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L’élément le plus cher d’une batterie de VE est la cathode, qui représente jusqu’à un tiers du coût d’une cellule de batterie.
La plupart des batteries de VE utilisent aujourd’hui l’un des deux types de cathodes : nickel cobalt manganèse (NCM) ou lithium fer phosphate (LFP).
Les cathodes NCM sont capables de stocker plus d’énergie, mais utilisent des matériaux coûteux (nickel, cobalt). Les cathodes LFP ne contiennent généralement pas autant d’énergie, mais elles sont plus sûres et ont tendance à être moins chères car elles utilisent des matériaux plus abondants.
Le coût des principaux matériaux cathodiques tels que le nickel et le cobalt a explosé au cours des deux dernières années.
C’est pourquoi tant d’entreprises espèrent substituer des matériaux moins chers et plus abondants tels que le sodium et le soufre, si leurs limitations techniques peuvent être surmontées.
« L’ion sodium a définitivement sa place, en particulier pour le stockage stationnaire et les véhicules bas de gamme sur des marchés sensibles aux coûts tels que la Chine, l’Inde, l’Afrique et l’Amérique du Sud », déclare le consultant Prabhakar Patil, ancien cadre de LG Chem.
« Le coût d’introduction du lithium-soufre est susceptible d’être plus élevé – même s’il a le potentiel d’être le coût le plus bas – faisant de l’électronique grand public l’application initiale », a déclaré Patil.
Amandarry, basée au Michigan, et la startup britannique AMTE Power développent des batteries aux ions sodium en utilisant du chlorure de sodium – essentiellement du sel de table – comme ingrédient principal de la cathode. Ils n’ont pas besoin de lithium, de cobalt ou de nickel – les trois ingrédients de batterie les plus chers.
Jeff Pratt, directeur général du UK Battery Industrialistion Center – une usine financée par l’État de 130 millions de livres (153 millions de dollars) qui loue ses lignes de production à des startups pour tester la chimie des batteries – a déclaré qu’il essayait d’intégrer les cellules d’une startup à ions sodium dans un calendrier de production chargé car il est « stratégiquement important » pour les espoirs de la Grande-Bretagne d’être à l’avant-garde du développement de nouvelles batteries de meilleure qualité.
Les sociétés américaines Lyten et Conamix, l’allemand Theion et le norvégien Morrow développent des cathodes lithium-soufre qui ont encore besoin de lithium en plus petites quantités, mais pas de nickel ni de cobalt.
En utilisant des matériaux cathodiques omniprésents – le soufre est largement utilisé dans les engrais, il est donc bon marché comme le sel – ces startups affirment que les coûts des batteries pourraient être réduits jusqu’à deux tiers, ce qui pourrait rendre les véhicules électriques abordables au-delà des classes moyennes.
Les batteries EV actuelles coûtent généralement entre 10 000 $ et 12 000 $.
« Si nous pouvons atteindre les objectifs que nous avons identifiés avec certains des plus grands constructeurs automobiles du monde, alors nous partons pour les courses », a déclaré la PDG de Conamix, Charlotte Hamilton.
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