Η Κίνα κινδυνεύει να την προσπεράσουν στην παγκόσμια κούρσα των all-solid μπαταριών - Διαθέτει ένα από τα μεγαλύτερα ερευνητικά pipelines και χαρτοφυλάκια πατεντών στον τομέα (CarNewsChina.com)
Μια νέα κινεζική ανάλυση βιομηχανίας και πολιτικής περιγράφει τις ολοστερεές μπαταρίες (all-solid-state) ως μια στρατηγική τεχνολογία που εισέρχεται σε κρίσιμη φάση εκβιομηχάνισης, ενώ προειδοποιεί ότι οι ΗΠΑ, η Ευρώπη, η Ιαπωνία και η Νότια Κορέα επιταχύνουν την πολιτική υποστήριξη, τον βιομηχανικό συντονισμό και την ανάπτυξη πατεντών.
Η Κίνα αντιστοιχεί περίπου στο 35% της παγκόσμιας αγοράς πατεντών στερεάς κατάστασης μπαταριών, καθιστώντας την τη μεγαλύτερη σε αυτόν τον τομέα. Οι κινεζικές πατέντες που σχετίζονται με ηλεκτρολύτες αντιστοιχούν περίπου στο 39% των παγκόσμιων καταθέσεων, το υψηλότερο ποσοστό μεταξύ όλων των χωρών.
Ωστόσο, η Ιαπωνία παραμένει η μεγαλύτερη πηγή τεχνολογίας, αντιστοιχώντας περίπου στο 37% των παγκόσμιων καταθέσεων πατεντών, σε σύγκριση με περίπου 30% από την Κίνα.
Η ερευνητική παραγωγή φτάνει σε παγκόσμιο υψηλό
Ο ετήσιος όγκος κινεζικών δημοσιεύσεων έρευνας για στερεάς κατάστασης μπαταρίες αυξήθηκε από 21 το 2015 σε 562 το 2023, καταλαμβάνοντας την πρώτη θέση παγκοσμίως.
Βασικά ιδρύματα, συμπεριλαμβανομένης της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, του Ινστιτούτου Μεταλλικών Ερευνών υπό την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών και του Πανεπιστημίου Tsinghua, αναφέρθηκαν για προόδους στη μηχανική διεπιφάνειας στερεού-στερεού, ένα βασικό τεχνικό εμπόδιο στην εμπορευματοποίηση.
Οι πατέντες στερεάς κατάστασης μπαταριών παγκοσμίως έφτασαν τις 16.429 έως τον Νοέμβριο του 2025, καλύπτοντας 6.321 μοναδικές οικογένειες πατεντών.
Η Κίνα και η Ιαπωνία ηγούνται στις συνολικές αιτήσεις πατεντών με 3.341 και 3.225 αντίστοιχα, ακολουθούμενες από τις Ηνωμένες Πολιτείες με 2.355 και τη Νότια Κορέα με 1.544.
Η συγκέντρωση πατεντών στις εταιρείες παραμένει άνιση
Παρά τη μεγάλης κλίμακας δραστηριότητα της Κίνας, η έκθεση σημειώνει ένα χάσμα στη συγκέντρωση πατεντών υψηλού επιπέδου.
Μεταξύ των 30 κορυφαίων ιδρυμάτων στον κόσμο στις πατέντες στερεάς κατάστασης μπαταριών και ηλεκτρολυτών, οι ιαπωνικές εταιρείες καταλαμβάνουν 17 θέσεις, οι κινεζικές εταιρείες 7, οι νοτιοκορεατικές 5 και οι ευρωπαϊκές εταιρείες 1. Τα 10 κορυφαία ιδρύματα είναι εξ ολοκλήρου ιαπωνικά ή νοτιοκορεατικά.
Η Toyota αναφέρεται ως ο μεγαλύτερος εταιρικός κάτοχος πατεντών στον τομέα, αντιστοιχώντας περίπου στο 40% των παγκόσμιων πατεντών στερεάς κατάστασης μπαταριών.
Κινεζικές εταιρείες, συμπεριλαμβανομένων των CATL, BYD και SVOLT, συγκαταλέγονται μεταξύ των κορυφαίων πρόσφατων αιτούντων πατεντών, με κινεζικές οντότητες να καταθέτουν περισσότερες από 500 αιτήσεις το 2023.
CATL, Ganfeng και Gotion προχωρούν σε πιλοτική παραγωγή
Η έκθεση αναφέρει ότι η βιομηχανία μεταβαίνει από την ανάπτυξη πιλοτικής κλίμακας προς περιορισμένη παραγωγή μικρών παρτίδων, με την αρχική παραγωγή να αναμένεται γύρω στο 2027 και ευρύτερη εμπορευματοποίηση να στοχεύεται για το 2030.
Πρόσφατες εταιρικές γνωστοποιήσεις και ερευνητικές ανακαλύψεις υπογραμμίζουν τον επιταχυνόμενο ρυθμό ανάπτυξης.
Κινέζοι ερευνητές παρουσίασαν πρόσφατα ένα πρωτότυπο στερεάς κατάστασης μπαταρίας 451,5 Wh/kg με ισχυριζόμενη δυνατότητα φόρτισης τριών λεπτών.
Ξεχωριστά, η Ganfeng Lithium με υποστήριξη της Changan ανέφερε μια στερεάς κατάστασης μπαταρία που πέτυχε 1.100 κύκλους με ενεργειακή πυκνότητα 400 Wh/kg, ενώ στοχεύει σε 500 Wh/kg για μελλοντικές παραγωγικές εφαρμογές.
Η CATL έχει επίσης αποκαλύψει δραστηριότητα πατεντών σε ενώσεις λιθίου που περιέχουν φθόριο και συστήματα ηλεκτρολυτών θειούχου για βελτίωση της ταχείας φόρτισης και της θερμικής σταθερότητας.
Η Gotion High-tech έχει ολοκληρώσει τον σχεδιασμό μιας γραμμής παραγωγής 2 GWh για ολοστερεές μπαταρίες, ενώ μια πιλοτική γραμμή 0,2 GWh είναι ήδη σε λειτουργία με δοκιμές σε οχήματα.
Επέκταση εφαρμογών πέρα από τα ηλεκτρικά οχήματα
Ενώ τα ηλεκτρικά οχήματα παραμένουν η μεγαλύτερη περιοχή εφαρμογής, η έκθεση αναφέρει ότι η ανάπτυξη στερεάς κατάστασης μπαταριών επεκτείνεται ολοένα περισσότερο σε ανθρωποειδή ρομπότ, ηλεκτρικά οχήματα κάθετης απογείωσης και προσγείωσης, καταναλωτικά ηλεκτρονικά και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας.
Αυτές οι εφαρμογές περιγράφονται ως αναδυόμενες περιοχές ζήτησης για συστήματα μπαταριών υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, αν και δεν δόθηκε χρονοδιάγραμμα ανάπτυξης.
Η αγορά μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων (EVs) της Κίνας παραμένει ιδιαίτερα συγκεντρωμένη σε μικρό αριθμό μεγάλων προμηθευτών.
Η CATL ηγήθηκε των εγκαταστάσεων με 29,06 GWh και μερίδιο αγοράς 47,2%, ακολουθούμενη από την BYD με 10,49 GWh και μερίδιο 17,1%. Η Gotion High-tech κατέλαβε την τρίτη θέση με 4,05 GWh και μερίδιο 6,6%, σύμφωνα με το China EV DataTracker.
Τεχνικές διαδρομές και δομικές προκλήσεις παραμένουν
Η ανάπτυξη στερεάς κατάστασης μπαταριών συνεχίζεται μέσω τριών κύριων οδών ηλεκτρολυτών: συστήματα θειούχων, οξειδίων και πολυμερών.
Η έκθεση αναφέρει ότι δεν έχει εμφανιστεί μία κυρίαρχη τεχνική διαδρομή, με κάθε προσέγγιση να παρουσιάζει συμβιβασμούς σε αγωγιμότητα, σταθερότητα, κόστος και κατασκευασιμότητα.
Βασικές ανεπίλυτες προκλήσεις περιλαμβάνουν τον σχηματισμό δενδριτών λιθίου, τους μηχανισμούς μεταφοράς ιόντων, τη μηχανική διεπιφάνειας στερεού-στερεού και τους μηχανισμούς αστοχίας μπαταριών.
Η έκθεση επίσης επισημαίνει κενά στην ανάπτυξη διεθνών πατεντών, σημειώνοντας ότι οι κινεζικές εταιρείες καταθέτουν λιγότερες διεθνείς αιτήσεις πατεντών από τους Ιάπωνες και Νοτιοκορεάτες ανταγωνιστές τους, οι οποίοι διατηρούν ευρύτερη κάλυψη πατεντών στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη, τη Νοτιοανατολική Ασία και την Ινδία.
Το πρώτο εθνικό κινεζικό πρότυπο για στερεάς κατάστασης μπαταρίες, με τίτλο «Όροι και Ταξινόμηση», βρίσκεται επί του παρόντος σε δημόσια διαβούλευση. Το σχέδιο προτείνει ταξινόμηση σε υγρές, υβριδικές στερεά-υγρές και στερεάς κατάστασης κατηγορίες.
www.worldenergynews.gr
