Исследование EPO-IEA: Быстрый рост инноваций в аккумуляторных батареях, играющих ключевую роль в переходе к чистой энергии

• Согласно совместному исследованию Европейского патентного ведомства (ЕПВ) и Международного энергетического агентства (МЭА), изобретения в области накопления электроэнергии демонстрируют ежегодный рост на 14% за последнее десятилетие.

• К 2040 году количество аккумуляторов и других накопителей энергии должно вырасти в XNUMX раз, чтобы мир встал на путь достижения целей в области климата и устойчивой энергетики.

• Электромобили - главный двигатель инноваций в области аккумуляторных батарей

• Достижения в области перезаряжаемых литий-ионных батарей являются основным направлением большинства новых изобретений.

• Азиатские страны уверенно лидируют в мировой гонке аккумуляторных технологий

• Ускоренные инновации необходимы для продвижения перехода Европы к чистой энергии для достижения цели Европейского зеленого курса

 Повышение емкости для хранения электроэнергии играет ключевую роль в переходе к чистым энергетическим технологиям. В период с 2005 по 2018 год патентная активность в области аккумуляторных батарей и других технологий хранения электроэнергии росла очень быстро. средний годовой показатель составляет 14% во всем мире, что в четыре раза выше, чем в среднем по всем областям технологий, согласно совместному исследованию, опубликованному сегодня Европейским патентным ведомством (ЕПВ) и Международное энергетическое агентство (МЭА).

Реклама

В докладе, Инновации в аккумуляторных батареях и хранении электроэнергии - глобальный анализ на основе патентных данных, показывает, что на батареи приходится почти 90% всей патентной деятельности в области хранения электроэнергии, и что Рост инноваций в основном обусловлен развитием перезаряжаемых литий-ионных батарей, используемых в бытовых электронных устройствах и электромобилях. Электрическая мобильность, в частности, способствует развитию новых Литий-ионный химии, направленные на улучшение выходной мощности, долговечности, скорости заряда / разряда и возможности повторного использования. Технологический прогресс также поддерживается необходимостью интегрировать большее количество возобновляемой энергии, такой как энергия ветра и солнца, в электрические сети.

Исследование также показывает, что Япония и Южная Корея заняли лидирующие позиции в мире аккумуляторных технологий, и что технический прогресс и массовое производство во все более зрелой отрасли привели к значительному падению цен на аккумуляторы в последние годы - почти на 90% с 2010 в случае литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и примерно на две трети за тот же период для стационарные приложения, включая управление электросетью.

Разработка более эффективных и дешевых хранилищ электроэнергии - серьезная задача на будущее: Согласно сценарию устойчивого развития МЭА, чтобы мир достиг целей в области климата и устойчивой энергетики, к 10 году во всем мире потребуется около 000 2040 гигаватт-часов батарей и других форм хранения энергии, что в 50 раз превышает размер нынешнего рынка. Необходимы эффективные решения для хранения энергии, чтобы продвинуть вперед переход Европы к чистой энергии, чтобы достичь цели Европейского зеленого курса: сделать континент климатически нейтральным к 2050 году.

Технология хранения электроэнергии имеет решающее значение, когда дело доходит до удовлетворения спроса на электрическую мобильность и достижения перехода к возобновляемым источникам энергии, что необходимо, если мы хотим смягчить последствия изменения климата », - сказал Президент ЕПВ Антониу Кампинос. «Быстрый и устойчивый рост инноваций в области хранения электроэнергии показывает, что изобретатели и предприятия решают проблему перехода к энергетике. Патентные данные показывают, что, хотя Азия занимает сильное место в этой стратегической отрасли, США и Европа могут рассчитывать на богатую инновационную экосистему, включая большое количество малых и средних предприятий и исследовательских институтов, чтобы помочь им оставаться в гонке за батареями следующего поколения ».

Прогнозы МЭА ясно показывают, что в ближайшие десятилетия объем накопления энергии должен будет расти экспоненциально, чтобы мир смог достичь международных целей в области климата и устойчивой энергетики. Ускоренные инновации будут иметь важное значение для достижения этого роста », - сказал исполнительный директор МЭА Фатих Бирол. «Объединив взаимодополняющие сильные стороны МЭА и ЕПВ, этот отчет проливает новый свет на сегодняшние инновационные тенденции, чтобы помочь правительствам и бизнесу принимать разумные решения для нашего энергетического будущего».

Рост количества электромобилей способствует развитию литий-ионных инноваций

В отчете, в котором представлены основные тенденции инноваций в области накопления электроэнергии в период с 2000 по 2018 год, измеренные с точки зрения международных семейств патентов, делается вывод, литий-ионный (Литий-ионная технология, доминирующая в портативной электронике и электромобилях, стала источником большей части инноваций в аккумуляторных батареях с 2005 года. В 2018 году на развитие литий-ионных элементов пришлось 45% патентной деятельности, связанной с аккумуляторными элементами, по сравнению с всего лишь 7 % для клеток на основе другого химического состава.

В 2011 году электромобили обогнали бытовую электронику как крупнейший драйвер роста для литий-ионных аккумуляторов (Смотрите график: Количество IPF, связанных с приложениями для аккумуляторных блоков). Эта тенденция подчеркивает продолжающуюся работу автомобильной промышленности по обезуглероживанию и развитию альтернативных экологически чистых энергетических технологий. Обеспечение эффективности и надежности аккумуляторов в электромобилях имеет решающее значение для поощрения их использования потребителями после 2020 года, после чего более строгие цели по выбросам в ЕС будут применяться к автомобилям, работающим на ископаемом топливе.

Доля изобретений из европейских стран относительно невелика во всех областях литий-ионных технологий, но она вдвое выше в новых областях по сравнению с более устоявшимися, например, генерируя 11% изобретений как в литий-железо-фосфате (LFP), так и в Литий-никель-кобальт-оксид алюминия (NCA), которые рассматриваются как многообещающие альтернативы современной литий-ионной химии.

Усовершенствования аккумуляторных блоков для электромобилей также оказали положительное влияние на стационарные приложения, включая управление электросетью.

Отчет также показывает, что патентная активность в производстве аккумуляторных элементов и связанных с ними инженерных разработок выросла в три раза за последнее десятилетие. На эти две области вместе приходилось почти половину (47%) всей патентной деятельности, связанной с аккумуляторными элементами в 2018 году, что является четким показателем зрелости отрасли и стратегической важности развития эффективного массового производства.

Кроме того, быстро появляются другие технологии хранения, такие как суперконденсаторы и проточные окислительно-восстановительные батареи, которые могут устранить некоторые из слабых мест литий-ионных аккумуляторов.

Азиатские компании лидируют

Исследование показывает, что Япония уверенно лидирует в мировой гонке за аккумуляторными технологиями, в 4В 0.9-2000 гг. Доля международных семейств патентов в области аккумуляторных технологий составила 2018%, за ней следовали Южная Корея с долей 17.4%, Европа (15.4%), США (14.5%) и Китай (6.9%). На азиатские компании приходится девять из десяти крупнейших мировых соискателей патентов, связанных с аккумуляторами, и две трети из 25 ведущих компаний, в которую также входят шесть фирм из Европы и две из США. Пять основных претендентов (Samsung, Panasonic, LG, Toyota и Bosch) вместе сформировали более четверти всех IPF в период с 2000 по 2018 год. В Европе в инновациях в области хранения электроэнергии доминирует Германия, на долю которой приходится более половины международных семейств патентов на технологии аккумуляторов, происходящих из Европы. (См. График: Географическое происхождение европейских IPF в аккумуляторных технологиях, 2000-2018 гг.).

Хотя инновации в аккумуляторных технологиях по-прежнему в основном сосредоточены в ограниченной группе очень крупных компаний, в США и Европе небольшие компании, университеты и государственные исследовательские организации также играют значительную роль. В США на МСП приходится 34.4%, а на университеты / исследовательские организации - 13.8% поданных IPF. Для Европы эти цифры составляют 15.9% и 12.7% соответственно, в отличие от Японии (3.4% / 3.5%) и Республики Корея (4.6% / 9.0%).

Больше информации

Прочитайте исполнительное резюме

Прочитайте полное исследование

Примечания для редактора

О международных семействах патентов

Патентный анализ в этом отчете основан на концепции международных патентных семейств (IPF). Каждый IPF представляет собой уникальное изобретение и включает патентные заявки, поданные и опубликованные как минимум в двух странах или поданные и опубликованные региональным патентным ведомством, а также опубликованные международные патентные заявки. IPF представляют собой изобретения, которые изобретатель считает достаточно важными для получения международной защиты, и лишь относительно небольшой процент заявок действительно соответствует этому порогу. Таким образом, эту концепцию можно использовать в качестве надежной основы для сравнения международной инновационной деятельности, поскольку она снижает предвзятость, которая может возникнуть при сравнении патентных заявок в различных национальных патентных ведомствах.

О ЕПВ

Около 7 сотрудников Европейское патентное ведомство (ЕПВ) одно из крупнейших государственных учреждений в Европе. ЕПВ со штаб-квартирой в Мюнхене и офисами в Берлине, Брюсселе, Гааге и Вене было создано с целью укрепления сотрудничества в области патентов в Европе. Благодаря централизованной процедуре выдачи патентов ЕПВ изобретатели могут получить высококачественную патентную защиту в 44 странах, охватывая рынок с населением около 700 миллионов человек. ЕПВ также является ведущим мировым органом в области патентной информации и патентного поиска.

О Международном энергетическом агентстве
Ассоциация Международное энергетическое агентство (МЭА) лежит в основе глобального диалога по энергетике, предоставляя авторитетный анализ, данные, политические рекомендации и реальные решения, чтобы помочь странам обеспечить безопасную и устойчивую энергетику для всех. Используя подход, основанный на использовании всех видов топлива и всех технологий, МЭА выступает за политику, повышающую надежность, доступность и устойчивость энергии. МЭА поддерживает переход на чистую энергию по всему миру, чтобы помочь в достижении глобальных целей устойчивого развития.

Контакты для СМИ Европейское патентное ведомство

Луис Беренгер Хименес

Главный директор по коммуникациям / пресс-секретарь

Тел.: + 49 89 2399 1203
[электронная почта защищена]

 

 

Поделиться этой статьей: