Sodium ou lithium : quels types de batteries alimenteront les voitures électriques dans la prochaine décennie ?

Les batteries au sodium commencent à gagner en importance grâce à des projets de voitures électriques et de stockage d’énergie. Leur abondance et leur comportement par temps froid présentent des avantages, bien que la densité énergétique, les coûts industriels et les capacités de production continuent de favoriser le lithium.

Depuis des années, on entend dire qu’une nouvelle technologie de batteries est sur le point de tout changer : plus d’autonomie, des coûts plus faibles et des matériaux facilement disponibles. Le sodium présente des arguments intéressants, mais pour comprendre jusqu’où il peut aller, il faut aller au-delà de l’abondance de sa matière première. Fabriquer une batterie compétitive exige bien plus que de trouver un élément bon marché.

Le mouvement industriel est déjà en marche. En février 2026, CATL et Changan ont présenté une voiture électrique équipée de batteries au sodium, dont le lancement commercial a été annoncé pour la mi-année. En avril, un autre pas important a été fait : un accord entre CATL et HyperStrong pour fournir 60 GWh de batteries au sodium sur trois ans, destinées au stockage d’énergie.

Le sodium est abondant, mais les batteries comptent aussi

Le principe de fonctionnement est familier. Que ce soit dans une batterie à ions de lithium ou dans une batterie à ions de sodium, les ions se déplacent entre les électrodes pendant la charge et la décharge. Ce qui change, c’est l’élément qui transporte la charge, ainsi que les matériaux et les caractéristiques de la cellule. Ce choix conditionne la quantité d’énergie qu’elle peut stocker, son poids et sa réaction aux températures.

Le sodium présente l’avantage d’une disponibilité très large. Il se trouve dans des sels courants et permet de réduire l’exposition aux fluctuations liées au lithium. De plus, ces cellules peuvent utiliser des collecteurs de courant en aluminium sur les deux électrodes, ce qui diminue le besoin de cuivre. Certaines formulations échappent également au cobalt, tandis que l’anode utilise généralement du carbone dur à la place du graphite.

Cela ne signifie pas pour autant que toutes les batteries au sodium soient exemptes de matières premières critiques. Certaines formulations utilisent du nickel ou du manganèse, et la production de carbone dur aux propriétés adéquates nécessite une industrie spécialisée. Disposer en abondance de l’élément principal aide, mais cela ne résout pas à lui seul la question de l’approvisionnement en tous les composants.

Cela ne garantit pas non plus une diversification immédiate de la fabrication. La Chine concentre une grande partie du développement industriel de cette technologie ainsi que de sa chaîne d’approvisionnement. Ainsi, le sodium peut élargir les options disponibles, mais pour réduire la dépendance géographique, il faudra également investir dans des matériaux, des usines et des connaissances en dehors de ce pays asiatique.

La densité énergétique continue de favoriser le lithium

Dans une voiture électrique, le poids et l’espace sont des facteurs cruciaux. Selon les données recueillies par l’Agence internationale de l’énergie dans son rapport de 2026, les cellules au sodium les plus récentes atteignent environ 175 Wh/kg, contre environ 205 Wh/kg pour les cellules LFP et 265 Wh/kg pour les cellules NMC. Il s’agit de valeurs relatives aux cellules elles-mêmes, et non à la batterie complète installée dans la voiture.

Une densité énergétique plus faible oblige à utiliser plus de masse pour stocker la même quantité d’énergie. La différence en termes de volume est également importante : les constructeurs disposent d’un espace limité sous le habitacle. Cela peut se traduire par une capacité moindre, un poids accru ou des difficultés supplémentaires pour intégrer une batterie permettant de parcourir de longues distances.

À titre indicatif, l’AIE estime une autonomie d’environ 350 kilomètres pour un SUV de taille moyenne équipé de batteries au sodium, contre 400 à 600 kilomètres avec des technologies au lithium dans des conditions météorologiques moyennes. Il ne s’agit pas d’autonomies homologuées pour des modèles spécifiques ni d’une limite technique universelle, mais d’une comparaison visant à illustrer l’influence de la densité énergétique.

En effet, CATL annonce une autonomie supérieure à 400 kilomètres pour sa proposition avec Changan. Ce chiffre ne doit pas non plus être comparé directement à l’estimation de l’AIE sans connaître les conditions et le cycle d’essai utilisés. L’efficacité de la voiture, la capacité installée et l’intégration des cellules peuvent modifier considérablement le résultat.

Le froid extrême est l’un de ses grands avantages

Le sodium présente des avantages particulièrement intéressants par temps très froid. CATL affirme que sa batterie Naxtra conserve plus de 90 % de sa capacité à −40 °C. Il s’agit d’une donnée fournie par le fabricant pour un produit spécifique, qui ne doit pas être automatiquement généralisée à toutes les batteries au sodium, mais qui montre le potentiel de cette chimie dans des conditions extrêmes.

Il convient également de faire la distinction entre la capacité de la batterie et l’autonomie de la voiture. Avoir une grande capacité disponible par temps froid ne signifie pas nécessairement conserver exactement la même autonomie : le chauffage et les conditions de circulation continuent d’influencer la consommation. Néanmoins, réduire la perte de performances de la batterie peut apporter un avantage important dans les régions aux hivers rigoureux.

Pour ces marchés, le sodium pourrait s’avérer attrayant même s’il ne parvient pas à égaler la densité énergétique du lithium. CATL envisage également de combiner ces deux chimies dans une même batterie, en tirant parti de leurs caractéristiques distinctes. Une possibilité qui permet d’adapter le produit à l’usage prévu, sans avoir à compter sur une seule technologie pour répondre à tous les besoins.

Les petites voitures et le réseau électrique ouvrent de nouveaux marchés

Le contexte le plus pertinent semble être celui des véhicules électriques à autonomie modérée, du transport urbain et d’autres applications où il n’est pas indispensable de stocker le maximum d’énergie dans un espace minimal. Un véhicule destiné aux déplacements quotidiens peut avoir des priorités différentes de celles d’un SUV conçu pour voyager fréquemment sur l’autoroute.

Le stockage stationnaire offre une autre opportunité importante. Une installation qui stocke de l’électricité provenant de panneaux solaires ou de parcs éoliens n’a pas besoin de transporter sa propre batterie par la route. L’espace reste coûteux, mais la durée de vie, l’efficacité et le prix de chaque cycle de charge et de décharge pèsent fortement dans la balance.

C’est là que s’inscrit l’accord entre CATL et HyperStrong. Les 60 GWh engagés correspondent à une fourniture prévue sur trois ans, et non à des batteries déjà livrées. À cela s’ajoute la présentation, en juin 2026, du système TENER au sodium, grâce auquel CATL renforce son engagement en faveur de cette technologie pour le stockage d’énergie.

La difficulté réside dans la concurrence avec des batteries LFP qui disposent déjà d’usines, de fournisseurs et de processus très développés. Le sodium peut permettre d’économiser sur certains matériaux, mais cet avantage doit compenser des volumes plus faibles et une chaîne industrielle encore en construction. Une matière première moins chère ne garantit pas pour autant une batterie finale moins coûteuse.

Le retard industriel reste considérable. Selon l’AIE, la production mondiale de batteries au sodium en 2025 représentait moins de 1 % de celle des batteries au lithium-ion. Augmenter ce volume permettra de déterminer dans quelle mesure les coûts peuvent être réduits et si les performances annoncées se maintiennent de manière constante à grande échelle.

C’est pourquoi, pour la prochaine décennie, il est le plus raisonnable d’attendre une coexistence des technologies. Le lithium conserve des avantages évidents en ce qui concerne l’autonomie, le poids et l’espace, tandis que le sodium peut gagner du terrain dans des applications spécifiques. Pour l’acheteur, la véritable avancée interviendra lorsque ces avantages se traduiront par une voiture répondant à ses besoins et coûtant moins cher.