전기차 배터리 특허 출원 증가세 [신인모 변리사] 자율주행차 시장 동향 및 수소차 연료전지,

 

안녕하세요 특허법인 RPM 신인모 변리사입니다

오늘은 최근의 자율주행자동차 시장 동향과 함께 특허업계의 동향에 대해 알아보겠습니다.

최근 자동차 시장의 추세가 자율주행차로 큰 전환점을 맞이하고 있다는 것은 누구도 부정할 수 없을 것입니다.

자율주행차의 개념은 오래 전에 제시되었다.버튼만 누르면 자동 운행되던 차량이 여러 이야기에 등장했다.

그러면서 전기자동차도 함께 주목을 받고 있는데요.

자율주행입니까, AI가 활용되는 신기술이지만 전기 자동차도 주목받고 있는 이유는 무엇입니까?

내연 기관차에 자동 주행 기술을 접목하는 것만으로는 한계가 있는 것입니까?

네, 현재까지는 일부 한계가 있어요.

그것은 자율주행이라는 기술이 가진 특성에 기인하지만,

이러한 수치 또한, 현시점의 기술의 기준치이다. 기술이 비약하면 데이터량은 더 늘어날 것이다.( 출처 = intellias )

자율주행차는 평균적인 하루 주행을 기준으로 테라바이트 단위의 데이터 처리를 요구합니다.

서버로부터 받아야 할 데이터, 내부 연산 장치가 처리해야 할 데이터, 서버로 보내야 할 데이터.

이 모든 양이 기존의 기초적인 내비게이션이나 기타 차량 구동에 필요한 전자 장치가 소모되는 양과는 비교할 수 없는 양입니다.

차량이 처리하는 데이터의 양이 늘어나면 또 무엇이 늘어날까요?

실로 전력소모량이 함께 급증합니다.

자율 주행차는 필연적으로 규모가 크다 용량, 대출력의 배터리를 수반한다.( 출처 = Patrick P . Palej )

소모량이 늘어나면 배터리의 용량, 파워 딜리버리, 출력 모두에서 기능이 향상되어야 합니다.

결국 내연기관의 화학에너지를 전기에너지로 변환할 때의 효율은 차치하고

내연 기관차도 기존의 기관차와는 전혀 다른 배터리가 필요하게 되는 것이군요.

웨이모의 차량도 매우 고가의 추가 장비들을 가득 싣고 있다. 물론 배터리나 쿨링 시스템도.

즉, 자율주행기술을 도입하기 위해서는 기존 내연기관과 함께 배터리가 추가로 장착되어야 합니다.

따라서 기존의 내연 기관차의 경우는 설계가 다소 바뀔 수밖에 없습니다.

중심에 변화가 생기고, 거기에 맞춰 프레임을 비롯한 많은 부품의 설계를 종래대로 사용할 수는 없는 것이군요.

애플이 공개한 이미지 중 하나. 배터리가 차지할 공간이 추가로 필요하다. (출처=9to5Mac)

바로 이런 배경에서

자율주행기술이 시장을 개척함에 따라 그에 따른 배터리도 함께 주목받고 있는 것입니다.

이처럼 시장의 요청 자체가 변화함에 따라

당연한 결과로 배터리도 진화하고 있습니다.작은 용량으로 큰 배터리가 중요해지고, 파워 딜리버리, 출력도 갖춰야 합니다.

테슬라가 배터리 데이에 공개한 배터리 솔루션 개요 (출처 = Tesla)

새로운 기술이 융합되는 만큼 단순히 배터리의 근본적인 원리와 설계를 할 수 있는 기술뿐만 아니라

그런 원리가 결합된 신제품 배터리를 어떻게 만들면 더 싸게 만들 수 있는지,

얼마나 빨리 만들면 적기에 시장 수요를 충족시킬 수 있는지, 어떤 제조법이 가장 효율적인지,

배터리 생산 전 국면의 신기술이 함께 등장하고 있습니다.

이러한시장동향의변화는실제특허출원동향의변화에도반영되고있습니다.

(출처=특허청, e-patent new s)특허청에 따르면 자동차회사의 전지 관련 특허출원은 2010년부터 2019년까지 총 4,435건으로,

2010년 277건에서 2019년 433건으로 56% 증가한 것으로 조사되었습니다.

(출처=상동)

기업별로는 모든 자동차 업체의 전지 출원 중

현대차그룹 56.4%, 도요타자동차 27.6%, 르노-닛산·미쓰비시 얼라이언스 11.5%, 폴크스바겐그룹(아우디·포르셰 등) 2.4%

의 순으로 나타났습니다.

(출처=상동)

글로벌 시장 전기차 부문 1위를 차지하고 있는 테슬라는

자동차회사들이 한국에 전지 관련 특허를 출원한 0.25%의 작은 비중을 차지하고 있습니다.

자국 미국에서도 과거 5년간(2014~2018년) 글로벌 자동차회사인 폴크스바겐그룹, 도요타자동차, 르노닛산, 미쓰비시 얼라이언스, 포드, 현대자동차그룹은

배터리 관련 업체별로 평균 696건의 특허출원을 했으나 테슬라는 37건의 특허출원에 그쳤지만,

사실통계대상기간이급격하게변화한현재시장을반영하지는못했습니다.

배터리 데이에 공개되었던 자료가 사실이라면 현 시점에서는 전혀 다른 비율로 나타내고 있는 것은 아닐까 생각합니다.

(출처=상동)

외국 기업과 국내 기업을 비교하면, 위 그림대로입니다.

자국 내에서 특허출원을 해도

국제출원을 통해 외국에 진출하는 비율은 자국에서 보유한 특허와는 그 질과 양에서 차이가 있을 수 있음을 감안하면

단순히 정량적인 출원건수만으로 비교하는 것은 어렵습니다.

위 그림에 보이는 수치는

오히려 전기차와 수소차에 투자된 비용의 비율 차이를 정성적으로 대변해 준다고 생각하시는 편이 좋다고 생각합니다.

외국 기업은 대부분 수소차보다는 전기차에 약 4:1의 비율로 집중하고 있는 반면,

국내 기업들은 5:7 정도의 비율로 수소차에 좀 더 많이 투자하는 것으로 보입니다.

조금길었는데오늘은자율주행자동차시장에서왜배터리가주목되고있는지

이에 따라 관련 특허출원은 어떻게 변화했는지 전반적인 동향을 살폈습니다.

다음에도 좋은 포스팅으로 좋은 소식 전해드리도록 하겠습니다

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신인모 변리사 약력- 특허법인 RPM 대표변리사- 매쉬업엔젤스 심사역- 동국대학교 지적재산학과 겸임교수 (인공지능 지적재산권 분야 전담)

– 서울대학교 공과대학 전기정보공학부 – 가톨릭대학교 의료인공지능학과 석·박사과정 재학 – 제50회 변리사 (2013)

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