Anslut dig till vårt nätverk!

Elektricitet till sammankoppling

EPO-IEA-studie: Snabb ökning av batteriinnovation spelar en nyckelroll i övergången till ren energi

DELA MED SIG:

publicerade

on

Vi använder din registrering för att tillhandahålla innehåll på ett sätt du har samtyckt till och för att förbättra vår förståelse av dig. Du kan när som helst avsluta prenumerationen.

  • Uppfinningar av elektricitetslagring visar en årlig tillväxt på 14% under det senaste decenniet, konstaterar gemensam studie av Europeiska patentverket (EPO) och International Energy Agency (IEA)

  • Mängden batterier och annan energilagring behöver växa femfaldigt fram till 2040 för att sätta världen på rätt spår för klimat och hållbara energimål

  • Elbilar är nu de främsta drivkrafterna för batteriinnovation

  • Framstegen inom uppladdningsbara litiumjonbatterier fokuserar på de flesta nya uppfinningar

  • Asiatiska länder har en stark ledning i det globala batteriteknikloppet

  • Accelererad innovation behövs för att driva fram Europas övergång till ren energi för att uppfylla målet för den europeiska gröna affären

 Att förbättra kapaciteten att lagra el spelar en nyckelroll i övergången till ren energiteknik. Mellan 2005 och 2018 växte patentverksamheten inom batterier och annan teknik för lagring av elektricitet genomsnittlig årlig andel på 14% över hela världen, fyra gånger snabbare än genomsnittet för alla teknikområden, enligt en gemensam studie som publicerades idag av Europeiska patentverket (EPO) och Internationella energibyrån (IEA).

Annons

Rapporten, Innovation inom batterier och ellagring - en global analys baserad på patentdata, visar att batterier står för nästan 90% av all patenteringsaktivitet inom området för lagring av elektricitet, och det ökningen av innovation drivs främst av framstegen inom uppladdningsbara litiumjonbatterier som används i elektroniska konsumentanordningar och elbilar. I synnerhet elrörlighet främjar utvecklingen av nya litiumjon kemi som syftar till att förbättra effekt, hållbarhet, laddnings / urladdningshastighet och återvinningsbarhet. Tekniska framsteg drivs också av behovet att integrera större mängder förnybar energi såsom vind- och solenergi i elnät.

Studien visar också att Japan och Sydkorea har etablerat en stark ledning inom batteriteknik globalt, och att teknisk utveckling och massproduktion i en allt mer mogen industri har lett till ett betydande prisfall på batterier de senaste åren - med nästan 90% sedan 2010 när det gäller Li-ion-batterier för elfordon, och med ungefär två tredjedelar under samma period för stationära applikationer, inklusive elnäthantering.

Att utveckla bättre och billigare ellagring är en stor utmaning för framtiden: Enligt IEA: s scenario för hållbar utveckling, för att världen ska kunna uppfylla klimat- och hållbarhetsmål, nära 10 000 gigawattimmar batterier och andra former av energilagring kommer att krävas över hela världen fram till 2040 - 50 gånger så stor som den nuvarande marknaden. Effektiva lagringslösningar behövs för att driva fram Europas övergång till ren energi för att uppfylla målet med den europeiska gröna affären: att göra kontinenten klimatneutral fram till 2050.

"Ellagringstekniken är avgörande när det gäller att tillgodose efterfrågan på elmobilitet och uppnå den förändring mot förnybar energi som behövs för att mildra klimatförändringarna, säger EPO: s ordförande António Campinos. ”Den snabba och ihållande ökningen av innovation inom ellagring visar att uppfinnare och företag tar itu med utmaningen med energiövergången. Patentuppgifterna avslöjar att även om Asien har en stark ledning inom denna strategiska industri kan USA och Europa räkna med ett rikt innovationsekosystem, inklusive ett stort antal små och medelstora företag och forskningsinstitutioner för att hjälpa dem att hålla sig i loppet för nästa generation batterier. ”

"IEA-prognoser gör det klart att energilagring kommer att behöva växa exponentiellt under de kommande decennierna för att göra det möjligt för världen att nå internationella klimat- och hållbara energimål. Accelererad innovation kommer att vara avgörande för att uppnå den tillväxten, säger IEA: s verkställande direktör Fatih Birol. "Genom att kombinera IEA: s och EPO: s kompletterande styrkor belyser denna rapport nytt ljus över dagens innovationstrender för att hjälpa regeringar och företag att fatta smarta beslut för vår energiframtid."

Elektriska fordon ökar Li-ion-innovation

Rapporten, som presenterar de viktigaste trenderna inom innovation inom lagring av el mellan 2000 och 2018, mätt i termer av internationella patentfamiljer, visar att litiumjon (Li-jon) -teknologi, som är dominerande inom bärbar elektronik och elfordon, har drivit det mesta av batteriinnovationen sedan 2005. År 2018 svarade framstegen inom Li-ion-celler för 45% av patenteringsaktiviteten relaterad till battericeller jämfört med bara % för celler baserade på andra kemier.

Under 2011 gick elbilar förbi konsumentelektronik som den största tillväxtfaktorn för Li-ion-batterirelaterade (Se diagram: Antal IPF: er relaterade till applikationer för batteripaket). Denna trend belyser bilindustrins pågående arbete för att avkolonnera och utveckla alternativa tekniker för ren energi. Att säkerställa att batterier i elfordon är effektiva och tillförlitliga är avgörande för att uppmuntra konsumenternas användning efter 2020, varefter strängare EU-omfattande utsläppsmål kommer att gälla för fossila bränslefordon.

Andelen uppfinningar från europeiska länder är relativt blygsam inom alla områden av Li-jonteknik, men den är dubbelt så hög i framväxande fält jämfört med mer etablerade, till exempel genererar 11% av uppfinningarna i både litiumjärnfosfat (LFP) och Litium nickel kobolt aluminiumoxid (NCA), som båda ses som lovande alternativ till nuvarande Li-jon kemier.

Förbättringar av batteripaket för elbilar har också gett positiva spill-over-effekter på stationära applikationer, inklusive elnäthantering.

Rapporten visar också att patentaktivitet inom tillverkning av battericeller och cellrelaterad teknisk utveckling har vuxit tre gånger under det senaste decenniet. Dessa två fält stod tillsammans för nästan hälften (47%) av all patenteringsaktivitet relaterad till battericeller 2018, en tydlig indikation på mognaden i branschen och den strategiska betydelsen av att utveckla effektiv massproduktion.

Dessutom kommer andra lagringsteknologier, såsom superkapacitorer och redoxflödesbatterier, snabbt fram med potential att ta itu med några av svagheterna hos Li-ion-batterier.

Asiatiska företag i spetsen

Studien visar att Japan har en tydlig ledning i den globala loppet för batteriteknik, med en 40.9% andel internationella patentfamiljer inom batteriteknik 2000-2018, följt av Sydkorea med 17.4% andel, Europa (15.4%), USA (14.5%) och Kina (6.9%). Asiatiska företag står för nio av de tio bästa globala sökandena för patent relaterade till batterier och för två tredjedelar av de 25 bästa, vilket också inkluderar sex företag från Europa och två från USA. De fem bästa sökande (Samsung, Panasonic, LG, Toyota och Bosch) genererade tillsammans över en fjärdedel av alla IPF mellan 2000 och 2018. I Europa domineras innovation inom ellagring av Tyskland, som ensam står för mer än hälften av internationella patentfamiljer inom batteriteknik med ursprung i Europa. (Se graf: Geografiska ursprung för europeiska IPF: er inom batteriteknik, 2000-2018).

Medan innovation inom batteriteknik fortfarande till stor del är koncentrerad till en begränsad grupp av mycket stora företag, i USA och Europa, spelar även mindre företag, universitet och offentliga forskningsorganisationer en viktig roll. För USA står 34.4% för små och medelstora företag och 13.8% av de arkiverade IPF: erna är universitet / forskningsorganisationer. För Europa är siffrorna 15.9% respektive 12.7%, kontrasterande med Japan (3.4% / 3.5%) och Republiken Korea (4.6% / 9.0%).

Mer information

Läs sammanfattningen

Läs hela studien

Anteckningar till redaktören

Om internationella patentfamiljer

Patentanalysen i denna rapport bygger på konceptet för internationella patentfamiljer (IPF). Varje IPF representerar en unik uppfinning och inkluderar patentansökningar som lämnas in och publiceras i minst två länder eller lämnas in och publiceras av ett regionalt patentkontor samt publicerade internationella patentansökningar. IPF: er representerar uppfinningar som uppfinnaren anser vara tillräckligt viktiga för att söka skydd internationellt, och endast en relativt liten andel av ansökningarna uppfyller faktiskt denna tröskel. Detta koncept kan därför användas som en sund grund för att jämföra internationella innovationsaktiviteter, eftersom det minskar de fördomar som kan uppstå när man jämför patentansökningar mellan olika nationella patentkontor.

Om EPO

Med nästan 7 000 anställda, Europeiska patentverket (EPO) är en av de största public service-institutionerna i Europa. Huvudkontoret i München med kontor i Berlin, Bryssel, Haag och Wien grundades EPO för att stärka samarbetet kring patent i Europa. Genom EPO: s centraliserade patenttilldelningsförfarande kan uppfinnare få patentskydd av hög kvalitet i upp till 44 länder, som täcker en marknad med cirka 700 miljoner människor. EPO är också världens ledande myndighet inom patentinformation och patentsökning.

Om International Energy Agency
Smakämnen Internationella energibyrån (IEA) är kärnan i den globala dialogen om energi och tillhandahåller auktoritär analys, data, policyrekommendationer och verkliga lösningar för att hjälpa länder att skapa säker och hållbar energi för alla. IEA tar ett helt bränsle, allteknologiskt tillvägagångssätt och förespråkar politik som förbättrar tillförlitligheten, prisvärdheten och hållbarheten hos energi. IEA stöder övergångar av ren energi över hela världen för att hjälpa till att uppnå globala hållbarhetsmål.

Mediekontakter Europeiska patentverket

Luis Berenguer Giménez

Rektor Kommunikation / talesman

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

 

 

Dela den här artikeln:

EU Reporter publicerar artiklar från en mängd olika externa källor som uttrycker ett brett spektrum av synpunkter. De ståndpunkter som tas i dessa artiklar är inte nödvändigtvis EU Reporters.

Trend