La patente de las baterías NiMH de gran tamaño para automóviles se refiere a las acusaciones de que los intereses corporativos han utilizado el sistema de patentes para impedir la comercialización de la tecnología de baterías de níquel-hidruro metálico (NiMH) . La tecnología de baterías de níquel-hidruro metálico se consideraba importante para el desarrollo de los vehículos eléctricos a batería (VEB o EV), los vehículos eléctricos híbridos enchufables (VEH) y los vehículos eléctricos híbridos (VEH) antes de que la tecnología de los paquetes de baterías de iones de litio se convirtiera en un sustituto viable. [1]
La batería moderna de níquel-metal hidruro (NiMH) para vehículos eléctricos fue inventada por el Dr. Masahiko Oshitani, de GS Yuasa Corporation , y Stanford Ovshinsky , el fundador de Ovonics Battery Company , [2] y se le concedió una patente. [3] La tendencia actual en la industria es hacia el desarrollo de la tecnología de iones de litio (Li-Ion) para reemplazar a NiMH en vehículos eléctricos. En 2009, Toyota probó baterías de litio como un posible reemplazo para las baterías de níquel-metal hidruro utilizadas en su modelo Prius híbrido de gasolina y electricidad. La compañía dijo que continuaría usando baterías de NiMH en el Prius, pero introduciría un vehículo totalmente eléctrico basado en tecnología de litio. La tecnología de iones de litio, aunque funcionalmente superior [ cita requerida ] debido a su mayor energía específica y potencia específica , es más cara y, a partir de 2009, relativamente no probada con respecto a su confiabilidad a largo plazo. [4] En 2007, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables [ verificación fallida ] afirmó que las baterías de iones de litio pueden sufrir sobrecalentamientos peligrosos e incendios si las celdas se controlan incorrectamente o se dañan. [5] En 2011, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras [ verificación fallida ] investigó la seguridad de los vehículos alimentados con baterías de litio y concluyó que no presentan mayor riesgo de incendio que otros vehículos. [6]
Según el Departamento de Energía de los Estados Unidos [ verificación fallida ] las principales ventajas de las baterías de litio incluyen su alta relación potencia-peso, alta eficiencia energética, buen rendimiento a altas temperaturas y baja tendencia a descargarse espontáneamente cuando no se utilizan durante períodos prolongados de tiempo. Las baterías de hidruro metálico de níquel tienen una mayor autodescarga, tienden a generar calor a altas temperaturas y tienen problemas con la pérdida de hidrógeno. [7] Sin embargo, ninguno de estos problemas impidió el uso de baterías de hidruro metálico de níquel en el Toyota Prius , que tiene una excelente calificación de confiabilidad. [8]
El vehículo de producción GM EV1 de 1999 , alimentado por baterías de níquel e hidruro metálico, tenía una batería de 26,4 kWh y una autonomía EPA de 105 millas. [9] [10] [nota 1]
El vehículo de producción Nissan Leaf 2011 tenía una batería de 24 kWh y una autonomía EPA de 84 millas. [11]
A pesar de tener no solo una autonomía menor, sino también una batería de menor capacidad que el GM EV1 de 1999, el Leaf encontró 200.000 compradores en todo el mundo antes de que la capacidad de la batería se incrementara por primera vez en 2016.
En base a esto, la afirmación de que la tecnología NiMH no estaba suficientemente avanzada en los años 1990 parece falsa (al menos en lo que se refiere a los coches de dos plazas que podían acomodar más fácilmente una batería de dimensiones y peso relativamente grandes). [ editorializing ] [ cita requerida ]
En una entrevista en el documental de 2006 Who Killed the Electric Car?, Ovshinsky afirmó que a principios de la década de 1990, la industria automotriz creó el Consorcio de Baterías para Automóviles de EE. UU. (USABC) para sofocar el desarrollo de la tecnología de vehículos eléctricos al impedir la difusión del conocimiento sobre las patentes relacionadas con las baterías de Ovshinky al público a través de la Junta de Recursos del Aire de California (CARB). [12]
Según Ovshinsky, la industria automotriz sugirió falsamente que la tecnología NiMH aún no estaba lista para su uso generalizado en automóviles de carretera. [13] Los miembros de la USABC, incluidos General Motors , Ford y Chrysler , amenazaron con emprender acciones legales contra Ovshinsky si continuaba promoviendo el potencial de NiMH para su uso en vehículos eléctricos de batería y si continuaba prestando baterías de prueba a Solectria , un fabricante de vehículos eléctricos de nueva creación que no formaba parte de la USABC. Las tres grandes compañías automovilísticas [ no lo suficientemente específicas para verificar ] argumentaron que su comportamiento violaba sus derechos exclusivos sobre la tecnología de baterías, porque habían igualado una subvención del gobierno federal otorgada a Ovonics para desarrollar la tecnología NiMH. [ dudoso – discutir ] Los críticos argumentan que las tres grandes estaban más interesadas en convencer a los miembros de CARB de que los vehículos eléctricos no eran tecnológicamente y comercialmente viables. [12]
En 1994, General Motors adquirió una participación mayoritaria en el desarrollo y fabricación de baterías de Ovonics , incluidas las patentes que controlaban la fabricación de baterías NiMH de gran tamaño . La intención original de la alianza de capital era desarrollar baterías NiMH para el EV1 BEV de GM. Las ventas de baterías GM-Ovonics fueron asumidas más tarde por el gerente de GM y crítico de CARB John Williams, lo que llevó a Ovshinsky a preguntarse si su decisión de vender a GM había sido ingenua. [12] El programa EV1 fue cerrado por GM antes de que la nueva batería NiMH pudiera comercializarse ampliamente, a pesar de las pruebas de campo que indicaron que la batería Ovonics extendía la autonomía del EV1 a más de 150 millas. [12]
Aquí, "pruebas de campo" significa uso real por parte de los clientes, [ cita requerida ] ya que estos automóviles alimentados con baterías de NiMH estuvieron en manos de los clientes desde 1999 hasta 2003, cuando GM tomó los automóviles de los arrendatarios (a pesar de sus protestas) [ cita requerida ] y los aplastó.
En octubre de 2000, la compañía petrolera Texaco anunció la compra de la participación de General Motors en GM Ovonics. [14] [15] [16] Texaco fue adquirida por su rival Chevron , lo que se anunció unos días después (y se completó un año después). [17] [18]
En ese momento, Toyota estaba usando baterías de NiMH en el todoterreno eléctrico RAV4 disponible en California. En marzo de 2001, Ovonics, controlada por Chevron, presentó una demanda por infracción de patente contra el proveedor de baterías de Toyota , Panasonic , así como contra la propia Toyota, [19] que condujo a un acuerdo negociado en 2004. El acuerdo incluía una amplia licencia cruzada de las patentes de cada empresa; una empresa de investigación conjunta para mejorar la tecnología de baterías de hidruro de níquel; y una prohibición del uso por parte de Panasonic y Toyota [19] de baterías de NiMH de gran formato para ciertos usos de transporte hasta 2010. [19] [20] [21] La información sobre cuáles eran exactamente estos usos particulares de transporte de las baterías de NiMH -que ChevronTexaco ha prohibido- fue suprimida debido a una orden de mordaza impuesta a Toyota. [22] Esta orden de mordaza fue tan efectiva que Panasonic no desarrolló baterías Eneloop de tamaño C y D.
De esta manera, ChevronTexaco obligó a Toyota a poner fin a la producción de la primera generación del Toyota RAV4 EV [ se discute la neutralidad ] . Sin embargo, los RAV4 EV existentes no fueron aplastados. Después de que el tribunal concediera una moción para suspender los procedimientos (enero de 2002) y la CCI también aceptara celebrar sus procedimientos, Toyota permitió a los clientes comprar sus RAV4 EV (a partir de marzo de 2002), anteriormente solo disponibles en arrendamiento, aunque la ley de California no lo exigía, y las obligaciones de Toyota en virtud del MOA con el mandato ZEV de la Junta de Recursos del Aire de California ya se habían cumplido. Además, la producción y las ventas continuaron durante el tiempo en que se detuvieron los procedimientos, y las ventas terminaron poco tiempo (noviembre de 2002) antes de que las partes firmaran un acuerdo de arbitraje (diciembre de 2002), [19] aunque los últimos vehículos entregados tuvieron que construirse con técnicas de fabricación no estándar, como ensamblar un vehículo a partir de piezas de repuesto (las entregas continuaron hasta septiembre de 2003). Esto demuestra el interés evidente [ se discute la neutralidad ] de al menos algunas personas en Toyota en mantener con vida el RAV4 eléctrico.
Después de la interrupción forzada de la producción del RAV4 EV de primera generación y hasta que expiraron las patentes de Chevron, no se ofreció ningún automóvil eléctrico nuevo de NiMH para la venta o el alquiler en los Estados Unidos. Obligada por Chevron a abandonar los vehículos enchufables, Toyota continuó utilizando baterías de NiMH en el híbrido no enchufable Prius .
En 2003, Texaco Ovonics Battery Systems se reestructuró y se convirtió en Cobasys , una empresa conjunta 50/50 entre ChevronTexaco y Ovonics, ahora conocida como Energy Conversion Devices (ECD) Ovonics . [23] Energy Conversion Devices anunció que había ejercido una opción para recomprar 4.376.633 acciones de una subsidiaria de Chevron y que las cancelaría y las devolvería al estado de acciones autorizadas no emitidas. Este es el número exacto de acciones que figuraban como propiedad de ChevronTexaco en la presentación del 15 de enero de 2003.
ChevronTexaco también mantuvo su poder de veto sobre cualquier venta o licencia de tecnología NiMH. [24] Además, ChevronTexaco mantuvo el derecho de confiscar todos los derechos de propiedad intelectual de Cobasys en caso de que ECD Ovonics no cumpliera con sus obligaciones contractuales. [24] El 10 de septiembre de 2007, ChevronTexaco (ahora conocida simplemente como "Chevron") presentó una demanda alegando que ECD Ovonics no había cumplido con sus obligaciones. ECD Ovonics impugnó esta afirmación. [25] La audiencia de arbitraje ha sido suspendida repetidamente mientras las partes negociaban con General Motors sobre la venta de Cobasys de vuelta a GM. A marzo de 2008, no se había llegado a ningún acuerdo con GM. [26]
En su libro de 2007 Plug-in Hybrids: The Cars that Will Recharge America , Sherry Boschert sostiene que las baterías de NiMH de gran formato (es decir, de 25 amperios-hora o más) son comercialmente viables, pero que Cobasys solo aceptaría pedidos muy grandes (más de 10.000) de estas baterías. El efecto es que esta política impide que las pequeñas empresas y los individuos las compren. También impide que los fabricantes de automóviles más grandes desarrollen flotas de prueba de nuevos diseños de PHEV y EV. Los empleados de Toyota se quejaron de la dificultad de obtener pedidos más pequeños de baterías de NiMH de gran formato para dar servicio a los 825 RAV4 EV existentes . Dado que ninguna otra empresa estaba dispuesta a hacer pedidos grandes, Cobasys no estaba fabricando ni licenciando ninguna tecnología de batería de NiMH de gran formato para fines automotrices. Boschert cita a Dave Goldstein, presidente de la Asociación de Vehículos Eléctricos de Washington DC, quien dice que esta política es necesaria porque el costo de establecer una línea de ensamblaje de baterías multimillonaria no podría justificarse sin pedidos garantizados de 100.000 baterías (unos 12.000 vehículos eléctricos) por año durante 3 años. Boschert concluye que "es posible que Cobasys (Chevron) esté suprimiendo todo acceso a las baterías NiMH de gran tamaño mediante su control de las licencias de patentes para eliminar a un competidor de la gasolina. O es posible que Cobasys simplemente quiera el mercado para sí misma y esté esperando a que un importante fabricante de automóviles comience a producir vehículos híbridos enchufables o eléctricos". [27]
En una entrevista con The Economist , Ovshinsky se mostró de acuerdo con la primera opinión: "Creo que en ECD cometimos un error al crear una empresa conjunta con una compañía petrolera , francamente hablando. Y creo que no es una buena idea hacer negocios con alguien cuyas estrategias te harían perder el negocio en lugar de construirlo". [28] Sin embargo, en la misma entrevista, cuando se le preguntó: "Entonces, ¿en su opinión, Cobasys está impidiendo que otras personas triunfen por ese motivo?", respondió: "Cobasys no está impidiendo que nadie triunfe. Cobasys solo necesita una inyección de efectivo".
En octubre de 2007, International Acquisitions Services, Inc. e Innovative Transportation Systems AG presentaron una demanda contra Cobasys y sus matrices por negarse a completar un pedido grande, previamente acordado, de baterías NiMH de gran formato para ser utilizadas en el vehículo eléctrico Innovan. [26] En agosto de 2008, Mercedes-Benz demandó a Cobasys por negarse nuevamente a completar un pedido grande, previamente acordado, de baterías NiMH. [29] [30]
Varias empresas han intentado desarrollar la tecnología de baterías de NiMH sin hacer uso de las patentes de Ovonics. Electro Energy Inc., en colaboración con CalCars , convirtió un Toyota Prius de un vehículo eléctrico híbrido a un PHEV utilizando sus propias baterías bipolares de NiMH. [31] Plug-In Conversions utiliza baterías de NiMH de Nilar y el sistema de control de código abierto EAA-PHEV en sus conversiones de Prius a PHEV. Estas organizaciones sostienen que estos desarrollos son admisibles porque sus tecnologías de baterías de NiMH no están cubiertas por las patentes de Cobasys. Estas baterías comenzaron a estar disponibles comercialmente a fines de 2007. [32]
El 28 de julio de 2009, Automotive News informó que Cobasys sería comprado a Chevron y Energy Conversion Devices por el fabricante de baterías SB LiMotive , una empresa conjunta de Bosch y Samsung . [33] En el momento de la venta de Cobasys en 2009, el control de la tecnología de baterías de NiMH se transfirió de nuevo a ECD Ovonics. [34] En octubre de 2009, ECD Ovonics anunció que sus baterías de NiMH de próxima generación proporcionarán energía y potencia específicas comparables a las de las baterías de iones de litio a un coste significativamente inferior al de las baterías de iones de litio. [35]
El 3 de febrero de 2010, se rechazó la patente JP2003504507, eliminando así cualquier gravamen de patente en Japón. [36]
El 2 de julio de 2010, la patente US6413670 expiró debido a la falta de pago de las tasas correspondientes al octavo año desde la presentación de la patente, eliminando así cualquier gravamen sobre la patente en los EE. UU. [3]
El 14 de febrero de 2012, BASF anunció que había adquirido Ovonic Battery Company de Energy Conversion Devices Inc. Pero Chevron Corp. mantuvo la patente US6969567 para el paquete de baterías multicelda NiMH para automóviles [37] hasta su vencimiento el 23 de agosto de 2018. [38] Se pagaron las tarifas de mantenimiento de esta patente en particular para el cuarto (2008) y octavo (2012) años. [39] A diciembre de 2019, el estado era "2019-12-04 El estado de la solicitud es Vencido - Relacionado con las tarifas". [38]
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