Les défauts des batteries au sodium ont été transmis aux stations d'échange de batteries par CATL

Rapport financier automobile

2026.11.12 08:57

· De l'étranger

Texte intégral 4352 mots

Texte | Rapport financier automobile

Plus de 2 500 stations d’échange de batteries ont été construites. L’objectif de promotion de CATL pour les véhicules à batterie au sodium cette année n’est que de 10 000 à 20 000 unités.

Le 10 novembre, Zeng Yuqun, président de CATL, a évoqué la prochaine étape pour les batteries au sodium à Shanghai : accélérer l'entrée des batteries au sodium sur le marché des voitures particulières avec l'aide du réseau d'échange de batteries au chocolat couvrant environ 200 villes. D’ici la fin de l’année, le nombre de stations d’échange de batteries dépassera les 3 000.

Les batteries au sodium sont encore plus chères que les batteries au lithium fer phosphate pour le moment. CITIC Construction Investment a calculé en avril de cette année que le coût des cellules de batterie des principaux fabricants d'énergie au sodium était d'environ 0,47 yuan/Wh, et celui du phosphate de fer et de lithium était d'environ 0,38 yuan/Wh, soit une différence de près de 24 %. Pour une batterie de 45 kWh, la batterie au sodium coûte environ 4 050 yuans de plus pour la seule cellule de batterie.

Le lithium devient également moins cher. Le 10 novembre, le prix au comptant moyen du carbonate de lithium de qualité batterie calculé par Mysteel était d'environ 91 900 yuans/tonne, soit plus de 80 % de moins que le sommet de près de 600 000 yuans/tonne atteint en 2022.

Une nouvelle batterie plus chère rencontre une ancienne rivale de moins en moins chère. Il est difficile pour les constructeurs automobiles d’être incités à payer plus pour cela.

L’approche de CATL consiste d’abord à organiser la demande. Grâce au réseau d’échange de batteries, il peut participer directement à la détermination des spécifications, de l’achat et de l’utilisation des batteries. Au moment où le coût des batteries au sodium est le plus élevé, CATL est le premier acheteur de ses nouveaux produits.

1. La première tentative il y a cinq ans

Le 29 juillet 2021, CATL a lancé la batterie sodium-ion de première génération. La densité énergétique de la cellule de la batterie est de 160 Wh/kg et elle peut être chargée à 80 % de la capacité de la batterie en 15 minutes à température ambiante. Une solution de pack batterie hybride lithium-sodium est également proposée.

Le moment de la sortie est toujours important. Fin 2020, le prix du carbonate de lithium se situait encore autour de 40 000 yuans la tonne, et n’a cessé d’augmenter depuis, pour approcher les 600 000 yuans la tonne au second semestre 2022. Pour les fabricants de batteries, une technologie capable de réduire la consommation de lithium présente soudainement un fort attrait commercial.

En avril 2023, CATL et Chery ont lancé la marque de batteries ENER-Q, annonçant que les batteries au sodium seraient les premières à être lancées sur les modèles Chery.

Le marché s’est alors retourné. À partir de fin 2022, l’offre des mines de lithium augmentera et le prix du carbonate de lithium continuera de baisser. L’argument de vente le plus simple à expliquer aux clients pour les batteries au sodium est le coût, un argument de vente qui a diminué avec les prix du lithium.

La difficulté réside dans la distance entre l’élément et la batterie.

Le sodium est très bon marché, mais il doit être composé de matériaux d'électrodes positives, d'électrodes négatives en carbone dur, d'électrolytes et de cellules avant de pouvoir être transformé en batterie électrique. Le coût de fabrication et le rendement des anodes en carbone dur ont longtemps limité l’industrialisation de l’électricité au sodium.

Le phosphate de fer et de lithium dispose d'une chaîne d'approvisionnement d'anodes en graphite mature et d'une énorme échelle de production. Les matières premières bon marché produisent des produits plus chers.

CATL a passé plusieurs années à parcourir cette distance. En avril 2025, la marque de batteries au sodium de deuxième génération « Naxin » a été lancée, avec une densité énergétique de la batterie augmentée à 175 Wh/kg.

En février de cette année, Changan Automobile et CATL ont lancé une solution de voiture particulière électrique au sodium à Yakeshi, en Mongolie intérieure, avec une autonomie de plus de 400 kilomètres, et prévoyaient d'en faire la promotion auprès de plusieurs marques Changan.

En avril, Wu Kai, scientifique en chef de CATL, a révélé que la société avait atteint une industrialisation de batteries au sodium de niveau GWh et résolu des problèmes de fabrication tels que le contrôle de l'humidité, la production de gaz de carbone dur et la fixation de feuilles d'aluminium.

Lorsque la technologie a progressé à ce point, le prochain goulot d’étranglement réside dans la demande.

2. L’évolution commence par le stockage d’énergie

La voie à suivre pour réduire les coûts des batteries au sodium est claire. CITIC Construction Investment estime que les matériaux à grande échelle peuvent réduire les coûts d'environ 6 à 7 cents par Wh, et que l'amélioration du rendement peut encore réduire les coûts de 1 à 2 cents. Une utilisation accrue des capacités peut également diluer la dépréciation, les coûts de main-d’œuvre et d’énergie. Pour rattraper 0,38 yuan/Wh, les prix des batteries au sodium doivent baisser d'environ 19 %.

Dans un rapport du 5 novembre, Wood Mackenzie estime que le taux d'apprentissage de l'industrie chinoise de l'énergie au sodium entre 2026 et 2035 est d'environ 18 à 20 %. Chaque fois que la production cumulée double, le coût unitaire diminue de près de 20 %.

La réduction des coûts dépend de la production, et la production dépend des commandes. Face au phosphate de fer et de lithium moins cher, les constructeurs automobiles seront très prudents dans l’achat de batteries au sodium. Le phosphate de fer et de lithium lui-même continue également de réduire les coûts, et les batteries au sodium rattrapent une courbe en mouvement.

CATL a d'abord trouvé sa capacité dans le stockage d'énergie. Le 27 avril de cette année, elle a signé un accord de coopération sur trois ans pour le stockage d'énergie du sodium et de l'électricité de 60 GWh avec Haibositron, avec une moyenne de 20 GWh par an.

Si l’on ajoute ce chiffre à celui des voitures, l’écart est énorme. Sur la base d'une estimation de 45 kWh par véhicule, 10 000 à 20 000 voitures particulières électriques au sodium correspondent à environ 0,45 à 0,9 GWh. La demande d'électricité au sodium provenant des voitures particulières cette année équivaut environ à 2 à 5 % de l'échelle annuelle moyenne de cet accord de stockage d'énergie.

Le stockage d’énergie est responsable du fonctionnement des lignes de production et de la réduction des coûts. L’importance des voitures particulières réside ailleurs : elles déterminent si les batteries au sodium peuvent entrer sur le plus grand marché des batteries et qui fixera les règles d’entrée.

L’outil pour promouvoir cela est le remplacement de la batterie.

3. Le remplacement des piles change la personne qui achète les piles

Dans le modèle traditionnel, les usines de batteries vendent des batteries aux constructeurs automobiles, les constructeurs automobiles décident des spécifications, de la quantité et des fournisseurs, et les consommateurs achètent le véhicule dans son intégralité. Pour que les batteries au sodium soient installées dans les voitures, les constructeurs automobiles doivent eux-mêmes absorber le surcoût et supporter le risque d’acceptation par les consommateurs.

L’échange de batterie brise cette chaîne décisionnelle. Zeng Yuqun a déclaré le 10 novembre que CATL construisait des stations d'échange de batteries et louait des batteries aux consommateurs. Les consommateurs achètent la carrosserie de la voiture, la batterie est conservée et gérée par le système d'exploitation et le propriétaire de la voiture paie un loyer mensuel.

La version d'échange de batterie du BAIC Jihu Beta S3 est un exemple prêt à l'emploi. Lorsque vous choisissez la location de batterie pour la version 535 PLUS, le prix de la carrosserie est de 59 800 RMB pour une durée limitée ; le prix du véhicule, batterie comprise, est de 89 800 RMB ; et le prix réduit de location de batteries domestiques est de 399 RMB par mois. La différence de prix de 30 000 yuans équivaut approximativement à 75 mois de loyer.

Dans ce modèle, la personne qui décide quelle batterie acheter devient l’opérateur de la batterie. Les opérateurs s'inquiètent des revenus et des coûts d'une batterie pendant six, huit ans, voire plus : achat, recharge, maintenance, amortissement, valeur résiduelle et coûts de financement. Les batteries sont passées de composants vendus une fois à des actifs qui continuent de générer des flux de trésorerie.

CATL se situe aux deux extrémités de cette chaîne en même temps. Elle développe et fabrique des batteries au sodium et participe également à la formulation des spécifications, des configurations et des règles de service pour les échanges de batteries au chocolat. Ningde Times peut déterminer directement quel type de voiture et quelle ville utilise des batteries au sodium dans le réseau d'échange de batteries.

La prime initiale des batteries au sodium est donc passée de l’étape d’achat de la voiture à celle de fonctionnement de la batterie, et s’est progressivement diluée au travers du loyer, de la durée de vie et de l’efficacité de la gestion des actifs.

Lorsque les constructeurs automobiles ont hésité, CATL a passé la commande en premier.

4. Le remplacement des piles ne fait que compenser les défauts des piles au sodium.

En associant les batteries au sodium et le remplacement des batteries, il y a une logique technique de niveau inférieur derrière cela. Plusieurs défauts des batteries au sodium sont difficiles à résoudre en mode voiture particulière. Mettez-les dans le réseau d'échange de batterie et vous aurez une solution.

Examinons d’abord la densité énergétique. La comparaison technologique de l'Agence internationale de l'énergie montre que les batteries au sodium avancées coûtent environ 175 Wh/kg et que les batteries au lithium et au phosphate de fer avancées sont d'environ 205 Wh/kg. Pour le même poids, les batteries au sodium contiennent environ 15 % d’électricité en moins.

Les voitures particulières n'ont qu'une seule batterie, et cette batterie doit être équipée en fonction des jours les plus extrêmes de l'année : le long voyage de retour pendant la Fête du Printemps, le matin le plus froid de l'hiver et le fonctionnement de la climatisation à pleine charge sur l'autoroute. Les propriétaires de voitures parcourent généralement des dizaines de kilomètres chaque jour, mais ils doivent transporter une grosse batterie sur de longues distances plusieurs fois par an. La norme de conception pour la capacité de la batterie est déterminée par les quelques jours d’intensité d’utilisation la plus élevée.

L'échange de batterie a réécrit cette norme. La batterie de la voiture n’a besoin que de parcourir la distance d’une station à l’autre. C'est exactement ce qu'a déclaré Zeng Yuqun le 10 novembre : les batteries au sodium sont suffisantes pour les déplacements urbains quotidiens, et les problèmes d'autonomie sur les longues distances le week-end sont laissés au réseau de remplacement des batteries.

Le réseau d’échange de batteries utilise la densité du site pour remplacer une partie de la densité énergétique des batteries.

Le plus gros défaut des batteries au sodium a été déplacé au niveau du réseau pour le résoudre.

Plus les stations sont denses, plus la durée de vie de la batterie qu'une seule batterie doit supporter est courte, et plus les modèles et les scénarios dans lesquels les batteries au sodium peuvent entrer sont nombreux. Cela explique aussi le rythme de l'ère Ningde : d'abord construire la gare à 3 000 places, puis mettre des tramways au sodium sur la route.

Regardons la basse température. La capacité de décharge du phosphate de fer et de lithium diminue à basse température. La batterie doit souvent être chauffée avant de la charger. Le chauffage lui-même consomme de l'énergie et du temps. Les données publiées par CATL montrent que le taux de rétention de capacité des nouvelles batteries au sodium dépasse 90 % à moins 40 degrés Celsius et que la puissance de décharge à moins 30 degrés Celsius est près de trois fois supérieure à celle des batteries au lithium fer phosphate similaires.

Les propriétaires de voitures particulières ne peuvent choisir qu’un seul type de batterie lors de l’achat d’une voiture. Les propriétaires de voitures de Guangzhou paient davantage pour leurs performances hivernales, ce qui n’est pas une bonne affaire.

Les pools de batteries dans les stations d'échange d'énergie peuvent être attribués par région et par saison : les stations du nord-est de la Chine et de la Mongolie intérieure utilisent principalement des batteries au sodium, et les stations du sud de la Chine utilisent du lithium fer phosphate.

La même batterie au sodium peut être envoyée là où elle peut le mieux exercer ses avantages dans la piscine. Chang'an et Ningde Era ont organisé la conférence de lancement du tramway au sodium à Yakeshi, Hulunbuir, et c'est aussi leur intention.

Il y a aussi une batterie. L'échange de batterie au chocolat adopte une forme et une interface standardisées pour la batterie. Une fois l'apparence, l'interface et le protocole de gestion des batteries unifiés, le fait que le sac contienne des batteries au lithium ou des batteries au sodium devient une configuration que l'opérateur peut ajuster.

Cela donne à l'option des batteries au sodium un moyen d'atterrir. Lorsque les prix du lithium augmentent, les opérateurs augmentent la proportion de batteries au sodium dans le pool ; lorsque les prix du lithium baissent, ils ajoutent davantage de phosphate de fer et de lithium. Les propriétaires de voitures ressentent à peine le changement et les constructeurs automobiles n'ont pas besoin de changer de modèle à cet effet.

Le système chimique de la batterie est passé d'un paramètre fixe dans la conception du véhicule à une variable réglable dans le réseau de remplacement de la batterie.

Enfin, il y a la courbe d’apprentissage. Sur la base du taux d'apprentissage de Wood Mackenzie de 18 à 20 %, les batteries au sodium peuvent égaler l'écart de coût du phosphate de fer et de lithium d'environ 19 %, ce qui nécessite théoriquement d'environ doubler la production cumulée. Le phosphate de fer et de lithium lui-même réduit également les coûts et la demande réelle sera plus importante.

Doubler ce temps nécessite des commandes stables. L'accord de stockage d'énergie fournit le volume et le remplacement des batteries fournit la demande de voitures particulières que CATL peut expédier elle-même. Alors que les constructeurs automobiles sont encore dans une phase d'attente, CATL a pu décider dans quelles voitures et dans quelles villes le prochain lot de batteries au sodium sera installé.

5. Qui paie pour ce réseau ?

Les stations d’échange de batteries représentent une activité exigeante en actifs. Sinolink Securities estime que le coût de construction de la nouvelle génération de stations d'échange de batteries au chocolat est d'environ 1,5 million de yuans, et 3 000 stations correspondent à environ 4,5 milliards de yuans. Les actifs de batterie, le loyer du site et les dépenses d'exploitation sont également calculés séparément.

Le retour dépend de l'utilisation.

En octobre de cette année, « China Business News » a révélé que les stations d'échange de batteries de NIO effectuaient en moyenne environ 24 échanges de batteries par jour. Le seuil de rentabilité d'une seule station nécessite généralement 60 à 70 fois par jour. La station de cinquième génération a repoussé le point d’équilibre jusqu’à environ 45 fois.

Yang Jun, responsable de l'activité de remplacement des batteries de CATL, a également admis en avril de cette année que « la quasi-totalité de l'industrie perd de l'argent et que le taux d'utilisation est très faible ».

Au 29 septembre, il y avait 2 520 stations d'échange de piles de chocolat. Sur la base de l’objectif de 10 000 à 20 000 tramways sodium cette année, chaque station correspond à environ 3 à 7 tramways sodium.

Chocolate Battery Exchange dessert également d'autres systèmes et modèles de batteries, et les revenus du site dépendent de l'ensemble de la flotte adaptée. Cet ensemble de chiffres montre que les voitures particulières électriques au sodium en sont encore aux premiers stades de leur introduction.

L’approche de CATL consiste à laisser davantage de capitaux construire le réseau ensemble. Le 24 août, sa filiale Times Electric Services a signé un contrat avec Kunming New Energy Development pour la construction de 100 stations d'échange d'énergie chocolatée à Kunming.

Kunming entreprendra l'investissement dans les actifs et Times Electric fournira les normes d'échange d'électricité, les systèmes numériques et le soutien opérationnel.

Ce que valorisent les actifs locaux appartenant à l’État, ce sont le réseau urbain d’approvisionnement en énergie, ainsi que les services distribués de stockage d’énergie et de régulation de l’électricité qui seront étendus à l’avenir. CATL a emprunté des fonds à ses partenaires pour accélérer le déploiement de son réseau, tout en maintenant ses propres normes et opérations.

De cette manière, l'identité du « premier acheteur » a également une part de partenaire. Les sites, les batteries et les opérations sont partagés entre plusieurs parties, et les aspects économiques de chaque batterie au sodium doivent en fin de compte être prouvés par des données d'exploitation réelles.

6. Ce dont l’ère Ningde a besoin, c’est d’un ensemble de normes

Le circuit électrique sodium est déjà très animé. Le rapport Wood Mackenzie montre que BYD a prévu 30 GWh de capacité de production d'électricité au sodium en Chine. Zhongke Haina a lancé le processus plus tôt, et la version sodium-électrique de Huaxianzi, qui coopère avec JAC Yttrium, sera hors ligne fin 2023 et la livraison par lots commencera en 2024.

Selon les statistiques de l'Alliance technologique de l'industrie du stockage d'énergie de Zhongguancun, en juillet de cette année, 34 entreprises à travers le pays avaient déployé 45 bases de production de cellules de batteries au sodium, avec une capacité de production totale prévue de 293,7 GWh, et 25,2 GWh avaient été mises en service.

L’offre est prête et la concurrence se tourne vers la demande. Celui qui peut obtenir des commandes stables en aval peut prendre l’initiative de transformer la planification en production. CATL a deux choses entre ses mains : un réseau de clients matures de constructeurs automobiles et un réseau d'échange de batteries dont elle a participé à la construction.

Les modèles connectés au système d'échange de batterie chocolat doivent être conçus en fonction de la taille de la batterie, de la disposition du châssis, de la structure de connexion et de l'interface d'échange de batterie pendant la phase de développement.

La batterie Chocolate No. 26 lancée en avril de cette année a une architecture de 75 kWh, 800 V, ce qui étend la couverture standard aux voitures de classe B et C. Plus il y a de marques connectées, plus l’usine de batteries a son mot à dire dans la conception des véhicules.

Pour les constructeurs automobiles, l’accès à l’échange de batteries peut entraîner des seuils d’achat de voitures plus bas et un réseau de réapprovisionnement en énergie prêt à l’emploi, au prix du transfert d’une partie de la sélection des batteries et des règles de fonctionnement à la plateforme.

Dans le passé, les constructeurs automobiles pouvaient répartir les commandes de manière flexible entre plusieurs fournisseurs de batteries.

Une fois qu'un modèle de véhicule est profondément adapté à un certain ensemble de normes d'échange de batteries, la relation d'approvisionnement s'étendra à la structure de la carrosserie, aux services de réapprovisionnement en énergie et à la gestion des actifs des batteries.

Dans ce système, la concurrence entre les batteries sodium et lithium fer phosphate deviendra progressivement un choix de configuration au sein du réseau de remplacement des batteries. Quelle batterie convient à quel type de véhicule, à quelle ville et quelles conditions de fonctionnement sont déterminées par les données opérationnelles et organisées par la plateforme.

En 2021, CATL a lancé pour la première fois des batteries au sodium, face aux prix élevés du lithium. Cinq ans plus tard, les prix du lithium ont chuté de plus de 80 %, mais cela a entraîné une augmentation des investissements.

Elle dispose désormais d'un accord de stockage d'énergie de 60 GWh sur trois ans, de plus de 2 500 stations d'échange de batteries, qui dépasseront les 3 000 d'ici la fin de l'année, et de plus en plus de constructeurs automobiles ayant accès à la norme. Le stockage de l'énergie réduit les coûts et le remplacement des batteries remplace les batteries au sodium sur le marché automobile.

Il y a cinq ans, CATL et d’autres constructeurs automobiles sont venus acheter des batteries au sodium. Aujourd’hui, il est devenu le premier acheteur.

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