La marche accélérée du progrès doit donner du fil à retordre aux planificateurs de produits des constructeurs automobiles.
La technologie automobile n’a jamais été dans un tel état d’évolution qu’aujourd’hui, et vu que les batteries lithium-ion ne sont vraiment devenues un gros problème commercial que dans les années 1990, l’évolution soudaine vers les voitures alimentées par ces batteries est extraordinaire.
Mais une perspective historique sur ce qui va suivre est toujours utile. Un examen attentif du moteur monocylindre de la Benz Patent-Motorwagen de 1885, par exemple, révèle un vilebrequin et des matériaux internes exposés aux éléments, ce qui est impensable aujourd’hui.
Étant donné la rapidité avec laquelle les choses évoluent dans ce secteur, il est probable que les batteries lithium-ion – qui présentent des inconvénients en termes de durabilité, de sécurité énergétique et de coût – soient dépassées par un autre type de stockage d’énergie. Les batteries sodium-ion (SIB, aussi connues sous le nom de batteries Na-ion ou NIB) se profilent à l’horizon depuis un certain temps, mais elles ne devraient pas encore être suffisamment matures pour les voitures avant un certain temps.
Mais début janvier, le constructeur automobile chinois JAC a annoncé qu’il expédierait une petite voiture électrique de sa marque Yiwei équipée d’un SIB de Hina Battery. JMEV, une autre entreprise chinoise, a aussi annoncé le déploiement d’un nouveau véhicule électrique alimenté par des SIB de Farasis Energy. La JMEV EV3 (Youth Edition) est une citadine micro-EV et a une autonomie de 156 miles.
L’inconvénient des SIB est principalement le manque de densité énergétique, qui va de pair avec un poids plus important (trop peu de Wh/kg par rapport aux technologies lithium), par contre les avantages sont conséquents.
Les SIB sont bénins, ne contiennent ni lithium ni cobalt, et le sodium est abondant à travers le monde. L’électrolyte est plus simple et les collecteurs de courant des électrodes peuvent être en aluminium au lieu du cuivre, ce qui est plus durable et moins cher.
Dans l’ensemble, les SIB sont environ 30 % moins chers que le lithium-ion. Vu que la batterie d’un véhicule électrique représente aujourd’hui environ 40 % du coût de la voiture entière, c’est un avantage majeur.
Les fabricants s’efforcent d’augmenter la densité énergétique des SIB et la batterie JMEV EV3 est censée stocker 140 à 160 Wh/kg, mais Farasis vise une deuxième génération avec une capacité accrue de 160 à 180 Wh/kg cette année.
Inversez la situation d’une autre manière et une faible densité d’énergie signifie que pour donner l’autonomie d’une puissante batterie lithium-ion, un SIB devrait être plus lourd, ce qui à son tour affecterait l’autonomie.
Farasis s’est fixé un objectif de 180 à 200 Wh/kg d’ici 2026, ce qui rend le SIB adapté à une gamme d’applications plus large. Il est encore faible par rapport à une batterie électrique lithium-ion typique, qui a la capacité de atteindre environ 270 Wh/kg. Cela dit, le développement commercial sérieux des SIB est passé au second plan quand la technologie lithium-ion est apparue dans les années 1990, il y a donc un certain rattrapage à faire.
Les SIB fonctionnent bien par temps froid, sont sûrs et coûtent moins cher que le lithium-ion, ils ont donc aussi une variété d’utilisations non automobiles. Le géant chinois CATL les développe aussi, tout comme le suédois Northvolt et Faradion, basé à Sheffield.