Past na baterie v pevném stavu: Proč se patenty nerovnají vítězství

8

Čína věří, že vyhrává patentovou válku.
Ale asi se mýlí.

Oficiální varování naznačují, že navzdory tomu, že Peking drží obrovský podíl na výzkumu, riskuje, že zůstane pozadu v globálním závodě o polovodičové baterie. Strategický dokument to říká bez obalu: technologie naráží na zeď industrializace, zatímco USA, Evropa, Japonsko a Jižní Korea urychlují zavádění podpůrných sítí a patentových portfolií. Jedná se o závod, kde nejvíce vědeckých prací nezaručuje nejrychlejší auto.

Hra s čísly

Podívejte se na objemy.
Čína vlastní asi 35 % celosvětového patentu na solid-state baterie. Její podíl na patentech na elektrolyty je ve světě 39 %, což je nejvíce ze všech zemí. Výstupy výzkumných materiálů lámou rekordy: z 21 článků v roce 2015 na 562 do roku 2023. Instituce jako Čínská akademie věd a Univerzita Tsinghua oznamují důležité průlomy v inženýrství pevných rozhraní, což je hlavní překážka bránící komercializaci.

“Ještě se neobjevil jediný dominantní technický přístup.”

Pokud se však podíváte na kvalitu a nejen kvantitu, zůstává Japonsko hlavním hráčem určujícím pravidla hry. Představuje asi 37 % technologických aplikací oproti 30 % v Číně. Propast v koncentraci elitních řešení je obrovská.

Firemní koncentrace

Kdo vlastně drží karty?

Japonské společnosti dominují 30 nejvýznamnějším globálním institucím a zaujímají 17 míst. Čína má 7, Jižní Korea 5 a Evropa jen 1.
A co první desítka?
Zastupuje pouze japonské nebo jihokorejské společnosti.

Toyota je skutečná velryba v tomto rybníku, drží téměř 40 % všech patentů na polovodičové baterie na světě. Čínští giganti jako CATL, BYD a SVOLT postupují rychle. Jen v roce 2023 podali více než 500 patentů, ale tato čísla se ještě musí promítnout do elitního statusu. Je samotný objem dostatečný k překonání zakořeněné strukturální výhody konkurence?

Od pilotních projektů k produkci

Průmysl se mění.
Přesouváme se od pilotního vývoje k omezeným vydáním s malým objemem. Zahájení rané výroby se očekává v roce 2027. Masivní komerční využití? Pravděpodobně do roku 2030.

Čínské prototypy posouvají hranice možného. Na jedné z nedávných prezentací byla předvedena baterie s hustotou energie 451,5 Wh/kg a schopností nabití za tři minuty. Ganfeng Lithium, podporovaný Changan, oznámil, že buňka přežila 1100 cyklů při hustotě 400 Wh/kg, s cílem dosáhnout v budoucnu 500 Wh/kg pro hromadnou výrobu. CATL upravuje sloučeniny fluorovaného lithia za účelem zlepšení tepelné stability a Gotion High-Tech navrhl řadu 2 GWh, přičemž pilotní řada 0,2 GWh již prochází testováním vozidel.

Cílem je nejen dojezd, ale i spolehlivost.

Mimo auta

Hlavní aplikací samozřejmě zůstávají elektrická vozidla. Ale mapa použití se rozšiřuje: humanoidní roboti, letadla eVTOL, spotřební elektronika a systémy pro skladování energie. Přesná data nasazení zatím nejsou. Jedná se o nově vznikající poptávku, která čeká na energetické systémy s vysokou hustotou, které skutečně fungují.

Současná struktura trhu s elektrickými vozidly v Číně zůstává nepružná. CATL vede s instalovaným výkonem 29,0 GWh, což představuje 47,2 % trhu. Následuje BYD s 10,5 GWh (17,2 %) a třetí je Gotion s 4,0 GWh. Této krajině vládne více prodejců.

Tvrdá realita

Existují tři technické cesty: sulfidové, oxidové a polymerní systémy.
Nikdo z nich nevyhrál. Každý má kompromisy ve vodivosti, ceně, vyrobitelnosti nebo stabilitě.

Klíčové nevyřešené problémy zůstávají:
– Tvorba lithiových dendritů
– Mechanismy transportu iontů
– Režimy selhání baterie
– Mezery v inženýrství rozhraní

Zpráva identifikuje další kritickou chybu zabezpečení. Čínské společnosti podávají méně mezinárodních patentů než jejich japonské nebo jihokorejské protějšky. Zatímco čínské firmy dominují národním podáním, jejich přítomnost v zámoří zaostává v USA, Evropě a jihovýchodní Asii. Tohle je díra v brnění.

Od konce roku 2024 je první čínský národní standard pro tyto baterie, „Termíny a klasifikace“, ve veřejném připomínkování. Rozděluje kategorie na kapalné, hybridní a pevné skupenství.

Definice je uvedena. Cílová čára nebyla stanovena.