Autoconsommation et batteries domestiques : quel avenir pour le stockage de l'électricité ?

État des lieux et perspectives du stockage de l'électricité à la maison, en complément de l'autoconsommation ou non.

Et si demain nos maisons avaient toutes des batteries ? Loin d’être une idée absurde, stocker de l’énergie chez soi à l'aide d'une batterie domestique comporte déjà de nombreux avantages pour les particuliers, notamment ceux équipés de panneaux solaires et souhaitant augmenter leur autoconsommation… voire faire des économies dans certains cas !

Quel est l’intérêt d’équiper sa maison d’une batterie pour les particuliers ? Pour quels usages ? Et surtout, investir dans une batterie domestique est-il rentable vu le prix encore élevé des modèles actuels ?

Depuis quelques années à peine, les batteries domestiques arrivent progressivement sur le marché. En 2015, l’entreprise californienne Tesla initiait l’ère du stockage de l’énergie pour le grand public avec le lancement très médiatisé de sa batterie Powerwall, si bien qu’aujourd’hui plusieurs entreprises proposent des modèles de batteries pour particuliers entre 2 000 € et plus de 10 000 €. Mais les batteries domestiques ont encore du chemin à faire avant de devenir économiquement intéressantes pour les particuliers :

  • hors subventions à l'achat ou offres spécifiques, le coût du stockage d'un kWh d'électricité dans une batterie varie aujourd'hui entre 0,10 et plus de 0,20 € TTC / kWh selon les modèles et utilisations ;
  • auquel il convient d'ajouter le coût d'un kWh d'électricité lui-même (par exemple entre 0,10 et 0,15 € TTC / kWh en autoproduction photovoltaïque).

Au total, une installation de panneaux solaires + batterie domestique permettrait au mieux un coût de revient aux alentours de 0,20 € / kWh : un coût encore trop élevé quand on sait que l'électricité vendue par EDF ne coûte "que" 0,14 € TTC / kWh en moyenne. Pourtant, les modèles de batteries et les offres adaptées se multiplient. Un point s'impose alors sur la batterie domestique en 2018 et ses perspectives futures.

Pourquoi s’équiper d’une batterie à la maison ? Le défi du stockage de l’électricité

installation solaire maison

La question du stockage de l’électricité, dans nos maisons ou à plus grande échelle, est indissociable de celle de la transition énergétique et des énergies renouvelables. Deux des principales sources de ces énergies, le solaire et l’éolien, ne sont par nature pas continues mais intermittentes : quand le vent ne souffle pas ou quand le soleil ne se montre pas, aucune énergie n’est produite. Au contraire lorsque les conditions climatiques sont favorables, ces énergies renouvelables produisent de l’électricité en excès. Chaque année, un important surplus d’électricité renouvelable est tout simplement gâché faute de pouvoir être stocké. Selon GRTGaz, les surplus électriques en France pourraient être compris entre 44 à 91 TWh par an à l'horizon 2050 : un manque à gagner important alors que cette production serait bien utile durant les périodes de forte demande où l'énergie fossile doit venir à la rescousse des énergies renouvelables.

Le stockage de l’énergie est alors un défi clé de la réussite des énergies renouvelables, permettant de décaler l’utilisation de l’électricité produite vers les pics de consommation (matin et soir notamment). Plusieurs solutions de stockage sont alors envisagées à différentes échelles et pour différents buts :

  • le stockage de masse, récoltant l’énergie des grands champs éoliens et photovoltaïques et assurant la stabilité et la flexibilité du réseau ;
  • le stockage local, permettant aux particuliers ou à des quartiers de stocker leur production de proximité, pour plus d’autoconsommation et d’autonomie.

Pourquoi plus d’autonomie et de décentralisation sont-ils souhaitables ? Parce que la théorie d’un réseau centralisé et des économies d’échelles est rattrapée par la réalité des coûts toujours plus élevés d’une production centralisée : les investissements nécessaires pour maintenir en état le parc nucléaire et les augmentations régulières du prix du kWh en sont représentatifs. Globalement, une vingtaine de sites de production alimentent quotidiennement l’ensemble des Français en électricité tout en important de l’uranium, du pétrole, du gaz et du charbon. Au contraire, consommer mieux et produire plus à partir de nos propres ressources renouvelables est aujourd’hui pertinent, car leurs rendements augmentent et la décentralisation évite les surinvestissements.

Elon Musk et Tesla ne sont pas les seuls à croire au développement de ces réseaux plus décentralisés et autonomes grâce au stockage à domicile et à l’autoconsommation : aujourd’hui, plus d’une vingtaine d’acteurs proposent des batteries à domicile et s’inscrivent dans cette tendance.

Batteries domestiques : comparatif des marques, modèles et prix

A l’échelle d’une maison individuelle ou d’un bâtiment, la technologie qui s’impose aujourd’hui pour le stockage de l’électricité est la batterie Lithium-ion (Li-ion). Ces dernières remplacent les anciennes batteries solaires au plomb qui avaient encore la côte il y a moins de 5 ans. Bien moins lourdes, moins toxiques, et assurant un meilleur rendement énergétique, les batteries Li-ion représentent aujourd’hui la majeure partie du marché de la batterie domestique.

Comparatif des principaux modèles de batteries domestiques pour particuliers
Marque Capacité de stockage Durée de vie garantie Prix TTC (indicatif)
logo tesla
Powerwall
13,5 kWh
Jusqu'à 135 kWh en série (10 batteries)
10 ans 7 060 €
+ 1100-3300 € d’installation
logo eaton nissan
xStorage Home
4,2 kWh (batteries recyclées)
6 kWh ou 7,5 kWh (batteries neuves)
5 ans (batteries recyclées)
10 ans (batteries neuves)
Entre 3 500 € et 3 900 € (batteries recyclée)
5 000 € ou 5 580 € (batteries neuves)
logo sonnen
SonnenBatterie
2,5 kWh
Jusqu’à 15kWh en série (6 batteries)
10 ans ou 10 000 cycles 8 500 € pour 4 kWh
logo lg chem
LG Chem
3,3 kWh, 6,5 kWh, 7 kWh ou 10 kWh 10 ans Entre 2 550 € et 5 180 €
logo mercedes benz
Mercedes-Benz Energy
6 kWh, 9 kWh ou 12 kWh 10 ans ou 8 000 cycles Entre 3 500 € et 6 500 €
logo schneider electric
Ecoblade
Modules de 2 kWh à installer en série 10 ans Moins de 500 € / kWh annoncés
logo powervault
Powervault
2 kWh, 4 kWh ou 6 kWh 10 ans Entre 2 800 € et 4 200 €
logo solarwatt
MyReserve
Modules de 2,4 kWh à installer en série 10 ans Environ 1 900 € par module

Les prix sont donnés à titre indicatif : le coût réel des batteries et de leur installation est en général disponible sur devis auprès des fabricants.

Pendant combien de temps une batterie domestique peut-elle alimenter une maison ?Tout dépend du profil de consommation et des installations du foyer. Par exemple : en hiver, une famille de 5 personnes dans un logement de 120 m2 consomme environ 10 kWh par jour si elle est chauffée au gaz ou 50 kWh par jour avec un chauffage électrique. Selon la capacité de la batterie, le mode de chauffage et la taille du logement, une batterie domestique pourra alimenter une maison une journée entière ou seulement quelques heures. Il est alors utile d'estimer sa consommation d'électricité avant l'achat d'une batterie de maison.

Lors de l’achat d’une batterie domestique, plusieurs critères sont à prendre en compte. Le premier et le plus évident reste le coût de ces installations, loin d’être anodin pour les particuliers. Aujourd’hui, le prix de la capacité de stockage des batteries varie entre 500 € / kWh et plus de 800 € / kWh, pour des modèles entre 2 000 € et plus de 10 000 €.

Ensuite, la puissance de la batterie (en kW) permettra plus ou moins de consommation simultanée (plusieurs appareils électroménagers tirant sur la batterie au même moment par exemple). Par ailleurs, la capacité utile de la batterie (en kWh) déterminera la quantité d’énergie stockée dans cette dernière.

Le rendement de la batterie est également à prendre en considération : si la plupart des batteries possède un rendement aux alentours de 90%, celui-ci peut monter jusqu’à 95% ou descendre à 70% selon les modèles. Dans ce cas, 30% de l’énergie stockée est alors tout simplement perdue.

Rendement d’une batterie et effet JouleChaque batterie au Lithium-ion perd un peu de son énergie stockée à cause de l’effet Joule : lors de la charge de la batterie, cette dernière chauffe plus ou moins, ce qui entraîne une légère déperdition d’énergie (en général 10%).

Dans certains cas, trop charger la batterie ou au contraire la décharger entièrement peut endomamger cette dernière et réduire sa durée de vie. Il faut alors veiller à la profondeur de décharge du modèle envisagé, même si elle avoisine en général les 100% pour les batteries au Lithium-ion.

La durée de vie des batteries domestiques est assez égale selon les fabricants : les modèles sont en général garantis 10 ans en conservant au moins 70% de leur capacité, mais leur durée de vie totale peut atteindre une vingtaine d’années. C’est le nombre de cycles de charge / décharge qui détermine la durée de vie, ce qui peut s'appréhender comme le “capital vie” d'une batterie : plus les cycles sont nombreux, plus on grignote le capital de la batterie.

Coût du kWh stocké d'une batterieLe nombre de cycles de charge / décharge possibles pendant la durée de vie de la batterie, ainsi que la baisse de sa capacité au cours du temps, permettent d'estimer le coût moyen du stockage d'un kWh dans une batterie. Selon les modèles de batteries et leur utilisation, ce coût varie aujourd'hui entre 0,12 € TTC / kWh et plus de 0,20 € TTC / kWh d'électricité stocké.

Qui sont les fabricants de batteries domestiques ?

Dans ce secteur naissant de la batterie domestique, le secteur automobile joue un rôle clé pour le développement des nouvelles solutions de stockage à domicile. Logiquement, ces derniers ont investi ce marché en y voyant une complémentarité avec les batteries de véhicules électriques et donc des économies d'échelle. Les batteries domestiques offrent aussi un débouché pour le recyclage des batteries de véhicules électriques. En effet, après 8 à 10 ans d’utilisation mobile à bord des voitures, les batteries de voiture se recyclent très bien en batterie statiques avec une seconde vie oscillant entre 5 et 10 ans. Enfin, les batteries domestiques pourraient être une solution envisageable afin d'étaler la forte consommation des voitures électriques et de leur charge, pour ainsi limiter les pics de consommation aux heures de pointes.

Outre le constructeur automobile Tesla qui commercialise depuis 2015 ses batteries Tesla Powerwall, le constructeur Nissan propose depuis 2017 sa batterie xStorage home, conçue avec des batteries de véhicules Nissan Leaf recyclées pour ses modèles les moins chers. Mercedes-Benz complète le tableau des constructeurs automobiles proposant aujourd’hui des batteries à installer dans les maisons des particuliers avec sa gamme Mercedes-Benz Energy.

Par ailleurs, plusieurs autres géants industriels ou électroniques, comme Schneider Electric ou LG, proposent des solutions de stockage de l'énergie à la maison. Enfin, de nouveaux entrants ont également investi le marché plus ou moins tôt, à l'instar de l’allemand Sonnen qui commercialisait son premier modèle de batterie solaire dès 2011. De son côté, la firme britannique Powervault commercialise ses batteries depuis 2014. Elle dispose d’ailleurs d’un partenariat avec Renault pour recycler les batteries des voitures électriques Zoé.

Installer une batterie à la maison : quelle rentabilité pour les particuliers ?

Investir dans une batterie domestique est-il rentable pour un particulier ? Cette question épineuse est difficile à trancher car il y a autant de situations différentes que de particuliers ! Néanmoins, pour le moment, il est difficile de réellement rentabiliser un investissement dans une batterie de maison. Il convient cependant de distinguer les installations avec ou sans panneaux photovoltaïques et leurs spécificités.

Batterie domestique seule sans panneaux solaires

heures creuses

Il est en effet possible d’installer une batterie chez soi sans installation solaire. Dans ce cas, la batterie permet de stocker l’électricité lorsqu’elle est la moins chère, la nuit pendant les heures creuses par exemple, voire les heures super-creuses comme le propose le fournisseur Direct Energie. Il est ensuite possible de réutiliser cette énergie dans la journée ou le soir, quand l’électricité du réseau est plus chère. Mais dans ce cas de figure, les économies annuelles sont d’à peine une centaine d’euros par an, soit bien trop peu pour espérer rentabiliser son investissement sur une durée raisonnable et avant la fin de vie de la batterie domestique. Par ailleurs, la réglementation française n'autorise pour l'instant pas cette pratique, bien qu'elle soit permise ailleurs en Europe.

Batterie domestique avec panneaux solaires

autoconsommation solaire

En revanche, associer des panneaux solaires avec une ou plusieurs batteries à domicile fait nettement plus sens. En effet, l’énergie photovoltaïque produite en journée est souvent réinjectée dans le réseau faute de pouvoir être utilisée, obligeant ensuite les particuliers à racheter de l’électricité “normale” une fois la nuit tombée. En moyenne, on estime qu’un domicile seulement équipé de panneaux solaires atteint entre 20% et 45% d’autoconsommation, du fait de ce décalage entre production solaire et consommation. Le reste est consommé auprès du réseau.

Avec une batterie solaire, il est en revanche possible de stocker l’électricité produite en journée pour la réutiliser le soir ou le matin, lors des heures de fortes consommations. Si l’installation est bien calibrée, il est possible d’atteindre 70% d’autoconsommation en moyenne avec des panneaux solaires et une batterie ! En été, le 100% d’autoconsommation est même possible dans certaines régions. En hiver, il faudra en revanche se tourner vers le réseau pour compléter son alimentation en électricité.

Augmenter sa part d’autoconsommation comporte bien des avantages. Tout d'abord, on achète moins de kWh auprès de son fournisseur d’électricité chaque année. On réalise par conséquent des économies sur sa facture d’électricité. Par ailleurs, cela permet de limiter la puissance souscrite au réseau (en kVA) et donc de réduire le coût de l’abonnement. Cette moindre dépendance aux fournisseurs d'électricité peut permettre plusieurs centaines d’euros d'économies par an selon les profils de consommation.

En revanche, les choses se compliquent quelque peu pour rentabiliser l’investissement total, comprenant panneaux solaires et batterie domestique. Avec une installation solaire de 5 à 6 kWc, la production d’électricité associée à une batterie Powerwall Tesla deuxième génération reviendrait à 0,18 € / kWh en moyenne. Ce coût de revient de la production solaire avec batterie est encore trop élevé et décourage l’autoconsommation : le prix du kWh d’EDF au tarif réglementé lui est en effet bien inférieur avec 0,1450 € / kWh TTC en août 2018 (option Base 6kVA), voire même moins pendant les heures creuses.

Enfin, EDF OA Solaire propose un tarif de rachat de l’électricité solaire produite par les particuliers entre 0,12 et 0,20 € / kWh selon les installations, soit à un tarif attractif et supérieur au coût de revient d'une installation solaire seule et sans batterie (entre 0,10 et 0,15 € / kWh selon les régions).

Aujourd’hui, il est globalement plus intéressant pour les particuliers de revendre leur électricité solaire à leur fournisseur plutôt que d'investir dans une batterie et stocker son électricité pour plus d’autoconsommation.

Quelles sont les offres d’autoconsommation avec batterie en France ?

On l'a vu, investir soi-même dans l'installation séparée de panneaux solaires et d'une batterie domestique semble peu rentable aujourd'hui. Mais la donne pourrait bientôt changer avec les offres dédiées proposées par certains fournisseurs d’électricité. En fournissant des packs "panneaux solaires + batterie" aux particuliers, ces derniers peuvent faire baisser les prix des installations et il est alors possible de mieux rentabiliser ces solutions.

Les offres "classiques" : batterie domestique et panneaux solaires

installation panneaux solaire

En France, deux fournisseurs proposent pour l'heure ce type d'offre aux particuliers. Il y a tout d’abord l’offre d’autoconsommation EDF Mon Soleil et Moi qui intègre de manière optionnelle une batterie LG CHEM pour environ 6000 € supplémentaires à l’installation. De son côté, l'offre My Power du fournisseur Engie permet, en plus des panneaux photovoltaïques, l’installation de batteries Sonnen avec une capacité allant de 2,5 kWh à 15 kWh (par modules de 2,5 kWh). Pour certains profils, le fournisseur indique qu'il est possible d'atteindre 96% d'autonomie et de réaliser jusqu'à 600 € d'économies par an.

Avec ces offres adaptées et taillées sur mesure aux profils de consommation des particuliers intéressés, augmenter son autoconsommation avec une batterie tout en réalisant des économies devient alors possible. On peut facilement imaginer voir bientôt poindre de nouvelles offres proposées par les fournisseurs promouvant l'autoconsommation. Un modèle économique avec des batteries en location serait notamment intéressant à développer.

Les autres offres innovantes de stockage à domicile

Autre modèle innovant : le jeune fournisseur vert et français Urban Solar Energy, qui installe sur mesure des centrales photovoltaïques en milieu urbain en coordonnant les différents acteurs (syndics, copropriétaires, Enedis, etc.), a également mis en place un système de stockage virtuel. Le principe est simple : chaque kWh de production solaire en surplus est placé dans un stock virtuel, pouvant être réutilisé la nuit ou par mauvais temps lorsque la production solaire est nulle. Pour cela, le fournisseur s'approvisionne auprès de sources de productions photovoltaïques, éoliennes et hydrauliques locales.

Allô Paul ? C'est Julie, comment ça va à Nice ? Vous avez beau temps ? Nous à Bordeaux c'est l'enfer : que de la pluie et notre maison n'a bientôt plus de batterie. Tu ne pourrais pas me vendre un peu d'électricité par hasard ?

Cette conversation, certes fictive, n'est pourtant pas si utopique que ça. C'est en tout cas la vision du fabricant de batteries Sonnen, qui mise lui sur la collaboration communautaire des détenteurs de batteries domestiques. Avec la SonnenCommunity, chaque membre du réseau peut partager son énergie auto-produite avec d'autres membres. Les kWh d'électricité produits en surplus par les membres bénéficiant de bonnes conditions climatiques sont alors stockés dans leurs batteries Sonnen et comptabilisés dans un stock virtuel où les autres membres peuvent venir piocher s'ils ne suffisent pas à leur besoins. La communauté Sonnen agit alors comme une solution de stockage à grande échelle et décentralisée. L'entreprise affirme que chaque membre peut devenir 100% autonome et s'affranchir des fournisseurs traditionnels avec ce système. Disponible pour l'instant en Allemagne avec un abonnement de seulement 19,99 € par mois, il est alors possible d'acheter son électricité manquante à la SonnenCommunity à partir de 0,23 € / kWh.

Les autres avantages du stockage de l’énergie à domicileOutre l’aspect économique, stocker son électricité dans une batterie domestique permet de sécuriser son approvisionnement électrique en cas de panne ou de coupure, ce qui est particulièrement utile pour les sites dits “électro-sensibles” comme les hôpitaux, les gares ou les aéroports qui ne peuvent se permettre de coupure de courant. Les batteries domestiques sont également utiles pour alimenter les logements isolés, en zone rurale ou insulaire, où le générateur diesel est encore aujourd'hui l’unique alternative.

Quel avenir pour les batteries domestiques ?

Les batteries domestiques sont déjà rentables ailleurs en Europe

En France, il est difficile de rentabiliser son autoconsommation avec batterie domestique car le prix du kWh d’électricité est un des plus bas d'Europe, du fait de la production nucléaire française. Mais ce n’est pas le cas partout en Europe, où les prix de l’électricité varient du simple au triple !

Le Danemark est par exemple le champion européen de l’électricité chère avec un prix du kWh qui dépasse les 0,30 € TTC. Chez nos voisins allemands, où la transition vers les énergies renouvelables a été entreprise très tôt, la situation est similaire avec plus de 0,29 € TTC par kWh. L’autoconsommation et le stockage y sont alors des solutions bien plus pertinentes qu’en France afin de réaliser des économies. Grâce à des aides de l’Etat sur les installations solaires complétées avec un stockage par batterie, 60 000 batteries résidentielles étaient déjà installées fin 2017. Enfin, au Royaume-Uni où le prix du kWh avoisine les 0,19 € TTC par kWh en moyenne, les solutions de stockage à domicile commencent elles aussi à devenir rentables.

Les offres d’autoconsommation photovoltaïques avec stockage se multiplient alors dans ces pays. Le fournisseur européen E.ON, en partenariat avec Solarwatt, propose depuis juin 2016 en Allemagne et en Grande-Bretagne une solution "photovoltaïque-batterie domestique" accompagnée d'une application mobile dédiée permettant de contrôler sa production, sa consommation, son stockage et les économies réalisées. Au Royaume-Uni toujours, EDF Energy propose un service similaire en association avec Tesla. Même Ikea propose depuis peu une alternative aux énergéticiens : associé à Solarcentury pour les panneaux solaires et à LG pour les batteries, le géant suédois propose lui aussi une solution d’autoconsommation clé en main aux particuliers britanniques.

L’évolution des prix de l’électricité et des batteries favorable au stockage

Si le stockage de l’électricité à la maison est déjà rentable chez certains de nos voisins européens, cela pourrait aussi être bientôt le cas en France. En effet, les prix de l’électricité sont amenés à augmenter partout en Europe dans les années à venir du fait d’une intégration croissante des énergies renouvelables dans nos mix énergétiques.

En France, le prix TTC du kWh d’électricité a déjà augmenté de 27% entre 2010 et 2015 pour les particuliers et cette hausse devrait se poursuivre dans les 15 ans à venir. Trois facteurs l'expliquent :

  1. le coût des travaux de maintenance pour prolonger le parc nucléaire et améliorer sa sécurité ;
  2. le besoin de renforcement des réseaux électriques et ;
  3. le financement des énergies renouvelables via les obligations d’achat.

A l’inverse, le prix des batteries au Lithium-Ion baisse lui continuellement depuis plusieurs années (-79% entre 2010 et 2018 selon Bloomberg). Selon les estimations de la Deutsche Bank ou la banque Lazard, une baisse 35% est à attendre d’ici 2023 environ. Quand aujourd’hui le coût du kWh de capacité stockage est situé entre 500 € et 800 € selon les modèles de batteries domestiques, un prix de 200 € / kWh pourrait être atteint dès 2020, voire moins de 100 € / kWh à horizon 2030.

Cette transition s’effectuera en revanche à condition d’industrialiser la production des batteries pour réduire significativement les prix. C’est pour cela que l’entreprise Tesla a déjà lancé son projet de "Gigafactory” aux Etats-Unis : une immense usine produisant des batteries Li-ion en série, faisant baisser les prix de 30% par kWh. Inaugurée en 2016, elle fonctionne pour l’instant à 20% de sa capacité finale.

Dans quelques années, les business models économiquement viables ne devraient pas tarder à se généraliser et de nombreux acteurs voient le point de bascule arriver, entre baisse du prix des batteries et augmentation des prix de l’électricité.

Le cadre réglementaire : un autre frein à la démocratisation des batteries domestiques

cadre réglementaire

Une adaptation du cadre réglementaire est également primordiale pour démocratiser le stockage de l’énergie, chez les particuliers comme à plus grande échelle. Aujourd'hui, seul l’Arrêté réglementaire du 9 mai 2017 régit le statut des batteries domestiques. Il permet de coupler une installation solaire avec un dispositif de stockage, mais seulement si ce dernier ne peut être chargé que par l’installation photovoltaïque. Il est pour l'instant impossible en France de charger sa batterie domestique avec l'électricité du réseau. En revanche, la batterie peut se décharger pour alimenter l’installation intérieure et / ou être injectée sur le réseau public.

Outre cet Arrêté dont l'étendue reste très limitée, un véritable statut de “stockeur” d'électricité manque dans le cadre législatif actuel. Par ailleurs, l’absence de normes de stockage en France rend parfois complexe les choix des particuliers et des industriels pour leur achat de batteries.

Quelles technologies pour les batteries domestiques du futur ?

lithium
Le lithium est une ressource rare et son extraction est polluante.

Une dernière ombre plane néanmoins sur les batteries domestiques : la technologie du Lithium-Ion est loin d’être neutre sur l’environnement. Majoritairement issu du saumure présent dans les grands déserts de sel, l'extraction du Lithium est gourmant en eau (il s'obtient par évaporation du saumure) et impacte les écosystèmes de ces espaces naturels. Par ailleurs, l'autre inconvénient du lithium est qu’il est plutôt rare : on ne le trouve que dans certains pays comme la Colombie, le Chili ou encore Chine. La demande croissante en batteries dans les années à venir fait craindre une très forte augmentation des prix du lithium. Enfin, le taux de recyclage des batteries au Lithium dépasse aujourd'hui à peine les 70%, malgré de bonnes perspectives d'améliorations.

A grande échelle, d'autres solutions éprouvées existent comme les STEP (Stations de Transfert d’Eau par Pompage), qui consistent à faire remonter de l'eau dans un barrage en période de surplus pour ensuite la turbiner et produire de l'électricité en période de pointe. Les piles à combustibles, fonctionnant par exemple à l’hydrogène, sont aussi envisagées à grande échelle ou pour de grands sites industriels, des quartiers ou des petites villes. Ces dernières sont plus faciles à déployer et peuvent stocker une plus grande quantité d'énergie, mais leur déploiement est trop complexe à l'échelle domestique.

Pour les particuliers, le Lithium-ion semble aujourd’hui à la mode mais d’autres technologies prometteuses se développent. Les batteries Sodium-ion (Na-ion) semblent à ce titre une des pistes les plus privilégiées. À l'inverse du lithium, le sodium est abondant : cette matière représente 2,6% de la croûte terrestre contre 0,06% pour le lithium, et surtout, il est présent dans l'eau de mer sous forme de chlorure de sodium (NaCl).

batterie sodium-ion
La première batterie Sodium-ion développée par le CNRS et le CEA (source : CNRS).

Ces batteries Sodium-ion sont en revanche plus denses que celles au lithium. Elles ne pourront donc pas équiper les ordinateurs portables ou smartphones de demain, du moins dans un premier temps. Mais les voitures électriques et les batteries domestiques du futur pourraient rapidement bénéficier du Sodium-ion. Cette technologie est d’ailleurs une des fiertés françaises puisque ce sont les équipes du CNRS et du CEA qui ont réalisé le premier prototype de batterie Na-ion en 2015 avant de lancer la startup française Tiamat et un démonstrateur fonctionnel en 2017. Leur promesse : un temps de charge 10 fois plus rapide pour une durée de vie 10 fois plus importante que le lithium-ion.

Dans la même veine, la technologie zinc-air fait également beaucoup parler d’elle pour le stockage stationnaire. Ces batteries ont longtemps fait face à un mur de taille : elles étaient impossibles à recharger. Mais ce problème a été surmonté récemment, notamment avec la startup Zinium qui a vu le jour en 2016, tout droit sortie des laboratoires d’EDF et de sa filiale ZNR.

Enfin, la question du stockage longue durée - qui est une des vraies limites du lithium-ion - pourrait elle aussi être surmonté grâce aux batteries au soufre. C’est en tout cas le pari de la jeune enterprise Form Energy fondée par des chercheurs du MIT. Celle-ci serait en mesure de relever ce challenge avec des batteries permettant de stocker la production d'électricité d'une saison sur l'autre, pour par exemple réutiliser l'électricité solaire produite l'été en l'hiver. Et cela pour une fraction du coût des batteries actuelles, bien évidemment.

À quoi ressemblera l’avenir de la batterie à domicile ? Pour l'heure il est difficile de prédire si ces dernières trouveront vraiment leur public ou si elles tomberont à plat. Mais une chose est sûre : les batteries domestiques n’ont pas fini de faire parler d'elles.

Mise à jour le