L'entreprise chinoise Changan Automobile et le géant des batteries CATL ont dévoilé ce qu'ils affirment être le premier véhicule électrique au monde produit en série et alimenté par des batteries sodium-ion. Il s'agit d'une étape importante pour une technologie qui a longtemps été considérée comme une alternative moins coûteuse et plus sûre aux systèmes à base de lithium.

La voiture, une variante de la berline Nevo A06 de Changan, contient une batterie sodium-ion CATL ‘Naxtra’ de 45 kWh. Selon les informations disponibles, le modèle peut atteindre une autonomie de 400 km dans le cadre d'un cycle d'essai chinois optimiste, ce qui n'est pas particulièrement impressionnant. Il s'agit néanmoins d'une étape importante qui s'inscrit dans le cadre d'un intérêt croissant pour la chimie sodium-ion, en particulier en Chine, alors que les prix du lithium montent en flèche et que les chaînes d'approvisionnement se resserrent.

‘La double chimie’

CATL, le plus grand fabricant mondial de batteries pour véhicules électriques, a baptisé ce lancement “l'aube d'une ère de chimie duale”, affirmant que les batteries sodium-ion et lithium-ion coexisteront pour répondre à des besoins différents.

Comment cela fonctionne-t-il ? En théorie, la batterie Naxtra offre trois avantages majeurs par rapport aux produits chimiques courants : résistance au froid, coût réduit et sécurité accrue.

Les essais en laboratoire montrent que la batterie conserve plus de 90% de sa capacité à -40°C et reste fonctionnelle à -50°C. Dans les régions froides - notamment le nord de la Chine, la Scandinavie et certaines parties des États-Unis et du Canada - où les VE au lithium subissent une perte d'autonomie importante, cette caractéristique pourrait s'avérer cruciale.

Cet inconvénient a été récemment démontré lors de l'essai d'autonomie norvégien NAF, où les voitures participantes ont perdu entre 30 et 50% de leur capacité au cours d'une course à vide visant à couronner l'autonomie la plus longue.

Le compromis

CATL affirme que ses cellules sodium-ion fournissent près du triple de la puissance des batteries LFP comparables à des températures inférieures à zéro. Pour l'instant, cependant, la Nevo alimentée au sodium est derrière ses frères et sœurs alimentés au lithium en termes d'autonomie nominale, avec des capacités comparables atteignant jusqu'à 630 kilomètres. Il y a donc un compromis à faire.

Mais les avantages du sodium-ion ne se limitent pas aux performances hivernales. Le sodium, qui est essentiellement du sel, est abondant et moins volatil que le lithium. Les tests du CATL ont également démontré que les cellules résistaient aux perforations, à l'écrasement et même au sciage sans s'enflammer.

Cela pourrait apaiser les inquiétudes concernant les incendies qui tourmentent les fabricants de véhicules électriques depuis plus d'une décennie. Aujourd'hui, les constructeurs automobiles chinois doivent également se conformer aux nouvelles réglementations du pays qui exigent des packs résistants au feu et des poignées de porte mécaniques, à la suite d'une série d'accidents inquiétants. 

Un choix stratégique

Mais l'arrivée du sodium-ion est autant une question de technologie que de stratégie. Alors que les pays occidentaux cherchent à réduire leur dépendance vis-à-vis des chaînes d'approvisionnement en lithium contrôlées par la Chine, le sodium-ion offre une voie potentielle de diversification. 

Les entreprises européennes spécialisées dans les batteries, telles qu'Altris, soutenue par Volvo, et Tiamat, en France, développent leurs propres architectures sodium-ion, bien que la plupart d'entre elles se concentrent pour l'instant sur le stockage stationnaire. L'Allemagne s'est engagée à consacrer 20 millions d'euros à une usine sodium-ion, tandis que General Motors et Stellantis explorent activement cette chimie.

Jusqu'à présent, les principales limites du sodium sont que sa densité énergétique est inférieure à celle des produits chimiques à base de lithium et qu'il entraîne généralement une pénalité en termes de poids. Ces batteries peuvent être nettement plus lourdes, près de 50% de plus que les batteries lithium-ion équivalentes.

Cependant, la batterie Naxtra de CATL est une version de deuxième génération et atteint une densité énergétique comparable à celle de la LFP : 175 Wh/kg. Bien que Changan n'ait pas communiqué le poids en ordre de marche de la berline Nevo A06, elle devrait théoriquement partager son poids avec la version LFP, qui s'élève à 1 750 kilogrammes. 

Plus important encore, l'arrivée de la Nevo A06 signifie que la technologie sodium-ion s'étend au-delà de sa niche. Et, pour l'instant, la Chine a encore battu les autres en termes de vitesse, même si la technologie est actuellement déployée principalement sur les routes nationales.

Mais Changan est également la société mère de Deepal, qui sert de donneur de technologie pour les Mazda 6e et CX-6e. Cela pourrait constituer une passerelle vers l'Europe...

À la pointe de la technologie et de la rapidité

BYD, l'autre poids lourd chinois des VE et des batteries, fait également progresser la technologie sodium-ion, mais à un rythme commercial nettement plus lent. L'entreprise a récemment dévoilé une cellule sodium-ion de nouvelle génération capable d'effectuer jusqu'à 10 000 cycles de charge en laboratoire, tout en travaillant en parallèle sur les batteries à l'état solide.

Pourtant, alors que BYD parle encore d'applications pilotes vers 2027, CATL et Changan ont déjà installé des batteries sodium-ion dans une voiture de série. Le contraste est révélateur : même en Chine, certains acteurs sont encore en train de valider la chimie, tandis que d'autres sont déjà en train de la mettre à l'échelle.

En dehors de la Chine, l'écart est encore plus grand - les entreprises occidentales restent largement concentrées sur le stockage stationnaire ou la R&D à long terme. Comme souvent dans le domaine des batteries, la Chine n'est pas seulement à la pointe de la technologie, mais aussi de la rapidité de mise sur le marché.