Theo một phân tích của Nikkei, Trung Quốc đang dẫn đầu trong cuộc đua phát triển các loại pin thay thế lithium-ion. Số lượng bằng sáng chế pin của Trung Quốc chiếm hơn một nửa tổng số bằng sáng chế toàn thế giới.

Một thống kê kiểm đếm bằng sáng chế của các quốc gia, liên quan đến những công nghệ pin sau lithium-ion trong 10 năm qua cho thấy Trung Quốc đang dẫn đầu, chiếm hơn một nửa số bằng sáng chế.

Tống kê đánh giá những bằng sáng chế cho pin natri-ion, có thể là ứng viên thay thế tiềm năng nhất trong cuộc đua cũng cho thấy, Trung Quốc đang áp đảo Nhật Bản và Mỹ. Các công ty Trung Quốc dự kiến ​​sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt loại pin này trong năm 2023.

Các tổ chức R&D Nhật Bản và Mỹ cũng đang gấp rút phát triển những giải pháp thay thế rẻ tiền cho loại pin hạn chế về tài nguyên, hướng tới mục đích then chốt khử carbon quốc gia nhưng đang tụt hậu so với Trung Quốc.

Nikkei đã yêu cầu Viện Nghiên cứu Chiến lược Toàn cầu của Mitsui & Co. sử dụng công cụ phân tích bằng sáng chế từ LexisNexis, dịch vụ thông tin sở hữu trí tuệ có trụ sở tại Mỹ. Hiện đang có 9 862 bằng sáng chế có hiệu lực tính đến tháng 12/2022, tăng gấp 12 lần trong 10 năm qua.

Khi các công ty và viện nghiên cứu có bằng sáng chế đang hoạt động tính theo quốc gia, Trung Quốc đứng đầu với 5486 bằng sáng chế, chiếm hơn 50% tổng số.

Nhật Bản, quốc gia từng dẫn đầu cho đến năm 2015, tiếp theo sau với 1 192 bằng sáng chế, lần lượt sau đó là Mỹ với 719, Hàn Quốc với 595 và Pháp với 128.

Trung Quốc cũng nổi bật trong bảng xếp hạng những bằng sáng chế theo tổ chức. Quốc gia này có 7 tổ chức trong top 10 tổ chức nghiên cứu, trong đó có Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) và Công nghệ Amperex Đương đại (CATL).

Viện Mitsui đã đánh giá không chỉ số lượng bằng sáng chế mà cả chỉ số tổng thể, tính đến "chất lượng" sáng chế. Trong chỉ số của LexisNexis, dựa trên những yếu tố như số lần trích dẫn các bằng sáng chế khác nhau, Trung Quốc dẫn đầu với 4930 điểm. Vị trí thứ hai thuộc về Mỹ với 2.630 điểm. Nhật Bản, từng đứng ở vị trí hàng đầu cho đến năm 2017, xuống vị trí thứ ba với 2.260 điểm.

 Công ty Công nghệ Amperex Đương đại của Trung Quốc (CATL) đang phát triển pin natri-ion giá rẻ.  Ảnh CATL

Các nhà khoa học Trung Quốc đặc biệt mạnh về pin natri-ion, loại pin được dự đoán sẽ thay thế hoàn toàn pin Li-ion hiện nay trong những thiết bị tương lai. Natri là một nguồn tài nguyên dồi dào và sử dụng pin natri - ion làm giảm việc sử dụng những nguyên liệu công nghiệp khan hiếm như lithium và những vật liệu đắt tiền. Mặc dù dung lượng của pin hiện thấp hơn so với pin lithium-ion, nhưng sản xuất loại pin này sẽ rẻ hơn từ 60% đến 70%.

CATL, công ty sản xuất pin ô tô lớn nhất thế giới đã công bố kế hoạch sản xuất hàng loạt và cung cấp pin natri-ion cho xe điện trong năm 2023. Các công ty khác cũng đang gấp rút thương mại hóa công nghệ này.

Về bằng sáng chế liên quan đến pin natri-ion, chỉ số tổng thể của Trung Quốc đã tăng 109 lần trong 10 năm qua, gấp 2 đến 3 lần so với Mỹ và Nhật Bản. Trung Quốc cũng dẫn đầu những nghiên cứu về pin kẽm ion, loại pin thế hệ tiếp theo khác, được cho là rất an toàn trong khai thá sử dụng.

Nhật Bản từng dẫn đầu thế giới trong cuộc đua phát triển loại pin lithium-ion chủ đạo hiện nay. Theo một báo cáo do Văn phòng Bằng sáng chế Châu Âu và Cơ quan Năng lượng Quốc tế, tổng hợp vào năm 2020, 40% bằng sáng chế liên quan đến pin lithium-ion từ năm 2014 đến 2018 đến từ Nhật Bản. Đối với tất cả các loại pin được sử dụng trong xe điện, Nhật Bản chiếm đại đa số bằng sáng chế.

Lithium và coban dùng trong pin hiện nay được sản xuất chủ yếu ở Nam Mỹ và Châu Phi. Giá của lithium và coban đã tăng vọt do nhu cầu về xe điện tăng lên. Đặc biệt là ở Trung Quốc, nơi xe điện và những nguồn năng lượng tái tạo đang được đưa vào khai thác sử dụng với tốc độ cao, hình thành nhu cầu cấp thiết phát triển càng nhanh càng hiệu quả pin làm từ những nguồn tài nguyên dồi dào như natri.

Chính phủ Trung Quốc đang thúc đẩy phát triển pin thế hệ tiếp theo để mở rộng việc sử dụng năng lượng tái tạo và xe điện. Kế hoạch 5 năm lần thứ 14 về đổi mới khoa học và công nghệ trong lĩnh vực năng lượng, kéo dài đến năm 2025, kêu gọi tập trung nghiên cứu về pin natri-ion, một bước phát triển công nghệ được kỳ vọng sẽ giúp giảm nhu cầu lưới điện vào giờ cao điểm và thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tái tạo. năng lượng.

Nhật và Mỹ tụt hậu về tổng thể nhưng vẫn có thế mạnh trong lĩnh vực khác. Nhật Bản hiện đang dẫn đầu trong đánh giá tổng thể về những bằng sáng chế liên quan đến pin florua-ion. Mỹ đứng đầu về tổng số bằng sáng chế cho pin magie-ion. Dung lượng của pin florua-ion có thể gấp 10 lần so với pin lithium-ion.

Chính phủ Nhật Bản đang hỗ trợ những dự án nghiên cứu theo ngành và học thuật, bao gồm cả những dự án do Toyota, Nissan và Đại học Kyoto thực hiện. Các nhà phân tích dự đoán, những loại pin thế hệ tiếp theo này sẽ được thương mại hóa rộng rãi vào những năm 2030.