Northvolt prévoit initialement d’utiliser des batteries NA-ion ou sodium-ion (SIB) dans des systèmes de stockage d’énergie stationnaires. Son utilisation dans les véhicules électriques n’est envisagée que dans les générations suivantes de technologies présentant une densité énergétique plus élevée, mais la dernière cellule est toujours considérée comme une avancée majeure.

C’était grâce au partenaire de développement Altris. La cellule développée en collaboration avec Altris détient 160 Wh/kg. Cette « meilleure densité énergétique » a été obtenue sur le campus de R&D de l’entreprise, Northvolt Labs, à Västerås, en Suède.

Il est basé sur une anode en carbone dur et une cathode à base de blanc de Prusse, une variante du colorant inorganique bleu de Berlin, appelé hexacyanoferrate de fer. Dans le Blanc de Prusse, une partie des ions fer contenus dans le Bleu de Berlin sont remplacés par du sodium. Le matériau de structure comprend également du fer, du carbone et de l’azote. Selon Altris, l’utilisation du fer comme source d’électrons et le remplissage du matériau avec du sodium fournissent une capacité théorique de 170 mAh/g et une tension de sortie moyenne de 3,2 V, ce qui est très proche des cellules sur lesquelles s’appuie Northvolt.

Northvolt prévoit d’être « le premier à industrialiser les batteries prussiennes à base de blanc et à les commercialiser sur les marchés ».

Altris a déjà commencé la commercialisation. Le développeur de cathodes SIB a annoncé l’année dernière son intention d’implanter sa fabrication dans la ville de Sandviken, à environ 200 kilomètres au nord de Stockholm. L’usine d’Altris produit environ 2 000 tonnes de Fennac – comme on l’appelle également le Blanc de Prusse –, soit suffisamment pour 1 GWh de batteries sodium-ion par an.

La société ajoute que la cellule désormais validée est « plus sûre, plus rentable et plus durable que les produits chimiques conventionnels au nickel, au manganèse et au cobalt (NMC) ou au phosphate de fer (LFP) ». Comme pour les SIB en général, les minéraux tels que le fer et le sodium sont « abondants sur les marchés mondiaux », ajoute Northvolt.

Cela le rend également rentable pour les solutions de stockage d’énergie de nouvelle génération, compte tenu de ce que Northvolt considère comme des marchés à venir, notamment l’Inde, le Moyen-Orient et l’Afrique.

Son PDG, Peter Carlsson, commente : « Notre technologie sodium-ion offre les performances requises pour permettre le stockage de l’énergie sur une durée plus longue que les chimies de batteries alternatives, à moindre coût, ouvrant ainsi de nouvelles voies vers le déploiement de la production d’énergie renouvelable. Le potentiel du sodium-ion sur ce seul marché aura un impact considérable sur la marche vers l’électrification mondiale.

Les partenaires n’ont pas divulgué leurs capacités, leurs clients ou leurs délais. Mais comme pour l’autre marché, celui des véhicules électriques, Northvolt souligne que « les générations suivantes offrant une densité énergétique plus élevée ouvrent des opportunités pour permettre des solutions de mobilité électrique rentables ».

L’usine de Ferrum est le troisième site d’Altris, rejoignant le siège social et le laboratoire de recherche de l’entreprise à Uppsala et un bureau commercial à Guangzhou, en Chine.

En parlant de Chine, des projets pour deux grandes usines SIB ont émergé cette semaine. Après que BYD et Huaihai ont confirmé leurs projets, Zoolnasm, une startup fondée en janvier 2021, a déjà commencé la construction d’une usine SIB de 30 GWh dans l’Anhui.

BYD a également signé un contrat avec Huaihai pour construire une usine SIB en Chine d’une capacité annuelle de 30 GWh. L’objectif est de créer le « plus grand fournisseur mondial de systèmes de batteries au sodium pour petits véhicules ». Un calendrier n’a pas encore été fixé.

Les batteries sodium-ion sont l’une des rares alternatives à la technologie des batteries lithium-ion (LIB), car elles évitent la rareté et la volatilité potentielles du lithium. Même si la densité énergétique des SIB est inférieure à celle des LIB, les SIB ont le potentiel de réduire le coût des cellules en USD/kWh, en particulier en période de prix plus élevés du lithium. (Il convient de noter que les fabricants chinois bénéficiant d’un meilleur accès aux ressources sur un marché dominé par la Chine ont également vu le prix du lithium chuter, ce qui pourrait affecter la compétitivité de SIB à l’avenir.) Nous avons évalué les avantages, les inconvénients et le potentiel de la technologie dans un rapport spécial du printemps dernier. .

Enfin, le géant des batteries CATL souhaite également se lancer dès cette année dans la production de SIB. Cependant, il ne s’agit pas de microvoitures et autres véhicules électriques légers ni de systèmes de stockage d’énergie : les cellules sodium-ion de CATL alimenteront la marque iCar de Chery, attendue cette année.

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