Studiu EPO-IEA: Creșterea rapidă a inovației în domeniul bateriilor joacă un rol cheie în tranziția energiei curate

• Invențiile de stocare a energiei electrice arată o creștere anuală de 14% în ultimul deceniu, arată un studiu comun al Oficiului European de Brevete (OEB) și al Agenției Internaționale pentru Energie (AIE)

• Cantitatea de baterii și alte tipuri de stocare a energiei trebuie să crească de cincizeci de ori până în 2040 pentru a pune lumea pe drumul cel bun pentru atingerea obiectivelor climatice și a energiei durabile

• Vehiculele electrice sunt acum principalii factori de inovare a bateriilor

• Progresele în bateriile reîncărcabile litiu-ion se concentrează pe majoritatea invențiilor noi

• Țările asiatice au un lider puternic în cursa globală a tehnologiei bateriilor

• Este necesară o inovație accelerată pentru a promova tranziția energiei curate a Europei pentru a îndeplini obiectivul Acordului verde european

 Îmbunătățirea capacității de stocare a energiei electrice joacă un rol cheie în tranziția către tehnologiile de energie curată. Între 2005 și 2018, activitatea de brevetare a bateriilor și a altor tehnologii de stocare a energiei electrice a crescut la un nivel rata anuală medie de 14% la nivel mondial, de patru ori mai rapidă decât media tuturor domeniilor tehnologice, potrivit unui studiu comun publicat astăzi de Oficiul European de Brevete (OEB) și Agenția Internațională pentru Energie (AIE).

publicitate

Raportul, Inovație în stocarea bateriilor și a energiei electrice - o analiză globală bazată pe datele brevetelor, arată că bateriile reprezintă aproape 90% din toată activitatea de brevetare în domeniul stocării energiei electrice și că creșterea inovației este determinată în principal de progresele în bateriile reîncărcabile litiu-ion utilizate în dispozitivele electronice de consum și în mașinile electrice. Mobilitatea electrică în special încurajează dezvoltarea de noi litiu-ion chimice care vizează îmbunătățirea puterii, durabilității, vitezei de încărcare / descărcare și reciclabilitate. De asemenea, progresul tehnologic este alimentat de necesitate pentru a integra cantități mai mari de energie regenerabilă, cum ar fi energia eoliană și solară, în rețelele de electricitate.

Studiul arată, de asemenea, că Japonia și Coreea de Sud au stabilit un lider puternic în tehnologia bateriilor la nivel global și că progresul tehnic și producția de masă într-o industrie din ce în ce mai matură au dus la o scădere semnificativă a prețurilor bateriilor în ultimii ani - cu aproape 90% din 2010 în cazul bateriilor Li-ion pentru vehicule electrice și cu aproximativ două treimi în aceeași perioadă pentru aplicații staționare, inclusiv gestionarea rețelei de energie electrică.

Dezvoltarea unei stocări mai bune și mai ieftine a energiei electrice este o provocare majoră pentru viitor: Conform scenariului de dezvoltare durabilă al AIE, pentru ca lumea să îndeplinească obiectivele privind clima și energia durabilă, până la 10 gigawatt-oră de baterii și alte forme de stocare a energiei vor fi necesare în întreaga lume până în 000 - de 2040 de ori dimensiunea pieței actuale. Sunt necesare soluții eficiente de stocare pentru a duce mai departe tranziția energiei curate a Europei, pentru a îndeplini obiectivul Acordului verde european: de a face continentul neutru din punct de vedere climatic până în 50.

Tehnologia de stocare a energiei electrice este esențială atunci când vine vorba de satisfacerea cererii de mobilitate electrică și de realizarea schimbării către energie regenerabilă, care este necesară pentru a atenua schimbările climatice ”, a spus Președintele EPO, António Campinos. „Creșterea rapidă și susținută a inovației de stocare a energiei electrice arată că inventatorii și întreprinderile abordează provocarea tranziției energetice. Datele privind brevetele arată că, deși Asia are un lider puternic în această industrie strategică, SUA și Europa se pot baza pe un ecosistem bogat de inovare, inclusiv un număr mare de IMM-uri și instituții de cercetare, pentru a le ajuta să rămână în cursa pentru următoarea generație de baterii. ”

Proiecțiile IEA arată clar că stocarea energiei va trebui să crească exponențial în deceniile următoare pentru a permite lumii să îndeplinească obiectivele internaționale privind clima și energia durabilă. Inovarea accelerată va fi esențială pentru realizarea acestei creșteri ", a declarat directorul executiv al AIE, Fatih Birol. „Prin combinarea punctelor forte ale AIE și OEB, acest raport aruncă o nouă lumină asupra tendințelor de inovare de astăzi pentru a ajuta guvernele și întreprinderile să ia decizii inteligente pentru viitorul nostru energetic.”

Creșterea vehiculelor electrice stimulează inovația Li-ion

Raportul, care prezintă tendințele majore în inovația de stocare a energiei electrice între 2000 și 2018, măsurat în termeni de familii internaționale de brevete, constată că litiu-ion (Tehnologia Li-ion), dominantă în electronica portabilă și vehiculele electrice, a alimentat cea mai mare parte a inovației bateriilor din 2005. În 2018, progresele în celulele Li-ion au fost responsabile pentru 45% din activitatea de brevetare legată de celulele bateriei, comparativ cu doar 7 % pentru celule bazate pe alte chimii.

În 2011, vehiculele electrice au depășit componentele electronice de consum ca fiind cel mai mare factor de creștere pentru bateriile Li-ion (Vezi graficul: Numărul de IPF-uri legate de aplicațiile pentru acumulatori). Această tendință evidențiază activitatea în curs a industriei auto de decarbonizare și dezvoltare a tehnologiilor alternative de energie curată. Asigurarea eficienței și fiabilității bateriilor din vehiculele electrice este crucială pentru încurajarea utilizării lor de către consumatori după 2020, după care se vor aplica obiective mai stricte la nivelul UE privind emisiile vehiculelor cu combustibil fosil.

Ponderea invențiilor din țările europene este relativ modestă în toate domeniile tehnologiilor Li-ion, dar este de două ori mai mare în domeniile emergente comparativ cu cele mai consolidate, de exemplu generând 11% din invenții atât în ​​fosfatul de fier de litiu (LFP), cât și în Oxidul de aluminiu litiu-nichel-cobalt (NCA), ambii fiind văzuți ca alternative promițătoare la chimia Li-ion actuală.

Îmbunătățirile aduse bateriilor pentru mașinile electrice au produs, de asemenea, efecte pozitive asupra aplicațiilor staționare, inclusiv gestionarea rețelei electrice.

Raportul arată, de asemenea, că activitatea de brevetare în fabricarea celulelor bateriilor și a dezvoltărilor inginerești legate de celule a crescut de trei ori în ultimul deceniu. Aceste două domenii împreună au reprezentat aproape jumătate (47%) din toată activitatea de brevetare legată de celulele bateriei în 2018, o indicație clară a maturității industriei și a importanței strategice a dezvoltării unei producții de masă eficiente.

În plus, alte tehnologii de stocare, cum ar fi supercondensatoarele și bateriile cu flux redox, apar, de asemenea, rapid, cu potențialul de a aborda unele dintre punctele slabe ale bateriilor Li-ion.

Companiile asiatice în frunte

Studiul arată că Japonia are un avantaj clar în cursa globală pentru tehnologia bateriilor, cu o 4Ponderea a 0.9% a familiilor internaționale de brevete în domeniul tehnologiei bateriilor în perioada 2000-2018, urmată de Coreea de Sud cu o cotă de 17.4%, Europa (15.4%), SUA (14.5%) și China (6.9%). Companiile asiatice reprezintă nouă dintre primii zece solicitanți globali de brevete legate de baterii și două treimi din primii 25, care include și șase firme din Europa și două din SUA. Primii cinci candidați (Samsung, Panasonic, LG, Toyota și Bosch) au generat împreună peste un sfert din toate IPF-urile între 2000 și 2018. În Europa, inovația în stocarea energiei electrice este dominată de Germania, care singură reprezintă mai mult de jumătate din familiile internaționale de brevete în tehnologiile bateriilor provenind din Europa (Vezi grafic: Origini geografice ale IPF-urilor europene în tehnologia bateriilor, 2000-2018).

În timp ce inovația în tehnologia bateriilor este încă concentrată în mare parte într-un grup limitat de companii foarte mari, în SUA și Europa, companiile mai mici, universitățile și organizațiile publice de cercetare joacă, de asemenea, un rol semnificativ. Pentru SUA, IMM-urile reprezintă 34.4%, iar universitățile / organizațiile de cercetare 13.8% din IPF-urile depuse. Pentru Europa, cifrele sunt de 15.9% și respectiv 12.7%, în contrast cu Japonia (3.4% / 3.5%) și Republica Coreea (4.6% / 9.0%).

Mai multe informatii

A se citi rezumatul

Citiți studiul complet

Note către editor

Despre familiile internaționale de brevete

Analiza brevetelor din acest raport se bazează pe conceptul de familii internaționale de brevete (IPF). Fiecare IPF reprezintă o invenție unică și include cereri de brevet depuse și publicate în cel puțin două țări sau depuse și publicate de un birou regional de brevete, precum și cereri de brevete internaționale publicate. IPF-urile reprezintă invenții considerate suficient de importante de către inventator pentru a căuta protecție la nivel internațional și doar un procent relativ mic de cereri îndeplinește de fapt acest prag. Prin urmare, acest concept poate fi folosit ca o bază solidă pentru compararea activităților internaționale de inovare, deoarece reduce prejudecățile care pot apărea atunci când se compară cererile de brevet între diferite oficii naționale de brevete.

Despre EPO

Cu aproape 7 000 de angajați, Oficiul European de Brevete (OEP) este una dintre cele mai mari instituții de serviciu public din Europa. Cu sediul central în München, cu birouri în Berlin, Bruxelles, Haga și Viena, OEB a fost fondată cu scopul de a consolida cooperarea în domeniul brevetelor în Europa. Prin procedura centralizată de acordare a brevetelor OEB, inventatorii sunt capabili să obțină protecție de înaltă calitate a brevetului în până la 44 de țări, acoperind o piață de aproximativ 700 de milioane de persoane. OEB este, de asemenea, principala autoritate mondială în domeniul brevetării informațiilor și al căutării de brevete.

Despre Agenția Internațională pentru Energie
Agenția Internațională pentru Energie (IEA) se află în centrul dialogului global privind energia, oferind analize autoritare, date, recomandări de politici și soluții din lumea reală pentru a ajuta țările să aducă energie sigură și durabilă pentru toți. Adoptând o abordare integrată a tuturor combustibililor și a tuturor tehnologiilor, AIE susține politici care sporesc fiabilitatea, accesibilitatea și durabilitatea energiei. AIE sprijină tranzițiile de energie curată din întreaga lume pentru a contribui la atingerea obiectivelor globale de sustenabilitate.

Contactele mass-media Oficiul European de Brevete

Luis Berenguer Giménez

Director principal Comunicare / Purtător de cuvânt

Tel .: + 49 89 2399 1203
[e-mail protejat]

 

 

Trimiteți acest articol: