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

14

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.