Estudo EPO-IEA: rápido aumento na inovação de baterias desempenhando um papel fundamental na transição para energia limpa

• As invenções de armazenamento de eletricidade mostram um crescimento anual de 14% na última década, conclui um estudo conjunto do European Patent Office (EPO) e da International Energy Agency (IEA)

• A quantidade de baterias e outras fontes de armazenamento de energia precisam crescer cinquenta vezes até 2040 para colocar o mundo no caminho para o clima e as metas de energia sustentável

• Veículos elétricos agora são os principais impulsionadores da inovação de baterias

• Os avanços nas baterias recarregáveis ​​de íon de lítio são o foco da maioria das novas invenções

• Os países asiáticos têm forte liderança na corrida global de tecnologia de baterias

• É necessária uma inovação acelerada para impulsionar a transição da Europa para as energias limpas, a fim de cumprir o objetivo do Acordo Verde Europeu

 Melhorar a capacidade de armazenar eletricidade está desempenhando um papel fundamental na transição para tecnologias de energia limpa. Entre 2005 e 2018, a atividade de patenteamento de baterias e outras tecnologias de armazenamento de eletricidade cresceu em um taxa média anual de 14% em todo o mundo, quatro vezes mais rápida do que a média de todos os campos de tecnologia, de acordo com um estudo conjunto publicado hoje pelo European Patent Office (EPO) e a Agência Internacional de Energia (IEA).

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O relatório, Inovação em baterias e armazenamento de eletricidade - uma análise global baseada em dados de patentes, mostra que as baterias respondem por quase 90% de toda a atividade de patenteamento na área de armazenamento de eletricidade, e que o aumento da inovação é impulsionado principalmente pelos avanços nas baterias recarregáveis ​​de íon-lítio usadas em dispositivos eletrônicos de consumo e carros elétricos. A mobilidade elétrica, em particular, está promovendo o desenvolvimento de novos íon lítio produtos químicos destinados a melhorar a produção de energia, durabilidade, velocidade de carga / descarga e reciclabilidade. O progresso tecnológico também está sendo alimentado pela necessidade para integrar grandes quantidades de energia renovável, como a energia eólica e solar, nas redes de eletricidade.

O estudo também mostra que o Japão e a Coreia do Sul estabeleceram uma forte liderança em tecnologia de baterias globalmente, e que o progresso técnico e a produção em massa em uma indústria cada vez mais madura levaram a uma queda significativa nos preços das baterias nos últimos anos - de quase 90% desde 2010 no caso das baterias de íon-lítio para veículos elétricos, e em cerca de dois terços no mesmo período para aplicações estacionárias, incluindo gestão da rede elétrica.

Desenvolver armazenamento de eletricidade melhor e mais barato é um grande desafio para o futuro: De acordo com o Cenário de Desenvolvimento Sustentável da IEA, para que o mundo cumpra as metas de clima e energia sustentável, cerca de 10 gigawatts-hora de baterias e outras formas de armazenamento de energia serão necessários em todo o mundo até 000 - 2040 vezes o tamanho do mercado atual. São necessárias soluções eficazes de armazenamento para impulsionar a transição da Europa para as energias limpas, a fim de cumprir o objetivo do Acordo Verde europeu: tornar o continente neutro em termos de clima até 50.

"A tecnologia de armazenamento de eletricidade é crítica quando se trata de atender à demanda por mobilidade elétrica e alcançar a mudança para a energia renovável necessária se quisermos mitigar as mudanças climáticas ”, disse Presidente do EPO, António Campinos. “O aumento rápido e sustentado da inovação no armazenamento de eletricidade mostra que inventores e empresas estão enfrentando o desafio da transição energética. Os dados de patentes revelam que, embora a Ásia tenha uma forte liderança nesta indústria estratégica, os EUA e a Europa podem contar com um rico ecossistema de inovação, incluindo um grande número de PMEs e instituições de pesquisa, para ajudá-los a permanecer na corrida pela próxima geração de baterias. ”

"As projeções da IEA deixam claro que o armazenamento de energia precisará crescer exponencialmente nas próximas décadas para permitir que o mundo atenda às metas internacionais de clima e energia sustentável. A inovação acelerada será essencial para alcançar esse crescimento ”, disse o Diretor Executivo da IEA, Fatih Birol. “Ao combinar os pontos fortes complementares da IEA e do EPO, este relatório lança uma nova luz sobre as tendências de inovação de hoje para ajudar governos e empresas a tomar decisões inteligentes para nosso futuro energético.”

Aumento de veículos elétricos impulsionando a inovação de íons de lítio

O relatório, que apresenta as principais tendências em inovação de armazenamento de eletricidade entre 2000 e 2018, medidas em termos de famílias de patentes internacionais, conclui que íon-lítio (A tecnologia de íon-lítio, dominante em eletrônicos portáteis e veículos elétricos, alimentou a maior parte da inovação da bateria desde 2005. Em 2018, os avanços nas células de íon-lítio foram responsáveis ​​por 45% da atividade de patenteamento relacionada a células de bateria, em comparação com apenas 7 % para células com base em outros produtos químicos.

Em 2011, os veículos elétricos ultrapassaram os eletrônicos de consumo como o maior impulsionador de crescimento para baterias de íon-lítio (Veja o gráfico: Número de IPFs relacionados a aplicativos para baterias). Essa tendência destaca o trabalho contínuo da indústria automobilística para descarbonizar e desenvolver tecnologias alternativas de energia limpa. Garantir que as baterias dos veículos elétricos sejam eficazes e fiáveis ​​é crucial para encorajar a sua aceitação pelos consumidores após 2020, após o que se aplicarão aos veículos movidos a combustíveis fósseis metas de emissões mais rigorosas a nível da UE.

A participação de invenções de países europeus é relativamente modesta em todos os campos de tecnologias de íon-lítio, mas é duas vezes mais alta em campos emergentes em comparação com os mais estabelecidos, por exemplo, gerando 11% das invenções em fosfato de lítio e ferro (LFP) Óxido de lítio-níquel-cobalto-alumínio (NCA), que são vistos como alternativas promissoras para as químicas atuais de íons de lítio.

As melhorias nas baterias para carros elétricos também produziram efeitos colaterais positivos em aplicações estacionárias, incluindo o gerenciamento da rede elétrica.

O relatório também mostra que a atividade de patenteamento na fabricação de células de bateria e desenvolvimentos de engenharia relacionados a células triplicou na última década. Esses dois campos juntos representaram quase metade (47%) de toda a atividade de patenteamento relacionada a células de bateria em 2018, uma indicação clara da maturidade da indústria e da importância estratégica de desenvolver uma produção em massa eficiente.

Além disso, outras tecnologias de armazenamento, como supercapacitores e baterias de fluxo redox, também estão surgindo rapidamente com o potencial de resolver alguns dos pontos fracos das baterias de íon-lítio.

Empresas asiáticas na liderança

O estudo mostra que Japão tem uma clara liderança na corrida global por tecnologia de bateria, com para 40.9% de participação de famílias de patentes internacionais em tecnologia de bateria em 2000-2018, seguida pela Coreia do Sul com 17.4%, Europa (15.4%), Estados Unidos (14.5%) e China (6.9%). As empresas asiáticas respondem por nove dos dez maiores requerentes globais de patentes relacionadas a baterias e por dois terços dos 25 maiores, que também incluem seis empresas da Europa e duas dos Estados Unidos. Os cinco principais candidatos (Samsung, Panasonic, LG, Toyota e Bosch) juntos geraram mais de um quarto de todos os IPFs entre 2000 e 2018. Na Europa, a inovação em armazenamento de eletricidade é dominada pela Alemanha, que sozinha responde por mais da metade das famílias de patentes internacionais em tecnologias de baterias originárias da Europa (Veja o gráfico: Origens geográficas de IPFs europeus em tecnologia de bateria, 2000-2018).

Embora a inovação em tecnologia de baterias ainda esteja amplamente concentrada em um grupo limitado de empresas muito grandes, nos Estados Unidos e na Europa, empresas menores, universidades e organizações públicas de pesquisa também desempenham um papel significativo. Para os EUA, as PMEs respondem por 34.4% e as universidades / organizações de pesquisa por 13.8% dos IPFs protocolados. Para a Europa, os valores são de 15.9% e 12.7%, respectivamente, contrastando com o Japão (3.4% / 3.5%) e a República da Coreia (4.6% / 9.0%).

Mais informação

Leia o resumo executivo

Leia o estudo completo

Notas para o editor

Sobre famílias de patentes internacionais

A análise de patentes neste relatório é baseada no conceito de famílias internacionais de patentes (IPFs). Cada IPF representa uma invenção única e inclui pedidos de patentes registrados e publicados em pelo menos dois países ou registrados e publicados por um escritório regional de patentes, bem como pedidos de patentes internacionais publicados. IPFs representam invenções consideradas importantes o suficiente pelo inventor para buscar proteção internacional, e apenas uma porcentagem relativamente pequena de aplicativos realmente atinge esse limite. Este conceito pode, portanto, ser usado como uma base sólida para comparar atividades internacionais de inovação, pois reduz os vieses que podem surgir ao comparar pedidos de patentes em diferentes escritórios de patentes nacionais.

Sobre o EPO

Com quase 7 funcionários, o Instituto Europeu de Patentes (EPO) é uma das maiores instituições de serviço público da Europa. Com sede em Munique e escritórios em Berlim, Bruxelas, Haia e Viena, o EPO foi fundado com o objetivo de fortalecer a cooperação em patentes na Europa. Por meio do procedimento centralizado de concessão de patentes do EPO, os inventores podem obter proteção de patente de alta qualidade em até 44 países, cobrindo um mercado de cerca de 700 milhões de pessoas. O EPO também é a autoridade líder mundial em informações e pesquisa de patentes.

Sobre a Agência Internacional de Energia
A Agência Internacional de Energia (A IEA) está no centro do diálogo global sobre energia, fornecendo análises confiáveis, dados, recomendações de políticas e soluções do mundo real para ajudar os países a gerar energia segura e sustentável para todos. Adotando uma abordagem de todos os combustíveis e todas as tecnologias, a IEA defende políticas que aumentam a confiabilidade, acessibilidade e sustentabilidade da energia. A IEA está apoiando as transições de energia limpa em todo o mundo para ajudar a atingir as metas globais de sustentabilidade.

A mídia contata o Instituto Europeu de Patentes

Luis Berenguer Giménez

Diretor Principal de Comunicação / Porta-voz

Tel: + 49 89 2399 1203
[email protegido]

 

 

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