6 Minutit
Hiina on saavutanud tahkete akude võistlusel muljetavaldava edumaa, kuid isegi Pekingis ei valitse rahulik meeleolu. Uus tööstusanalüüs hoiatab, et riik, kuigi juhib üht suurimat teadus- ja patendikollektsiooni selles valdkonnas, võib siiski kaotada positsiooni, kui USA, Euroopa, Jaapan ja Lõuna-Korea teravdavad poliitikat, tootmist ja intellektuaalomandit.
See pinge kirjeldab hästi akutööstuse hetkeolukorda. Tahkised akud ei ole enam futuristlik teema, mis kuulub vaid labori esitlustele ja investoritele mõeldud slaididele. Need liiguvad otsustavasse tööstusfaasi, punkti, kus teaduslik potentsiaal hakkab põrkuma tootmishuvi, tarneahelate ja karmide kommertslike tegelikkustega.
Paberi peal näib Hiina võimas. Riigil on ligikaudu 35% maailma tahkiste akude patendimaastikust, mis on selles segmendis suurim osakaal. Elektroliidiga seotud taotluste osas on seis veelgi tugevam, ulatudes umbes 39%-ni maailmapatentidest. Ka teadustöö tootlus on kasvanud silmapaistva kiirusega. Aastal 2015 avaldas Hiina kõigest 21 tahkiste akude uurimustööd. 2023. aastaks oli see number hüppeliselt kasvanud 562-ni, tõstes riigi globaalsete edetabelite tippu.
Juhtivad institutsioonid nagu Hiina Teaduste Akadeemia, selle Metalliuuringute Instituut ja Tsinghua ülikool on saanud keskseteks tegijateks ühe sektori keerukima tehnilise väljakutse lahendamisel: tahke-tahke liideste inseneritöös. See on oluline, sest elektrodide ja elektroliidi vaheline liides on üks suurimaid kitsaskohti, mis eraldab muljetavaldavaid prototüüpe elujõulisest saritootmisest.
Patendid räägivad keerulisemat lugu
Kuid kui sügavamale vaadata, muutub globaalne pildijärjekord vähem ühemõtteliseks. 2025. aasta novembri seisuga oli tahkete akude tehnoloogiate puhul maailmas esitatud 16 429 patentitaotlust, jaotunud 6 321 unikaalse patendiperekonna vahel. Hiina ja Jaapan on kogumtaotluste osas peaaegu kõrvuti, vastavalt 3 341 ja 3 225 taotlusega. Ameerika Ühendriigid järgivad 2 355 taotlusega, Lõuna-Korea 1 544 taotlusega.
Kuid kogumaht on vaid osa loos. Jaapan paistab endiselt omavat sügavamat tehnoloogilist mõju, andes umbes 37% maailma patenditaotlustest, võrreldes Hiina ligikaudu 30%-ga. Veel rääkivam on see, kes kontrollib väärtuslikumaid ettevõttepatendi positsioone. Maailma 30 parima institutsiooni hulgas tahkete akude ja elektroliidiga seotud patentide valdkonnas on 17 Jaapani, seitse Hiina, viis Lõuna-Korea ja üks Euroopa üksus. Top 10 on täielikult Jaapani ja Lõuna-Korea mängijate domineeritud.
Toyota jääb siiski valdkonna domineerivaks tegijaks. Ettevõtet tuvastatakse kui suurimat üksikut korporatiivset patendiomanikku tahkete akude alal, vastutades umbes 40% sektori maailmapatentidest. Selline kontsentratsioon on oluline: see viitab, et kuigi Hiina toodab suures mahus teadust ja esitab agressiivselt taotlusi, on strateegiliselt tugevamad intellektuaalomandi positsioonid endiselt tugevalt mujale koondunud.
Hiina ettevõtted ei seisa paigal. CATL, BYD ja SVOLT kuuluvad aktiivseimate viimaste patenditaotlejate hulka ning Hiina üksused esitasid 2023. aastal üle 500 taotluse. Siiski hoiatab üks raporti teravamaid tähelepanekuid välismaiste patentide levitamise kohta. Hiina ettevõtted esitlevad vähem rahvusvahelisi patente kui Jaapani ja Lõuna-Korea konkurendid, kes on loonud laialdasema kaitse USA-s, Euroopas, Kagu-Aasias ja Indias.
See lõhe võib hiljem kalliks maksma minna. Arenenud akude puhul on teaduse võit üks asi. Õiguse võitmine globaalsete müügipiirkondade jaoks on teine.
Labori lubadusest pilootliinideni
Kaupmeelse ajajoon hakkab selginema. Raporti järgi liigub tööstus pilootskaalalt piiratud väiksemahulise tootmise suunas. Esialgne tootmine on oodata umbes 2027. aasta paiku, laiem kommertsialiseerimine on sihitud 2030. aastaks.
Viimased avaldused viitavad, et tempo kiireneb. Hiina teadlased on esitanud tahkise aku prototüübi, mille energiatihedus on 451,5 Wh/kg ja mille laadimisaeguks väidetakse kõigest kolm minutit. Kui sellist jõudlust õnnestub laborist väljaspool korrata, pööraks see tähelepanu elektrisõidukite tööstuses ja kaugemalgi.
Ganfeng Lithium, keda toetab Changan, teatas tahkise akust, mis saavutas 1 100 tsüklit 400 Wh/kg juures, eesmärgiga tulevikes tootmisele keskendunud disainides jõuda 500 Wh/kg-ni. CATL on oma osa tööst paljastanud patenditööga, mis hõlmab fluori sisaldavaid liitiumühendeid ja sulfiid-elektroliidisüsteeme, mõlema eesmärgiga parandada soojusstabiilsust ja kiiret laadimisvõimet.
Gotion High-tech liigub samuti edasi. Ettevõte on lõpetanud 2 GWh täissolid-state aku tootmisliini disaini, samal ajal kui 0,2 GWh pilootliin töötab juba ja sõidukikatsetused on käimas.
Praegu on elektrisõidukid endiselt suurim sihtturg ning Hiina olemasolev EV-aku sektor annab kohalikele mängijatele tugeva käivitusaluse. CATL juhib paigaldusi 29,06 GWh-ga ja 47,2% turuosaga viimastel andmetel. BYD järgneb 10,49 GWh ja 17,1% ning Gotion on kolmas 4,05 GWh ja 6,6% osakaaluga.
Kuid võimalus laieneb kiiresti. Tahkiseid akusid arutatakse üha enam humanoidrobotite, elektriliste vertikaalse maandumise ja tõusmisega lennukite, tarbeelektroonika ja statsionaarse energiasalvestuse kontekstis. Teisisõnu, see ei ole enam vaid elektrisõidukite teema. Iga sektor, mis otsib kõrget energiatihedust, ohutust ja kompaktset akudisaini, jälgib olukorda tähelepanelikult.
Insenertehnilised väljakutsed on siiski endiselt kangekaelsed. Arendajad uurivad veel kolme peamist elektroliidi suunda: sulfiidid, oksiidid ja polümeerid. Ükski neist ei ole veel selgelt võitnud. Igal lahendusel on kompromisse juhtivuse, vastupidavuse, tootmisvõetavuse ja hinna osas. Teadlased tegelevad jätkuvalt liitiumdendriitide kasvu, ioonide transportimise käitumise, liidese stabiilsuse ja akude rikete mehhanismide probleemidega.
Nii et jah, Hiinal on maht. Sellel on hoog. Sellel on teaduspublikatsioonid, patendid, pilootliinid ja mõned suurimad akufirmad maailmas. Kuid tahkiste akude võidujooksu ei otsustata ainult pealkirjade ega taotlusarvude põhjal. Selle otsustavad need, kes suudavad habrastest läbimurretest teha masstootmisesse viidavad tooted, tagada rahvusvaheline patendikaitse võtmeturgudel ja tarnida suuremahulisi koguseid enne konkurente.
Veel üks märk, kui tõsiselt Hiina järgmise faasiga arvestab: riigi esimene riiklik tahkiste akude standard, nimetusega Terminid ja klassifikatsioon, on nüüd avalikuks konsultatsiooniks avatud. Mustand jagaks akud ametlikult vedelaks, hübriidseks tahke-vedelaks ja täielikult tahkeks kategooriaks.
See võib kõlada bürokraatlikult. See ei ole. Standardid on sageli vaikselt märguanne, et tehnoloogia valmistub laborist väljuma ja reaalsesse majandusse sisenema.
Jäta kommentaar