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EPO-IEA研究：电池创新的迅速崛起在清洁能源转型中起着关键作用

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发布时间

4年前

2020 年 9 月 22 日

欧盟记者通讯员

欧洲专利局（EPO）和国际能源署（IEA）的联合研究发现，储能发明在过去十年中每年增长14％
到2040年，电池和其他能源存储的需求将增长XNUMX倍，以使世界步入气候和可持续能源目标的轨道
电动汽车现在是电池创新的主要驱动力
可充电锂离子电池的进展是大多数新发明的重点
亚洲国家在全球电池技术竞赛中遥遥领先
为了实现欧洲绿色交易的目标，需要加快创新以推动欧洲的清洁能源转型

在向清洁能源技术的过渡中，提高储电能力发挥着关键作用。在2005年至2018年之间，电池和其他电力存储技术的专利活动以根据欧洲专利局（EPO）和欧洲专利局今天发布的一项联合研究，全球平均年增长率为14％，是所有技术领域平均水平的四倍。国际能源署（IEA）.

那个报告， 电池和蓄电创新–基于专利数据的全球分析, 表明电池在蓄电领域中占所有专利活动的近90％，并且创新的兴起主要是由消费电子设备和电动汽车中使用的可充电锂离子电池的发展推动的。特别是电动出行正在促进新的发展锂离子旨在改善功率输出，耐用性，充电/放电速度和可回收性的化学品。需求的推动也推动了技术进步将风能和太阳能等大量可再生能源整合到电网中。

该研究还表明，日本和韩国已在全球电池技术领域确立了强大的领先地位，并且在日趋成熟的行业中，技术进步和批量生产已导致电池价格近年大幅下降–自90年以来下降了近2010％就电动汽车用锂离子电池而言，同期为三分之二固定应用，包括电网管理。

发展更好，更便宜的电力存储是未来的主要挑战: 根据IEA的《可持续发展方案》，对于全世界要实现气候和可持续能源目标的国家，到10年，全球将需要近000吉瓦时的电池和其他形式的能量存储–是当前市场规模的2040倍。需要有效的存储解决方案来推动欧洲的清洁能源转型，以实现“欧洲绿色协议”的目标：到50年使非洲大陆成为气候中性国家。

“储电技术对于满足电动出行需求并实现向可再生能源的转变至关重要，这是我们要缓解气候变化所必需的，” EPO总裁AntónioCampinos。储能创新的快速持续增长表明，发明家和企业正在应对能源转型的挑战。专利数据表明，尽管亚洲在这一战略性行业中处于领先地位，但美国和欧洲可以依靠一个丰富的创新生态系统，包括大量的中小型企业和研究机构，以帮助他们继续争夺下一代电池。”

“IEA的预测清楚表明，在未来几十年中，储能将需要成倍增长，以使世界能够实现国际气候和可持续能源目标。加速创新对于实现这一增长至关重要。” IEA执行董事法提赫·比罗尔（Fatih Birol）说。 “通过结合IEA和EPO的互补优势，本报告为当今的创新趋势提供了新的亮点，以帮助政府和企业为我们的能源未来做出明智的决策。”

电动汽车的兴起推动锂离子电池创新

该报告以国际专利系列为依据，介绍了2000年至2018年间储能创新的主要趋势，发现锂离子自2005年以来，在便携式电子产品和电动汽车中占主导地位的锂离子技术推动了大多数电池创新。在2018年，锂离子电池的进步占与电池有关的专利活动的45％，而只有7％％基于其他化学的细胞。

2011年，电动汽车超越了消费电子产品，成为锂离子电池相关产品（见图表： 与电池组应用相关的IPF数量)。这一趋势突显了汽车行业正在进行的脱碳和开发替代性清洁能源技术的工作。确保电动汽车中的电池有效且可靠对于鼓励消费者在2020年后使用其电池至关重要，此后，更严格的欧盟范围的排放目标将应用于化石燃料汽车。

欧洲国家的发明份额在锂离子技术的所有领域中都相对较小，但与新兴领域相比，新兴领域的份额是后者的两倍，例如，磷酸铁锂（LFP）和磷酸铁锂领域的发明都占11％锂镍钴铝氧化物（NCA），都被认为是当前锂离子化学的有前途的替代品。

电动汽车电池组的改进也对包括电网管理在内的固定应用产生了积极的溢出效应。

该报告还显示，在过去的十年中，电池制造和与电池相关的工程技术开发的专利活动增长了三倍。在47年，这两个领域合计占所有与电池有关的专利活动的近一半（2018％），这清楚地表明了该行业的成熟以及发展高效批量生产的战略重要性。

此外，其他存储技术，例如超级电容器和氧化还原液流电池，也正在迅速出现，有望解决锂离子电池的某些弱点。

亚洲公司处于领先地位

研究表明日本在全球电池技术竞赛中拥有明显的领先优势，一个4在0.9-2000年间，国际专利系列在电池技术中的份额为2018％，其次是韩国（17.4％），欧洲（15.4％），美国（14.5％）和中国（6.9％）。在与电池有关的全球专利申请的前十名中，亚洲公司占九家，在前25名中占三分之二，其中还包括来自欧洲的六家公司和来自美国的两家公司。在2000年至2018年期间，前五名申请人（三星，松下，LG，丰田和博世）合计产生了所有IPF的四分之一以上。在欧洲，储能创新由德国主导，仅德国就占了源自欧洲的电池技术国际专利家族的一半以上（参见图： 2000-2018年欧洲IPF电池技术的地理起源).

尽管电池技术的创新仍主要集中在少数非常大的公司中，但在美国和欧洲，较小的公司，大学和公共研究组织也发挥着重要作用。在美国，申请的IPF中，中小企业占34.4％，大学/研究机构占13.8％。在欧洲，这一数字分别为15.9％和12.7％，而日本（3.4％/ 3.5％）和大韩民国（4.6％/ 9.0％）则相反。

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编者注

关于国际专利家族

本报告中的专利分析基于国际专利族（IPF）的概念。每个IPF代表一个独特的发明，并且包括在至少两个国家/地区提交和公开的专利，或者由地区专利局提交和公开的专利申请，以及公开的国际专利申请。 IPF代表发明人认为足够重要的发明，可以在国际上寻求保护，而实际上只有很少一部分的申请达到了这一阈值。因此，该概念可以用作比较国际创新活动的良好基础，因为它减少了在不同国家专利局之间比较专利申请时可能出现的偏见。

关于EPO

拥有近7名员工，欧洲专利局（EPO）是欧洲最大的公共服务机构之一。 EPO的总部位于慕尼黑，在柏林，布鲁塞尔，海牙和维也纳设有办事处，其成立旨在加强欧洲专利合作。通过EPO的集中专利授予程序，发明人能够在多达44个国家/地区中获得高质量的专利保护，覆盖约700亿人口的市场。 EPO还是专利信息和专利搜索方面的世界领先权威。

关于国际能源署
国际能源署 (IEA）是全球能源对话的核心，提供权威的分析，数据，政策建议和现实解决方案，以帮助各国为所有人带来安全和可持续的能源。 IEA采用全燃料，全技术的方法，倡导提高能源可靠性，可承受性和可持续性的政策。 IEA正在支持全世界的清洁能源转型，以帮助实现全球可持续发展目标。