Le fabricant chinois affirme que sa nouvelle cellule fonctionnera pendant 20 000 cycles et son système de 4 MWh pendant 30 ans, et que les deux peuvent être construits sur les lignes de production de batteries lithium-ion qu’il exploite déjà.
Hithium a lancé deux produits à ions sodium . La cellule N785Ah vise 20 000 cycles et une autonomie de deux à huit heures. Son système associé, le N4.0MWh, est basé sur cette cellule et affiche une durée de vie annoncée de 30 ans.
La durée de vie est l'élément déterminant. Les premières piles au sodium privilégiaient le coût et la sécurité au détriment de la densité énergétique. Une pile sodium-ion de 20 000 cycles, quant à elle, mise sur le débit pendant des décennies, ce que les acheteurs de réseau recherchent réellement.
Construit sur des lignes de lithium existantes
Cette cellule est compatible avec les lignes de production existantes de batteries lithium-ion de 1 000 Ah de Hithium. C'est un atout majeur pour la rapidité de la production. Les nouvelles technologies chimiques nécessitent généralement des années de développement avant de disposer de leurs propres usines ; la réutilisation des outillages permet donc d'accélérer la mise en production.
Le sodium se situe également en dehors de la chaîne d'approvisionnement du lithium. Les matières premières étant courantes et largement répandues, les fluctuations du prix du lithium ne se répercutent pas sur celui du sodium. Pour un acheteur de services publics, il s'agit autant d'une stratégie de protection que d'un choix technologique.
La ligne de production de batteries lithium 1 000 Ah d'Hithium constitue un atout stratégique. Un concurrent partant de zéro aurait besoin d'une nouvelle usine et d'un nouveau cycle de qualification. La réutilisation d'une ligne permet de réduire ces deux étapes, mais limite également les possibilités d'évolution de la conception des cellules par rapport aux formats lithium.
La chimie derrière cette affirmation
Hithium a conçu une cathode en pyrophosphate de phosphate de fer et de sodium présentant une pureté de phase de 97 % et une conductivité améliorée. Côté anode, les ingénieurs ont développé un carbone dur qui assure une migration rapide du sodium et un stockage important de celui-ci. L'électrolyte utilise des solvants fluides et peu visqueux pour faciliter le déplacement des ions.
Une couche dense se forme alors à la surface de l'anode. Ce film empêche la décharge et la formation de gaz, ce qui permet à la cellule de supporter 20 000 cycles. Les pièces structurelles devaient résister au gonflement sur cette même durée ; Hithium a donc utilisé des revêtements d'électrodes épais et un empilement de grande taille.
La conception du système
La batterie N4.0MWh est conçue spécifiquement pour les batteries sodium et intègre son propre système de gestion. Hithium indique que ce système mesure l'état de charge à 2.5 % près. L'unité est compatible avec les convertisseurs de tension de 800 V à 1 500 V.
L'autonomie de huit heures est un autre chiffre important à retenir. La plupart des batteries de réseau vendues aujourd'hui fonctionnent entre deux et quatre heures. Une batterie d'une autonomie de huit heures est destinée à une utilisation quotidienne, ce qui représente un marché différent avec des acheteurs différents.
Il est plus difficile de mesurer l'état de charge des piles au sodium que des piles au lithium-fer-phosphate. La courbe de tension étant plus plate, les petites erreurs s'accumulent. Une valeur de 2.5 %, si elle se confirme sur le terrain, lève l'une des objections pratiques soulevées par les acheteurs.
Le terrain se remplit
Hithium affirme avoir été le premier à commercialiser des cellules sodium-ion à grande échelle, avec le modèle N162Ah lancé en décembre 2024. Depuis, CATL, BYD, HiNa et Envision ont tous annoncé des produits sodium-ion. Ainsi, un marché de niche est devenu un segment saturé en moins de deux ans.
Une concurrence de cette ampleur fait généralement baisser rapidement les prix. Dans la plupart des appels d'offres, les batteries sodium-phosphate restent plus chères au kilowattheure que les batteries lithium-fer-phosphate. C'est le volume des ventes qui comble cet écart, et c'est précisément l'objectif des lignes de production d'électricité partagées au lithium.
Affirmations qui nécessitent d'être prouvées
Les estimations de durée de vie en cycles sont faciles à établir, mais difficiles à réfuter. Vingt mille cycles à raison d'un cycle par jour correspondent à plus de cinquante ans d'utilisation. Aucune donnée de terrain ne couvre une telle durée ; ce chiffre repose donc sur des études de vieillissement en laboratoire et des modélisations.
Les acheteurs exigeront des conditions de garantie et des tests réalisés par un tiers avant de s'engager. Les investissements dans le stockage atteignent des niveaux records , ce qui incite fortement à faire des promesses audacieuses. Le véritable test proviendra des premiers opérateurs qui publieront des courbes de dégradation réelles. Celles-ci ne seront disponibles que dans plusieurs années, et les fournisseurs d'énergie achèteront bien avant leur publication.
