歐專局與國際能源署公布與電池有關的專利的報告
更新時間：2020-12-01 15:37:18
來源：指南針
2020年9月22日，歐洲專利局（EPO）與國際能源署（IEA）聯(lián)合發(fā)布了一項名為《電池與電力存儲的創(chuàng)新——基于專利數(shù)據(jù)的全球分析》的研究報告。根據(jù)該報告，對于清潔能源技術的發(fā)展而言，提高電力存儲的能力是一件非常重要的事情。在2005年至2018年間，涉及電池和其他蓄電技術的全球專利活動的年平均增長率為14%，是所有技術領域平均水平的4倍。
上述報告顯示，與電池有關的專利活動占到電力存儲領域所有專利活動的近90%，這種創(chuàng)新的增長主要是由消費電子設備和電動汽車中所使用的可充電鋰離子電池的發(fā)展驅動的。電動力正在促進新型鋰離子化學試劑的開發(fā)，這種化學試劑旨在改善功率輸出、耐久性、充電或放電速度以及可回收性。將大量可再生能源（例如風能和太陽能）整合至電網(wǎng)中的需求也推動了技術的發(fā)展和進步。
報告還表明，日本和韓國在全球電池技術領域遙遙領先。此外，在日趨成熟的行業(yè)中，技術進步和批量生產已使得電池價格在近年來大幅下降。自2010年以來，電動汽車用鋰離子電池的價格下降了近90%，固定設備用鋰離子電池（包括電網(wǎng)管理）的價格同期下降了2/3左右。
開發(fā)出更好、更具成本效益的電力存儲裝置是未來的一項重大挑戰(zhàn)。根據(jù)IEA的《可持續(xù)發(fā)展方案》，要想實現(xiàn)氣候和可持續(xù)能源方面的發(fā)展目標，到2040年全球將需要近1萬吉瓦時（10000gigawatt-hours，是當前市場規(guī)模的50倍）的電池和其他形式的能源存儲裝置。
EPO局長安東尼奧?？财罩Z斯（AntónioCampinos）表示：“電力存儲技術對于滿足電動力的需求以及實現(xiàn)向可再生能源轉變（緩解氣候變化所必需的）而言至關重要。電力儲存創(chuàng)新快速且持續(xù)的增長表明，發(fā)明者和企業(yè)正在應對能源轉型的挑戰(zhàn)。專利數(shù)據(jù)顯示，盡管亞洲在這一行業(yè)中占據(jù)著領先的地位，但美國和歐洲可以憑借其豐富的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，包括大量中小型企業(yè)和研究機構，來在下一代電池的開發(fā)中脫穎而出?！?br />
IEA署長法蒂。比羅爾（FatihBirol）指出：“IEA的預測明確表明，能源儲存將需要在未來幾十年中成倍增長，以使全球能夠實現(xiàn)氣候和可持續(xù)能源方面的發(fā)展目標。而加速創(chuàng)新發(fā)展對于實現(xiàn)這一增長而言至關重要。通過結合IEA和EPO的互補優(yōu)勢，本報告進一步揭示了當今的創(chuàng)新趨勢，以幫助政府和企業(yè)為能源的未來作出明智的決策?！?br />
電力儲存創(chuàng)新獲得迅速發(fā)展
該報告以國際專利族（internationalpatentfamilies，IPF）的形式概述了2000年至2018年間電力儲存創(chuàng)新的主要趨勢。每個專利族都代表了一項高價值的發(fā)明，并包含了已在全球兩個或多個專利機構提交的專利申請。由于專利申請是在產品投放市場之前的幾個月甚至幾年內提交的，因此其通常被視為未來技術趨勢的早期指標。
自2000年以來，全球各地的企業(yè)在電力存儲領域已提交了超過6.5萬個IPF。IPF每年的數(shù)量都在急劇增加，從2005年的約1500個增加到2018年的7000多個。自2005年以來，IPF的年平均增長率為14%，這一增長大大超過了同期整個技術領域IPF的年平均增長率（3.5%）。
在2000年至2018年期間，電池發(fā)明專利占電力儲存專利的90%，遠遠超過了電（9%）、熱（5%）和機械（3%）這三種電力儲存形式的專利占比。此外，電池是近年來唯一保持強勁增長勢頭的領域，2018年達到了新高，凸顯了其在電力儲存創(chuàng)新領域的主導地位。
報告還表明，自2005年以來，在便攜式電子產品和電動汽車中占主導地位的鋰離子技術推動了電池創(chuàng)新的發(fā)展。2018年，與鋰離子電池技術有關的專利活動在電池專利活動中占45%，而與其他化學成分的電池有關的專利活動的占比則僅為7%。
2011年，電動汽車已超越了消費電子產品，成為鋰離子電池相關發(fā)明的最大增長動力。電動汽車用電池組的改進對固定設備用電池產生了積極的溢出效應（spill-overeffects）。
報告還顯示，在過去的10年中，電池制造以及與電池有關的工程技術開發(fā)領域的專利活動增長了3倍。2018年，這兩個領域的專利活動占所有與電池有關的專利活動的近一半（47%），這清楚地表明了該行業(yè)的成熟以及發(fā)展高效批量生產的重要性。
此外，包括超級電容器和氧化還原液流電池在內的其他存儲技術也正在如雨后春筍般出現(xiàn)，有望解決鋰離子電池的某些弱點。
亞洲公司處于領先地位
報告表明，亞洲的公司在全球電池技術競爭中遙遙領先，日本和韓國的公司位居前列。在全球與電池有關的專利申請者的前10名中，亞洲公司占了9家。亞洲公司在全球前25名（包括來自歐洲的6家公司以及來自美國的2家公司）中占了2/3。在2000年至2018年間，前5名申請者（三星、松下、LG、豐田和博世）所產生的IPF占所有IPF的1/4以上。
盡管電池技術的創(chuàng)新仍主要集中在少數(shù)大企業(yè)中，但在美國和歐洲，小企業(yè)、大學和公共研究機構也發(fā)揮著十分重要的作用。在美國，中小型企業(yè)所遞交的IPF占34.4%，大學或研究機構所提交的IPF占13.8%。在歐洲，這一數(shù)據(jù)分別為15.9%和12.7%。而在日本，這一數(shù)據(jù)分別為3.4%和3.5%。在韓國，這一數(shù)據(jù)分別為4.6%和9.0%。
