A Organização Mundial da Propriedade Intelectual (OMPI) e a Agência Internacional de Energia Renovável (Irena) lançaram nesta segunda-feira (11/05) um novo Relatório sobre o Panorama de Patentes ligados à Descarbonização do Transporte Rodoviário Pesado. O relatório, que conta com contribuições da União Internacional de Transportes Rodoviários (IRU) e do Fórum Econômico Mundial (WEF), oferece uma análise abrangente, baseada em patentes, das tendências de inovação nas tecnologias que impulsionam a descarbonização de caminhões e ônibus em todo o mundo.
Caminhões e ônibus são responsáveis por aproximadamente 31% e 9% das emissões do setor, respectivamente. Contudo, cerca de 94% desse setor ainda opera com combustíveis fósseis, tornando-o um dos alvos mais urgentes para ações de descarbonização.
O relatório analisa mais de 158.000 famílias de patentes (invenções) publicadas entre 2000 e 2024 em quatro áreas tecnológicas principais: fontes de energia de baixa emissão, infraestrutura energética, eficiência veicular e digitalização de frotas. Suas conclusões revelam um setor em rápida transformação tecnológica, mas onde o ímpeto da inovação e sua aplicação prática ainda não estão totalmente alinhados.
Eletrificação na vanguarda, hidrogênio ganha terreno
As soluções de baterias elétricas emergiram como o principal caminho para a descarbonização de veículos pesados. A participação de patentes relacionadas a tecnologias de descarbonização cresceu de apenas 7% de todas as patentes de transporte pesado em 2000 para aproximadamente 20% em 2024, com as baterias representando sozinhas 73% de todas as patentes de fontes de energia de baixa emissão em 2024. As patentes de infraestrutura energética apresentaram um crescimento superior a 2.200% no mesmo período, principalmente devido a patentes relacionadas a soluções de carregamento e redes inteligentes.
As tecnologias de hidrogênio, embora ainda em menor escala, estão ganhando impulso significativo. A atividade de patentes relacionadas a células de combustível e infraestrutura de hidrogênio praticamente dobrou entre 2019 e 2024, sugerindo que o hidrogênio pode desempenhar um importante papel complementar, particularmente em aplicações de longa distância, onde as soluções elétricas a bateria enfrentam limitações de autonomia e recarga.
Um cenário de inovação geograficamente concentrado
A atividade de inovação é altamente concentrada. A China lidera em volume absoluto de patentes, com as publicações anuais de patentes por inventores chineses subindo de apenas 11 em 2000 para cerca de 7.300 em 2024. Os Estados Unidos, o Japão, a Alemanha e a República da Coreia completam os cinco primeiros, com mais de 6 mil patentes casa. A Suécia (1.166 patentes) e a Alemanha (10.588) se destacam por sua especialização relativa excepcionalmente alta em tecnologias de descarbonização de veículos pesados, refletindo a força de suas indústrias de fabricação de caminhões. O Brasil publicou 1.080 patentes em fontes de energia de baixa emissão para transporte pesado em 2024. Embora não apareça no ranking, a Índia é destacada como local de inovação de crescimento mais rápido em diversas áreas tecnológicas, impulsionada por iniciativas governamentais de apoio à implantação de ônibus elétricos.
Gigantes corporativos dominam o cenário da inovação. A Toyota lidera o ranking de patentes em todas as áreas tecnológicas, seguida por Volkswagen, Hyundai, Ford e General Motors. Notavelmente, nenhuma universidade ou instituição pública de pesquisa figura entre os principais detentores de patentes, o que evidencia a natureza madura e impulsionada pela indústria da inovação neste setor.
Lacuna entre inovação e implementação
Apesar do impressionante crescimento no número de patentes, o relatório destaca uma lacuna entre a atividade de inovação e a implantação de infraestrutura. O Conselho Internacional de Transporte Limpo estima que somente a União Europeia precisará de entre 60.000 e 80.000 carregadores públicos para veículos pesados até 2030, em comparação com os cerca de 1.500 atualmente em operação.
A análise da Irena, que constitui um capítulo dedicado do relatório, identifica a eletrificação como o principal caminho e apresenta recomendações específicas em políticas, infraestrutura, modelos de negócios e desenvolvimento de competências para acelerar a transição. As contribuições da IRU e do WEF fornecem uma perspectiva adicional do setor sobre as realidades operacionais e comerciais enfrentadas pelos operadores de frotas à medida que se adaptam à mudança do diesel.
Baterias para veículos elétricos de transporte rodoviário pesado
Nos últimos 25 anos, os sistemas de baterias para veículos rodoviários evoluíram de tecnologias caras e de nicho para uma base comercialmente viável para carros de passeio e, cada vez mais, para caminhões e ônibus pesados. Do final da década de 1990 em diante, a química de íon-lítio emergiu como a solução dominante, superando os tipos de baterias tradicionais, como chumbo-ácido, níquel-cádmio e níquel-hidreto metálico (NiMH). Os fabricantes melhoraram rapidamente a densidade de energia das baterias de lítio, reduzindo significativamente os custos por meio da otimização da química das células, do design do pacote e da escala de produção. Esses avanços possibilitaram a implantação em larga escala de ônibus elétricos e caminhões de distribuição regional.
Olhando para o futuro, várias tendências devem influenciar a próxima fase de implantação de baterias para o transporte rodoviário pesado. É provável que as melhorias na química e na fabricação continuem: prevê-se que o custo dos conjuntos de baterias diminua ainda mais e a densidade de energia melhore, reduzindo a barreira para veículos mais pesados e rotas mais longas. Um potencial disruptor pode ser a troca de baterias, que está ganhando impulso na China, permitindo custos iniciais mais baixos para os operadores, mas maiores investimentos e necessidades de baterias para os fornecedores.
As tecnologias de próxima geração – como baterias de estado sólido, baterias de lítio-enxofre e íon-sódio – estão em desenvolvimento ativo e prometem maior densidade de energia e/ou segurança, mas ainda enfrentam desafios de fabricação e tecnológicos antes de poderem ser produzidas comercialmente. Para casos de uso pesado, inovações incrementais para baterias de íon-lítio existentes, como a tecnologia célula-carroceria, baterias mais duráveis e carregamento mais rápido, também devem permanecer muito importantes.
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