Дослідження EPO-IEA: Швидке зростання обсягів інноваційних батарей відіграє ключову роль у переході на чисту енергію

• Винаходи щодо зберігання електроенергії демонструють щорічне зростання на 14% за останнє десятиліття, виявляє спільне дослідження Європейського патентного відомства (EPO) та Міжнародного енергетичного агентства (IEA)

• Кількість акумуляторів та інших накопичувачів енергії повинна зрости в п'ятдесят разів до 2040 року, щоб поставити світ на шлях досягнення цілей щодо клімату та стійкої енергетики

• Електричні транспортні засоби зараз є головними рушіями інновацій в галузі акумуляторів

• Досягнення літій-іонних акумуляторів, що перезаряджаються, зосереджуються на більшості нових винаходів

• Країни Азії мають сильний лідер у світовій гонці технологій акумуляторів

• Прискорені інновації, необхідні для просування вперед переходу до чистої енергії в Європі, щоб досягти мети Європейського зеленого курсу

 Поліпшення спроможності зберігати електроенергію відіграє ключову роль у переході до чистих енергетичних технологій. У період між 2005 та 2018 роками патентна активність у батареях та інших технологіях зберігання електроенергії зросла на середня річна ставка 14% у всьому світі, в чотири рази швидша за середню для всіх галузей технологій, згідно із спільним дослідженням, опублікованим сьогодні Європейським патентним відомством (EPO) та Міжнародне енергетичне агентство (МЕА).

реклама

У доповіді, Інновації в батареях та сховищах електроенергії - глобальний аналіз на основі патентних даних, показує, що на батареї припадає майже 90% усієї патентної діяльності в галузі зберігання електроенергії, і це зростання інновацій головним чином зумовлений досягненнями літій-іонних акумуляторів, що використовуються в побутових електронних пристроях та електромобілях. Зокрема, електрична мобільність сприяє розвитку нових літій-іонний хімія, спрямована на підвищення вихідної потужності, довговічності, швидкості заряду / розряду та можливості переробки. Технологічний прогрес також підживлюється потребою інтегрувати більші кількості відновлюваних джерел енергії, таких як енергія вітру та сонця, в електричні мережі.

Дослідження також показує, що Японія та Південна Корея зайняли провідне місце в галузі технологій акумуляторів у всьому світі, і що технічний прогрес і масове виробництво у дедалі зрілій галузі призвели до значного падіння цін на акумулятори в останні роки - майже на 90% з 2010 у випадку літій-іонних акумуляторів для електромобілів і приблизно на дві третини за той самий період для стаціонарні програми, включаючи управління електромережами.

Розвиток кращого та дешевшого сховища електроенергії є головним викликом на майбутнє: Згідно зі Сценарієм сталого розвитку МЕА, для досягнення цілями клімату та стійкої енергетики світу, до 10 року у всьому світі буде потрібно близько 000 2040 гігават-годин акумуляторів та інших видів накопичення енергії - у 50 разів більше, ніж нинішній ринок. Потрібні ефективні рішення щодо зберігання для просування вперед переходу до чистої енергії в Європі, щоб досягти мети Європейського зеленого курсу: зробити континент нейтральним до клімату до 2050 року.

"Технологія зберігання електроенергії має вирішальне значення для задоволення попиту на електричну мобільність та досягнення переходу до відновлюваної енергії, який необхідний, якщо ми хочемо пом'якшити зміну клімату » Президент ЄПВ Антоніо Кампінос. «Швидке та стійке зростання обсягів інновацій щодо зберігання електроенергії свідчить про те, що винахідники та компанії вирішують проблему енергетичного переходу. Дані про патенти показують, що хоча Азія має сильний лідер у цій стратегічній галузі, США та Європа можуть розраховувати на багату інноваційну екосистему, включаючи велику кількість МСП та дослідницьких установ, щоб допомогти їм залишатися в змаганні за наступне покоління акумуляторів ".

"Прогнози МЕА чітко дають зрозуміти, що в найближчі десятиліття накопичення енергії має зростати в геометричній прогресії, щоб забезпечити світові досягнення міжнародних цілей щодо клімату та стійкої енергетики. Прискорені інновації будуть важливими для досягнення цього зростання », - сказав виконавчий директор МЕА Фатіх Біроль. «Поєднуючи взаємодоповнюючі сили МЕА та ЄПВ, цей звіт проливає нове світло на сучасні інноваційні тенденції, щоб допомогти урядам та бізнесу приймати розумні рішення щодо нашого енергетичного майбутнього».

Зростання електромобілів стимулює інновації Li-ion

У звіті, в якому представлені основні тенденції щодо інновацій щодо зберігання електроенергії у період з 2000 по 2018 рік, що вимірюється за міжнародними сімейними патентами, встановлено, що літій-іонний (Літій-іонна) технологія, домінуюча в портативній електроніці та електромобілях, сприяє більшості інновацій в галузі акумуляторів з 2005 року. У 2018 році досягнення в літій-іонних елементах спричинили 45% патентної діяльності, пов'язаної з акумуляторними елементами, порівняно з лише 7 % для клітин на основі інших хімічних речовин.

У 2011 році електромобілі обігнали побутову електроніку як найбільший драйвер зростання для літій-іонних акумуляторів (Див. Графік: Кількість IPF, пов'язаних із програмами для акумуляторних батарей). Ця тенденція підкреслює поточну роботу автомобільної галузі з декарбонізації та розвитку альтернативних технологій чистої енергії. Забезпечення ефективності та надійності акумуляторів в електромобілях має вирішальне значення для заохочення їх використання споживачами після 2020 року, після чого до транспортних засобів з викопним паливом застосовуватимуться більш суворі цілі щодо викидів у цілому ЄС.

Частка винаходів з європейських країн відносно скромна у всіх галузях літій-іонних технологій, але вона вдвічі вища в нових галузях порівняно з більш усталеними, наприклад, генеруючи 11% винаходів як у фосфаті заліза літію (LFP), так і в Літій-нікелевий кобальт-оксид алюмінію (NCA), який розглядається як перспективна альтернатива нинішнім літій-іонним хіміям.

Удосконалення акумуляторних батарей для електричних автомобілів також призвело до позитивних наслідків для стаціонарних застосувань, включаючи управління електричними мережами.

Звіт також показує, що діяльність за патентування у виробництві акумуляторних елементів та інженерних розробок, пов'язаних з елементами, за останні десять років зросла втричі. Ці два поля разом становили майже половину (47%) усієї патентної діяльності, пов’язаної з акумуляторними елементами, у 2018 році, що чітко свідчить про зрілість галузі та стратегічне значення розвитку ефективного масового виробництва.

Крім того, також швидко розвиваються інші технології зберігання, такі як суперконденсатори та окисно-відновлювальні батареї, які можуть усунути деякі слабкі сторони літій-іонних батарей.

Азіатські компанії лідирують

Дослідження показує, що Japan має явний лідер у світовій гонці за технологією акумуляторів, с 40.9% частки міжнародних сімейних патентів у галузі акумуляторних технологій у 2000-2018 рр., За ними йдуть Південна Корея з 17.4%, Європа (15.4%), США (14.5%) та Китай (6.9%). На азіатські компанії припадає дев'ять із десятки найбільших заявників на патенти, пов'язані з батареями, і дві третини з 25 найкращих, до яких також входять шість фірм з Європи та дві з США. П’ять найкращих заявників (Samsung, Panasonic, LG, Toyota та Bosch) разом згенерували понад чверть усіх IPF у період з 2000 по 2018 рік. У Європі інноваціями в галузі зберігання електроенергії переважає Німеччина, яка лише на одну частку припадає більше половини міжнародних сімей патентів в галузі акумуляторних технологій, що походять з Європи (Див. Графік: Географічне походження європейських IPF у технології акумуляторів, 2000-2018).

Хоча інновації в галузі акумуляторних технологій досі в основному зосереджені в обмеженій групі дуже великих компаній, у США та Європі менші компанії, університети та державні дослідницькі організації також відіграють значну роль. Для США на МСП припадає 34.4%, а на університети / дослідницькі організації - 13.8% поданих МФП. Для Європи показники становлять 15.9% та 12.7% відповідно, на відміну від Японії (3.4% / 3.5%) та Республіки Корея (4.6% / 9.0%).

Більш детальна інформація

Прочитайте резюме

Прочитайте повне дослідження

Примітки до редактора

Про міжнародні сімейні патенти

Патентний аналіз у цьому звіті базується на концепції міжнародних патентних сімей (IPF). Кожен IPF представляє унікальний винахід і включає заявки на патенти, подані та опубліковані принаймні в двох країнах, або подані та опубліковані регіональним патентним відомством, а також опубліковані міжнародні заявки на патенти. IPF представляють винаходи, які винахідник визнав досить важливими, щоб шукати захист на міжнародному рівні, і лише відносно невеликий відсоток заяв насправді відповідає цьому порогу. Тому цю концепцію можна використовувати як надійну основу для порівняння міжнародної інноваційної діяльності, оскільки вона зменшує упередження, які можуть виникнути при порівнянні заявок на патенти між різними національними патентними відомствами.

Про ЄПВ

Маючи майже 7 000 співробітників, Європейське патентне відомство (EPO) є однією з найбільших установ державної служби в Європі. Штаб-квартира в Мюнхені з офісами в Берліні, Брюсселі, Гаазі та Відні, ЄПВ була заснована з метою посилення співпраці у галузі патентів у Європі. Завдяки централізованій процедурі видачі патентів ЄПВ винахідники можуть отримати високоякісний патентний захист у приблизно 44 країнах світу, охоплюючи ринок близько 700 мільйонів людей. EPO також є провідним світовим органом у галузі патентної інформації та пошуку патентів.

Про Міжнародне енергетичне агентство
Команда Міжнародне енергетичне агентство (МЕА) лежить в основі глобального діалогу з питань енергетики, забезпечуючи авторитетний аналіз, дані, рекомендації щодо політики та реальні рішення, щоб допомогти країнам забезпечити безпечну та стійку енергетику для всіх. Беручи до уваги підхід, що стосується усіх видів палива та технологій, МЕА виступає за політику, що підвищує надійність, доступність та стійкість енергії. МЕА підтримує перехід до чистої енергії у всьому світі, щоб допомогти досягти глобальних цілей в галузі сталого розвитку.

ЗМІ контактують з Європейським патентним відомством

Луїс Беренгер Гіменес

Головний директор з комунікацій / речник

Тел .: + 49 89 2399 1203
[захищено електронною поштою]

 

 

Поділіться цією статтею: