La chute du prix des batteries sodium-ion devrait se poursuivre et ainsi, consolider la position de ces systèmes de stockage comme une alternative crédible aux batteries lithium-ion. Menée entre la Finlande, l’Allemagne et l’Espagne, une étude présente une modélisation des coûts des systèmes de stockage d’ici à 2050. D’après les résultats des chercheurs européens, les coûts des batteries sodium-ion devraient décroître plus rapidement que ceux des batteries lithium-ion.
D’ici à 2050, les batteries sodium-ion devraient être moins onéreuses que leurs pendants au lithium-ion. C’est en tout cas ce qu’avance une équipe européenne de chercheurs, venus de l’université finlandaise de technologie de Lappeenranta, de l’institut allemand de technologie de Karlsruhe et de l’université d’Alcalá, en Espagne. D’après leur étude, qui paraîtra dans le Journal of Energy Storage en février prochain , le coût des batteries sodium-ion devrait continuer de diminuer dans les prochaines années à une vitesse plus importance que le coût des systèmes de stockage au lithium-ion.
La popularité nouvelle des batteries au sodium-ion a plusieurs moteurs. En premier lieu, les applications potentielles à ces systèmes de stockage d’énergie se multiplient – stockage stationnaire en tête. Aussi, la dépendance au lithium et autres métaux critiques composant les systèmes de stockage lithium-ion se fait toujours plus pressante. C’est dans ce contexte qu’a été menée l’étude dirigée par le finlandais Dominik Keiner, l’allemand Freidrich Jasper et l’espagnol Jens Peters. Elle a visé à établir une modélisation des coûts des batteries sodium-ion, en tentant de prédire l’évolution des performances de celles-ci et l’adoption de cette technologie par l’industrie de l’énergie dans les prochaines décennies. Objectif affiché par les chercheurs : « obtenir une évaluation complète de l’impact potentiel des batteries sodium-ion jusqu’en 2050 ».
Le sodium-ion comme technologie « post-lithium »
Les batteries lithium-ion représentent aujourd’hui la quasi-totalité des parts du marché des batteries. Mais celles-ci sont fabriquées à partir de matériaux coûteux, comme le cobalt, le nickel ou le graphite, rappellent les chercheurs. La question de la dépendance à la Chine, exerçant un monopole sur le lithium et le graphite naturel, est aussi soulevée par les chercheurs, dans un contexte géopolitique tendu.
Les efforts pour endiguer cette sino-dépendance a, en premier lieu, permis l’émergence de nouvelles technologies de batteries lithium-ion. Les batteries au phosphate de fer lithié (LFP) permettent par exemple de s’affranchir de cobalt et de nickel, tout en conservant des performances élevées. Les experts du secteur s’accordent même pour affirmer que, très prochainement, c’est la technologie LFP qui dominera le vaste marché de la mobilité électrique. Pour autant, ces systèmes de stockage contiennent toujours lithium et graphite en grandes quantités.
Les coûts des batteries, et notamment celles au sodium, en baisse
Dans sa publication, l’équipe européenne souligne d’abord qu’à horizon 2050, les batteries ne seront plus une composante économique critique d’un système énergétique, avec des dépenses d’investissement (CAPEX) réduites à une valeur comprise entre environ 30 et 50 € du kilowattheure (kWh) en 2050, contre 116 € en 2023. Soit une chute attendue du CAPEX située entre 50 et 75 %. En cause notamment, la courbe d’apprentissage presque exponentielle concernant les batteries et l’évolution constante de leurs performances.
En outre, les batteries sodium-ion devraient voir leurs coûts diminuer plus rapidement que les batteries LFP. Les chercheurs expliquent cette tendance notamment par l’absence dans les systèmes au sodium de matériaux onéreux ou faisant l’objet d’un fort monopole. Les systèmes de stockage au sodium-ion ne sont fabriqués qu’à partir d’éléments abondants et donc moins coûteux, expliquent les chercheurs. Qui plus est, la fabrication de batteries sodium-ion pourrait être effectuée sur les lignes de production de batteries au lithium, du fait des grandes similitudes des deux procédés. Ainsi, les chercheurs estiment qu’en 2035, le prix d’une cellule de batterie sodium-ion rapportée au kWh sera de 78,9 €, contre 92,9 € en 2023. Soit une chute de prix de 15 %. Sur la même période, le prix d’une cellule LFP devrait atteindre 82,2 €, contre 93,3 € en 2023 et ainsi décroître de 12 %. Cette tendance devrait ensuite se confirmer entre 2035 et 2050, et ainsi consolider la place de choix que se créent les batteries sodium-ion sur le marché du stockage d’énergie, où les questions de coût et de souveraineté sont évidemment prégnantes.
