储电能力的提升在向清洁能源技术的转型中起着关键作用。欧洲专利局和国际能源署2020年9月22日发表的一项联合研究显示，2005年至2018年，全球电池和其他电力存储技术的专利申请平均年增长14%，比所有技术领域的总平均增长速度快四倍。
这份“电池和电力存储的创新——基于专利数据的全球分析”的报告显示，电池占电能存储领域所有专利活动的近90%，其创新增长主要是由消费类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。特别是电动汽车，它正在促进新型锂离子化学技术的发展，主要创新在于提高功率输出、电池耐久性、充放电速度和可回收性。此外，将更多的可再生能源(如风能和太阳能)整合到电力网络中的需求，也推动了技术进步。
该研究还显示，日本和韩国在全球电池技术方面处于强势的领先地位。同时，随着行业日益成熟、技术进步和大规模生产，近年来电池价格大幅下降。自2010年以来，用于电动汽车的锂离子电池价格下跌了近90%，用于固定应用(包括电网管理)的锂离子电池价格同期下跌了约三分之二。
开发更好、更便宜的电力存储是未来的一大挑战：根据国际能源署的可持续发展设想，为了实现全球气候和可持续能源目标，到2040年，全球将需要近10万兆瓦时的电池和其他形式的能源储存，这是目前市场规模的50倍。
从减缓气候变化的角度来看，电力存储技术对于满足电动交通的需求以及实现向可再生能源的转变是至关重要的。电力存储创新的快速和持续增长表明，发明人和企业正在应对能源转型的挑战。专利数据显示，虽然亚洲在这一战略产业中具有强大的领先优势，但美国和欧洲可以依靠丰富的创新生态系统，包括大量中小企业和研究机构，来维持他们在下一代电池技术中的竞争优势。
国际能源署的预测表明，未来几十年，能源储备的需要将呈指数级增长，才能满足缓解国际气候变化和能源可持续的目标。为了实现这种增长，加速创新至关重要。结合国际能源署和欧洲专利局的优势，这份联合报告揭示了当今的创新趋势，帮助政府和企业为能源事业做出正确决策。
能源储备技术快速增长
该报告介绍了2000年至2018年电力存储创新的主要趋势，报告以国际专利家族数据进行衡量，每个国际专利家族代表一项高价值发明，其专利申请已在全球两个或更多国家地区的专利管理部门提交。由于专利申请往往在产品上市前数月甚至数年提出，所以它们通常被视为未来技术趋势的早期信号。
自2000年以来，全球各地的企业已经在电力存储领域提交的专利申请超过65000个专利家族，并且每年的专利家族数量急剧增加，从2005年的1500个左右增加到2018年的7000多个。自2005年以来，专利家族年均增长速度为14%，远远超过了同期所有技术领域汇总的年均增长速度(3.5%)。
2000年至2018年，电池发明占储能专利的90%，远远超过电气(9%)、热能(5%)和机械(3%)等储能技术。此外，电池是近年来唯一保持呈现强劲上升趋势的领域，并在2018年达到新高，这凸显了其在电力存储创新领域的主导地位。
报告发现，自2005年以来，在便携式电子产品和电动汽车领域占据主导地位的锂离子技术推动了大部分的电池创新。2018年，锂离子电池的创新占电池相关专利活动的45%，相比之下，基于其他化学物质的电池仅占7%。
2011年，电动汽车取代消费电子成为锂电池相关发明的最大增长动力。电动汽车电池组的改进对包括电网管理在内的固定应用产生了积极的溢出效应。
此外，该报告数据显示电池制造和电池相关工程开发的专利活动在过去十年中增长了三倍。这两个领域合计占2018年所有电池相关专利活动的近一半(47%)，这表明了该行业的成熟和发展高效量产能力的战略重要性。
此外，其他存储技术，如超级电容器和氧化还原流电池，也在迅速出现。这些技术有望解决锂离子电池存在的一些缺点。
亚洲公司处于领先地位
该研究显示，亚洲企业在全球电池技术竞赛中明显领先，主要表现为日本和韩国企业的领先地位。在全球电池专利申请前10名中，亚洲公司占9名。在前25名中，亚洲公司占三分之二，前25名还包括6家欧洲公司和2家美国公司。2000年至2018年，排名前五的申请人（三星、松下、LG、丰田和博世）的专利家族占所有专利家族的四分之一以上。
虽然电池技术的创新仍主要集中在少数知名大企业，但在美国和欧洲，规模较小的公司、大学和公共研究机构也发挥了重要作用。在美国企业中，中小企业占34.4%，大学/研究机构占13.8%。在欧洲，该比例分别为15.9%及12.7%。相比之下，日本的中小企业、大学/研究机构的比例仅为3.4%、3.5%，以及韩国的4.6%和9.0%。
来源：欧专局官网，https://www.epo.org/news-events/news/2020/20200922.html