Le complexe abritera cinq lignes de ce type ; une autre est prévue pour une capacité de 30 GWh/an, et d'autres batteries seront fabriquées sous licence.
De nombreux concurrents, dont CATL, Svolt, Farasis, Lifun, DFD, Transimage et d'autres, travaillent actuellement sur leurs propres batteries sodium-ion, dont la production en série est prévue cette année. Une étude de marché réalisée par IDTechEx en novembre 2023 prévoit une croissance minimale d'environ 40 GWh de la capacité de production de batteries sodium-ion d'ici 2030, avec une capacité de production supplémentaire pouvant atteindre 100 GWh d'ici 2025 si le marché se développe favorablement. Le contexte est propice à une nouvelle transformation majeure du secteur des batteries dans les années à venir, comparable à l'essor considérable des batteries à facteur de puissance liquide (LFP) en 2020.
IDTechEx prévoit que les batteries sodium-ion s'imposeront d'abord sur le segment des véhicules A00 (petits véhicules électriques à basse vitesse) en Chine, principalement destinés aux déplacements urbains et ne nécessitant pas une grande autonomie. La densité énergétique des véhicules de classe A00 actuellement en production se situe principalement entre 140 et 160 Wh/kg (au niveau de la batterie), et leur autonomie est généralement inférieure à 250 km, selon une étude d'IDTechEx. Les batteries sodium-ion existantes répondent largement à ces exigences, comme le montre le rapport d'IDTechEx intitulé « Batteries sodium-ion 2024-2034 : Technologie, acteurs, marchés et prévisions », qui compare les cellules de différents acteurs du marché.
Récemment, une course s'est engagée en Chine pour être le premier à utiliser des batteries sodium-ion dans les microvoitures électriques de grande série. Farasis, HiNa et CATL ont annoncé leur intention de fournir ces batteries à JMEV, Sehol et Chery, respectivement, pour leurs modèles de la gamme A00. Les constructeurs de véhicules électriques A00 sont très sensibles aux coûts, et les batteries sodium-ion présentent certains avantages. À terme, lorsque leur production sera industrialisée, elles devraient afficher un avantage de prix de 20 à 30 % par rapport aux batteries lithium-ion.
Les batteries sodium-ion présentent des caractéristiques comparables à celles des batteries lithium-fer-phosphate (LFP), ce qui laisse entrevoir des applications potentielles pour les micro-véhicules électriques à basse vitesse. Source : IDTechEx
Bien que les batteries LFP aient progressé depuis 2015, la conception des packs de batteries a connu des avancées encore plus importantes. Le pack de batteries du Sehol E10X est refroidi par air et utilise des cellules cylindriques, ce qui lui confère une densité énergétique de 120 Wh/kg. En termes de poids, cela représente 96 % de la densité énergétique de 125 Wh/kg du pack LFP de 54 kWh équipant la Tesla Model 3 standard, annoncée pour la première fois en 2020. Cependant, en termes de volume, ce pack refroidi par air ne serait pas compétitif. De même, les cellules prismatiques de HiNa, avec leur densité énergétique volumique de 263 à 283 Wh/L, ne semblent pas, à première vue, constituer une alternative viable aux cellules LFP de 380 à 450 Wh/L. Néanmoins, la conception des packs de batteries « cellule-pack » (CTP) a considérablement progressé, même au cours des quelques années seulement qui ont suivi leur apparition en 2019.
CATL a annoncé ses batteries sodium-ion en 2021, avec un rendement d'intégration projeté supérieur à 80 %. Ces batteries rendent même les batteries sodium-ion de première génération viables pour remplacer directement les batteries LFP des véhicules plus anciens du début des années 2020. Du point de vue des performances, les batteries sodium sont également préférables aux batteries LFP des véhicules plus anciens. Elles peuvent être chargées rapidement de 10 % à 80 % en 15 à 20 minutes et ne perdent que 10 % de leur capacité à -20 °C. Les batteries sodium-ion peuvent également être complètement déchargées sans risque de défaillance catastrophique lors de la recharge, contrairement aux batteries lithium-ion dont les collecteurs de courant en cuivre se trouvent dans l'anode.
CATL prévoit de commercialiser ses batteries à cathode bleue de Prusse à un prix aussi bas que 30 à 45 $/kWh en production de masse, grâce au faible coût des matériaux utilisés pour la cathode à base de fer et à une synthèse ne nécessitant pas de calcination à haute température. Des cellules à cathode à oxyde stratifié plus performantes devraient atteindre 200 à 220 Wh/kg et 400 à 500 Wh/l dans les prochaines années, avant la fin de la décennie. Ceci permettra aux véhicules électriques de dépasser les 500 km d'autonomie sans avoir recours au lithium. Le marché des batteries s'en trouvera profondément transformé. Par ailleurs, la densité énergétique des cathodes NMC à haute teneur en nickel est de 20 à 40 % supérieure à celle de toutes les cathodes à base de sodium actuellement disponibles sur le marché.
Mais cela ne rendra pas les batteries sodium-ion obsolètes. Le coût prime sur la densité énergétique. Il est important de rappeler que, même aujourd'hui, l'industrie des batteries au plomb-acide représente 400 GWh/an, malgré sa faible densité énergétique de seulement 35 Wh/kg. Les batteries sodium-ion, composées uniquement de matériaux abondants comme le sodium, le fer, le manganèse, le carbone, l'aluminium, etc., suffisent pour alimenter les véhicules électriques avec une autonomie pratique d'environ 300 km, même dans leur version actuelle, encore rudimentaire. En l'absence de contraintes majeures sur les ressources, cela devrait contribuer à apaiser les tensions géopolitiques croissantes liées à l'accès aux matériaux pour batteries tels que le lithium, le nickel, le cobalt et le graphite. Le rapport d'IDTechEx intitulé « Batteries sodium-ion 2024-2034 : Technologies, acteurs, marchés et prévisions » analyse en profondeur ce secteur émergent.
Auteur : Shazan Siddiqi, analyste technologique senior chez IDTechEx
