De 20 de ani, inovatia in domeniul bateriilor a cunoscut o crestere constanta, determinata de ascensiunea vehiculelor electrice si de dezvoltarea tehnologiilor bazate pe litiu-ion, subliniaza un studiu comun al Oficiului European de Brevete (OEB) si al Agentiei Internationale a Energiei (AIE). Companiile asiatice, sunt de departe, cele mai inovative in acest domeniu.
Intre 2005 si 2018, brevetele pentru baterii si alte tehnologii de stocare a energiei electrice au crescut, in medie, cu 14% pe an la nivel mondial, un avans de patru ori mai mare decat media pentru toate domeniile tehnologice, arata documentul.
Raportul, intitulat ”Inovatie in stocarea bateriilor si a energiei electrice - O analiza globala bazata pe date privind brevetele”, arata ca aproape 90% din activitatea de brevetare in domeniul stocarii energiei electrice se refera la baterii. Potrivit documentului, cresterea inovatiei s-ar datora, in principal, progresului realizat de bateriile reincarcabile litiu-ion, utilizate in dispozitivele electronice de consum si in vehiculele electrice.
Mobilitatea electrica promoveaza in special dezvoltarea de noi combinatiichimice litiu-ion, imbunatatind puterea, durabilitatea, viteza de incarcare/descarcare si reciclabilitatea. Progresul tehnologic beneficiaza, de asemenea, in prezent de tendinta catre integrarea unei cote mai mari de energii regenerabile, precum energia eoliana si solara, in retelele electrice.
Tendinte inovationale in domeniul stocarii energiei electrice
Studiul arata ca Japonia si Coreea de Sud au un avans semnificativ in tehnologia bateriilor la nivel global. in ultimii ani, progresul tehnic si productia de masa in acest sector complet matur au facut ca preturile sa scada cu aproape 90%, din 2010, pentru bateriile Li-ion pentru vehicule electrice si cu aproximativ doua treimi in ultimii ani.
„Tehnologia de stocare a energiei joaca un rol vital in satisfacerea cererii de mobilitate electrica si realizarea tranzitiei catre energiile regenerabile, necesara pentru a atenua schimbarile climatice”, explica presedintele OEB, António Campinos. „Cresterea rapida si sustinuta a inovatiei in stocarea energiei electrice arata ca inventatorii si companiile sunt acum pe deplin angajati in abordarea provocarii tranzitiei energetice.
Datele privind brevetelor arata ca, daca Asia este un lider puternic in acest sector strategic, Statele Unite si Europa pot conta pe un ecosistem importantin ceea ce priveste inovatia, ce include un numar mare de IMM-uri si institute de cercetare capabile sa genereze concurenta pentru urmatoarea generatie de baterii”.
Cresterea rapida a inovatiei in stocarea energiei electrice
Raportul prezinta principalele tendinte de inovare in domeniul stocarii energiei electrice intre 2000 si 2018, masurate in termeni de familii internationale de brevete (FBI). Fiecare dintre aceste familii reprezinta o inventie valoroasa pentru care au fost depuse cereri de brevet in cel putin doua birouri de brevete din intreaga lume. intrucat cererile de brevete sunt depuse cu luni sau chiar cu ani inainte de comercializarea produsului, acestea sunt adesea vazute ca un prim indicator al tendintelor tehnologice viitoare.
Din 2000, companiile din intreaga lume au depus peste 65.000 de FBI in zona de stocare a energiei electrice. Numarul anual de FBI-uri a crescut de la 1.500 in 2005 la peste 7.000 in 2018. Cu o rata anuala de crestere de 14% din 2005, acest avans depaseste cu mult cresterea medie anuala inregistrata in aceeasi perioada in toate domeniile tehnologice (3,5%).
Intre 2000 si 2018, inventiile privind bateriile au reprezentat 9 din 10 brevete privind stocarea energiei electrice. in plus, bateriile au fost singura zona care a prezentat o tendinta de crestere in ultimii ani, atingand un nou maxim in 2018, subliniind pozitia lor dominanta in peisajul inovarii stocarii energiei electrice.
Cresterea vanzarilor de vehicule electrice determina inovatia Li-ion
Raportul releva ca, din 2005, tehnologia litiu-ion (Li-ion), a carei utilizare s-a impus in dispozitivele electronice si masinile electrice, este cea care genereaza cea mai mare parte a inovatiei in domeniul bateriilor. in 2018, progresele in tehnologia Li-ion au reprezentat 45% din activitatea de brevetare legata de celulele de baterii, comparativ cu doar 7% pentru alte procese chimice.
In 2011, vehiculele electrice au devenit principalul factor de crestere pentru brevetele destinate bateriilor Li-ion.
Raportul mai arata, de asemenea, ca activitatea de brevetare in fabricarea celulelor de baterii si evolutiile tehnice conexe s-au triplat in ultimul deceniu. Aceste doua domenii au reprezentat aproape jumatate (47%) din activitatea de brevetare a celulelor de baterii in 2018, un semn clar al maturitatii acestui sector si al importantei strategice a infiintarii unei productii de masa eficiente.
In plus, alte tehnologii de stocare, cum ar fi supercondensatoare si bateriile cu flux circulant (Redox Flow), capabile sa depaseasca anumite puncte slabe ale bateriilor Li-ion, apar din ce in ce mai clar la orizont.
Companiile asiatice, in frunte
Potrivit studiului, cursa globala pentru tehnologia bateriilor este dominata in mod clar de companiile asiatice, cele japoneze si sud-coreene fiind in prima linie. Noua dintre primii zece solicitanti de brevete de baterii din lume sunt asiatici, la fel ca doua treimi din primii 25, din care mai fac parte si sase companii europene si doua din Statele Unite.
Primele cinci - Samsung, Panasonic, LG, Toyota si Bosch - au depus impreuna mai mult de un sfert din toate cererile de FBI intre 2000 si 2018.
Top 25 solicitanti de brevete in domeniul tehnologiilor bateriilor, 2000-2018
In timp ce inovatia in tehnologia bateriilor este concentrata in general intr-un grup mic de companii foarte mari, numai in Statele Unite si Europa, companiile mai mici, universitatile si organizatiile de cercetare sustinute de stat joaca un rol major in acest domeniu. in Statele Unite, 34,4% din cererile de brevete sunt depuse de IMM-uri si 13,8% de universitati si organizatii de cercetare. in Europa, aceste cifre sunt respectiv 15,9% si 12,7%, spre deosebire de Japonia (3,4% si 3,5%) si Coreea de Sud (4,6% si 9%, 0%).