Les batteries au sodium, une réalité en 2020

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Batteries au sodium

Depuis quelques années, plusieurs pays – dont la France – mènent des recherches sur la viabilité des batteries au sodium. Une alternative plus écologique que le lithium et une ressource plus facile à trouver. Si le premier prototype français a été présenté en 2015, ce début d’année 2020 marque le début de l’industrialisation de ce type de batterie après plusieurs expérimentations concluantes. Il aura tout de même fallu 10 ans avant que cette technologie soit mise au point.

Pourquoi choisir le sodium ?

Déjà, le sodium est présent partout et en quantité illimitée. A contrario, le lithium est une ressource limitée, polluante et disponible dans certaines régions uniquement. Il est d’ailleurs complété par du cobalt, élément métallique qui est loin d’être écologique également. C’est face aux limites du lithium que les scientifiques ont relancé la recherche sur le sodium.

Ce n’est pas une caractéristique immuable du fait de la récence du projet, mais pour le moment, les batteries au sodium restent moins performantes que celles au lithium. En revanche, elles sont moins chères et plus écologiques. Outre la ressource en sel qui est infiniment disponible, les électrodes n’utilisent pas de cobalt ni de graphite, mais du sodium enrichi et du carbone dur.

Comment fonctionne une batterie au sodium ?

Le fonctionnement de base des batteries au sodium est le même que celui des batteries au lithium. Au sein d’un milieu liquide, les ions (Na+ pour le sodium, Li+ pour le lithium) se déplacent d’une électrode à l’autre, cycle après cycle.

Malgré des performances plus faibles au global (si l’on compare par exemple la quantité d’énergie stockée par unité de masse), les batteries au sodium ont une puissance plus élevée. Les scientifiques considèrent donc pour le moment que la meilleure application pour cette technologie est pour les projets de grande envergure, qui requièrent des moyens importants, comme des parcs éoliens.

Tiamat, la start-up française de batteries au sodium

Créée en 2017, Tiamat est aujourd’hui la start-up en charge de la fabrication industrielle de ces batteries. Basée à Amiens, elle est composée d’un entrepreneur et de plusieurs chercheurs du CNRS. La batterie au sodium que Tiamat a mise au point affiche des paramètres prometteurs :

  • Recharge en 5 minutes, soit 10 fois plus rapidement qu’une batterie au lithium ;
  • Longue durée de vie (environ 10 ans) ;
  • Forte densité de puissance (2-5 kW/kg)

Courant 2018, Tiamat s’est associé à EasyLi pour expérimenter ses batteries au sodium sur le terrain, en les intégrant à des trottinettes électriques. Cela a permis à la start-up de se rendre compte des performances de la batterie dans des conditions réelles, et de la parfaire. Cette expérimentation leur a ouvert d’autres possibilités pour tester la batterie au sodium : bus, scooters, chariots élévateurs… La première ligne de production de batterie sodium-ion est prévue pour 2020.

Quelles conséquences pour le secteur du transport ?

Les différents moyens de transport, et en particulier les nouvelles mobilités, sont conditionnés par la nature des batteries. Ce sont elles qui limitent et définissent la capacité des véhicules, leur autonomie, leur empreinte environnementale mais aussi – et inévitablement – leur coût. Donc si les batteries au lithium venaient à être remplacées par une technologie moins chère, plusieurs objets du quotidien devraient en profiter : trottinettes et vélos électriques, robots industriels, voitures hybrides, etc.

Cependant, compte tenu des performances actuelles des batteries sodium-ion, elles seraient, dans un premier temps, plus adaptées aux véhicules hybrides, gourmands en densité de puissance. 

A savoir que les batteries sodium-ion pourront être intégrées dans d’autres secteurs, comme les objets électroniques, les transports en général ou l’énergie atomique. 

Image à la une : Tiamat

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