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Le batterie allo stato solido stanno attirando l’attenzione in tutto il mondo in quanto tecnologia destinata a influenzare in modo determinante l’evoluzione dei veicoli elettrici (EV). Questa tecnologia, che promette un notevole miglioramento sia in termini di sicurezza che di prestazioni rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, rappresenta una tecnologia chiave di prossima generazione non solo per l’industria automobilistica, ma per l’intero settore energetico.
Com'è ovvio, la concorrenza in materia di depositi di brevetti relativi a questa tecnologia si sta intensificando di anno in anno. Non solo le grandi case automobilistiche come Toyota e Nissan, ma anche i produttori di materiali e le start-up stanno procedendo attivamente alla protezione della proprietà intellettuale.
Nel presente articolo, dal punto di vista di un consulente in brevetti, illustreremo in modo chiaro le nozioni di base sulle batterie allo stato solido, le tendenze relative alle domande di brevetto, il confronto tra le strategie delle grandi aziende e l’approccio che le piccole e medie imprese e le start-up dovrebbero adottare.
Le batterie allo stato solido sono batterie di nuova generazione in cui l’elettrolita all’interno della batteria è stato sostituito dal tradizionale “liquido” con un “solido”. Mentre nelle batterie agli ioni di litio si utilizzano elettroliti liquidi a base di solventi organici, nelle batterie allo stato solido si ricorre a elettroliti solidi di tipo solfuro o ossido.
Ciò lascia prevedere miglioramenti significativi in termini di sicurezza, densità energetica e velocità di ricarica delle batterie.
I tre vantaggi delle batterie allo stato solido
1. Miglioramento significativo della sicurezza
Gli elettroliti liquidi sono infiammabili e comportano il rischio di incendio o esplosione in caso di urti o sovraccarico. Sostituendoli con elettroliti solidi, il rischio di incendio viene notevolmente ridotto e la sicurezza dei veicoli elettrici (EV) aumenta in modo significativo.
2. Aumento della densità energetica Poiché le batterie
interamente solide consentono l’utilizzo di un anodo in litio metallico, si ritiene che la densità energetica possa essere più che raddoppiata rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio. Ciò consentirà un notevole aumento dell’autonomia dei veicoli elettrici.
3. Riduzione dei tempi di ricarica: gli elettroliti
solidi consentono di progettare sistemi con eccellenti proprietà di conduzione ionica, per cui si prevede che saranno in grado di supportare la ricarica rapida. Se si riuscisse a realizzare una ricarica completa in meno di 10 minuti, la praticità dei veicoli elettrici migliorerebbe in modo esponenziale.
In questo modo, le batterie allo stato solido hanno il potenziale per risolvere contemporaneamente le tre sfide che hanno rappresentato un ostacolo alla diffusione dei veicoli elettrici: «sicurezza», «autonomia» e «tempo di ricarica». È proprio questo il motivo per cui i governi e i produttori di tutto il mondo stanno effettuando ingenti investimenti in questa tecnologia.
Il numero di domande di brevetto relative alle batterie allo stato solido è in rapido aumento dal 2015. In particolare, il Giappone è leader mondiale per numero di domande, con grandi aziende quali Toyota, Panasonic, Nissan, Murata Manufacturing e TDK che hanno depositato numerosi brevetti.
Il numero di domande di brevetto relative alle batterie allo stato solido in Giappone, che nel 2015 era di circa 500, ha raggiunto circa 1.500 nel 2020 e continua ad aumentare nel 2023. Questa crescita vertiginosa è strettamente legata al rafforzamento delle politiche sui veicoli elettrici (EV) da parte dei vari paesi e alla definizione di obiettivi di neutralità carbonica.
A livello nazionale, il Giappone mantiene una posizione di netto primato per numero di domande, seguito dalla Corea del Sud e dalla Cina, che stanno recuperando terreno. Sebbene anche le domande provenienti dagli Stati Uniti e dall’Unione Europea siano in aumento, le aziende giapponesi e sudcoreane continuano a mantenere il primato dal punto di vista tecnologico.
Dall’analisi del contenuto delle domande di brevetto emerge che queste si concentrano in particolare nei seguenti settori tecnologici:
In particolare, i «materiali per elettroliti solidi» e le «tecnologie di interfaccia» sono i settori con il maggior numero di domande di brevetto, in cui le varie aziende stanno cercando di assicurarsi la proprietà intellettuale come tecnologia di base.
Nella competizione sui brevetti relativi alle batterie allo stato solido, Toyota e Nissan adottano approcci diversi. Confrontando le rispettive strategie, emergono i principi fondamentali alla base delle domande di brevetto.
| Elementi di confronto | Toyota | Nissan |
|---|---|---|
| Numero di domande | Oltre 1.000 (primo posto nel settore) | Circa 200-300 |
| Principali settori tecnologici | Elettroliti solidi a base di solfuri, processi di produzione | Elettroliti solidi a base di ossidi, progettazione delle celle |
| Tipo di strategia | Costruzione di un ampio portafoglio di proprietà intellettuale attraverso un numero elevato di domande di brevetto | Investimenti mirati nelle tecnologie chiave |
| Obiettivi di commercializzazione | 2027-2028 (introduzione graduale) | 2028 (avvio immediato della produzione in serie) |
| Collaborazione con i partner | Sviluppo congiunto con Idemitsu Kosan | Collaborazione tecnica con la NASA |
| Politica di utilizzo della proprietà intellettuale | Strategia prevalentemente chiusa (tutela delle tecnologie proprietarie) | Strategia aperta e chiusa (divulgazione e condivisione di alcune tecnologie) |
Toyota occupa il primo posto a livello mondiale per numero di domande di brevetto relative alle batterie allo stato solido. La caratteristica distintiva di tale strategia consiste nell’ottenere brevetti su un ampio spettro, che spazia dalla tecnologia dei materiali ai processi di produzione, fino all’intero sistema, costruendo così una “barriera brevettuale” che comprende anche i settori tecnologici adiacenti.
Di conseguenza, anche se i concorrenti tentassero di realizzare prodotti utilizzando tecnologie simili, vi sarebbe un’elevata probabilità che tali prodotti violino i brevetti di Toyota. Si può definire una strategia di “fortezza della proprietà intellettuale” che sfrutta le risorse schiaccianti tipiche delle grandi imprese.
D’altra parte, sebbene Nissan non raggiunga Toyota in termini di numero di domande di brevetto, sta cercando di differenziarsi attraverso un approccio originale. Particolarmente degni di nota sono la tecnologia dei materiali sviluppata in collaborazione con la NASA e l’adozione della «strategia aperta e chiusa».
💡 Che cos’è la strategia “open & close”?
Si tratta di una strategia volta a promuovere la creazione di un ecosistema a livello di settore rendendo intenzionalmente pubblica (open) una parte delle proprie tecnologie, pur mantenendo rigorosamente protette (close) le tecnologie chiave per preservare il vantaggio competitivo. Nissan adotta un approccio equilibrato: da un lato accelera la creazione della catena di fornitura rendendo pubbliche le tecnologie di base, dall’altro si differenzia grazie alle proprie tecnologie chiave. Si tratta di una strategia che può costituire un punto di riferimento anche per le piccole e medie imprese.
Mentre le grandi aziende depositano un numero elevato di brevetti, in che modo le piccole e medie imprese e le start-up dovrebbero definire la propria strategia in materia di brevetti? Esistono modi per utilizzare efficacemente la proprietà intellettuale anche con risorse limitate.
✅ Punto 1: Concentrazione delle domande di brevetto in settori di nicchia
È importante depositare brevetti mirati a settori tecnologici di nicchia che le grandi aziende non riescono a coprire completamente.Ad esempio, i metodi di sintesi di specifici materiali elettrolitici solidi, le tecnologie proprietarie di trattamento delle interfacce e la progettazione di batterie destinate a usi specifici (dispositivi di piccole dimensioni, apparecchiature mediche, ecc.) sono settori in cui anche le piccole e medie imprese possono trovare spazio. Evitate lo scontro frontale con le grandi aziende e consolidate la vostra posizione in settori specifici, in modo che si dica: «Per questa tecnologia, l’azienda di riferimento è questa».
✅ Punto 2: dare priorità alla qualità dei brevetti
Qualora non sia possibile presentare un gran numero di domande, è fondamentale prestare particolare attenzione alla qualità di ogni singolo brevetto. Si raccomanda di formulare strategicamente le rivendicazioni (ambito di protezione del brevetto) per ottenere un “brevetto forte” che i concorrenti difficilmente possano eludere.Le rivendicazioni troppo ampie rischiano di essere respinte, mentre quelle troppo ristrette possono essere facilmente aggirate. La chiave del successo sta nel consultare attentamente un consulente in brevetti per definire l’ambito di protezione ottimale.
✅ Punto 3: Coordinamento con la strategia di licenza
I brevetti ottenuti diventano strumenti per la concessione di licenze. Se si possiedono brevetti relativi a tecnologie correlate di cui le grandi aziende hanno bisogno, è possibile utilizzarli come leva negoziale per licenze incrociate o licenze a pagamento. Inoltre, la collaborazione con università e istituti di ricerca rappresenta un approccio efficace per sviluppare e proteggere con diritti di proprietà intellettuale tecnologie di alta qualità, contenendo al contempo i costi.
⚠️ Non dimenticate l’indagine FTO (Freedom to Operate)!
Quando si opera nel settore delle batterie allo stato solido, è indispensabile effettuare un’indagine FTO per verificare che la propria tecnologia non violi i brevetti di altre aziende. In particolare in questo settore, in cui le grandi aziende hanno costituito un ampio portafoglio di brevetti, il rischio di violare inconsapevolmente un brevetto è elevato e si potrebbe andare incontro a richieste di risarcimento danni o di ingiunzione.Si raccomanda vivamente di far eseguire un’indagine FTO da un consulente in brevetti sin dalle prime fasi dello sviluppo del prodotto.
Le batterie allo stato solido rappresentano un settore estremamente complesso sia dal punto di vista tecnico che brevettuale. Quando si deposita una domanda di brevetto in questo settore, è di fondamentale importanza consultare un consulente in brevetti che abbia una profonda conoscenza sia degli aspetti tecnici che di quelli giuridici.
Il consulente in materia di brevetti è in grado di fornire il seguente supporto:
Soprattutto per le piccole e medie imprese e le start-up, avvalersi delle competenze di un avvocato specializzato in proprietà intellettuale rappresenta la via più rapida verso il successo, al fine di ottenere il massimo risultato con un budget limitato. Per massimizzare il valore delle proprie tecnologie e garantire la competitività, La invitiamo a rivolgersi a un avvocato specializzato in proprietà intellettuale sin dalle prime fasi.
Desidera discutere della strategia brevettuale relativa alle batterie allo stato solido?
Il nostro consulente in brevetti analizzerà la tecnologia della Sua azienda e Le proporrà la strategia di proprietà intellettuale più adeguata.
La invitiamo innanzitutto a usufruire della nostra consulenza gratuita senza impegno.
AUTORE / Autore
Takefumi Sugiura (SUGIURA Takefumi)
Studio di proprietà intellettuale EVORIX – Consulente in brevetti e rappresentante legale
Assiste clienti in un’ampia gamma di settori, tra cui IT, produzione, start-up, moda e sanità, occupandosi di tutto il processo che va dalla presentazione di domande di brevetto, marchio, disegno industriale e diritto d’autore fino ai procedimenti di ricorso e alle cause per violazione.È inoltre esperto in strategie di proprietà intellettuale relative a settori all’avanguardia quali l’intelligenza artificiale (AI), l’Internet delle cose (IoT), il Web3 e il FinTech. È membro di diverse associazioni, tra cui l’Ordine dei Patentisti del Giappone, l’Associazione Asiatica dei Patentisti (APAA) e l’Associazione Giapponese dei Marchi (JTA).