Les batteries au lithium sont omniprésentes dans notre travail et dans notre vie.Des appareils électroniques tels que les téléphones mobiles et les ordinateurs portables aux véhicules à énergie nouvelle, les batteries lithium-ion se retrouvent dans de nombreux scénarios.Grâce à leur taille plus petite, leurs performances plus stables et leur meilleure recyclabilité, ils aident les humains à mieux utiliser l’énergie propre.
Ces dernières années, la Chine est entrée à l'avant-garde mondiale en matière de recherche et développement de technologies clés, de préparation de matériaux, de production de batteries et d'application de batteries sodium-ion.
Grand avantage de réserve
À l’heure actuelle, le stockage électrochimique de l’énergie représenté par les batteries lithium-ion accélère son développement.Les batteries au lithium-ion ont une énergie spécifique élevée, une puissance spécifique, une efficacité de décharge de charge et une tension de sortie, et ont une longue durée de vie et une faible auto-décharge, ce qui en fait une technologie de stockage d'énergie idéale.Avec la réduction des coûts de fabrication, les batteries lithium-ion sont installées à grande échelle dans le domaine du stockage électrochimique de l'énergie, avec une forte dynamique de croissance.
Selon les données du ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information, la nouvelle capacité installée de stockage d'énergie en Chine a augmenté de 200 % sur un an en 2022. Plus de 2000 projets de niveau mégawatt ont atteint un fonctionnement connecté au réseau, avec une batterie au lithium. le stockage d’énergie représente 97 % de la nouvelle capacité totale installée.
« La technologie du stockage de l’énergie est un maillon clé dans la pratique et la mise en œuvre de la nouvelle révolution énergétique.Dans le contexte de la stratégie du double objectif carbone, le nouveau stockage d'énergie de la Chine s'est développé rapidement.»Sun Jinhua, académicien de l'Académie européenne des sciences et professeur à l'Université des sciences et technologies de Chine, a déclaré avec vivacité que la situation actuelle du nouveau stockage d'énergie est dominée par « un lithium ».
Parmi les nombreuses technologies de stockage électrochimique de l’énergie, les batteries lithium-ion ont pris une position dominante dans les appareils électroniques portables et les véhicules à énergies nouvelles, formant une chaîne industrielle relativement complète.Cependant, dans le même temps, les défauts des batteries lithium-ion ont également attiré l’attention.
La rareté des ressources en fait partie.Les experts affirment que d'un point de vue mondial, la répartition des ressources en lithium est extrêmement inégale, avec environ 70 % répartis en Amérique du Sud, et les ressources en lithium de la Chine ne représentent que 6 % du total mondial.
Comment développer une technologie de batteries de stockage d’énergie qui ne dépende pas de ressources rares et à moindre coût ?Le rythme de mise à niveau des nouvelles technologies de stockage d’énergie représentées par les batteries sodium-ion s’accélère.
Semblables aux batteries lithium-ion, les batteries sodium-ion sont des batteries secondaires qui dépendent des ions sodium pour se déplacer entre les électrodes positives et négatives pour effectuer les opérations de charge et de décharge.Li Jianlin, secrétaire général du Comité des normes de stockage d'énergie de la Société électrotechnique chinoise, a déclaré qu'à l'échelle mondiale, les réserves de sodium dépassent de loin les éléments lithium et sont largement distribuées.Le coût des batteries sodium-ion est 30 à 40 % inférieur à celui des batteries au lithium.Dans le même temps, les batteries sodium-ion offrent une meilleure sécurité et de meilleures performances à basse température, ainsi qu'une longue durée de vie, ce qui en fait une voie technologique importante pour résoudre le problème de « un lithium domine ».
De bonnes perspectives industrielles
La Chine attache une grande importance à la recherche et à l'application des batteries sodium-ion.En 2022, la Chine inclura les batteries sodium-ion dans le 14e Plan quinquennal pour l'innovation scientifique et technologique dans le domaine énergétique, en soutenant la recherche et le développement de technologies de pointe et d'équipements technologiques de base pour les batteries sodium-ion.En janvier 2023, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information et six autres départements ont publié conjointement des avis directeurs sur la promotion du développement de l'industrie de l'électronique énergétique, clarifiant le renforcement des avancées technologiques dans l'industrialisation de nouvelles batteries de stockage d'énergie, la recherche et les avancées dans des domaines clés. des technologies telles que des systèmes de batteries à très longue durée de vie et à haute sécurité, un stockage d'énergie efficace à grande échelle et de grande capacité, et l'accélération de la recherche et du développement de nouveaux types de batteries telles que les batteries sodium-ion.
Yu Qingjiao, secrétaire général de la Zhongguancun New Battery Technology Innovation Alliance, a déclaré que 2023 est connue comme la « première année de production de masse » de batteries au sodium dans l'industrie et que le marché chinois des batteries au sodium est en plein essor.À l'avenir, les batteries au sodium deviendront un complément puissant à la technologie des batteries au lithium dans plusieurs sous-secteurs tels que les véhicules électriques à deux ou trois roues, le stockage d'énergie domestique, le stockage d'énergie industriel et commercial et les véhicules à énergies nouvelles.
En janvier de cette année, la marque chinoise de véhicules à énergies nouvelles Jianghuai Yttrium a livré le premier véhicule à batterie au sodium au monde.En 2023, les cellules de batterie sodium-ion de première génération de CATL ont été lancées et débarquées.La cellule de batterie peut être chargée à température ambiante pendant 15 minutes, avec une capacité de batterie supérieure à 80 %.Non seulement le coût est inférieur, mais la chaîne industrielle parviendra également à une recharge indépendante et contrôlable.
À la fin de l'année dernière, l'Administration nationale de l'énergie a annoncé le projet pilote de démonstration d'un nouveau stockage d'énergie.Parmi les 56 projets présélectionnés, figurent deux projets de batteries sodium-ion.Selon Wu Hui, président de l'Institut chinois de recherche sur l'industrie des batteries, le processus d'industrialisation des batteries sodium-ion se développe rapidement.Selon les calculs, d’ici 2030, la demande mondiale de stockage d’énergie atteindra environ 1,5 térawattheure (TWh), et les batteries sodium-ion devraient gagner une part de marché importante."Du stockage d'énergie au niveau du réseau au stockage d'énergie industriel et commercial, puis au stockage d'énergie domestique et portable, l'ensemble du produit de stockage d'énergie utilisera fortement l'électricité au sodium à l'avenir", a déclaré Wu Hui.
Long chemin de candidature
Actuellement, les batteries sodium-ion retiennent l’attention de divers pays.Le Nihon Keizai Shimbun a rapporté qu'en décembre 2022, les brevets chinois dans le domaine des batteries sodium-ion représentaient plus de 50 % du total mondial des brevets effectifs, et que le Japon, les États-Unis, la Corée du Sud et la France se classaient respectivement deuxième à cinquième.Sun Jinhua a déclaré qu'en plus du fait que la Chine accélère clairement la percée et l'application à grande échelle de la technologie des batteries sodium-ion, de nombreux pays européens, américains et asiatiques ont également inclus les batteries sodium-ion dans le système de développement des batteries de stockage d'énergie.
Heure de publication : 26 mars 2024