Sur la base de l’accumulation de technologies et sous l’air chaud des politiques, l’industrialisation des batteries sodium-ion dans mon pays commencera à s’accélérer en 2022.

Les secteurs mondiaux des véhicules électriques et du stockage d'énergie se développent rapidement, ce qui stimule la demande en batteries lithium-ion, le type de batterie le plus répandu. Cependant, il existe une batterie sodium-ion, moins coûteuse que les batteries lithium, suivie de près et déployée par l'industrie, qui devrait faire sensation sur les marchés du stockage d'énergie et des véhicules électriques à basse vitesse.

Récemment, la Commission nationale du développement et de la réforme, l'Administration nationale de l'énergie, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information, le ministère des Sciences et de la Technologie et neuf autres ministères et commissions ont publié conjointement le « 14e Plan quinquennal pour le développement des énergies renouvelables » et d'autres technologies de stockage d'énergie à haute densité énergétique.

Dès août dernier, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information a annoncé son intention de renforcer la mise en œuvre des documents d'orientation, tels que les plans liés au « 14e Plan quinquennal », et de promouvoir la recherche technologique de pointe, d'améliorer les politiques de soutien et de développer les applications commerciales. Il s'agira également d'améliorer les politiques industrielles et de coordonner et d'orienter le développement de haute qualité de l'industrie des batteries sodium-ion.

Dans le même temps, le ministère des Sciences et de la Technologie a également déclaré qu'il mettrait en œuvre le projet clé de « Stockage d'énergie et technologie de réseau intelligent » au cours de la période du « 14e Plan quinquennal » et répertorierait la technologie des batteries sodium-ion comme une sous-tâche pour promouvoir davantage l'échelle et la réduction des coûts des batteries sodium-ion, afin d'améliorer les performances globales.

En fait, la raison pour laquelle tant d’attention est accordée à l’industrialisation des batteries sodium-ion est principalement due à ses avantages en termes d’abondance des ressources et de coût.

Le principe de fonctionnement des batteries sodium-ion est similaire à celui des batteries lithium-ion. Il repose principalement sur le mouvement des ions sodium entre l'électrode positive et l'électrode négative pour réaliser la charge et la décharge. Elles sont compatibles avec certaines matières premières et certains équipements de production existants pour ces dernières.

Du point de vue des réserves, les réserves de lithium de la croûte terrestre ne représentent que 0,002 %, soit moins d'un millième du sodium. L'Australie, le Chili, l'Argentine et d'autres pays en sont les principales régions productrices mondiales. Les ressources nationales en lithium présentent une capacité de production insuffisante et dépendent actuellement fortement des importations.

Le sodium est le sixième élément le plus abondant dans la croûte terrestre et sa répartition géographique est uniforme, il n'est donc pas facile d'avoir une crise des ressources, ce qui facilite l'obtention de composés d'ions sodium et a un coût de traitement inférieur.

Du point de vue des performances électrochimiques, les batteries sodium-ion ont des performances électrochimiques et une sécurité relativement stables et disposent d'une large plage de températures de fonctionnement.

Du point de vue de l'applicabilité des composés d'ions sodium, à basse tension, l'aluminium ne s'allie pas au sodium, de sorte que l'anode des batteries aux ions sodium peut utiliser des collecteurs de courant en aluminium, au lieu d'utiliser uniquement des collecteurs de courant en cuivre comme les batteries au lithium, ce qui peut réduire le coût et le poids de la batterie.

Cependant, dans les applications pratiques, les batteries sodium-ion présentent des problèmes tels qu'une faible densité énergétique, une durée de vie réduite et des insuffisances dans la chaîne d'approvisionnement et les scénarios d'application. À cette fin, un groupe d'« éclaireurs » du secteur s'est déjà lancé dans une exploration approfondie.

En ce qui concerne les sociétés de batteries, à l'heure actuelle, les sociétés de batteries, notamment Ningde Times, Xinwangda, Penghui Energy, Paineng Technology, Zhongke Haina, Lishen et d'autres sociétés de batteries, ont réalisé des mises en page pertinentes pour les batteries sodium-ion.

En juillet 2021, CATL a lancé sa première génération de batterie sodium-ion, dotée d'une densité énergétique de 160 Wh/kg par cellule, capable de charger 80 % de l'électricité en 15 minutes à température ambiante et d'une rétention de décharge de plus de 90 % à -20 °C. L'intérêt de l'industrie pour les batteries sodium-ion a immédiatement commencé à s'intensifier.

Xinwangda a ensuite annoncé qu'elle possédait un certain nombre de brevets tels que la méthode de réapprovisionnement en sodium pour la batterie sodium-ion, la batterie sodium-ion et sa méthode de préparation.

Zhongke Hai Na progresse à un rythme accéléré. En juin dernier, le premier système de stockage d'énergie par batterie sodium-ion au monde d'une capacité de 1 MWh a été lancé. Fin 2018, l'entreprise s'est associée au Groupe des Trois Gorges et a conclu un accord de coopération avec la ville de Fuyang pour construire conjointement la première ligne de production à grande échelle de batteries sodium-ion. La capacité de production est prévue pour 5 GWh. Le projet devrait démarrer sa production cette année.

Il semblerait que Penghui Energy ait fabriqué un échantillon de batterie sodium-ion (utilisant une cathode au phosphate de sodium et une anode en carbone dur), actuellement en phase pilote ; la première génération de batteries sodium-ion développée par Penghui Technology a également terminé les essais pilotes. La production expérimentale de batteries et la production de masse à grande échelle de diverses entreprises progressent de manière ordonnée.

De plus, Battery China a appris que CATL a commencé l'industrialisation des batteries sodium-ion et prévoit de former une chaîne industrielle de base en 2023.

Du point de vue de la chaîne industrielle, la commercialisation des batteries sodium-ion est également indissociable de l'approvisionnement en nouveaux matériaux. En matière de matériaux et d'électrolytes positifs et négatifs, des entreprises telles que Dangsheng Technology, Polyfluoride, Huayang Co., Ltd., Yongtai Technology, Lianchuang Co., Ltd. et Zhenhua New Materials ont toutes planifié ou déployé des projets.

En tant que l'une des principales sociétés nationales de matériaux pour batteries au lithium, Dangsheng Technology et Lishen Battery se sont associées pour renforcer la coopération dans des domaines technologiques de pointe tels que les batteries sodium-ion et leurs matériaux clés.

À en juger par les progrès réalisés, les produits à base d'hexafluorophosphate de sodium de la société chimique fluorée Polyfluoride ont été expédiés par lots et les produits NaFSI sont en cours de développement.

Huayang, qui détient indirectement 1,66 % du capital de Zhongke Haina, prévoit de construire une ligne de production de matériaux pour batteries sodium-ion d'une capacité de mille tonnes. La première phase du projet a été achevée et la production expérimentale débutera à la fin du premier trimestre 2022. La ligne de production de batteries sodium-ion devrait démarrer à la fin du troisième trimestre.

Xiangfenghua, une société de matériaux d'anode pour batteries au lithium, a développé des matériaux d'anode en carbone dur haute performance pour les batteries sodium-ion, qui sont actuellement testés par les clients concernés.

En outre, Yongtai Technology a déclaré qu'elle prévoyait d'investir dans un projet d'une production annuelle de 250 tonnes de matériaux pour batteries sodium-ion. Zhenhua New Materials et Lianchuang Co., Ltd. ont également déployé des recherches sur les matériaux et additifs liés aux batteries sodium-ion... Les entreprises participantes sont toujours en expansion.

Français De plus, la construction de projets liés aux batteries sodium-ion s'est considérablement accélérée ces derniers mois. En mars, le plus grand projet de planification de batteries sodium-ion du pays, le projet d'énergie propre Shanxi Xinyang, a été mis en production pilote ; en avril, China Construction Eighth Bureau et d'autres unités ont signé un contrat avec la ville de Wenzhou pour la construction de 5 lignes de production de stockage d'énergie de batteries sodium-ion de 1 GWh ; 5 En janvier, le test pilote de matériau de cathode de batterie sodium-ion et le projet de ligne expérimentale de cellules de Shanghai Purna Energy ont été signés.

Parallèlement, cette « voie » a également attiré des capitaux. Zhongke Haina et Zhongna Energy ont reçu des investissements respectifs de Hubble et de Country Garden, filiales de Huawei ; Na Innovation Energy et CITIC Securities ont signé un accord visant à promouvoir conjointement la commercialisation de matériaux de base et de produits connexes pour les batteries sodium-ion.

Les entreprises de la chaîne industrielle ont déployé des efforts considérables et tous les acteurs ont accéléré leur entrée sur le marché, ce qui témoigne de l'optimisme quant aux perspectives d'industrialisation des batteries sodium-ion. Selon l'analyse du CICC, avec la généralisation du stockage d'énergie et l'électrification des voitures particulières et des véhicules utilitaires, les différents scénarios d'application imposent des exigences différentes en matière de coût, de densité énergétique, de capacité de charge rapide, de durée de vie et de sécurité des batteries. Des solutions techniques telles que les batteries lithium-ion, sodium-ion et sodium-ion-lithium-ion sont mieux adaptées aux besoins de chaque scénario d'application.

En ce qui concerne les scénarios applicables, Hu Yongsheng, fondateur de Zhongke Haina, estime que les produits de batterie sodium-ion seront principalement utilisés dans des scénarios inférieurs à 150 Wh/kg et deviendront un complément utile aux batteries lithium-ion dans les domaines des batteries de stockage d'énergie et des véhicules électriques à basse vitesse.

En termes de taille du marché, Haitong Securities prédit que la demande mondiale de batteries sodium-ion atteindra environ 67,4 GWh d'ici 2025 et que le taux de pénétration atteindra 3,5 %.

Dans le cadre de l'augmentation continue d'une série de politiques, à mesure que les entreprises augmentent leurs investissements, modernisent continuellement leur technologie et améliorent progressivement la chaîne industrielle, les batteries sodium-ion devraient devenir un complément important aux batteries lithium-ion à l'avenir et devenir un autre pôle de croissance de l'industrie des batteries, du stockage d'énergie et des véhicules électriques à basse vitesse. Le marché des véhicules électriques pourrait connaître des changements.

Source : Battery China Network