5 Minutit
Hiinal on tekkinud muljetavaldav edumaa tahkiste akude võidujooksus, kuid isegi Pekingis ei valitse muretu meeleolu. Uus tööstusanalüüs hoiatab, et riik, kuigi omab üht suurimat teadusuuringute voogu ja patendiportfelli selles valdkonnas, võib siiski kaotada positsiooni, kui USA, Euroopa, Jaapan ja Lõuna-Korea teravdavad oma poliitikat, tootmist ja intellektuaalomandi kaitset.
See pinge peegeldab palju olukorrast akutööstuses praegu. Tahkised akud ei ole enam futuristlik teema, mis kuulub üksnes labori esitluste ja investorislaidide hulka. Need liiguvad otsustavasse tööstusfaasi, hetke, kus teaduslikud lubadused hakkavad kokku põrkuma mastaabi, tarneahelate ja karmide kommertslike reaalsustega.
Paberil näib Hiina võimas. Riik omab umbes 35% maailma tahkiste akude patendimaastikust, mis on selles segmendis suurim osakaal. Elektrolüüdiga seotud taotluste puhul on positsioon veelgi tugevam, moodustades ligikaudu 39% ülemaailmsetest patentidest. Ka teadustulemuste hulk on kasvanud erakordse kiirusega. 2015. aastal avaldati Hiinas vaid 21 tahkiste akude artiklit. 2023. aastaks oli see arv paisunud 562-ni, viies riigi maailmas esikohale.
Eesrindlikud institutsioonid nagu Hiina Teaduste Akadeemia, selle Metalliuuringute Instituut ja Tsinghua ülikool on saanud võtmetegijateks ühe valdkonna keerukama tehnilise probleemi lahendamisel: tahke-tahke liideste insenertehnika. See on oluline, sest akumaterjalide vaheline liides on üks suurimaid kitsaskohti, mis eraldab muljetavaldavaid prototüüpe teostatavast massitootmisest.
Patentid räägivad keerukamat lugu
Sügavamale vaadates muutub ülemaailmne edetabel vähem sirgjooneliseks. 2025. aasta novembri seisuga oli tahkiste akude tehnoloogiate alusel esitatud 16 429 patentitaotlust kogu maailmas, jaotunud 6 321 unikaalse patendipere vahel. Hiina ja Jaapan on taotlustes peaaegu ühel pulgal, vastavalt 3 341 ja 3 225 taotlusega. Ameerika Ühendriigid järgivad 2 355ga, Lõuna-Koreal on 1 544 taotlust.
Kuid kogumaht on vaid osa pildist. Jaapan näib endiselt hoidvat sügavamat tehnoloogilist mõjuvõimu, andes ligi 37% globaalsetest patenditaotlustest võrreldes umbes 30%ga Hiina poolt. Veel kõnekam on see, kes kontrollib kõige väärtuslikumaid ettevõtte patente. Maailma 30 parima institutsiooni hulgas tahkiste akude ja elektrolüütide patentide alal on 17 Jaapani, seitse Hiina, viis Lõuna-Korea ja üks Euroopa asutus. Esikümmet domineerivad täielikult Jaapani ja Lõuna-Korea tegijad.
Toyota on endiselt suur mängija, keda ei saa eirata. Ettevõtet tuvastatakse kui suurimat üksikut korporatiivset patendihaldurit tahkiste akude valdkonnas, vastutades umbes 40%ga globaalsest patendivarust. Selline kontsentratsioon on oluline. See viitab sellele, et kuigi Hiina toodab tohutult hulgal uurimistööd ja esitab taotlusi agressiivselt, on strateegiliselt tugevalt positsioneeritud intellektuaalomandi positsioonid endiselt tihedalt koondunud mujal.
Hiina ettevõtted ei istu käed rüpes. CATL, BYD ja SVOLT kuuluvad viimaste aastate kõige aktiivsemate patenditaotlejate hulka ning Hiina üksused esitasid 2023. aastal rohkem kui 500 taotlust. Siiski on üks raporti teravamaid hoiatusi suunatud välismaisele patendiile paigutamisele. Hiina ettevõtted esitavad vähem rahvusvahelisi patende kui konkurendid Jaapanis ja Lõuna-Koreas, kes on rajanud laiemat kaitset USA-s, Euroopas, Kagu-Aasias ja Indias.
Sellel lõhel võib hiljem olla kõrge hind. Arenenud akude puhul on teaduse võitmine üks asi. Õigus ülemaailmselt müüa on teine.
Labori lubadusest pilootliinideni
Kaubanduslik ajakava hakkab selgemaks saama. Raporti kohaselt liigub tööstus pilootskaalast piiratud väikekoguste tootmise suunas. Varajane tootmine on oodata umbes 2027. aastal, laiem kommersialiseerumine on sihitud 2030. aastaks.
Viimased avalikud andmed viitavad, et tempo kiireneb. Hiina teadlased on esitanud tahkise aku prototüübi, mille energiatihedus on 451,5 Wh/kg ja väidetav laadimisaeg kõigest kolm minutit. Kui sellist tulemust suudetakse laboris väljaspool korrata, pööraks see tähtsust elektrisõidukite tööstuses ja kaugemalegi.
Ganfeng Lithium, keda toetab Changan, teatas tahkise akust, mis annab 1 100 tsüklit 400 Wh/kg juures, sihtides tulevikus tootmiskesksetes disainides 500 Wh/kg. CATL on avalikustanud patenditöid, mis hõlmavad fluori sisaldavaid liitiumühendeid ja sulfiidsete elektrolüütisüsteemide uurimist, mõlemad suunatud termilise stabiilsuse ja kiirlaadimisvõime parandamisele.
Gotion High-tech liigub samuti edasi. Ettevõte on lõpetanud 2 GWh mahutavusega täielikult tahkiste akude tootmisliini disaini, samal ajal töötab juba 0,2 GWh pilotliin ja sõidukitestid on käimas.
Praegu on elektrisõidukid endiselt suurim sihtturg ning Hiina olemasolev EV-akusektor annab kohalikele mängijatele tugeva lähtepositsiooni. CATL juhib paigaldusi 29,06 GWh ja 47,2% osakaaluga viimases kättesaadavas perioodis. BYD järgneb 10,49 GWh ja 17,1%ga, Gotion on kolmandal kohal 4,05 GWh ja 6,6%ga.
Kuid võimalused laienevad kiiresti. Tahkiseid akusid arutatakse üha enam humanoidrobotite, elektriliste vertikaallennuga õhusõidukite, tarbeelektroonika ja statsionaarse energiavarustuse kontekstis. Teisisõnu, see ei ole enam vaid EV-looga seotud lugu. Igas sektoris, mis nõuab suurt energiatihedust, ohutust ja kompaktset aku disaini, jälgitakse arenguid tähelepanelikult.
Insenertehnilised väljakutsed jäävad siiski kangekaelseteks. Arendajad uurivad jätkuvalt kolme peamist elektrolüüditrada: sulfiidid, oksiidid ja polümeerid. Ükski ei ole veel osutunud vaieldamatuks võitjaks. Igal valikul on kompromissid juhtivuse, vastupidavuse, tootmise lihtsuse ja kulude osas. Teadlased tegelevad endiselt liitiumdendriitide kasvuga, ioonide transportkäitumise, liideste stabiilsuse ja akude rikke-mehhanismidega.
Niisiis jah, Hiinal on mastaap. Sellel on hoog. Sellel on artiklid, patendid, pilootliinid ja mõned suurimad akufirmad maailmas. Kuid tahkiste akude võidujooksu ei otsustata pealkirjade või taotlusearvude järgi üksi. Otsustavaks saab see, kes suudab haprad läbimurded muuta masstootmiseks sobivateks toodeteks, kindlustada rahvusvaheliste patentidega võtmeturud ja tarnida mastaabis enne konkurente.
Veel üks märk sellest, kui tõsiselt Hiina järgmise faasi võtab: riigi esimene riiklik tahkiste akude standard, nimetusega Terminid ja klassifikatsioon, on nüüd avalikul konsultatsioonil. Eelnõu jagaks akud ametlikult vedelaks, hübriid-tahke-vedelaks ja täielikult tahkiseks kategooriaks.
See võib kõlada bürokraatlikult. See ei ole. Standardid on sageli see vaikne märk, et tehnoloogia valmistub laborist välja astuma ja reaalsesse majandusse sisenema.
Jäta kommentaar