Проучване на EPO-IEA: Бърз ръст в иновациите на батериите, играещи ключова роля в прехода на чиста енергия

• Изобретенията за съхранение на електроенергия показват годишен ръст от 14% през последното десетилетие, установява съвместно проучване на Европейското патентно ведомство (EPO) и Международната енергийна агенция (IEA)

• Количеството батерии и друго съхранение на енергия трябва да нарасне петдесет пъти до 2040 г., за да постави света на път за постигане на целите в областта на климата и устойчивата енергия

• Електрическите превозни средства вече са основни двигатели на иновациите в батериите

• Напредъкът в акумулаторните литиево-йонни батерии е фокус на повечето нови изобретения

• Азиатските страни имат силна преднина в световната надпревара за батерийни технологии

• Ускорена иновация, необходима за постигане на напредък в прехода на Европа към чиста енергия, за да се постигне целта на европейската зелена сделка

 Подобряването на капацитета за съхранение на електроенергия играе ключова роля при прехода към технологии за чиста енергия. Между 2005 г. и 2018 г. патентната активност в батериите и други технологии за съхранение на електроенергия нарасна най-много среден годишен процент от 14% в световен мащаб, четири пъти по-бърз от средния за всички технологични области, според съвместно проучване, публикувано днес от Европейското патентно ведомство (EPO) и Международната енергийна агенция (IEA).

реклама

Докладът, Иновации в батериите и съхранението на електричество - глобален анализ, базиран на патентни данни, показва, че батериите представляват близо 90% от цялата патентна дейност в областта на съхранението на електроенергия и това нарастването на иновациите се дължи главно на напредъка в акумулаторните литиево-йонни батерии, използвани в потребителските електронни устройства и електрическите автомобили. По-специално електрическата мобилност насърчава развитието на нови литиево-йонна химикали, насочени към подобряване на изходната мощност, издръжливост, скорост на зареждане / разреждане и възможност за рециклиране. Технологичният прогрес също се подхранва от необходимостта за интегриране на по-големи количества възобновяема енергия като вятърна и слънчева енергия в електрическите мрежи.

Проучването също така показва, че Япония и Южна Корея са установили силен лидер в технологиите на батериите в световен мащаб и че техническият прогрес и масовото производство във все по-зряла индустрия са довели до значителен спад в цените на батериите през последните години - с близо 90% от 2010 г. насам в случай на литиево-йонни батерии за електрически превозни средства и с около две трети за същия период за стационарни приложения, включително управление на електрическата мрежа.

Разработването на по-добро и по-евтино съхранение на електроенергия е основно предизвикателство за в бъдеще: Според сценария на МАЕ за устойчиво развитие, светът да постигне целите в областта на климата и устойчивата енергия, близо 10 000 гигаватчаса батерии и други форми на съхранение на енергия ще бъдат необходими в целия свят до 2040 г. - 50 пъти по-голям от сегашния пазар. Необходими са ефективни решения за съхранение, за да се постигне напредък в прехода на Европа към чиста енергия, за да се постигне целта на Европейския зелен договор: да се направи континентът неутрален до климата до 2050 г.

"Технологията за съхранение на електроенергия е от решаващо значение, когато става въпрос за задоволяване на търсенето на електрическа мобилност и постигане на преминаване към възобновяема енергия, което е необходимо, за да смекчим изменението на климата “, каза Председателят на ЕПО Антонио Кампинос. „Бързото и трайно нарастване на иновациите за съхранение на електроенергия показва, че изобретателите и предприятията се справят с предизвикателството на енергийния преход. Данните за патентите разкриват, че докато Азия има силен лидер в тази стратегическа индустрия, САЩ и Европа могат да разчитат на богата иновационна екосистема, включително голям брой МСП и изследователски институции, за да им помогнат да останат в надпреварата за следващото поколение батерии. "

"Прогнозите на IEA ясно показват, че съхранението на енергия ще трябва да нараства експоненциално през следващите десетилетия, за да даде възможност на света да постигне международните климатични и устойчиви енергийни цели. Ускорените иновации ще бъдат от съществено значение за постигането на този растеж “, каза изпълнителният директор на IEA Фатих Бирол. „Комбинирайки взаимно допълващите се силни страни на IEA и EPO, този доклад хвърля нова светлина върху днешните иновационни тенденции, за да помогне на правителствата и бизнеса да вземат интелигентни решения за нашето енергийно бъдеще.“

Възходът на електрическите превозни средства стимулира Li-ion иновациите

Докладът, който представя основните тенденции в иновациите за съхранение на електроенергия между 2000 и 2018 г., измерени по отношение на международните семейства патенти, установява това литиево-йонна (Li-ion) технологията, доминираща в преносимата електроника и електрическите превозни средства, подхранва по-голямата част от иновациите на батериите от 2005 г. През 2018 г. напредъкът в Li-ion клетките е отговорен за 45% от патентната дейност, свързана с акумулаторните клетки, в сравнение със само 7 % за клетки на базата на други химикали.

През 2011 г. електрическите превозни средства изпревариха потребителската електроника като най-големия двигател за растеж на свързаните с литиево-йонни батерии (Вижте графика: Брой IPF, свързани с приложения за батерийни пакети). Тази тенденция подчертава продължаващата работа на автомобилната индустрия за декарбонизация и разработване на алтернативни технологии за чиста енергия. Гарантирането на ефективността и надеждността на батериите в електрическите превозни средства е от решаващо значение за насърчаване на приемането им от потребителите след 2020 г., след което за превозните средства с изкопаеми горива ще се прилагат по-строги цели в целия ЕС.

Делът на изобретенията от европейските страни е сравнително скромен във всички области на литиево-йонните технологии, но е два пъти по-висок в развиващите се области в сравнение с по-утвърдените, например генерира 11% от изобретенията както в литиевия железен фосфат (LFP), така и в Литиево-никелов кобалтов алуминиев оксид (NCA), които и двете се разглеждат като обещаващи алтернативи на настоящите химикали с Li-йони.

Подобренията в батерийните комплекти за електрически автомобили също са довели до положителни ефекти на преливане върху стационарни приложения, включително управление на електрическата мрежа.

Докладът също така показва, че патентната дейност в производството на акумулаторни клетки и свързаните с тях инженерни разработки се е увеличила три пъти през последното десетилетие. Тези две полета заедно представляват почти половината (47%) от цялата патентна дейност, свързана с акумулаторни клетки през 2018 г., ясен индикатор за зрелостта на индустрията и стратегическото значение на развитието на ефективно масово производство.

Освен това бързо се появяват и други технологии за съхранение, като суперкондензатори и редокс поточни батерии, с потенциал да се справят с някои от слабостите на литиево-йонните батерии.

Азиатските компании са начело

Проучването показва, че Япония има ясна преднина в световната надпревара за батерийни технологии, с на 40.9% дял на международните семейства патенти в технологията на батериите през 2000-2018 г., следвани от Южна Корея със 17.4% дял, Европа (15.4%), САЩ (14.5%) и Китай (6.9%). Азиатските компании представляват девет от първите десет световни кандидати за патенти, свързани с батерии, и две трети от 25-те най-големи, които също включват шест фирми от Европа и две от САЩ. Петте най-добри кандидати (Samsung, Panasonic, LG, Toyota и Bosch) заедно генерираха над една четвърт от всички IPF между 2000 и 2018 г. В Европа иновациите в съхранението на електроенергия са доминирани от Германия, която единствено представлява повече от половината от международните семейства патенти в батерийните технологии с произход от Европа (Вижте графика: Географски произход на европейските IPF в технологията на батериите, 2000-2018).

Докато иновациите в технологиите на батериите все още са концентрирани до голяма степен в ограничена група от много големи компании, в САЩ и Европа по-малките компании, университетите и публичните изследователски организации също играят значителна роля. За САЩ МСП представляват 34.4%, а университетите / изследователските организации - 13.8% от подадените IPF. За Европа цифрите са съответно 15.9% и 12.7%, за разлика от Япония (3.4% / 3.5%) и Република Корея (4.6% / 9.0%).

Повече информация

Прочетете резюмето

Прочетете цялото проучване

Бележки към редактора

Относно международните патентни семейства

Патентният анализ в този доклад се основава на концепцията за международни семейства патенти (IPF). Всеки IPF представлява уникално изобретение и включва заявки за патент, подадени и публикувани в поне две държави или подадени и публикувани от регионално патентно ведомство, както и публикувани международни заявки за патент. IPF представляват изобретения, смятани за достатъчно важни от изобретателя, за да се търси защита в международен план, и само относително малък процент от приложенията действително отговарят на този праг. Следователно тази концепция може да се използва като стабилна основа за сравняване на международните иновационни дейности, тъй като намалява пристрастията, които могат да възникнат при сравняване на заявки за патент в различни национални патентни ведомства.

За EPO

С близо 7 000 служители, Европейско патентно ведомство (EPO) е една от най-големите институции за обществено обслужване в Европа. Със седалище в Мюнхен с офиси в Берлин, Брюксел, Хага и Виена, EPO е основан с цел засилване на сътрудничеството по отношение на патентите в Европа. Чрез централизираната процедура за издаване на патент на EPO изобретателите са в състояние да получат висококачествена патентна защита в до 44 страни, покривайки пазар от около 700 милиона души. EPO е и водещият световен орган в областта на патентната информация и търсенето на патенти.

За Международната енергийна агенция
- Международна енергийна агенция (IEA) е в основата на глобалния диалог за енергетиката, като предоставя авторитетен анализ, данни, препоръки за политики и реални решения, за да помогне на страните да осигурят сигурна и устойчива енергия за всички. Възприемайки изцяло горивни и технологични подходи, IEA се застъпва за политики, които повишават надеждността, достъпността и устойчивостта на енергията. IEA подкрепя преходите за чиста енергия по целия свят, за да спомогне за постигането на глобални цели за устойчивост.

Връзки с медиите Европейско патентно ведомство

Луис Беренгер Гименес

Главен директор Комуникация / говорител

Тел: + 49 89 2399 1203
[имейл защитен]

 

 

Споделете тази статия: