"Nous allons réaliser un démonstrateur de batterie sodium-ion de 1 kW", avance Patrick Bernard, de Saft

Le français Saft est partie prenante du projet européen Naïades sur la technologie de batteries au sodium-ion. Patrick Bernard, responsable de groupe de recherche de Saft, détaille à L’Usine Nouvelle les projets de son entreprise pour cette technologie après que le CEA et le réseau de recherche français RS2E aient réalisé un prototype de batterie sodium-ion au format 18650.

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L'Usine Nouvelle : Quel est le but du projet européen de recherche Naïades auquel Saft participe ?
Patrick Bernard : Ce projet qui démarre inclut des organismes de recherche comme le CNRS et le CEA Liten – qui le coordonnent - ainsi que des industriels comme Saft et Solvay, jusqu’à un utilisateur final. Toute la chaîne de valeur est représentée. Il doit développer la technologie de batteries sodium-ion pour lui faire gagner en maturité. Nous visons la réalisation d’un démonstrateur : un module de 1 kW réalisé à partir d’éléments de 10 Ah, que nous testerons sur des applications de stockage stationnaire de l’énergie. Le rôle de Saft sera de concevoir l’électrochimie, de fabriquer les électrodes et de réaliser les tests. Le projet est prévu sur quatre ans et est doté d’un budget de 6,4 millions d’euros.

En quoi la technologie sodium-ion est-elle proche du lithium-ion ?
Le sodium-ion (Na-ion), c’est, comme le lithium-ion (Li-ion), une famille technologique. Elle est basée sur le même principe d’intercalation d’ions dans une structure, à l’anode et à la cathode. On y trouvera donc des structures, des solvants, des sels, liants, etc. similaires, à la différence notable de l’anode, souvent en graphite dans le Li-ion, ce qui n’est pas possible pour le Na-ion.
Ces similarités font que le process de fabrication est quasi-identique et qu’on peut transposer très rapidement le savoir-faire acquis pour le Li-ion. Tout comme dans les années 1990 quand la technologie Nickel-hydrure métallique (NiMH) a pu se développer sur les composants du Nickel-Cadmium.

Quels sont les avantages de cette technologie ?
Le Na-ion est d’abord potentiellement moins cher que le Li-ion. Pas tellement parce qu’on gagne sur le lithium – qui ne représente que 1% à 2% du coût d’un élément, mais parce que l’on peut se passer de certains composants et prendre des matériaux moins coûteux. Ce gain restera limité. Au mieux, on pourrait gagner 10% à 20% sur un élément, soit moins de 10% sur un module. L’autre avantage, c’est la sécurité. Le Na-ion est une technologie plus sûre que le Li-ion, ce qui devrait lui permettre d’être utilisée plus facilement, dans des endroits publics notamment.

Quel sont ses inconvénients ?
La densité d’énergie du Na-ion est plus faible. Passer du lithium au sodium fait déjà perdre au moins 300 mV de tension et, comme l’ion sodium est environ 30% plus gros que l’ion lithium, les structures sont moins denses. Au mieux, on arrivera avec le Na-ion à 120-130 Wh/kg, soit la densité d’énergie de la plus faible variante du Li-ion, le lithium fer phosphate, alors que d’autres technologies de Li-ion dépassent les 200 Wh/kg. C’est pour cela que nous sommes très clairs : nous visons avec le sodium-ion les applications stationnaires, pas les applications embarquées.

Propos recueillis par Manuel Moragues

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