Le Sodium

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Le lithium est abondant, mais difficile à extraire et à purifier pour être utilisé dans les batteries. L'année dernière, le prix du carbonate de lithium a culminé à plus de 80 000 dollars la tonne, bien qu'il ait considérablement baissé depuis lors. Curieusement, les gens qui ne s'intéressent pas aux puits de pétrole et de gaz à quelques mètres des maisons et des écoles perdent la tête devant les horreurs de l'extraction du lithium. Il convient de noter qu'aucune extraction de lithium n'a lieu à côté des maisons et des écoles, mais le bon sens et la logique ne prévalent pas parmi la foule des combustibles fossiles.

Le sodium est également abondant, mais contrairement au lithium, il est facilement disponible. Par exemple, le prix du carbonate de sodium est d'environ 300 dollars la tonne aujourd'hui. Le sodium - l'un des principaux composants du sel de table - est chimiquement similaire au lithium, et grâce à l'explosion des prix du carbonate de lithium, de nombreuses entreprises recherchent des moyens de l'utiliser pour remplacer le lithium dans les batteries des véhicules électriques.

Bien qu'elles soient chimiquement similaires, les batteries sodium-ion ont aujourd'hui une densité d'énergie considérablement inférieure à celle des batteries au lithium. C'est un inconvénient, mais gardez à l'esprit qu'il n'y a pas si longtemps, les batteries LFP étaient terriblement déficientes dans leur capacité de stockage d'énergie. Mais les batteries LFP d'aujourd'hui sont presque aussi denses en énergie que les batteries lithium-ion l'étaient il y a quelques années à peine. Les choses évoluent rapidement dans le développement des batteries. Les batteries sodium-ion disponibles aujourd'hui s'amélioreront probablement tout aussi rapidement.

D'autre part, les batteries au sodium sont beaucoup moins affectées par les basses températures et semblent capables de gérer plus de cycles de charge/décharge que les batteries au lithium-ion. Les dernières batteries au sodium ne nécessitent pas de matériaux rares comme le cobalt et le nickel. CATL et BYD annoncent qu'ils sont sur le point d'introduire des packs de batteries EV qui ont un mélange de cellules lithium-ion et sodium-ion. L'idée est que les cellules au sodium résoudront le problème des performances à basse température et que les cellules au lithium répondront au besoin de bonnes performances dans la conduite quotidienne.

Au salon de l'auto de Shanghai cette semaine, CATL a déclaré que ses batteries sodium-ion seront installées dans le Chery iCAR qui devrait être mis en vente d'ici la fin de cette année, selon CnEVPost. Des sources de BYD affirment que sa batterie sodium-ion sera également en production de masse au cours du second semestre de l'année, à commencer par la Seagull. BYD a présenté la mouette à Shanghai cette semaine. Équipé de batteries LFP, il est disponible en trois versions avec des prix de prévente de 11 450 $, 12 200 $ et 14 000 $ respectivement. Les nouveaux modèles utilisent les batteries Blade de BYD d'une capacité de 30,08 kWh et 38,88 kWh. Les prix des voitures équipées de batteries sodium-ion n'ont pas encore été annoncés.

Le New York Times souligne que parce que les batteries sodium-ion ont des densités d'énergie plus faibles, il en faut plus pour égaler la capacité énergétique des batteries lithium-ion. Cela signifie qu'il faut plus d'espace pour une quantité d'énergie donnée. C'est un problème pour une utilisation dans les véhicules, mais pas un problème pour le stockage de la batterie à l'échelle du réseau. Les services publics qui passent du lithium au sodium peuvent simplement mettre deux fois plus de grosses batteries dans un terrain vide près de panneaux solaires ou d'éoliennes, selon le Times.

La loi sur la réduction de l'inflation adoptée par le Congrès en août dernier a été conçue principalement pour compenser la domination de la Chine dans la production de batteries lithium-ion dans le monde. Le New York Times affirme qu'un passage aux batteries sodium-ion pourrait renforcer encore le contrôle de la Chine sur la fabrication des batteries.

Sur les 20 usines de batteries au sodium actuellement prévues ou déjà en construction dans le monde, 16 se trouvent en Chine, selon Benchmark Minerals, une société de conseil. Dans deux ans, la Chine disposera de près de 95 % de la capacité mondiale de fabrication de batteries au sodium. La production de batteries au lithium éclipsera encore la production de batteries au sodium à ce stade, prédit Benchmark, mais les progrès du sodium s'accélèrent.

Il y a cependant un problème pour la Chine lorsqu'il s'agit de fabriquer des batteries au sodium. Il contrôle une grande partie des sources de lithium dans le monde, mais a peu accès au carbonate de soude qui est la source du sodium nécessaire à la fabrication des batteries.

Les États-Unis représentent plus de 90% des réserves mondiales facilement exploitables de carbonate de sodium. Selon le New York Times, sous le désert du sud-ouest du Wyoming se trouve un vaste gisement de carbonate de soude qui s'est formé il y a 50 millions d'années. Pendant des siècles, il a été exploité pour répondre aux besoins de l'industrie américaine de fabrication du verre.

Avec des réserves naturelles minimales de carbonate de sodium et une réticence à dépendre des importations en provenance des États-Unis, la Chine produit plutôt du carbonate de soude synthétique dans des usines chimiques alimentées au charbon. Oui, tu l'as bien lu. La Chine alimentera son activité sodium-ion avec du charbon. Nous jurons que nous n'inventons rien !

Comme si cela ne suffisait pas, l'industrie chinoise de la soude synthétique a un record de pollution dangereuse de l'eau, qui comprend l'effondrement d'un tas de scories alcalines dans le centre-est de la Chine en 2016 qui a emporté des voitures et encrassé une grande rivière. L'agence environnementale du pays s'emploie à assainir l'industrie.

Les entreprises de services publics sont notoirement réticentes au risque lorsqu'il s'agit de nouvelles technologies. Ils préfèrent les solutions éprouvées qui ont résisté à l'épreuve du temps. Le Times indique que l'industrie veut en savoir plus sur la durabilité des batteries sodium-ion, telles que leurs performances après des années à l'extérieur, pas seulement dans les laboratoires, a déclaré David Fishman, consultant du secteur de l'énergie chez Lantau Group, une société de conseil.

Mais Fishman et d'autres surveillent maintenant de près le développement des batteries au sodium. La demande de batteries augmente rapidement et il est peu probable que le lithium reste indéfiniment le matériau dominant.

Le sodium est une alternative intéressante au lithium car il ne coûte que 2 à 3 % du prix du lithium. Imaginez ce que cette différence de prix pourrait signifier pour le prix des véhicules électriques neufs ! Il est également largement immunisé contre la baisse de performances qui afflige aujourd'hui les batteries lithium-ion. Mais la technologie sodium-ion est à peu près là où se trouvait la technologie lithium-ion il y a dix ans.

Cela ne signifie pas que cela ne s'améliorera pas avec le temps, mais cela suggère que beaucoup de choses peuvent se produire entre-temps. Par exemple, le prix du lithium pourrait continuer à baisser à mesure que de nouvelles sources sont découvertes et que les fruits de l'IRA commencent à se faire sentir.

Le fait qu'il y ait autant de carbonate de soude disponible aux États-Unis est probablement la principale raison de poursuivre la technologie sodium-ion. Si l'Amérique veut se dissocier de la Chine en matière de batteries, le sodium pourrait être la voie à suivre. Mais comme le souligne le New York Times, pratiquement toute la recherche fondamentale sur les batteries sodium-ion se déroule actuellement en Chine.

Cela doit changer si l'Amérique veut voler la vedette à son nouvel adversaire, mais le fera-t-il ? D'après tout ce que nous entendons au centre de communications CleanTechnica, personne en dehors de la Chine ne prête beaucoup d'attention à la possibilité d'utiliser des batteries sodium-ion pour les véhicules ou le stockage d'énergie, bien que le DOE mène des recherches sur le sujet. En Chine, des dizaines de laboratoires financés par le gouvernement travaillent sur des batteries au sodium. Dans dix ans, l'Amérique aura peut-être à nouveau des raisons de se lamenter sur sa dépendance à la technologie des batteries chinoises et d'exiger de savoir : « Que s'est-il passé ?

Steve écrit sur l'interface entre la technologie et la durabilité depuis son domicile en Floride ou n'importe où ailleurs où la Force pourrait le conduire. Il est fier d'être "réveillé" et ne se soucie pas vraiment de savoir pourquoi le verre s'est cassé. Il croit passionnément à ce que disait Socrate il y a 3000 ans : "Le secret du changement est de concentrer toute votre énergie non pas sur la lutte contre l'ancien mais sur la construction du nouveau."

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