Batterie sodium-ion : où en est la technologie, ce qu'elle change pour une maison

Qu'est-ce qu'une batterie sodium-ion ?

C'est une batterie qui déplace des ions sodium au lieu d'ions lithium, avec le même principe électrochimique et une matière première différente.

Le CEA le décrit simplement. Les ions passent d'une électrode à l'autre dans un milieu liquide, au fil des cycles de charge et de décharge, exactement comme dans une batterie lithium-ion. Ce qui change, c'est l'électrode positive, construite autour du sodium.

L'intérêt tient d'abord à la ressource. Le sodium est mille fois plus abondant que le lithium, écrit le communiqué du CEA, là où le lithium se concentre sur quelques gisements.

Le premier prototype français a plus de dix ans. En 2015, le CEA a présenté une cellule au format cylindrique standard, d'une densité d'énergie de 90 Wh par kilogramme, tenant plus de 2 000 cycles. C'était un prototype de laboratoire, et non un produit de série.

Ces valeurs prennent leur sens à côté de celles du lithium-ion. Le centre de ressources d'Hespul donne 100 à 230 Wh par kilogramme pour une batterie lithium-ion, et 500 à 3 000 cycles. Le sodium part donc en retrait sur l'énergie embarquée par kilogramme.

Que change-t-elle pour une maison ?

Elle change peu de chose sur le papier : le point faible du sodium, sa densité d'énergie, compte moins dans un garage que dans une voiture.

L'Agence internationale de l'énergie chiffre ce retrait : la densité d'énergie du sodium-ion vaut jusqu'à 40 % de moins que le lithium-ion. Dans une voiture, cette différence se paie en autonomie ou en masse. Dans une maison, elle se paie en volume, c'est-à-dire en place sur le mur du garage.

Les autres caractéristiques jouent en faveur d'un usage fixe. L'Agence écrit que ces batteries partagent beaucoup avec la chimie lithium-fer-phosphate, dont une meilleure stabilité thermique, et les juge adaptées au stockage stationnaire.

L'argument principal reste le prix. L'Agence chiffre le coût de production à 20 à 30 % de moins qu'une batterie lithium-fer-phosphate, en précisant que cet écart dépend du prix du lithium, très variable ces dernières années.

Le même rapport pose une réserve. L'avantage de coût ne se réalise qu'une fois la production montée à l'échelle du lithium-ion. Il se pèse aussi face à une durée de service possiblement plus courte que celle du lithium-fer-phosphate.

Pour votre devis, la méthode reste la même quelle que soit la chimie. Le guide le prix d'une batterie solaire explique comment ramener la ligne stockage au prix par kilowattheure de capacité utile, posée.

Où en est le marché ?

Il commence à peine, et loin de la France. Les chiffres publics portent sur le stockage raccordé au réseau, et non sur les batteries de maison.

L'Agence internationale de l'énergie attend environ 10 % des capacités de stockage ajoutées en 2030, dans tous ses scénarios, et la chimie lithium-fer-phosphate reste devant sur la même période.

La fabrication se concentre en Chine, où le même rapport situe plus de 90 % des capacités de production annoncées. Il note que la recherche porte sur la densité d'énergie, la durée de vie en cycles et la tenue au froid.

Le passage à l'échelle est aidé par la parenté des procédés. Ces batteries se fabriquent dans les mêmes usines que le lithium-ion, ou des usines voisines, écrit le rapport, ce qui évite de reconstruire une filière entière. Le frein du moment porte sur l'anode en carbone dur.

Aucune source publique ne donne aujourd'hui de prix au kilowattheure de capacité pour une batterie domestique, sodium ou lithium. Nous n'en publions donc pas. Un tarif de fabricant ou de vendeur n'est pas une source de chiffre, quelle que soit la technologie.

Faut-il attendre ?

Non, parce que la question ne se pose pas d'abord sur la chimie, mais sur le surplus de votre maison et sur l'heure à laquelle vous consommez.

Une batterie, quelle que soit sa chimie, ne produit rien. Elle garde le surplus de midi pour le rendre le soir, et fait ainsi monter la part consommée sur place. Sur notre maison de référence à Toulouse, 6 kWc plein sud, ce surplus vaut 4 455 kWh par an. Si le vôtre est faible, aucune chimie ne rendra le calcul favorable : il n'y aura rien à déplacer.

Faites ce calcul sur votre maison d'abord : le pilier batterie solaire pour la maison pose la méthode de décision, et le guide dimensionner sa batterie la déroule en trois étapes.

Attendre une technologie a un coût, alors que les panneaux, eux, produisent dès le premier jour et ne dépendent d'aucune batterie. Poser le toit maintenant et décider du stockage plus tard laisse toutes les portes ouvertes, y compris celle du sodium.

Le jour où un devis vous proposera cette chimie, lisez-le comme les autres : la capacité utile garantie, la puissance, le nombre de cycles garantis, et le prix total posé. Ces quatre lignes décident, et le nom de l'élément chimique n'y change rien.

Nous relisons cette page à chaque publication d'institut qui actualise ces valeurs. Les chiffres cités ici datent d'avril 2024 pour l'Agence internationale de l'énergie, et de 2015 pour le prototype du CEA. Nous ne vendons rien aux particuliers et ne transmettons aucun devis.