AleaSoft Energy Forecasting, 12 décembre 2025. Sur un marché dominé par les batteries au lithium, une technologie qui a toujours été présente commence à gagner en importance. Les batteries nickel-hydrogène, utilisées depuis des décennies dans les missions spatiales en raison de leur extrême fiabilité, gagnent du terrain grâce à des avancées récentes qui réduisent leur coût de production. Leur longue durée de vie, leur faible coût d’entretien et leur plus grande sécurité en font une alternative solide pour les grands systèmes de stockage de demain.
Les batteries de type Li-Ion (LIB) dominent le marché du stockage d’énergie et sont utilisées dans divers domaines : appareils électroniques, véhicules ou alimentation électrique. Par rapport à leurs concurrentes, elles ont la plus grande densité énergétique et sont fabriquées à partir de matériaux dont les prix sont plus compétitifs. Dans cette course émergente pour intégrer le stockage d’énergie aux énergies renouvelables ou aux centres de données, il existe d’autres types de batteries qui pourraient se positionner et finir par dominer le marché. Il convient notamment de mentionner les batteries de type nickel-hydrogène (NiH2 ou Ni-H), qui sont utilisées depuis de nombreuses années, ont fait leurs preuves en matière de fiabilité et ont récemment vu leur coût baisser, ce qui les rend économiquement compétitives.
Les origines des batteries Ni-H
Les batteries Ni-H sont utilisées depuis les années 70. La NASA les a développées pour des projets aussi importants que le télescope spatial Hubble, la Station spatiale internationale, les missions Rover sur Mars et une grande variété de satellites. À l’époque où les batteries ont commencé à être nécessaires pour ce type de missions, la technologie des batteries au lithium en était encore à ses balbutiements, avec une durée de vie limitée à environ 200 cycles. La NASA a donc opté pour une technologie alternative mieux adaptée à ses besoins.
Depuis leur création, les batteries Ni-H offrent une durée de vie de 30 000 cycles, ce qui en fait le choix idéal pour ces missions de longue durée. Le télescope spatial Hubble, lancé en 1990 et toujours en service, les utilise depuis le début. Grâce à l’énergie stockée par les panneaux solaires du satellite, elles peuvent alimenter ses composants électroniques pendant les périodes de son orbite où il passe dans l’ombre de la Terre. Outre leur longue durée de vie, les autres caractéristiques qui en font le meilleur choix pour les missions spatiales sont leur efficacité à des températures extrêmes, tant froides que chaudes, leur stabilité et leur faible coût d’entretien.
Jusqu’à présent, ces batteries utilisaient un catalyseur composé de matériaux très coûteux, tels que le platine ou le palladium, viables pour des projets à gros budget comme ceux de la NASA, mais peu compétitifs au niveau du marché. Ces dernières années, un substitut à base de nickel et de cobalt a été découvert, ce qui a considérablement réduit leur prix de fabrication, les positionnant comme le concurrent actuel et le remplaçant potentiel à moyen ou long terme des LIB.
Matériaux, coût et impact écologique
Leur densité énergétique est de 140 Wh/kg, contre 260 Wh/kg pour les batteries Li-Ion, ce qui signifie qu’il faut un plus grand nombre de ces batteries pour stocker la même quantité d’énergie. C’est pourquoi, après 18 ans d’utilisation de batteries Ni-H, celles-ci sont en train d’être remplacées par des batteries Li-Ion dans la Station spatiale internationale. Leur utilisation n’est pas la plus appropriée pour les projets impliquant des appareils de petite taille ou des véhicules. En revanche, elles constituent la technologie appropriée pour les projets statiques de connexion au réseau tels que les systèmes de stockage autonomes, les systèmes hybrides, les centres de données ou même l’autoconsommation.
Les batteries Ni-H sont actuellement plus coûteuses à produire que les batteries LIB. Les prix du nickel ont atteint un niveau record en 2022, mais depuis lors, leur prix suit une tendance à la baisse qui laisse présager une diminution du coût de production. L’hydrogène peut être obtenu par différents procédés qui sont d’autant plus coûteux qu’ils sont respectueux des conditions de durabilité, les procédés sans émissions de carbone (électrolyse à partir d’énergies renouvelables) étant deux fois plus chers que les plus polluants (réformage du méthane à la vapeur). Le juste milieu se situe dans l’obtention à partir de combustibles fossiles en utilisant la capture du carbone. Les procédés d’électrolyse par des moyens non polluants sont également en passe de devenir moins coûteux à l’avenir, ce qui rendra le processus d’obtention de l’hydrogène plus économique et totalement écologique à long terme. Le début de sa production à grande échelle contribue également à réduire encore davantage ses coûts de production.
Les batteries Ni-H utilisent des matériaux plus écologiques et très abondants sur Terre, ce qui les rend recyclables à presque 100 %. Le nickel est présent sur tous les continents, ce qui garantit un approvisionnement sûr et économique.
Sans climatisation ni entretien, et dans des conditions plus sûres
Un autre aspect critique des batteries Li-Ion concerne les conditions de sécurité et de stabilité. Les LIB sont composées d’une anode, d’une cathode et d’un électrolyte liquide hautement inflammable. Au fil du temps et des cycles, les particules de lithium créent des fibres dans l’anode, appelées dendrites, qui détériorent l’efficacité de la batterie, provoquent une instabilité et peuvent entraîner une surchauffe, des courts-circuits et des incendies. Ce phénomène s’aggrave dans des conditions de température extrêmes.
Les batteries Ni-H, quant à elles, se présentent sous forme de bouteilles contenant du nickel et de l’hydrogène. L’hydrogène est généré par des réactions chimiques et se trouve à haute pression à l’intérieur du récipient. Elles peuvent être facilement connectées les unes aux autres. Ces batteries sont beaucoup plus sûres, car si la pression maximale prévue est dépassée, le mécanisme transforme l’hydrogène en eau par oxydation et seul un gaz est libéré à l’extérieur, sans provoquer de surchauffe, d’explosion ou d’incendie. Elles ne souffrent pas de la formation de dendrites, ce qui rend inutiles les tâches périodiques de contrôle et de maintenance. De plus, elles peuvent fonctionner efficacement aussi bien à température ambiante qu’à des températures extrêmes de froid et de chaleur (comme dans l’espace ou sur d’autres planètes). Il n’est pas nécessaire de disposer d’un système de climatisation dans les entrepôts de batteries et celles-ci peuvent être installées n’importe où sur la planète, même dans des conditions climatiques défavorables.
Durée de vie supérieure à 30 ans pour des économies à long terme
Les batteries de type Ni-H ont une durée de vie de 30 000 cycles (équivalent à environ 30 ans à raison de 3 cycles par jour), après quoi elles conservent 86 % de leur capacité d’origine, pouvant prolonger leur durée de vie de plus de 30 ans dans de bonnes conditions. En comparaison, les batteries LIB n’ont qu’une durée de vie d’environ 8 000 cycles, après quoi leur efficacité devient inférieure à 60 %.
La longue durée de vie des batteries Ni-H, associée à des coûts de maintenance et de climatisation pratiquement nuls, à de meilleures conditions de sécurité, à une bonne évolutivité, à des processus de fabrication qui deviendront progressivement moins coûteux et une fiabilité éprouvée après des décennies de participation à des projets de la NASA, font de ces batteries des concurrentes directes des batteries de type Li-Ion, pouvant même devenir leaders sur le marché du stockage d’énergie dans les grands projets connectés au réseau électrique.
AleaSoft Energy Forecasting à la pointe du marché du stockage d’énergie
L’avenir du secteur de l’énergie passe par l’électrification et la décarbonisation, un processus dans lequel les systèmes de stockage d’énergie sont absolument nécessaires. AleaSoft Energy Forecasting étudie le marché en tenant compte de toutes les options de stockage, tant celles qui sont actuellement mises en œuvre que celles qui sont en cours de développement. Grâce à sa position d’expert sur le marché et à son équipe composée de docteurs et d’ingénieurs spécialisés dans le secteur de l’énergie et de la recherche, il est en mesure d’anticiper l’évolution du marché et l’arrivée de nouveaux acteurs. Outre les batteries de type Ni-H, d’autres modèles sont actuellement en cours de développement et pourraient venir se partager le marché.
Les batteries à état solide (SSB) ont une structure similaire à celle des LIB, mais l’électrolyte liquide est remplacé par un matériau solide. Cela augmente leur densité énergétique et leur durée de vie, réduit leur taille et les rend plus sûres. En revanche, elles sont plus coûteuses à produire et présentent des problèmes de stabilité mécanique qui sont encore en cours d’optimisation. Elles sont encore en phase de développement et leur mise sur le marché n’est pas prévue avant 2027 ou 2028, date à laquelle elles commenceraient à être principalement implantées dans le secteur des véhicules électriques, où elles font l’objet d’investissements plus importants.
Les batteries redox (Redox Flow Batteries) sont l’autre grand concurrent auquel les LIB peuvent être confrontées. Avec le vanadium (VRFB) et le zinc-brome (ZBB) comme meilleures options pour ce type de systèmes de stockage d’énergie, elles ont une durée de vie utile de plus de 20 000 cycles et sont plus sûres que les LIB. Leur faible densité énergétique et leur coût de production plus élevé font qu’elles en sont encore à un stade très précoce pour pouvoir être compétitives sur le marché.
La division AleaStorage analyse la viabilité des projets de stockage à l’aide de batteries, tant autonomes qu’en hybridation avec des centrales renouvelables. Grâce à un modèle hybride propriétaire intégrant l’intelligence artificielle, des simulations de milliers de scénarios possibles sont générées, estimant les revenus et la rentabilité à long terme, optimisant leur fonctionnement et fournissant des analyses personnalisées pour différents modèles commerciaux. AleaSoft Energy Forecasting accompagne tous les secteurs impliqués dans la transition énergétique, en apportant son expérience et ses connaissances dans le secteur afin de mener à bien cette transition de manière optimale.
Source: AleaSoft Energy Forecasting.
