Au premier semestre de 2025, tous les segments de la chaîne industrielle des batteries sodium-ion ont connu une croissance importante. Cependant, l'industrie a également été confrontée à des défis concomitants liés aux changements de route technologique, aux pressions sur les coûts et aux défis du marché, marquant un tournant critique dans un contexte de développement rapide.
I. Matériaux de cathode : Innovation structurelle et concurrence des prix
Au premier semestre de 2025, le marché des matériaux de cathode pour batteries sodium-ion a présenté des caractéristiques doubles de différenciation des routes technologiques et d'intensification de la concurrence sur les coûts. La production totale de matériaux de cathode de janvier à juin a augmenté de 14 % en glissement annuel. Parmi eux, la route des polyanions (principalement le NFPP) est devenue le courant dominant avec une part de marché de 60 %, tandis que la part de la route des oxydes stratifiés a chuté à 33 % et que la route du bleu de Prusse a conservé une position de niche avec 7 %.
La croissance explosive de la route des polyanions est devenue le point fort du premier semestre. Au deuxième trimestre, la production de NFPP a bondi de 400 % en glissement mensuel, une percée attribuée à la mise en service concentrée de lignes de production de 10 000 tonnes métriques au niveau de l'entreprise. L'effet d'échelle a entraîné une réduction importante des coûts. Les données de SMM ont montré que le prix moyen du NFPP en juin a chuté de près de 30 % par rapport au début de l'année, se rapprochant du seuil de 25 000 yuan/tonne métrique.
La route des oxydes stratifiés a été confrontée à des dilemmes stratégiques. Sous la pression du NFPP, les fabricants de cellules de batteries en aval ont accéléré leur changement de route technologique, entraînant une baisse de plus de 20 % en glissement annuel de la demande en oxydes stratifiés. Pour se faire une place sur le marché, les entreprises ont été contraintes de déclencher une guerre des prix. Les données de SMM ont indiqué que le prix moyen de la cathode O3 en oxydes stratifiés en juin a chuté de 16 % par rapport à janvier, certaines entreprises prenant même des commandes en dessous du coût. Notamment, l'Institut de physique de l'Académie chinoise des sciences a réussi à supprimer les transitions de phase P2-O2 et à activer la rédox synergique oxygène/manganèse grâce à une conception structurelle anti-site (structure d'auto-verrouillage Li/Mn), améliorant la durée de vie du cycle de l'oxyde stratifié à 159,6 mAh/g (20 cycles), préservant ainsi le potentiel technologique de cette route.
La route du bleu de Prusse a exploré des percées différenciées. Bien qu'elle reste de niche, cette route s'est démarquée dans des scénarios spécialisés en raison de son faible coût (inférieur à 15 000 yuan/tonne métrique) et de ses excellentes performances en C-rate.
II. Matériaux d'anode : dépendance à l'égard du charbon de noix de coco issu de la biomasse et réduction des coûts
Les anodes en carbone dur ont continué à afficher une forte tendance de croissance, avec une production qui a bondi de 47 % en glissement annuel de janvier à juin. Parmi elles, le carbone dur issu de la biomasse représentait 85 %, le charbon de noix de coco restant la matière première principale. Cependant, depuis le deuxième trimestre, le prix d'importation du charbon de noix de coco en provenance d'Indonésie a continué d'augmenter, avec une hausse de 20 % par rapport au début de l'année, créant une contradiction aiguë avec les besoins de réduction des coûts des batteries à ions sodium. Les entreprises accélèrent leur transition vers des solutions alternatives à faible coût :
La R&D sur le carbone dur issu de combustibles fossiles s'accélère : les produits en carbone dur préparés par Guoke Carbon Beauty à partir de brai de charbon ont une capacité spécifique dépassant 300 mAh/g et une densité de compactage de 1,0 g/cm³. Le coût de la matière première n'est que le tiers de celui du carbone dur issu de la biomasse, avec un rendement de production dépassant 50 %. Des entreprises de premier plan telles que BSG et BTR ont commencé la construction de lignes de production de carbone dur à base de brai d'une capacité de 10 000 tonnes.
L'industrie présente un modèle de développement à double voie, avec des matériaux issus de la biomasse conservant leur part de marché et des matériaux issus de combustibles fossiles en concurrence pour l'avenir. On prévoit qu'au second semestre, le carbone dur à base de brai pénètrera dans les secteurs du stockage de l'énergie et des batteries de démarrage-arrêt, entraînant une baisse des prix des matériaux d'anode.
III. Électrolyte : intégration de la capacité des batteries au lithium et réduction des coûts
La production d'électrolyte pour batteries à ions sodium a augmenté de 27 % en glissement annuel, mais la structure de l'industrie présente des caractéristiques de dépendance importantes, avec 90 % de la capacité provenant de lignes de production réaménagées par des entreprises de batteries au lithium. La demande personnalisée domine le développement des produits, avec des différences de plus de 30 % dans les exigences relatives à la concentration en sel de sodium et aux formulations d'additifs (tels que FEC, VC) entre les différents fabricants de cellules de batteries, ce qui rend difficile pour les petits et moyens producteurs d'atteindre une production à grande échelle.
Du côté des coûts, on observe des fluctuations entraînées par les solvants et des profits limités par les additifs. Le prix moyen de l'hexafluorophosphate de sodium (NaPF₆) a chuté de 14 % par rapport au début de l'année, entraînant une baisse des coûts de l'électrolyte. Les additifs spécialisés (tels que le bis(fluorosulfonyl)imide de sodium) sont vendus jusqu’à 150 000 yuan/tonne, ce qui représente une part importante des coûts de l’électrolyte et devient un facteur clé de la réduction des coûts.
IV. Fabrication des cellules de batterie : pression sur les livraisons et percée dans les scénarios
Les livraisons de cellules de batterie au sodium-ion ont augmenté de 44 % en glissement annuel de janvier à juin, mais n’ont pas atteint 50 % de l’objectif annuel de 5 GWh, principalement en raison des retards dans les appels d’offres pour les projets de stockage de l’énergie et du manque de demande sur le marché des véhicules à deux roues. Le manque de compétitivité des prix reste le point central de la douleur : le prix moyen actuel des cellules de batterie au sodium-ion varie de 0,5 à 0,6 yuan/Wh, soit plus du double de celui des cellules de batterie au phosphate de fer et de lithium, avec un écart important en matière de densité d’énergie.
Pendant ce temps, les entreprises accélèrent leur exploration de voies différenciées (compilé à partir de rapports des médias) :
Le secteur des SSE se concentre sur les scénarios à basse température : le coffret magique de batterie au sodium-ion de 20 MWh de BYD a été mis en service dans le parc industriel de Nanning, conservant un taux de rétention de capacité de 90 % à -20℃ et dépassant 6 000 cycles de durée de vie. La centrale électrique industrielle et commerciale de 50 kW/100 kWh du groupe East adopte des cellules de batterie au sodium-ion à longue durée de vie, avec une capacité de décharge annuelle de 60 000 kWh et un coût par kWh inférieur de 0,12 yuan à celui des batteries au lithium. La faisabilité des batteries au sodium-ion dans le domaine de la régulation de fréquence du réseau électrique a été vérifiée par le projet de stockage de l’énergie hybride de la société China Energy Investment Corporation Ningxia Power (comprenant des batteries au sodium-ion de 200 kW/400 kWh).
Percées sur les marchés étrangers : la batterie au sodium-ion de Guangdong Highstar a obtenu une commande à l’étranger de 1 GWh, avec des produits destinés aux systèmes de stockage de l’énergie domestique en Europe et aux États-Unis. Les exigences comprennent une capacité de décharge de ≥85 % à -40℃ et une durée de vie de ≥6 500 cycles, marquant la certification des batteries au sodium-ion de la Chine sur le marché haut de gamme.
Les innovations technologiques repoussent les limites des performances : la batterie « Sodium New » de CATL atteint une densité d’énergie de 175 Wh/kg grâce à la technologie sans anode, prenant en charge la recharge ultra-rapide 5C et le démarrage à froid à -40℃. La cellule de batterie de démarrage-arrêt pour poids lourds de 24 V développée par Chilwee Group a une durée de vie supérieure à 8 ans, avec des coûts réduits de 61 % par rapport aux batteries au plomb-acide, et a été produite en série pour les poids lourds de Shaanxi Automobile Group.
V. Perspectives de l'industrie : Itération technologique et approfondissement des scénarios
Au premier semestre, l'industrie des batteries sodium-ion a présenté des caractéristiques de reconstruction accélérée du système matériel, de forte dynamique de réduction des coûts et de percées stratifiées dans les applications de scénarios. Envisageant le second semestre, trois tendances majeures méritent d'être notées :
Prix des matériaux en baisse continue : Il est prévu que le prix moyen du NFPP tombera à 20 000 yuan/tonne, le prix des anodes en carbone dur continuera de baisser et le prix du NaPF6 se rapprochera davantage de 50 000 à 60 000 yuan/tonne, faisant tomber le coût des cellules de batteries sodium-ion dans la gamme de 0,4 yuan/Wh.
Le stockage d'énergie stationnaire (ESS) devient un moteur de croissance : Les projets de stockage d'énergie par batteries sodium-ion de 100 MW d'entreprises centrales d'État telles que SPIC et China Huaneng Group seront connectés au réseau de manière concentrée. Couplé à l'augmentation des commandes européennes d'ESS domestiques, cela entraînera une augmentation des expéditions de batteries sodium-ion pour l'ESS au second semestre.
L'issue finale des voies technologiques se précise : La part de marché de la voie des polyanions dans le secteur des batteries sodium-ion pour l'ESS devrait continuer de progresser, la voie des oxydes stratifiés devenant plus haut de gamme, le bleu de Prusse se concentrant sur des scénarios spéciaux et l'anode en carbone dur passant progressivement de la dépendance aux importations à la localisation des matières premières, tout en accélérant la R&D sur les combustibles fossiles. Au premier semestre de 2025 (S1), la chaîne industrielle des batteries sodium-ion a connu une augmentation de la production sur toute la ligne. La croissance explosive des matériaux cathodiques polyanions (en particulier le NFPP) et l'augmentation du volume des anodes en carbone dur ont été les points forts. Cependant, les défis tels que la pression sur les coûts des matières premières (par exemple, le charbon de noix de coco), la compression du marché et la concurrence sur les prix auxquels sont confrontés les oxydes stratifiés, ainsi que la nécessité d'améliorer le rapport coût-efficacité global des cellules de batteries sodium-ion, ne peuvent pas être négligés. Au second semestre (S2), la réduction des coûts et l'amélioration de l'efficacité dans la chaîne industrielle (y compris la baisse des prix des matériaux et le développement de nouvelles matières premières) ainsi que la recherche par les entreprises de cellules de batteries de percées technologiques différenciées seront cruciales pour déterminer si les batteries à ions sodium peuvent s'implanter fermement sur le marché très concurrentiel de l'énergie nouvelle.
