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經濟部智慧財產局

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國際動態

EPO與IEA科技洞察報告,電池循環與關鍵材料回收技術專利,10年間成長逾7倍!

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  歐洲專利局(EPO)與國際能源署(IEA)於2026年4月共同發布一份科技洞察報告《電池循環:作為未來關鍵材料來源的創新趨勢》(Battery Circularity: Innovation Trends for a Future Source of Critical Materials),從全球專利資料觀察電池回收、再使用、再利用、關鍵材料回收,以及電池關鍵金屬精煉相關技術的創新趨勢。

  報告指出,隨著電動車與儲能系統快速發展,未來電動車退役電池數量預期將明顯增加,退役電池如何安全處理並導入循環利用,已成為潔淨能源技術、關鍵材料供應鏈及專利布局的重要觀察領域。資料顯示,電池循環相關專利自2017年後明顯加速成長,2017至2023年間年複合成長率明顯高於可充電電池生產技術領域及整體技術領域,顯示該領域逐漸成為潔淨能源技術創新的重要方向。

  亞洲申請人在電池循環技術的國際專利家族中占比較高,其中中國大陸、日本及韓國企業是主要申請來源;歐洲申請人則在電池收集、前處理、安全處理及部分化學轉化技術上維持創新能量。

 

電動車帶動退役電池管理需求

  全球電動車市場持續成長,鋰離子電池與其他現代電池的部署規模也快速擴大,報告指出全球電池市場規模從2020年約180 GWh(吉瓦小時),成長至2024年的1,100 GWh,已擴張超過5倍,並預估至2030年將達到3,500 GWh以上。電動車主要使用的鋰離子電池充放電循環次數有限,會隨使用時間與使用條件而逐漸劣化;當電池性能或安全狀態不再適合原本的用途時,就可能需要更換,而此時汰換下來的退役電池如何收集、運輸、檢測、再利用或回收就成為重要的課題。據報告估計,僅電動車電池的部分,2030年全球可能就約有120萬組電池達到使用壽命終點,至2040年則可能增加到1,400萬組。

  所謂「電池循環」,報告中的定義包含「電池回收」、「車用電池再使用」,以及「將電池改作其他用途」,如果能有效回收退役電池中的鋰、鎳、鈷、銅等關鍵材料,或是讓仍可使用的電池重新應用於其他用途,將有助於增加材料供應來源、降低製造新電池對初級礦產開採的依賴,並減少相關環境影響。因此退役電池的循環再利用技術,可以被視為將來關鍵材料二次供應的重要來源之一。

 

電池循環專利成長速度,高於可充電電池生產技術

  EPO與IEA以「國際專利家族」(International Patent Families, IPFs)作為本報告觀察專利趨勢的主要指標。國際專利家族是指同一發明在多個國家或區域提出專利申請,通常可用來觀察較具跨國保護意圖及經濟價值的創新活動。從專利趨勢觀察,電池循環已成為電池技術中成長最快速的領域之一。2017年後電池循環相關國際專利家族迅速增加,2017至2023年間的年複合成長率達到42%,遠高於可充電電池生產技術的16%,也明顯高於所有技術領域合計的2%(圖1)。

EPO_IEA_圖1

圖1 2017年後電池循環相關國際專利家族迅速增加
(來源: https://www.epo.org/en/news-events/news/inventions-battery-reuse-and-recycling-increase-more-seven-fold-last-decade)

 

  這樣的成長趨勢與電動車市場擴大及相關政策發展有關,2017年全球電動車銷量首次突破100萬輛,讓外界更加關注未來退役電池的規模及其處理制度。2013到2018年間,歐洲與中國大陸等地陸續導入相關法規,促使企業對電動車電池壽命終止後的處理負起更多責任,並推動回收、追蹤及循環利用相關制度發展。這些因素提高了企業投入電池回收、再使用、再利用及材料回收技術研發與專利布局的誘因。

 

亞洲申請人在電池回收價值鏈創新中占重要地位

  從申請人來源觀察,報告指出亞洲已成為電池循環技術創新的主要區域,2023年亞洲申請人占電池循環國際專利家族約六成(63%)。在2019年以前,日本與韓國企業如豐田(Toyota)、住友金屬(Sumitomo Metal Mining)、LG集團在此領域申請較多;2019年後,中國大陸企業邦普循環(Brunp)的專利申請快速增加,邦普循環為電池企業寧德時代(CATL)旗下的回收子公司。

  報告並指出,電池循環技術並非由單一產業主導,而是橫跨電池製造商、車廠、金屬與材料企業、回收企業及研究機構等不同類型參與者。就技術布局而言,車廠較常聚焦於退役電池的收集等前端環節,金屬與材料企業則較集中於化學轉化與金屬回收技術。報告中特別提及邦普循環與LG集團是,其專利活動橫跨多個電池回收價值鏈環節(圖2)。

EPO_IEA_圖2

圖2 Brunp與LG專利活動橫跨多個電池回收價值鏈
(來源: https://link.epo.org/web/business/technology-insight-reports/en-battery-circularity.pdf)

 

歐洲申請人聚焦收集、前處理與化學轉化技術

  報告指出歐洲申請人在2000到2023年(報告研究期間)大致維持約21%的電池循環國際專利家族占比,在亞洲申請人整體占比提高的背景下,歐洲申請人仍在退役電池的安全處理與材料回收技術上維持較明顯的布局。就2015年到2023年的特定技術觀察,歐洲申請人在「遠端處理技術」(Remote Handling Technologies)占比34%,「隔離與固定化技術」(Isolation and Immobilisation)占比30%,以及「熱裂解前處理之濕法冶金萃取」(Hydrometallurgical Extraction Following Pyrolytic Pre-treatment)占比26%。

  「遠端處理技術」包含以機械手臂或遠端控制設備處理高風險電池;「隔離與固定化技術」是指將受損電池安全隔離並使其狀態穩定的方法;「熱裂解前處理之濕法冶金萃取」是一種先以熱裂解方式去除或分解電池材料中的有機物,再透過濕法冶金程序回收鋰、鎳、鈷等金屬之技術。

 

小結

  整體而言,據報告顯示,電池循環不僅是退役電池的環境管理議題,也逐漸成為結合專利布局、關鍵材料供應鏈與潔淨能源技術的創新領域。專利資料反映,相關技術自2017年後快速升溫,主要申請人分布以亞洲最為活躍(68%),其次為歐洲(21%)與美國(11%)。就智慧財產權的觀點而言,電池循環的發展顯示,未來潔淨能源產業競爭不僅取決於新電池製造,也將延伸至退役電池管理、材料回收效率、跨國專利保護及循環供應鏈的建構。

 

  • 發布日期:115-05-28
  • 更新日期: 115-05-28
  • 發布單位:國際及法律事務室
  • 點閱次數:49
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