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    储能锂离子电池将引领电化学储能技术

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    •   慕尼黑工业大学(TUM)的一项新研究显示,近年来电化学储能技术的专利申请数量急剧上升,其中大部分是基于锂的技术。

        这份报告《监测电化学储能技术的创新:一种基于专利的方法》供应了一种差异化分析,分析了在化石燃料能源的出口中什么储能技术是可行的。它还对美国和欧洲的电池储能发展进行了清醒的评估,指出西方公司“在经济上落后,因为亚洲公司申请的专利数量大大新增。

        报告指出,由于风能和太阳能本身就是间歇性能源,假如未来使用可再生能源生产大量电力,就必须在生产期储存多余的能量以补偿波动。

        现在,一些不同的电化学技术正在竞争,以满足这些日益上升的需求。

        报告称了解什么技术是更密集的开发活动的主题,并将在不久的将来进入市场,有关能源领域的所有利益相关者来说都具有重要的战略意义,无论是来自工业、政治领域还是科学领域。

        由于公司不轻易透露其研发活动,TUM的研究人员分析了1991年至2011年间全球范围内与电化学储能相关的专利申请,作为电池储能大型跨学科项目的一部分。

        研究显示,从2006年到2011年,每年新的专利族,即类似或等同发明的专利申请和专利群,包括不同国家的申请上升了110%。2006年,提交的知识产权申请约为2800项发展。在2011年,这个数字已经新增到5900份申请。

        TUM管理学院战略与组织主席的物理学家和经济学家SimonC.Müller说:“鉴于这些投资,我们可以认为新的电化学储能技术将在不久的将来准备好进入市场,并将比现有产品更具成本效益。”

        研究人员发现,到目前为止,大部分的专利申请都是由锂离子电池的开发者提出的:2011年,新的专利族有4900个。事实上,该领域的申请数量曲线在经历了2007年的单次下降后,自2008年以来一直呈现出陡峭的上升趋势。在此之前,多家供应商因安全问题不得不收回产品。

        Müller说:“显然,对锂离子电池无法做到足够安全的担忧已经消失了。此外,新的专利申请被新的专利家族引用的次数比其他技术更多——这是一个质量的标志,说明它们对技术的持续发展起到了一定的用途。”

        在专利申请数量方面,排在第二位的是蓄电池,2011年只有约580个新专利族。研究人员还注意到,最近氧化还原流电池的专利数量明显新增,尽管水平不高,但其中的储能化学化合物是以液体形式使用的。从2009年到2011年,申请数量新增了一倍多,从90项新增到200项。碱性电池的新专利家族数量略微下降至240个,而钠硫技术始终扮演着边缘角色,只有20项申请。

        Müller补充道:“锂电领域非常有活力,我们很快就会达到一个可以看到自我倍增效应的点。只要技术经济数据足够好,研发活动就会吸引更多投资,从而出现更强的领先优势。”

        锂离子电池也用于电动汽车的事实只会促进这一发展,因为电池在能源领域和汽车行业都会有需求。

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