EPO-IEA -tutkimus: Akkuinnovaatioiden nopea kasvu on avainasemassa puhtaan energian siirtymässä

• Sähkön varastointikeksintöjen vuotuinen kasvu on ollut 14% viimeisen vuosikymmenen aikana, toteaa Euroopan patenttiviraston (EPO) ja Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) yhteinen tutkimus

• Paristojen ja muun energian varastointimäärän on kasvettava viisinkertaiseksi vuoteen 2040 mennessä, jotta maailma saadaan ilmastolle ja kestävän energian tavoitteille

• Sähköajoneuvot ovat nyt tärkein akkuinnovaatioiden ajuri

• Ladattavien litium-ioniakkujen kehitys on keskittynyt useimpiin uusiin keksintöihin

• Aasian mailla on vahva johtoasema akkutekniikan maailmanlaajuisessa kilpailussa

• Euroopan vihreän sopimuksen tavoitteen saavuttamiseksi tarvitaan nopeutettua innovaatiota puhtaan energian siirtymisen eteenpäin viemiseksi Euroopassa

 Sähkön varastointikapasiteetin parantaminen on avainasemassa siirtymässä puhtaaseen energiateknologiaan. Vuosien 2005 ja 2018 välillä paristojen ja muun sähkön varastointitekniikan patentointitoiminta kasvoi keskimääräinen vuosivauhti 14% maailmanlaajuisesti, neljä kertaa nopeampi kuin kaikkien tekniikan alojen keskiarvo, todettiin tänään Euroopan patenttiviraston (EPO) julkaisemassa yhteisessä tutkimuksessa ja Kansainvälinen energiajärjestö (IEA).

Mainos

Raportti, Paristojen ja sähkön varastoinnin innovaatiot - globaali analyysi, joka perustuu patenttitietoihin, osoittaa, että paristot muodostavat lähes 90 prosenttia kaikesta sähkön varastointialan patentointitoiminnasta innovaatioiden kasvu johtuu pääasiassa kulutuselektroniikkalaitteissa ja sähköautoissa käytettävien ladattavien litiumioniakkujen kehityksestä. Erityisesti sähköinen liikkuvuus edistää uusien kehitystä litium-ioni- kemiat, joiden tarkoituksena on parantaa tehoa, kestävyyttä, lataus- / purkausnopeutta ja kierrätettävyyttä. Tarve vauhdittaa myös tekniikan kehitystä integroida suurempia määriä uusiutuvaa energiaa, kuten tuuli- ja aurinkoenergiaa sähköverkkoihin.

Tutkimus osoittaa myös, että Japani ja Etelä-Korea ovat saavuttaneet vahvan johtoaseman akkuteknologiassa maailmanlaajuisesti ja että tekninen kehitys ja massatuotanto yhä kypsemmällä teollisuudella ovat johtaneet paristojen hintojen merkittävään laskuun viime vuosina - lähes 90% vuodesta 2010 sähköajoneuvojen litiumioniakkujen osalta ja noin kahdella kolmasosalla saman ajanjakson aikana kiinteät sovellukset, mukaan lukien sähköverkkojen hallinta.

Paremman ja halvemman sähkövaraston kehittäminen on suuri haaste tulevaisuudelle: IEA: n kestävän kehityksen skenaarion mukaan maailman saavuttamiseksi ilmasto- ja kestävän energian tavoitteet Lähes 10 000 gigawattituntia paristoja ja muita energian varastointimuotoja tarvitaan maailmanlaajuisesti vuoteen 2040 mennessä - 50 kertaa nykyisten markkinoiden koko. Tehokkaat varastointiratkaisut ovat tarpeen puhtaan energian siirtymisen eteenpäin viemiseksi Euroopan vihreän sopimuksen tavoitteen saavuttamiseksi: maanosan muuttamiseksi ilmastoneutraaliksi vuoteen 2050 mennessä.

"Sähkön varastointiteknologia on kriittinen, kun on kyse sähköisen liikkuvuuden kysynnän tyydyttämisestä ja siirtymisestä kohti uusiutuvaa energiaa, jota tarvitaan ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ", sanoi EPO: n puheenjohtaja António Campinos. "Sähkön varastointiin liittyvien innovaatioiden nopea ja jatkuva kasvu osoittaa, että keksijät ja yritykset kohtaavat energiasiirtymän haasteen. Patenttitiedot osoittavat, että vaikka Aasialla on vahva johtoasema tässä strategisessa teollisuudessa, Yhdysvallat ja Eurooppa voivat luottaa rikkaaseen innovaatioekosysteemiin, mukaan lukien suuri määrä pk-yrityksiä ja tutkimuslaitoksia, auttamaan heitä pysymään kilpailussa seuraavan sukupolven paristojen puolesta. "

"IEA: n ennusteiden mukaan energian varastoinnin on kasvettava räjähdysmäisesti tulevina vuosikymmeninä, jotta maailma voi saavuttaa kansainväliset ilmastotavoitteet ja kestävän energian tavoitteet. Nopeutettu innovaatio on välttämätöntä kasvun saavuttamiseksi ”, sanoi IEA: n pääjohtaja Fatih Birol. "Yhdistämällä IEA: n ja EPO: n toisiaan täydentävät vahvuudet tämä raportti tuo uutta valoa tämän päivän innovaatiotrendeihin auttaakseen hallituksia ja yrityksiä tekemään älykkäitä päätöksiä energia tulevaisuutemme puolesta."

Sähköajoneuvojen nousu lisää litiumionien innovaatioita

Raportti, joka esittelee sähkön varastointiin liittyvien innovaatioiden tärkeimmät suuntaukset vuosien 2000 ja 2018 välillä mitattuna kansainvälisillä patenttiperheillä, havaitsee sen litium-ioni (Li-ion) -tekniikka, joka on hallitseva kannettavassa elektroniikassa ja sähköajoneuvoissa, on ruokkinut suurimman osan akkuinnovaatioista vuodesta 2005. Vuonna 2018 litiumionikennojen kehitys oli vastuussa 45 prosentista akkukennoihin liittyvästä patentoinnista verrattuna vain 7 % muuhun kemiaan perustuvien solujen osalta.

Vuonna 2011 sähköajoneuvot ohittivat kulutuselektroniikan suurimpana kasvutekijänä litiumioniakkuihin (Katso kaavio: Akkujen sovelluksiin liittyvien IPF: ien määrä). Tämä suuntaus korostaa autoteollisuuden jatkuvaa työtä hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ja vaihtoehtoisten puhtaiden energiateknologioiden kehittämiseksi. Sähköajoneuvojen akkujen tehokkuuden ja luotettavuuden varmistaminen on ratkaisevan tärkeää kannustettaessa kuluttajia ottamaan ne käyttöön vuoden 2020 jälkeen, minkä jälkeen fossiilisia polttoaineita käyttäville ajoneuvoille sovelletaan tiukempia EU: n laajuisia päästötavoitteita.

Euroopan maista peräisin olevien keksintöjen osuus on suhteellisen vaatimaton kaikilla litiumioniteknologian aloilla, mutta se on kaksi kertaa suurempi nousevilla aloilla verrattuna vakiintuneisiin, esimerkiksi tuottamalla 11% keksinnöistä sekä litiumraudofosfaatissa että LFP: ssä. Litium-nikkeli-koboltti-alumiinioksidi (NCA), joita molempia pidetään lupaavina vaihtoehdoina nykyisille litiumionikemioille.

Sähköautojen akkujen parannukset ovat myös tuottaneet positiivisia heijastusvaikutuksia kiinteisiin sovelluksiin, mukaan lukien sähköverkon hallinta.

Raportti osoittaa myös, että akkukennojen valmistuksen patentoiminen ja kennoihin liittyvä tekninen kehitys on kasvanut kolminkertaiseksi viime vuosikymmenen aikana. Näiden kahden alan osuus oli lähes puolet (47%) kaikesta akkukennoihin liittyvästä patentointitoiminnasta vuonna 2018, mikä on selkeä osoitus alan kypsyydestä ja tehokkaan massatuotannon kehittämisen strategisesta merkityksestä.

Lisäksi muita varastointitekniikoita, kuten superkondensaattoreita ja redox-virtausakkuja, on myös kehittymässä nopeasti, ja niiden avulla voidaan puuttua joihinkin litiumioniakkujen heikkouksiin.

Aasian yritykset johtavassa asemassa

Tutkimus osoittaa sen Japani on selkeä johtoasema akkutekniikan maailmanlaajuisessa kilpailussa 40.9%: n osuus kansainvälisistä patenttiperheistä akkuteknologiassa vuosina 2000-2018, jota seuraa Etelä-Korea 17.4%: n osuudella, Eurooppa (15.4%), Yhdysvallat (14.5%) ja Kiina (6.9%). Aasialaiset yritykset ovat yhdeksän paristoon liittyvien patenttien kymmenestä ensimmäisestä ja kaksi kolmasosaa 25 parhaasta, joihin kuuluu myös kuusi yritystä Euroopasta ja kaksi Yhdysvalloista. Viisi suurinta hakijaa (Samsung, Panasonic, LG, Toyota ja Bosch) tuottivat yhdessä yli neljänneksen kaikista IPF: istä vuosina 2000-2018. Euroopassa sähkön varastointiin liittyvää innovaatiota hallitsee Saksa, joka yksin muodostaa yli puolet kansainvälisistä Euroopasta peräisin olevista akkutekniikoista. (Katso kaavio: Eurooppalaisten IPF-akkujen maantieteellinen alkuperä akkutekniikassa, 2000--2018).

Akkuteknologian innovaatiot keskittyvät edelleen suurelta osin rajoitettuun ryhmään erittäin suuria yrityksiä, mutta Yhdysvalloissa ja Euroopassa pienillä yrityksillä, yliopistoilla ja julkisilla tutkimusorganisaatioilla on myös merkittävä rooli. Yhdysvalloissa pk-yritysten osuus on 34.4% ja yliopistojen / tutkimusorganisaatioiden osuus 13.8% IPF-ilmoituksista. Euroopassa luvut ovat vastaavasti 15.9% ja 12.7%, toisin kuin Japani (3.4% / 3.5%) ja Korean tasavalta (4.6% / 9.0%).

Lisätietoja

Lue tiivistelmä

Lue koko tutkimus

Huomautuksia toimittajalle

Tietoja kansainvälisistä patenttiperheistä

Tämän raportin patenttianalyysi perustuu kansainvälisten patenttiperheiden (IPF) käsitteeseen. Jokainen IPF edustaa ainutlaatuista keksintöä ja sisältää vähintään kahdessa maassa jätetyt tai julkaistut tai alueelliselle patenttivirastolle jätetyt ja julkaisemat patenttihakemukset sekä julkaistut kansainväliset patenttihakemukset. IPF: t edustavat keksintöjä, joita keksijä pitää tarpeeksi tärkeinä suojan hakemiseksi kansainvälisesti, ja vain suhteellisen pieni prosenttiosuus sovelluksista täyttää tämän kynnyksen. Tätä käsitettä voidaan siten käyttää vankkana perustana vertailla kansainvälisiä innovaatiotoimintoja, koska se vähentää ennakkoluuloja, joita saattaa syntyä verrattaessa patenttihakemuksia eri kansallisten patenttitoimistojen välillä.

Tietoja EPO: sta

Lähes 7 000 työntekijää Euroopan patenttivirasto (EPO) on yksi Euroopan suurimmista julkisten palvelujen tarjoajista. EPO: n pääkonttori sijaitsee Münchenissä, ja sillä on toimistot Berliinissä, Brysselissä, Haagissa ja Wienissä. Tarkoituksena on vahvistaa yhteistyötä patenttien alalla Euroopassa. EPO: n keskitetyn patenttien myöntämismenettelyn avulla keksijät voivat saada korkealaatuista patenttisuojaa jopa 44 maassa, kattamalla noin 700 miljoonan ihmisen markkinat. EPO on myös maailman johtava viranomainen patenttitiedoissa ja patenttien etsinnässä.

Tietoja Kansainvälisestä energiajärjestöstä
- Kansainvälinen energiavirasto (IEA) on globaalin energia-alan vuoropuhelun ydin, joka tarjoaa arvovaltaista analyysiä, tietoja, poliittisia suosituksia ja reaalimaailman ratkaisuja auttaakseen maita luomaan turvallista ja kestävää energiaa kaikille. IEA: n lähestymistapa on kaikki polttoaineet ja kaikki tekniikat, ja se kannattaa politiikkaa, joka parantaa energian luotettavuutta, kohtuuhintaisuutta ja kestävyyttä. IEA tukee puhtaan energian siirtymistä kaikkialla maailmassa auttaakseen saavuttamaan globaalit kestävyystavoitteet.

Tiedotusvälineet ottavat yhteyttä Euroopan patenttivirastoon

Luis Berenguer Giménez

Viestinnän pääjohtaja / tiedottaja

Tel .: + 49 89 2399 1203
[sähköposti suojattu]

 

 

Jaa tämä artikkeli: