Au début de la nouvelle année, l’industrie des batteries à énergie nouvelle a pris de nouvelles mesures. Le 4 janvier, la construction du projet de batterie au sodium BYD Xuzhou a commencé ; le 5 janvier, JAC Yttrium a officiellement livré le premier véhicule produit en série à batterie sodium-ion (batterie sodium) au monde ; le 6 janvier, CATL a demandé des matériaux cathodiques et des méthodes de préparation pour batteries sodium-ion, des plaques cathodiques, des batteries et des dispositifs électriques ; Le fondateur de Xinwangda, Wang Mingwang, a déclaré que la production de masse de batteries au sodium serait lancée au troisième trimestre 2024...

Des tests planifiés à la production de masse, les batteries sodium-ion se sont développées très rapidement. La raison pour laquelle les batteries au sodium peuvent être sous le feu des projecteurs est liée aux prix auparavant élevés du lithium. À partir de 2023, les prix du lithium sont « tombés de l’autel » et n’ont cessé de baisser.

Les analystes estiment que si PlanB veut devenir un substitut aux batteries au lithium, les capacités des batteries au sodium restent insuffisantes. À long terme, les mini-voitures à faible endurance pourraient constituer sa principale voie d’entrée.

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Résistant à la chaleur et au froid

Éliminez « l’anxiété liée à la batterie »

L’hiver est la saison la plus pénible pour les propriétaires de véhicules à énergies nouvelles. Un propriétaire de voiture Ji Krypton de Pékin s'est plaint à un journaliste du "IT Times" que l'autonomie théorique de la voiture peut atteindre 732 kilomètres, mais que maintenant l'autonomie réelle ne peut être que supérieure à 500 kilomètres. Un autre chauffeur de taxi à énergie nouvelle à Hohhot, Maître Ma, a déclaré qu'après seulement une heure de conduite, l'autonomie initiale de 430 kilomètres n'était que de 200 kilomètres et qu'il devait se rendre aux bornes de recharge quatre fois par jour.

La perte de puissance anormale sous des températures extrêmes constitue le plus gros inconvénient des batteries au lithium en tant que source d’énergie cinétique. Des études antérieures ont montré qu'en raison des différentes habitudes de conduite, de la température, des conditions routières et d'autres conditions des propriétaires de voitures, la durée de vie des batteries au lithium a diminué à des degrés divers.Dans un environnement inférieur à zéro en hiver, les batteries au lithium ternaires rétrécissent généralement d'environ 25 % et les batteries au lithium fer phosphate rétrécissent d'environ 30 %.

En revanche, les batteries sodium-ion ont une bien meilleure adaptabilité aux températures élevées et basses. L'Institut de physique de l'Académie chinoise des sciences a mené des expériences sur les batteries sodium-ion. Après 900 cycles de charge et décharge à 80°C, le taux de rétention d'énergie de la batterie au sodium peut atteindre 80 % ; dans un environnement à basse température de moins 20°C, la batterie au sodium peut également avoir un taux de rétention de puissance supérieur à 90 %.


De plus, le principe de fonctionnement des batteries sodium-ion est très similaire à celui des batteries au lithium, qui sont composées d'électrodes positives, d'électrodes négatives, d'électrolytes, de séparateurs et d'autres composants. Lorsque la batterie est chargée, les ions sodium partent de l'électrode positive, traversent l'électrolyte au milieu et sont finalement intégrés dans le matériau de l'électrode négative ; le processus de décharge s'effectue de l'électrode négative à l'électrode positive, où les électrons circulent d'avant en arrière pour réaliser le recyclage de la batterie.

Ce principe crée également une commodité pour la production de batteries au sodium. Jiang Feng (pseudonyme), un ouvrier dans la production de véhicules à énergie nouvelle, a déclaré au journaliste du « IT Times » :Étant donné que les principes de fonctionnement des batteries au lithium et des batteries au sodium sont relativement similaires, dans le processus de production, les équipements de fabrication de batteries au lithium existants peuvent être utilisés pour fabriquer des batteries au sodium, et les matériaux de production et la technologie de fabrication des cellules sont également très matures.En termes de fabrication de composants, le collecteur de courant des batteries au lithium ne peut utiliser qu'une feuille de cuivre pour éviter les réactions chimiques lors de l'utilisation. Pour la stabilité des ions sodium, des quantités moins chères et plus grandes de papier d’aluminium peuvent être utilisées.

Le faible coût des matières premières constitue également un avantage des batteries au sodium. En tant que producteur majeur de véhicules à énergies nouvelles, la Chine a une forte demande en ressources en lithium. Cependant, la grande majorité des ressources mondiales en lithium sont concentrées en Amérique du Sud et en Australie. Par conséquent, 70 % des ressources en minerai de lithium doivent être importées de l’étranger, ce qui augmente pratiquement les coûts. Les ressources en sodium occupent la sixième place du tableau périodique des éléments, représentant 2,74 % des réserves de la croûte terrestre, soit 420 fois celles des ressources en lithium.

Jiang Feng a déclaré aux journalistes que le coût d'une batterie ternaire au lithium est d'environ 700 à 900 yuans/kWh et que la durée de vie de la batterie est d'environ 15 kWh pour 100 kilomètres. Le coût minimum est d'environ 10 500 yuans.Si des batteries au sodium sont utilisées, le coût est d'environ 300 à 500 yuans/kWh et le coût de production sera réduit d'environ 40 %.

Leur faible coût, leur sécurité élevée, leurs performances élevées et d'autres caractéristiques font des batteries au sodium un plan B auquel les fabricants de batteries tentent d'adhérer.

Le « Livre blanc sur le développement de l'industrie chinoise des batteries sodium-ion (2023) » analyse que la chaîne industrielle des batteries sodium-ion achèvera la vérification des produits des clients, l'amélioration du rendement, le développement de tous les maillons de la chaîne industrielle et la promotion des projets de démonstration en 2023 et 2024. Il est prévu que l'avantage de coût des batteries sodium-ion se reflétera véritablement en 2025 et que le développement industriel au sens économique réel sera réalisé.

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L’avantage en termes de coûts diminue

La « résistance au lithium » est encore difficile

Cependant, face à la baisse des prix du lithium, l’avantage du faible coût des batteries au sodium n’est plus évident.

Le 9 janvier, les données de la Fédération de l'acier de Shanghai ont montré que le prix au comptant moyen du carbonate de lithium de qualité batterie a chuté de 1 000 yuans/tonne à 98 000 yuans, tombant en dessous de la barre des 100 000 yuans. Les cotations sur d'autres plateformes sont également tombées en dessous de 100 000 yuans. La dernière fois qu’un tel prix s’est produit, c’était en 2021.

Li Pan, analyste du lithium à la Shanghai Ganglian New Energy Division, a précédemment déclaré aux médias que dans la chaîne industrielle des batteries au lithium, les bénéfices sont principalement concentrés dans le maillon de fabrication de batteries en aval et dans le maillon d'extraction des ressources de lithium en amont. La proportion spécifique dépend du marché et des conditions spécifiques de l'entreprise. Il a prédit que le prix moyen mensuel du carbonate de lithium domestique de qualité batterie en 2024 devrait rester compris entre 70 000 et 90 000 yuans/tonne, ce qui signifie que le prix actuel du lithium devrait continuer de baisser.

De plus, si vous souhaitez réussir à monter dans une voiture, les batteries au sodium sont également confrontées à un défaut « fatal » : une densité énergétique insuffisante. À l'heure actuelle, la densité énergétique des batteries au lithium fer phosphate peut atteindre 140 ~ 180 wh/kg, tandis que les batteries au sodium ne peuvent atteindre que 120 ~ 140 wh/kg.Si l’on compare les ions lithium au tennis de table, les ions sodium sont comme des ballons de football. Si vous souhaitez parcourir la même distance, le véhicule doit réserver un volume plus important pour la batterie.

Par conséquent, le véhicule à énergie nouvelle à batterie au sodium lancé conjointement par Zhongke Hainan et JAC Yttrium a une autonomie de croisière de seulement 252 kilomètres. Ce n'est pas au même niveau que l'autonomie de 1 000 kilomètres lancée par Wei Xiaoli et d'autres.

Mo Ke, le fondateur de True Lithium Research, a déclaré publiquement :Les micro-véhicules électriques seront à l’avenir dominés par les batteries au sodium, étant donné que la nouvelle énergie électrique micro pure est principalement utilisée pour le transport urbain, la batterie n'a pas besoin d'être trop grande et des batteries au sodium avec une densité de capacité plus faible et un coût inférieur peuvent être utilisées.

De plus, étant donné que les grands bus et véhicules logistiques sont plus grands, ont des itinéraires opérationnels fixes et des distances de conduite plus courtes, leur demande en densité énergétique des batteries n'est pas trop élevée. Ce sont également de bons scénarios d’utilisation pour les batteries au sodium. À l'heure actuelle, les bus électriques domestiques utilisent généralement cinq types de batteries au plomb, des batteries nickel-hydrure métallique, des batteries lithium-ion, des batteries sodium-ion et des piles à combustible à hydrogène. Bien que les batteries au sodium ne soient pas devenues le premier choix, elles sont très compétitives en raison de leur excellente efficacité énergétique à basse température, de leurs performances de cycle, de leur sécurité et d'autres caractéristiques.

À l’avenir, à mesure que les batteries au sodium arrivent à maturité, les batteries au plomb ayant une densité énergétique plus faible sont susceptibles de disparaître du marché.

Cependant, face aux batteries au lithium, les batteries au sodium n'ont toujours pas d'avantage.

Li Linsen, professeur agrégé à l'École de chimie et de génie chimique de l'Université Jiao Tong de Shanghai, estime que si le coût des batteries au sodium n'est que légèrement inférieur à celui des batteries au lithium, elles seront confrontées à de nombreuses difficultés lors de leur promotion ultérieure en aval. Zhang Xiang, doyen de l'Institut de recherche sur les technologies des véhicules à énergies nouvelles du Jiangxi New Energy Technology Vocational College, estime également que les batteries sodium-ion ont une faible durée de vie et sont difficiles à populariser. Ils ne peuvent être qu’une option parmi d’autres à l’avenir et n’auront aucun impact sur la structure actuelle du pouvoir des véhicules à énergies nouvelles.