Innovations des batteries pour les voitures électriques : où en est-on en 2025 ?

Le secteur des batteries pour voitures électriques est en pleine ébullition. Les fabricants se battent pour trouver les meilleures chimies et ainsi permettre aux voitures électriques d’améliorer leurs performances. Dans son « Global EV Outlook 2025 », l’Agence internationale de l’énergie (IEA) dresse un état des lieux pour comprendre où nous en sommes. On parle beaucoup de la technologie des batteries solides, mais les ingénieurs ont d’autres pistes prometteuses.

Une quête de souveraineté énergétique

La démocratisation des véhicules électriques s’inscrit dans un contexte de pression croissante sur les matières premières stratégiques, notamment le lithium, le cobalt et le nickel. Face à la hausse de la demande et aux tensions géopolitiques de plus en plus présentes, les industriels cherchent à sécuriser l’approvisionnement.

Ils tentent aussi d’explorer de nouvelles voies pour s’affranchir de certaines dépendances. En 2025, cette quête de souveraineté énergétique passe par une diversification des technologies de batteries. Le dernier rapport de l’Agence internationale de l’énergie propose un état des lieux complet des différentes innovations en la matière.

Les batteries sodium-ion, une alternative crédible ?

Les batteries au sodium-ion, longtemps restées au stade de laboratoire, suscitent aujourd’hui un regain d’intérêt. Elles reposent sur un matériau abondant et moins coûteux que le lithium, ce qui en fait une option séduisante pour stabiliser les coûts de production.

CATL, géant chinois du secteur, a lancé sa deuxième génération de batteries sodium-ion en 2025, annonçant également une marque dédiée. HiNa, de son côté, promet une densité énergétique accrue et une recharge plus rapide. Toutefois, ces batteries restent aujourd’hui moins performantes que les lithium-fer-phosphate (LFP), et leur compétitivité dépend des fluctuations du prix du lithium. En revanche, leur comportement en climat froid leur confère un avantage intéressant dans certaines régions.

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Batteries solides : il y a encore du travail

Autre technologie très attendue : les batteries à semi-conducteurs, dites « batteries solides ». Portées par Toyota, Samsung SDI ou encore Nio, elles ambitionnent de doubler la densité énergétique tout en améliorant la sécurité, grâce à l’absence d’électrolyte liquide.

En 2024, plusieurs prototypes de grande taille ont vu le jour, et des alliances industrielles se sont formées, notamment en Chine. Toutefois, leur déploiement commercial n’est pas imminent. Le niveau de maturité reste à un stade pilote et les premiers modèles attendus pour 2027-2028 ne seront produits qu’en faibles volumes. À noter également que les premières batteries solides pourraient n’être que « semi-solides ». Elles devraient utiliser encore partiellement des électrolytes liquides ou en gel.

Lithium-soufre, une densité massique prometteuse

Parmi les autres pistes explorées au sein de l’industrie, il y a les batteries au lithium-soufre. Moins gourmandes en métaux critiques et offrant une énergie massique élevée, elles séduisent de plus en plus de constructeurs. Lyten, start-up américaine, a annoncé en 2025 la création d’une gigafactory dédiée, tandis que Stellantis mise sur un partenariat avec Zeta pour commercialiser des batteries « moins chères » et « plus légères ».

Mais les défis sont encore nombreux : faible densité volumétrique, durabilité limitée et sécurité à renforcer. Pour l’instant, leur potentiel reste circonscrit à des applications ciblées.

Certaines chimies innovantes, comme les batteries fer-air ou à flux redox, s’éloignent des usages automobiles pour viser le stockage stationnaire à grande échelle. CATL et Tesla travaillent sérieusement sur le sujet. Le Mégapack de l’Américain équipera par exemple bientôt la plus grande batterie de France. Leur intérêt réside dans leur capacité à stocker l’électricité pendant de longues périodes, à moindre coût. Ces solutions vont devenir essentielles pour équilibrer les réseaux électriques intégrant des énergies renouvelables.

La domination du lithium-ion

Pendant que les regards se tournent vers les technologies du futur, le lithium-ion continue d’évoluer rapidement. En 2023 et 2024, de nombreuses avancées ont permis d’optimiser les cellules existantes : ultra-haute densité, recharge rapide, meilleure longévité, formats innovants. Ces améliorations consolident la domination du lithium-ion, qui reste la technologie de référence pour les voitures électriques en 2025. Les technologies émergentes doivent donc démontrer un réel avantage concurrentiel pour s’imposer.

Recyclage et seconde vie : prolonger l’usage

L’innovation ne se limite pas à la chimie des cellules. Le recyclage progresse, notamment grâce à la combinaison de procédés pyrométallurgiques et hydrométallurgiques. Aussi avec l’émergence de l’extraction électrochimique. Le taux de récupération du lithium s’améliore, et le graphite des anodes commence à être valorisé.

Toutefois, la quantité de batteries usagées disponible reste faible, ce qui limite l’impact du recyclage à court terme. La réutilisation des batteries en fin de vie dans des applications stationnaires est également en plein essor. Le processus est encore freiné par les coûts de reconditionnement et les exigences de sécurité.

Finalement, si on constate que la course à la performance et à la souveraineté s’intensifie, les promesses technologiques se heurtent encore à des réalités industrielles. Les batteries solides ne sont pas encore prêtes pour une diffusion de masse. Le sodium-ion progresse, mais son potentiel est encore à démontrer. Le lithium-ion, quant à lui, continue de dominer. Les grands changements n’auront pas lieu avant la fin de la décennie.