Batterie sodium-ion : L’alternative durable qui veut détroner le lithium ?

Mis à jour le 14 novembre 2025

Les batteries sodium-ion représentent une nouvelle technologie de stockage d’énergie qui suscite un intérêt croissant dans le domaine électrique et industriel. Elles fonctionnent sur un principe similaire au lithium-ion, mais reposent sur un matériau bien plus abondant : le sodium. Alors que la demande mondiale en batteries explose avec le développement des énergies renouvelables, des véhicules électriques et du stockage stationnaire, l’idée d’une solution plus durable, moins coûteuse et moins dépendante des matériaux critiques attire de plus en plus l’attention. Le sodium-ion ne remplace pas totalement le lithium, mais il pourrait occuper une place stratégique sur le marché.

COMMENT FONCTIONNENT LES BATTERIES SODIUM-ION ?

Les batteries sodium-ion sont des batteries rechargeables qui fonctionnent en faisant circuler des ions sodium pour stocker ou restituer de l’énergie. Elles utilisent la même structure qu’une batterie classique, avec une cathode, une anode, un électrolyte, un séparateur et une cellule.

UN PRINCIPE SIMILAIRE AU LITHIUM-ION

Le fonctionnement repose sur les ions sodium (Na+) qui circulent entre une cathode, l’électrode positive, et une anode, l’électrode négative, en traversant un électrolyte solide ou liquide.
Lors de la décharge, les ions migrent de l’anode vers la cathode, libérant de l’énergie électrique.
Lors de la charge, le processus s’inverse et la batterie reconstitue son potentiel chimique.

LA RÉVOLUTION DES MATÉRIAUX : LE CŒUR DE LA TECHNOLOGIE

La clé du développement du sodium-ion tient dans ses matériaux innovants, qui offrent une alternative à la chimie lithium traditionnelle.

• Cathode : elle n’utilise ni cobalt ni nickel. Elle repose souvent sur des matériaux de type Nasicon ou bleu de Prusse, connus pour leur stabilité, leur faible coût et leur disponibilité.
• Anode : L’anode utilise généralement du carbone dur, un matériau capable d’accueillir les gros ions sodium, contrairement au graphite classique.
• Électrolyte : Qu’il soit liquide ou solide, il est optimisé pour améliorer la sécurité, la résistance thermique et les performances de charge/décharge.

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COMPARAISON : BATTERIE SODIUM-ION VS LITHIUM-ION

Le sodium-ion ne cherche pas à tout remplacer. Sa valeur réside dans sa complémentarité avec le lithium, notamment pour les systèmes où le coût, la sécurité et la durabilité comptent davantage que la densité énergétique.

LES 5 GRANDS AVANTAGES DES BATTERIES AU SODIUM

1. Abondance et faible coût
   Le sodium est 1000 fois plus abondant que le lithium. Son extraction coûte moins cher et présente un impact environnemental plus faible.

2. Impact écologique réduit
   La technologie sodium-ion n’utilise pas de matériaux critiques ni toxiques comme le cobalt ou le nickel. Elle s’inscrit dans une filière plus durable.

3. Sécurité accrue
   Excellente stabilité thermique. Transport possible à 0 volt, un atout logistique majeur qui réduit les risques d’incendie.

4. Résistance au froid
   Les performances restent élevées jusqu’à –20°C, contrairement au lithium qui voit sa capacité chuter fortement.

5. Puissance et charge rapide
   Les batteries sodium-ion offrent d’excellentes capacités en charge rapide et en puissance instantanée.

LES INCONVÉNIENTS ACTUELS : LA DENSITÉ ÉNERGÉTIQUE

Le principal point faible reste la densité énergétique, inférieure au lithium-ion. Une batterie sodium-ion stocke environ 100 à 160 Wh/kg, contre 150 à plus de 250 Wh/kg pour le lithium-ion.
Conséquence : une autonomie inférieure pour les voitures électriques.

Cependant, les prototypes récents atteignent plusieurs milliers de cycles de charge/décharge, ce qui en fait une solution durable.

TABLEAU COMPARATIF : SODIUM-ION VS LITHIUM-ION

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QUELLES APPLICATIONS POUR LES BATTERIES SODIUM-ION ?

Le sodium-ion s’impose là où le poids n’est pas critique et où le coût, la sécurité et la robustesse priment.

LE STOCKAGE D’ÉNERGIE STATIONNAIRE : LE MARCHÉ N°1

Parfaites pour les systèmes de stockage stationnaire :

• Réseaux électriques.
• Stockage solaire et éolien.
• Stabilisation des énergies renouvelables.

Ici, le prix au kWh et la durabilité priment largement sur la densité énergétique.

LA MOBILITÉ ÉLECTRIQUE (URBAINE ET LOW-COST)

CATL, leader mondial des batteries, a déjà présenté un véhicule électrique utilisant une batterie hybride sodium + lithium, permettant de réduire le coût tout en garantissant de bonnes performances.

Les applications idéales :

• Petites voitures urbaines.
• Scooters et motos électriques.
• Vélos électriques.

LES APPLICATIONS INDUSTRIELLES

Les batteries sodium-ion intéressent aussi le secteur industriel :

• Chariots élévateurs.
• Systèmes de sauvegarde (UPS)
• Équipements nécessitant un haut niveau de sécurité thermique.

Découvrez notre article sur les panneaux solaires avec une batterie de stockage.

COMMERCIALISATION : OÙ SONT FABRIQUÉES LES BATTERIES SODIUM-ION ET QUAND SERONT-ELLES DISPONIBLES ?

La phase du prototype est révolue. Le marché entre en mouvement.

LA FRANCE EN POINTE AVEC LA START-UP TIAMAT

Tiamat est une entreprise française issue de la recherche du CNRS et de l’Université d’Amiens.
Elle est le premier fabricant européen à lancer une usine de batteries sodium-ion à Amiens, dans les Hauts-de-France.

Ses batteries se distinguent par :

• Une très grande puissance.
• Une charge rapide.
• Une orientation industrielle et stationnaire.

LA CHINE (CATL) MÈNE LA PRODUCTION DE MASSE

Le groupe chinois CATL produit déjà des cellules sodium-ion en grande série pour des applications industrielles et pour le secteur du véhicule électrique.

UNE COMMERCIALISATION ATTENDUE POUR 2026

Les premiers produits sodium-ion sont déjà présents sur le marché. La montée en puissance de la production industrielle devrait se confirmer fortement d’ici 2026.

CONCLUSION : LE SODIUM-ION, UNE ALTERNATIVE CRÉDIBLE AU LITHIUM ?

Le sodium-ion n’est pas un tueur de lithium. C’est une technologie complémentaire qui répond à des besoins différents.

• Pour le stockage stationnaire, les applications industrielles, les équipements résistants au froid, les systèmes où le coût est essentiel : le sodium-ion s’impose comme une alternative durable et stratégique.
• Pour les véhicules à longue autonomie et les appareils électroniques compacts : le lithium conserve un avantage grâce à sa densité énergétique.

La recherche continue d’améliorer les matériaux, cathode, anode, électrolyte solide, afin d’augmenter la performance globale. Les avancées des acteurs français comme Tiamat participent à un positionnement industriel fort sur cette technologie.

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QUESTIONS FRÉQUENTES (FAQ) SUR LA BATTERIE SODIUM-ION

Quel est l’impact environnemental d’une batterie sodium-ion ?

Il est nettement inférieur au lithium. Le sodium est abondant, non critique et la batterie n’utilise pas de cobalt ni de nickel. Le recyclage est également plus simple.

Le prix d’une batterie sodium-ion est-il plus faible ?

Oui. Les estimations indiquent un coût de production 20 à 40 % inférieur aux batteries lithium-ion grâce au faible coût du sodium.

Quelle est la durée de vie d’une batterie au sodium ?

Les prototypes récents dépassent plusieurs milliers de cycles. Les batteries sodium-ion peuvent offrir une durée de vie équivalente, voire supérieure à certaines chimies lithium-ion.

Peut-on utiliser des batteries sodium pour une voiture électrique ?

Oui, mais l’autonomie sera inférieure à cause de la densité énergétique plus faible. En revanche, pour les véhicules urbains low-cost ou les systèmes hybrides, c’est une solution prometteuse et économique.