui expose d’ailleurs son approvisionnement à des tensions géopolitiques. De plus, les batteries basées sur ce matériau dépendent de métaux coûteux comme le nickel ou le cobalt. Le prix du carbonate de lithium peut, quant à lui, atteindre jusqu’à 80 000 dollars la tonne.

Des usages bien ciblés

Malgré les perspectives prometteuses, les batteries sodium-ion ne remplaceront pas pour autant le lithium-ion sur tous les terrains. Ce dernier devrait conserver sa domination dans les usages mobiles, où la densité énergétique reste un critère clé.

Car c’est justement sur cet aspect que le sodium accuse encore un grand retard. Sa densité énergétique varie entre 120 et 160 Wh/kg, contre jusqu’à 300 Wh/kg pour les batteries lithium-ion.

Cette limite est toutefois peu problématique pour le stockage stationnaire, ces batteries géantes installées à proximité des centrales électriques. Dans une telle application, l’optimisation du poids et du volume n’est pas une priorité. Le sodium-ion pourrait donc s’y imposer comme une solution de choix grâce à son coût réduit.

Dans le secteur de la mobilité, la technologie pourrait également trouver sa place, mais pas dans tous les segments. Elle est en effet adaptée aux véhicules d’entrée de gamme dédiés à des usages urbains et à des trajets courts. Citadines électriques, deux-roues ou utilitaires légers pourraient ainsi bénéficier de cette alternative plus économique sans nécessiter forcément une grande autonomie.