Pourquoi General Motors parie sur les batteries sodium-ion

Le constructeur automobile et Peak Energy développent une alternative aux batteries lithium-ion pour le stockage d’énergie.

Peak Energy a annoncé la semaine dernière avoir conclu un nouveau partenariat avec General Motors pour fabriquer des batteries sodium-ion pour les systèmes de stockage d’énergie.

Cet accord marque un moment charnière pour Peak, une startup fondée il y a trois ans, et une opportunité pour GM de se lancer dans une technologie de batteries largement limitée à la Chine.

J’ai parlé cette semaine avec Cameron Dales, co-fondateur et directeur commercial de Peak, et j’ai commencé par lui demander comment il expliquerait une batterie sodium-ion à un enfant de 10 ans.

Un bon point de départ, dit-il, est de comprendre que la technologie leader sur le marché – les batteries lithium-ion – a pris pied dans les années 1990 en raison de sa haute densité énergétique. Il a donc un long historique de succès.

« Ils contiennent beaucoup d’énergie dans un petit boîtier, c’est pourquoi ils sont si parfaits pour les applications mobiles, car vous transportez cette batterie avec vous dans votre téléphone, vous la transportez avec vous dans votre voiture, qui est un gros appareil mobile », a-t-il déclaré.

Mais il y a des inconvénients. Les batteries lithium-ion utilisent des matériaux rares et coûteux tels que le lithium et le cobalt, et elles sont hautement inflammables.

Le sodium-ion est une technologie sœur, a-t-il déclaré. La principale différence est qu’il utilise du sodium pour transporter la charge à l’intérieur de la batterie, plutôt que du lithium.

« C’est la même matière première qui entre dans la composition du sel de table », a déclaré Dales. « C’est un élément abondant. »

De plus, le risque d’incendie est bien moindre.

Le principal inconvénient est qu’une batterie sodium-ion a une densité énergétique inférieure à celle d’une batterie lithium-ion, de sorte qu’un projet de stockage d’énergie nécessite une ou plusieurs batteries plus grandes pour atteindre la même capacité.

Mais qu’en est-il du coût ?

À l’heure actuelle, les batteries sodium-ion coûtent plus cher que le lithium-ion, car cette dernière permet de réaliser des économies d’échelle en raison de sa technologie dominante et les entreprises ont passé des décennies à perfectionner le processus de fabrication. Mais des entreprises telles que Peak sont convaincues que les batteries sodium-ion seront moins chères, et à terme beaucoup moins chères, à mesure que le produit passera des marges du marché au grand public.

Le premier fabricant mondial de batteries, le chinois CATL, a investi dans le développement de batteries sodium-ion pour les voitures et le stockage d’énergie, invoquant les avantages en termes de coût et de sécurité.

Aux États-Unis, Peak fait partie d’une douzaine d’entreprises travaillant sur cette technologie. L’un de ses pairs, Natron Energy, a brusquement fermé ses portes l’année dernière lorsque son financement s’est tari. Elle comptait environ 100 employés et opérait en Californie et au Michigan.

Peak, basée à Burlingame, en Californie, dans la Bay Area, compte environ 125 employés. Elle dispose également d’un centre d’ingénierie cellulaire à Broomfield, dans le Colorado, près de Denver. La société a démontré sa technologie en réalisant l’année dernière une batterie sodium-ion de 3,1 mégawattheures dans la région de Denver.

Peak a été fondée en 2023 par Landon Mossberg, le PDG, issu du fabricant de batteries Northvolt et ayant une expérience antérieure chez Tesla, et Dales, qui travaillait auparavant chez le fabricant de batteries Enovix.

Dans le cadre du partenariat avec GM, le constructeur automobile produira des batteries sodium-ion dans son laboratoire de batteries du Michigan, et Peak pourra les utiliser dans ses systèmes de stockage d’énergie.

L’accord aide GM à développer une activité énergétique qui comprend les véhicules électriques, la recharge et le stockage d’énergie stationnaire. Kurt Kelty, vice-président de GM pour les batteries et le développement durable, a déclaré dans un communiqué de presse que son entreprise estime que « le sodium-ion sera une chimie déterminante pour les systèmes de stockage d’énergie à l’échelle du réseau ».

GM est l’un des nombreux constructeurs automobiles qui se lancent dans les systèmes de stockage d’énergie. L’une des raisons à cela est que les entreprises ont construit une capacité de fabrication de batteries qui dépasse la demande actuelle de véhicules électriques, elles se tournent donc vers de nouveaux marchés.

Sur la base de la capacité de fabrication, la part de marché des batteries sodium-ion est pratiquement nulle en Amérique du Nord, selon Benchmark Mineral Intelligence. Elle sera encore inférieure à 1 % en 2030, selon les prévisions du cabinet d’études.

En Chine, la part de marché du sodium-ion est de 1 % et est en passe d’atteindre 3,4 % d’ici 2030.

« La technologie des batteries sodium-ion a progressé rapidement au cours des deux dernières années, passant de la validation à l’échelle du laboratoire au déploiement commercial précoce », a déclaré Anya Sidhu, analyste des batteries chez Benchmark, dans un e-mail.

Sidhu a déclaré que les batteries sodium-ion apparaissent comme une technologie complémentaire au lithium-ion plutôt que comme un remplacement.

« Le partenariat entre GM et Peak Energy témoigne d’une confiance commerciale croissante, en particulier pour le stockage d’énergie stationnaire, où les coûts et la résilience de la chaîne d’approvisionnement comptent plus que la densité énergétique », a-t-elle déclaré.

Dales a déclaré que le marché est suffisamment vaste et diversifié pour que plusieurs, voire plusieurs, technologies de batteries y contribuent largement. Par exemple, les analystes et les scientifiques spécialisés dans les batteries soutiennent depuis longtemps que les batteries à semi-conducteurs – dont le composant clé est un solide plutôt qu’un liquide ou un gel – sont l’avenir en raison de leurs densités énergétiques élevées.

« La capacité de stocker l’énergie est fondamentale pour tant de choses que nous faisons dans le monde », a-t-il déclaré. « Il n’y a aucune raison pour qu’une solution unique soit celle qui fonctionne le mieux pour chaque application. »

Autres histoires sur la transition énergétique à retenir cette semaine :

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