Les batteries lithium-ion qui fournissent une grande partie de l'énergie propre d'aujourd'hui présentent des inconvénients notoires, allant du risque d'incendie à la dépendance à l'égard des mines étrangères.
Les alternatives ont mis du temps à se concrétiser.
Mais la startup californienne Peak Energy a annoncé mercredi la construction d'une usine à Sacramento qui sera la première aux États-Unis à fabriquer des batteries sodium-ion à l'échelle commerciale.
Les batteries sodium-ion sont depuis longtemps prometteuses. Ils sont fabriqués à partir de gisements de cendres de sodium bon marché et abondants. Les matériaux sont moins sujets à la surchauffe et ne présentent donc pas le risque d'incendie du lithium.
Mais ils stockent également moins d’énergie par pouce cube. Cela signifie qu’ils doivent être plus gros et plus lourds, ce qui rend plus difficile leur intégration dans les véhicules électriques. Jusqu’à présent, ils ont eu du mal à rivaliser.
Peak Energy pense avoir un avantage. La société se concentre sur des systèmes de stockage suffisamment grands pour alimenter de grands centres de données, des usines et des segments entiers du réseau, où la taille de la batterie importe moins.
La société livre déjà des batteries dans le cadre d'un petit projet pilote à San Francisco, mais elle a obtenu 1,1 milliard de dollars de précommandes et a désormais besoin de plus d'espace.
Le PDG et co-fondateur Landon Mossburg a déclaré que ses premiers produits, chacun de la taille d'un conteneur d'expédition, commenceraient à être déployés au début de 2027.
« Nous sommes une entreprise de 3 ans avec plus d'un milliard de contrats clients adossés à des dépôts, nous avons déjà déployé le réseau et tous ces produits dépassent les attentes sur le réseau », a déclaré Mossburg. « Ce sont de très bons signaux. »
Il a fondé Peak après avoir travaillé chez Tesla et la société suédoise de batteries Northvolt, aujourd'hui disparue. Les cellules de batterie qui composent les systèmes proviendront de Chine.
Les clients de Peak qui ont déposé une caution comprennent les fournisseurs d'électricité indépendants Jupiter Power, Energy Vault et RWE Americas, qui connectent les services publics, et de plus en plus de centres de données, avec des batteries. Peak travaille également directement avec des services publics, dont un client anonyme en Californie, et est « en discussions assez avancées avec deux des principaux hyperscalers », a déclaré Mossburg.
Tout le monde n’est pas aussi optimiste quant à la technologie. Les batteries lithium-ion sont encore moins chères, du moins au départ.
« Les batteries sodium-ion ont suscité un intérêt considérable lorsque les prix des batteries lithium-ion ont grimpé en flèche en 2022 », a déclaré Isshu Kikuma, analyste du stockage d'énergie chez BloombergNEF. Depuis lors, a-t-il noté, ces prix ont baissé.
Et comme pour la chimie des batteries lithium-ion, les fabricants asiatiques ont déjà un avantage.
« Les cellules sodium-ion sont actuellement fabriquées exclusivement à une échelle commerciale en Chine », a déclaré Evan Hartley, directeur de recherche au sein de la société de conseil Benchmark Minerals. Les grands producteurs tels que BYD et CATL dépensent des sommes énormes pour rechercher et développer de nouveaux produits, a-t-il déclaré.
D’autres startups américaines spécialisées dans le sodium-ion ont récemment connu des difficultés. Natron Energy va produire des cellules de batterie sodium-ion en Caroline du Nord l'année dernière après des difficultés de financement. Bedrock Materials, qui fabriquait des batteries sodium-ion pour les véhicules électriques, citait également un pari sur une pénurie d'approvisionnement en lithium qui n'avait pas fonctionné.
Mais le modèle de Peak Energy est différent, a déclaré Mossburg. Contrairement à Natron, elle n'essaiera pas dans un premier temps de fabriquer les batteries qui entrent dans ses systèmes. Ils les importeront, d'abord de Chine, puis d'autres pays d'Asie.
« En travaillant chez Tesla, j'ai vu l'avantage de se concentrer sur un excellent produit final que les clients veulent avant d'essayer de s'attaquer davantage à la portée », a déclaré Mossburg.
Le mois dernier, Peak avec General Motors pour développer leur propres cellules.
Une fois opérationnelle, l'usine de Peak Energy à Sacramento fabriquera trois à quatre systèmes de batteries par jour, chacun rempli de près de 8 000 cellules de batterie. Un système peut alimenter des centaines de foyers pendant quatre heures, a déclaré Mossburg. Les clients en déploieront des dizaines ou des centaines dans un seul projet, « créant essentiellement une batterie de la taille d’une centrale électrique » qui peut stocker de l’énergie et alimenter le réseau lorsque l’énergie est chère, ou alimenter directement des installations telles que des centres de données.
Bien que les batteries sodium-ion coûtent plus cher que celles au lithium, Mossburg a déclaré que les systèmes de batteries de Peak Energy permettent toujours aux clients d'économiser de l'argent : la technologie ne chauffe pas comme le lithium, elle élimine donc le besoin d'une technologie de refroidissement coûteuse.
« Comme le lithium-ion a besoin de refroidir activement, vous payez essentiellement pour réfrigérer vos batteries ou utilisez de l'énergie pour réfrigérer vos batteries, et nous n'avons besoin de rien de tout cela », a déclaré Mossburg.
Le résultat est une batterie moins chère, plus silencieuse et plus sûre.
« La sécurité est un avantage majeur pour les batteries sodium-ion », a déclaré Kikuma.
Cela pourrait avoir une incidence en Californie, où, après un incendie dans une installation de stockage d'énergie de Moss Landing, 1 200 habitants ont été évacués et les zones humides voisines ont été contaminées.
La Californie est généralement une plaque tournante de la recherche et du développement de batteries, et non de la fabrication. Mossburg a déclaré que Peak Energy, qui possède également des bureaux dans le Colorado, a choisi Sacramento pour sa proximité avec une main-d'œuvre talentueuse, un marché de stockage d'énergie en pleine croissance et les équipes d'ingénierie de l'entreprise à Burlingame. Il a déclaré que l'usine créerait 239 nouveaux emplois.
L'entreprise n'a reçu aucun crédit d'impôt fédéral pour les énergies propres, mais elle a obtenu un crédit d'impôt de 10,5 millions de dollars de l'État de Californie.
Même si le sodium-ion restera probablement une petite fraction du marché mondial des batteries, Kikuma a déclaré que le stockage d'énergie stationnaire est l'une des applications qui connaissent la croissance la plus rapide pour les batteries sodium-ion.
Mossburg considère Peak comme étant en avance dans ce segment du marché.
« Tout le monde, de CATL à GM, a en quelque sorte validé ce que nous faisons », a-t-il déclaré. « Le marché essaie de rattraper son retard. »
