Les batteries sodium-ion représentent-elles la prochaine grande révolution dans le domaine du stockage de l'énergie solaire ?

Les batteries deviennent un élément essentiel des installations solaires résidentielles. Elles sont indispensables pour stocker l'énergie et l'utiliser en l'absence de soleil, ainsi que lors des coupures de courant. Si vous possédez un Dans une installation solaire hors réseau, votre batterie est littéralement le pilier vital de votre maison.

À l'heure actuelle, les batteries lithium-ion (Li-ion) sont privilégiées pour les applications solaires, car elles sont très fiables et équipent les principaux systèmes de stockage d'énergie, notamment les panneaux solaires photovoltaïques. Tesla Powerwall, Cellule de puissance Generac, et Chimie LG

Cependant, Les batteries sodium-ion constituent une technologie prometteuse, car elles seront plus sûres à utiliser et, en théorie, moins coûteuses à produire. Cela dit, la technologie n'a pas beaucoup évolué ces dernières années, malgré les articles récents concernant percées.

Qu'est-ce qu'une batterie sodium-ion ?

Une batterie sodium-ion utilise le sodium comme porteur de charge. structure interne Le fonctionnement des batteries sodium-ion est similaire à celui des batteries lithium-ion, ce qui explique pourquoi elles sont souvent comparées. Les batteries sodium-ion sont rechargeables, tout comme les batteries lithium-ion, plomb-acide et AGM (Absorbent Glass Mat).

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Le développement des batteries sodium-ion remonte aux années 1980 et a récemment connu une accélération en raison des difficultés liées à la mise à l'échelle des batteries lithium-ion, notamment la hausse des coûts des matériaux et la nécessité d'acquérir de grandes quantités de lithium pour soutenir la production et la demande de batteries.

De nombreuses recherches ont été menées sur l'optimisation des cellules de batteries Na-ion, notamment en ce qui concerne leur utilisation. Bleu de Prusse En tant que matériau de cathode, la batterie sodium-ion peut adopter différentes formes, allant des batteries cylindriques traditionnelles aux sachets rectangulaires. Ces différents formats sont idéaux pour la commercialisation, permettant l'utilisation de ce type de batterie pour le stockage d'énergie, les véhicules électriques et les appareils portables.

Technologies des batteries sodium-ion et lithium-ion

Comparons les batteries sodium-ion avec deux types populaires de batteries lithium-ion – nickel manganèse cobalt (NMC) et phosphate de fer lithié (LFP).

Ces batteries lithium-ion sont les types de produits d'énergie solaire les plus couramment utilisés dans les systèmes photovoltaïques (PV) résidentiels.

densité énergétique et efficacité

Les batteries sodium-ion ont la plus faible densité énergétique du groupe, ce qui signifie qu'elles occupent plus d'espace que les batteries lithium-ion. Les batteries NMC ont la plus haute densité énergétique.

Une batterie lithium-ion de 10 kilowattheures (kWh) occupera moins d'espace chez vous qu'une batterie sodium-ion de même capacité. Cela peut poser problème si votre espace est limité, mais comme les batteries sodium-ion sont encore en développement, cette situation pourrait évoluer.

Les trois technologies de batteries offrent un rendement aller-retour supérieur à 90 %. Cela signifie qu'elles permettent de minimiser les pertes d'énergie et de stocker une plus grande quantité d'énergie produite par vos panneaux solaires, au lieu d'en subir les pertes lors du stockage.

Les batteries à haut rendement énergétique peuvent alimenter des appareils de manière continue et prolongée. Les batteries LFP présentent un rendement légèrement supérieur à celui des batteries NMC et Na-ion. Toutefois, les différences sont minimes et ne sont perceptibles que dans les installations solaires de grande envergure.

Sécurité 

Les batteries sodium-ion à l'état solide sont plus sûres que les batteries lithium-ion car elles sont ininflammable Elles fonctionnent efficacement dans une large plage de températures. Bien que stables, les batteries au lithium peuvent s'enflammer en cas d'utilisation, de charge ou de stockage incorrects.

Récemment, le service des pompiers de la ville de New York (FDNY) a émis un avertissement concernant les risques d'incendie liés aux batteries lithium-ion en raison de plusieurs incidents impliquant ces batteries. Un risque d'incendie. Toutefois, ces incidents sont rares et ne doivent pas vous dissuader d'acheter des batteries lithium-ion pour le stockage de l'énergie solaire à domicile.

Cela dit, la technologie LFP est plus sûre que la technologie NMC car elle supporte des températures de fonctionnement plus élevées et une puissance supérieure. Comparées aux batteries sodium-ion, les batteries lithium-ion ont fait l'objet de nombreux tests et ont démontré leur fiabilité dans le secteur solaire.

Coût 

Le coût est un facteur majeur dans l'adoption de la technologie des batteries ; il ajoute plusieurs milliers de dollars au coût d'une installation solaire.

Les batteries sodium-ion devraient coûter moins cher que les batteries lithium-ion car elles utilisent des matériaux moins onéreux. Le coût des batteries lithium-ion pour le stockage de l'énergie solaire se situe généralement entre… 10 000 $ et 18 000 $ avant le Un crédit d'impôt fédéral pour l'énergie solaire est disponible, selon le type et la capacité. L'une des batteries lithium-ion les plus populaires est la Tesla Powerwall. Coûts du Powerwall environ 15 500 $ entièrement installé.

Les batteries lithium-ion utilisent beaucoup de lithium et de cobalt dans leur processus de fabrication. Le coût du lithium est de La demande de ce métal augmente, alimentée par l'inflation et la forte demande de véhicules électriques et de systèmes de stockage d'énergie domestique. Cette demande soudaine a engendré une pénurie qui devrait persister. dans les années à venir. Les batteries sodium-ion n'utilisent ni lithium, ni cobalt, ni nickel.

En réalité, les difficultés d'approvisionnement en lithium alimentent le développement des batteries sodium-ion. Nombreux sont ceux qui estiment qu'un nouveau type de batterie devrait être mis sur le marché afin de répondre à la demande croissante en matière de stockage d'énergie.

Disponibilité

Certaines batteries sodium-ion sont disponibles à l'achat, mais la plupart sont encore au stade de prototype ou de démonstration. L'achat en ligne de batteries sodium-ion n'est pas simple et nécessite une demande officielle auprès du fabricant.

Par ailleurs, les batteries lithium-ion pour systèmes de stockage d'énergie solaire sont commercialisées par de nombreux fabricants à travers le monde. Ces produits constituent actuellement la technologie de batterie privilégiée tant par les consommateurs que par les grandes marques et les distributeurs. Vous pouvez facilement les acheter en ligne ou auprès d'un revendeur. Installateur solaire local.

Entreprises développant des batteries sodium-ion

Plusieurs entreprises s'emploient à développer et commercialiser des batteries sodium-ion. Nombre d'entre elles disposent de prototypes et sont sur le point de proposer ces batteries au grand public.

Bluetti

Bluetti fabrique des panneaux solaires ainsi que des batteries LFP pour une utilisation portable et comme système d'alimentation de secours à domicile.

Basée au Nevada, la société a annoncé début 2022 le lancement d'un générateur solaire à ions sodium, mais celui-ci n'est pas encore commercialisé. D'une capacité de 3 000 wattheures (Wh), il est extensible pour répondre à des besoins de production plus importants. Bluetti a déjà fait ses preuves dans le domaine des générateurs solaires et, si elle parvient à rendre sa batterie au sodium attractive pour le marché résidentiel, cela pourrait constituer un tournant majeur. Gardez un œil sur cette entreprise, qui pourrait bien devenir un acteur incontournable des solutions de batteries solaires à ions sodium.

Technologie Amperex contemporaine (CATL)

CATL est un fabricant mondial de batteries et détient plus de 30 % de parts de marché pour les batteries lithium-ion utilisées dans les véhicules électriques.

Basée en Chine, la société développe actuellement sa première génération de batteries sodium-ion. Elle concentre ses efforts sur l'augmentation de la densité énergétique de ces batteries, ce qui pourrait élargir leurs applications.

CATL est un acteur important dans le secteur naissant des batteries sodium-ion car elle a la capacité d'augmenter rapidement sa production grâce à sa grande capacité opérationnelle, qui compte plus de 33 000 employés (en 2020).

Énergie Natron

Énergie Natron propose une batterie sodium-ion compacte pour des usages très spécifiques, notamment les centres de données, les télécommunications et les applications montées en rack.

Ce produit est conforme aux normes de sécurité des Underwriters Laboratories (UL), ce qui représente un défi majeur pour sa commercialisation à grande échelle. La batterie Na-ion offre une longue durée de vie et une puissance supérieure à celle des batteries au plomb.

Bien que disponible à l'achat, la batterie à charge rapide est insuffisante pour les installations de panneaux solaires à domicile.

AMTE Power

AMTE Power L'entreprise développe et fabrique des batteries à usage commercial. Elle s'apprête à lancer une batterie sodium-ion pour le stockage et le transport d'énergie électrochimique au troisième trimestre 2022. Elle collabore avec Faradion, un fabricant de batteries sodium-ion, afin d'accélérer sa production et ses ventes.

La batterie sodium-ion de l'entreprise est très fine et se présente sous la forme d'une pochette carrée. De faible puissance, elle n'est pas encore adaptée aux installations solaires domestiques.

Batteries au sodium : une solution prometteuse encore en développement

Les batteries sodium-ion représentent des solutions de nouvelle génération pour le secteur solaire résidentiel en pleine croissance.

Beaucoup y voient un moyen de développer le stockage d'énergie à grande échelle car, contrairement à la technologie lithium-ion, elle utilise des matériaux abondants et durables. Le faible coût de production des batteries sodium-ion pourrait également favoriser leur déploiement. Cependant, ce type de batterie n'en est encore qu'à ses débuts en matière de développement et de production.

Batteries à ions sodium, sur papierElles présentent de nombreux avantages par rapport aux batteries lithium-ion et plomb-acide existantes, notamment en matière de développement durable. Cependant, ces batteries conventionnelles ont fait leurs preuves depuis longtemps et ont démontré leur fiabilité dans des applications concrètes. Selon nous, c'est ce qui compte et ce qui fait cruellement défaut en matière de batteries sodium-ion.

Si les batteries sodium-ion s'avèrent être une alternative viable aux batteries solaires traditionnelles sur le long terme, il serait plus facile de les recommander pour les installations de panneaux solaires résidentiels. Seul l'avenir nous le dira. Comment savoir si les batteries sodium-ion sont suffisamment fiables pour les panneaux solaires ? Le moment sera venu de les acheter lorsque :

• Les entreprises locales d'installation de panneaux solaires commencent à les proposer ou à les recommander.

• Vous pouvez facilement acheter les produits en ligne

Jusqu'à présent, les batteries sodium-ion semblent être sur la bonne voie pour servir d'alternative aux batteries traditionnelles à l'avenir, mais pour l'instant, il n'y a rien de mal à opter pour les batteries lithium-ion actuellement disponibles pour votre installation solaire.