Obciążenie patentowe dużych samochodowych akumulatorów NiMH - Patent encumbrance of large automotive NiMH batteries
Obciążenie patent dużych samochodowych akumulatorów NiMH odnosi się do zarzutów, że interesy korporacyjne stosowanych systemu patentowego, aby zapobiec komercjalizacji niklowo-wodorkowe (NiMH) technologii. Technologia akumulatorów niklowo-wodorkowych została uznana za ważną dla rozwoju pojazdów elektrycznych na baterie (BEV lub EV), hybrydowych pojazdów elektrycznych typu plug-in (PHEV) i hybrydowych pojazdów elektrycznych (HEV), zanim technologia akumulatorów litowo-jonowych stała się realnym zamiennikiem .
Tło
Nowoczesny akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy (NiMH) do pojazdów elektrycznych został wynaleziony przez dr Masahiko Oshitani z GS Yuasa Corporation i Stanforda Ovshinsky'ego , założyciela firmy Ovonics Battery Company i udzielił patentu. Obecny trend w branży zmierza w kierunku rozwoju technologii litowo-jonowej (Li-Ion), która zastąpi NiMH w pojazdach elektrycznych. W 2009 r. Toyota przetestowała akumulatory litowe jako potencjalny zamiennik akumulatorów niklowo-wodorkowych stosowanych w benzynowo-elektrycznej hybrydzie modelu Prius. Firma poinformowała, że będzie nadal używać akumulatorów NiMH w Priusie, ale wprowadzi całkowicie elektryczny pojazd oparty na technologii litowej. Technologia litowo-jonowa, choć funkcjonalnie lepsza ze względu na wyższą energię właściwą i moc właściwą , jest droższa i od 2009 r. stosunkowo niesprawdzona pod względem długoterminowej niezawodności. W 2007 r. Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej stwierdziło, że akumulatory litowo-jonowe mogą być narażone na niebezpieczne przegrzanie i pożar, jeśli ogniwa są nieprawidłowo kontrolowane lub uszkodzone. W 2011 roku National Highway Traffic Safety Administration zbadała bezpieczeństwo pojazdów zasilanych bateriami litowymi i stwierdziła, że nie stwarzają one większego ryzyka pożaru niż inne pojazdy.
Według Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych główne zalety akumulatorów litowych to wysoki stosunek mocy do masy, wysoka wydajność energetyczna, dobre działanie w wysokich temperaturach oraz niska tendencja do samorzutnego rozładowania, gdy nie są używane przez dłuższy czas. Akumulatory niklowo-wodorkowe mają wyższe samorozładowanie, mają tendencję do generowania ciepła w wysokich temperaturach i mają problemy z utratą wodoru. Jednak żaden z tych problemów nie uniemożliwił zastosowania akumulatorów niklowo-wodorkowych w Toyocie Prius , która ma doskonałą ocenę niezawodności.
Wykonalność rynkowa w latach 90.
Pojazd produkcyjny GM EV1 z 1999 r., zasilany akumulatorami niklowo-metalowo-wodorkowymi, miał akumulator o pojemności 26,4 kWh i zasięg 105 mil EPA.
Pojazd produkcyjny Nissan Leaf z 2011 roku miał akumulator o pojemności 24 kWh i zasięg EPA wynoszący 84 mile.
Pomimo nie tylko krótszego zasięgu, ale także akumulatora o mniejszej pojemności niż GM EV1 z 1999 roku, Leaf znalazł 200 000 nabywców na całym świecie, zanim pojemność akumulatora została po raz pierwszy zwiększona w 2016 roku.
Na tej podstawie twierdzenie, że technologia NiMH w latach 90. nie była wystarczająco zaawansowana, wydaje się nieprawdziwe (przynajmniej w odniesieniu do samochodów dwumiejscowych, w których łatwiej byłoby pomieścić akumulator o stosunkowo dużych wymiarach i wadze).
General Motors i amerykańskie konsorcjum akumulatorów samochodowych
W wywiadzie dla filmu dokumentalnego z 2006 roku Kto zabił samochód elektryczny? , Ovshinsky stwierdził, że na początku lat 90. przemysł motoryzacyjny stworzył amerykańskie konsorcjum Auto Battery Consortium (USABC) w celu stłumienia rozwoju technologii pojazdów elektrycznych poprzez uniemożliwienie publicznego rozpowszechniania wiedzy o patentach Ovshinky związanych z akumulatorami za pośrednictwem Kalifornijskiej Rady ds. Zasobów Powietrznych (WĘGLOWODANY).
Według Ovshinsky'ego przemysł samochodowy fałszywie sugerował, że technologia NiMH nie była jeszcze gotowa do powszechnego zastosowania w samochodach drogowych. Członkowie USABC, w tym General Motors , Ford i Chrysler , zagrozili podjęciem kroków prawnych przeciwko Ovshinsky'emu, jeśli nadal będzie promował potencjał NiMH do zastosowania w pojazdach typu BEV i jeśli nadal będzie pożyczał testowe akumulatory firmie Solectria , startującemu pojazdowi elektrycznemu producent, który nie był częścią USABC. Te firmy samochodowe Big Three twierdził, że jego zachowanie narusza ich wyłącznych praw do technologii baterii, ponieważ nie pasuje do federalnego rządowego grantu udzielonego Ovonics do opracowania technologii NiMH. Krytycy twierdzą, że Wielka Trójka była bardziej zainteresowana przekonaniem członków CARB, że pojazdy elektryczne nie są technologicznie i komercyjnie opłacalne.
W 1994 roku General Motors nabył pakiet kontrolny w rozwoju i produkcji akumulatorów Ovonics , w tym patentów kontrolujących produkcję dużych akumulatorów NiMH . Pierwotnym celem sojuszu kapitałowego było opracowanie akumulatorów NiMH do pojazdu EV1 BEV firmy GM . Sprzedaż akumulatorów GM-Ovonics została później przejęta przez menedżera GM i krytyka CARB Johna Williamsa, co skłoniło Ovshinsky'ego do zastanowienia się, czy jego decyzja o sprzedaży GM była naiwna. Program EV1 został zamknięty przez GM, zanim nowy akumulator NiMH mógł być szeroko skomercjalizowany, pomimo testów terenowych, które wykazały, że akumulator Ovonics rozszerzył zasięg EV1 do ponad 150 mil.
Tutaj „testy terenowe” oznaczają faktyczne użytkowanie przez klientów, ponieważ samochody z napędem NiMH znajdowały się w rękach klientów od 1999 do 2003 roku, kiedy GM odebrał je od najemców (w wyniku ich protestów) i zmiażdżył je.
Chevron i Cobasys
W październiku 2000 roku koncern naftowy Texaco ogłosił zakup udziałów General Motors w GM Ovonics. Texaco zostało przejęte przez rywala Chevron , co zostało ogłoszone kilka dni później (i ukończone rok później).
W tym czasie Toyota korzystała z akumulatorów NiMH w elektrycznym SUV-ie RAV4 dostępnym w Kalifornii. W marcu 2001 r. kontrolowana przez Chevron firma Ovonics złożyła pozew o naruszenie patentu przeciwko dostawcy akumulatorów Toyoty , Panasonic , a także przeciwko samej Toyocie, co doprowadziło do wynegocjowanego ugody w 2004 r. Umowa obejmowała szeroko zakrojone wzajemne licencjonowanie patentów każdej firmy; wspólne przedsięwzięcie badawcze mające na celu udoskonalenie technologii akumulatorów niklowo-wodorkowych; oraz zakaz używania przez Panasonic i Toyotę wielkoformatowych akumulatorów NiMH do niektórych zastosowań transportowych do roku 2010. Informacje o tym, jakie dokładnie były te szczególne zastosowania transportowe akumulatorów NiMH – których ChevronTexaco zabronił – zostały zatajone z powodu nakazu kneblowania złożonego Toyocie.
W ten sposób ChevronTexaco zmusiło Toyotę do zakończenia produkcji pierwszej generacji Toyoty RAV4 EV . Jednak istniejące pojazdy RAV4 EV nie zostały zmiażdżone. Po tym, jak sąd uwzględnił wniosek o zawieszenie postępowania (styczeń 2002 r.), a ICC również zgodził się na jego wstrzymanie, Toyota zezwoliła klientom na zakup ich pojazdów elektrycznych RAV4 (od marca 2002 r.), wcześniej dostępnych tylko na zasadzie leasingu, mimo że nie było to wymagane. zgodnie z kalifornijskim prawem, aby to zrobić - a zobowiązania Toyoty wynikające z MOA z mandatem ZEV Kalifornijskiej Rady Zasobów Powietrznych zostały już wypełnione. Ponadto w okresie wstrzymania postępowania kontynuowano produkcję i sprzedaż, a sprzedaż zakończyła się na krótko (listopad 2002 r.) przed zawarciem przez strony umowy o arbitraż (grudzień 2002 r.), mimo że ostatnie dostarczone pojazdy musiały być zbudowane z nietypowych techniki produkcyjne, takie jak składanie pojazdu z części zamiennych (dostawy trwały do września 2003 r.). Świadczy to o wyraźnym zainteresowaniu przynajmniej niektórych osób w Toyocie, aby utrzymać elektryczny RAV4 przy życiu.
Po wymuszonym wycofaniu pierwszej generacji RAV4 EV i do czasu wygaśnięcia patentów należących do Chevron, żaden nowy samochód elektryczny NiMH nie był oferowany do sprzedaży ani leasingu w Stanach Zjednoczonych. Zmuszona przez Chevron do porzucenia pojazdów typu plug-in, Toyota nadal używała akumulatorów NiMH w hybrydowym Priusie bez wtyczki .
W 2003 roku Texaco Ovonics Battery Systems zostało przekształcone w Cobasys , spółkę joint venture 50/50 pomiędzy ChevronTexaco i Ovonics, znaną obecnie jako Energy Conversion Devices (ECD) Ovonics . Energy Conversion Devices ogłosiło, że skorzystało z opcji odkupienia 4 376 633 akcji od spółki zależnej Chevron, a także anuluje je i przywróci do statusu autoryzowanego niewyemitowania. Jest to dokładna liczba akcji, które zostały wymienione jako należące do ChevronTexaco w zgłoszeniu z 15 stycznia 2003 r.
ChevronTexaco zachowało również prawo weta w stosunku do jakiejkolwiek sprzedaży lub licencjonowania technologii NiMH. Ponadto ChevronTexaco utrzymało prawo do przejęcia wszystkich praw własności intelektualnej Cobasys na wypadek, gdyby ECD Ovonics nie wypełniła swoich zobowiązań umownych. 10 września 2007 r. ChevronTexaco (obecnie znany po prostu jako „Chevron”) złożył pozew, twierdząc, że ECD Ovonics nie wywiązało się ze swoich zobowiązań. ECD Ovonics zakwestionowało to roszczenie. Rozprawa arbitrażowa była wielokrotnie zawieszana, podczas gdy strony negocjowały z General Motors sprzedaż Cobasys z powrotem do GM. Do marca 2008 r. nie osiągnięto porozumienia z GM.
W swojej książce z 2007 r. Plug-in Hybrids: The Cars that Will Recharge America , Sherry Boschert twierdzi, że wielkoformatowe akumulatory NiMH (tj. 25 amperogodzin lub więcej) są opłacalne, ale Cobasys przyjmie tylko bardzo duże zamówienia (ponad 10 000) dla tych baterii. Efekt jest taki, że ta polityka zabrania małym firmom i osobom fizycznym ich kupowania. Uniemożliwia to również większym producentom samochodów opracowywanie flot testowych nowych projektów PHEV i EV. Pracownicy Toyoty narzekali na trudności w pozyskiwaniu mniejszych zamówień na wielkoformatowe akumulatory NiMH do obsługi istniejących 825 pojazdów elektrycznych RAV4 . Ponieważ żadna inna firma nie chciała składać dużych zamówień, Cobasys nie produkował ani nie licencjonował żadnej technologii akumulatorów wielkoformatowych NiMH do celów motoryzacyjnych. Boschert cytuje Dave'a Goldsteina, prezesa Stowarzyszenia Pojazdów Elektrycznych w Waszyngtonie DC, mówiącego, że ta polityka jest konieczna, ponieważ koszt uruchomienia wielomilionowej linii montażowej akumulatorów nie może być uzasadniony bez zagwarantowanych zamówień na 100 000 akumulatorów (~12 000 EV) na rok przez 3 lata. Boschert podsumowuje, że „możliwe, że Cobasys (Chevron) ogranicza wszelki dostęp do dużych akumulatorów NiMH poprzez kontrolę licencji patentowych w celu usunięcia konkurenta dla benzyny. duży producent samochodów, który rozpocznie produkcję hybryd typu plug-in lub pojazdów elektrycznych”.
W wywiadzie dla The Economist Ovshinsky podzielił się pierwszym poglądem. „Myślę, że w ECD popełniliśmy błąd, zakładając spółkę typu joint venture z firmą naftową , szczerze mówiąc. I myślę, że nie jest dobrym pomysłem wchodzić w biznes z kimś, kogo strategie wyrzuciłyby cię z biznesu, zamiast budować biznes ”. Jednak w tym samym wywiadzie, zapytany: „Więc twoim zdaniem Cobasys powstrzymuje innych przed robieniem tego z tego powodu?”, odpowiedział: „Cobasys nikomu nie przeszkadza. Cobasys potrzebuje tylko zastrzyku gotówki”.
W październiku 2007 r. International Acquisitions Services, Inc. i Innovative Transportation Systems AG złożyły pozew przeciwko Cobasys i jego rodzicom za odmowę zrealizowania dużego, wcześniej uzgodnionego zamówienia na wielkoformatowe akumulatory NiMH do zastosowania w pojeździe elektrycznym Innovan. W sierpniu 2008 r. Mercedes-Benz pozwał Cobasys za ponowną odmowę realizacji dużego, wcześniej uzgodnionego zamówienia na akumulatory NiMH.
Kalendarium stanu prawnego technologii baterii Ovonics
Wiele firm próbowało opracować technologię akumulatorów NiMH bez korzystania z patentów Ovonics. Electro Energy Inc. , współpracująca z CalCars , przekształciła Toyotę Prius z hybrydowego pojazdu elektrycznego w PHEV, używając własnych bipolarnych akumulatorów NiMH. Konwersja Plug-In wykorzystuje akumulatory Nilar NiMH i system kontroli EAA-PHEV typu open source w swoich konwersjach Prius PHEV. Organizacje te utrzymują, że te zmiany są dopuszczalne, ponieważ ich technologie akumulatorów NiMH nie są objęte patentami Cobasys. Baterie te stały się dostępne na rynku pod koniec 2007 roku.
28 lipca 2009 r. Automotive News poinformował, że Cobasys zostanie kupiony od Chevron i Energy Conversion Devices przez producenta baterii SB LiMotive , spółkę joint venture firm Bosch i Samsung . W momencie sprzedaży Cobasys w 2009 r. kontrola technologii akumulatorów NiMH została przeniesiona z powrotem do ECD Ovonics. W październiku 2009 r. firma ECD Ovonics ogłosiła, że ich akumulatory NiMH nowej generacji zapewnią określoną energię i moc porównywalną z akumulatorami litowo-jonowymi przy koszcie znacznie niższym niż koszt akumulatorów litowo-jonowych.
W dniu 3 lutego 2010 roku patent JP2003504507 został odrzucony, usuwając w ten sposób wszelkie obciążenia patentowe w Japonii.
W dniu 2 lipca 2010 r. patent US6413670 wygasł z powodu braku opłat za ósmy rok od zgłoszenia patentu, usuwając tym samym wszelkie obciążenia patentowe w USA.
14 lutego 2012 r. firma BASF ogłosiła, że przejęła firmę Ovonic Battery Company od Energy Conversion Devices Inc., ale Chevron Corp. posiadał patent US6969567 na wieloogniwowy zestaw akumulatorów NiMH do samochodów do czasu jego wygaśnięcia 23 sierpnia 2018 r. wniesiono opłaty za utrzymanie patentu za IV (2008) i VIII (2012) rok. Stan na grudzień 2019 r. to „2019-12-04 Status wniosku wygasł – związane z opłatami”.