Аккумуляторная лихорадка: почти половина инноваций в энергетике приходится на батареи

Изображение: gpointstudio/Freepik

Инновации теперь — не только про «зелёную» планету, но и про то, как не зависеть от чужих поставок и защитить свою экономику. Впервые за долгое время энергетическая безопасность стала важнее борьбы с изменением климата. Как следует из отчёта Международного энергетического агентства, 80 % экспертов ставят её на первое место. Батареи стали абсолютной доминантой. Каждый пятый патент в энергетике связан с хранением энергии, а доля всех патентов в этой области достигла 40 %. Причём лидерство в отрасли перехватила КНР. Венчурные инвесторы стали осторожнее. После бума электромобилей капитал перетекает в искусственный интеллект и сложные отрасли, такие как термоядерный синтез, критические минералы и водород. В целом, в 2026 году энергетические инновации превратились в инструмент геополитической борьбы. Аналитики отмечают переход от «романтического» этапа чистой энергии к жёсткой прагматике. Тот, кто сегодня владеет технологиями хранения энергии и сможет адаптировать свои электросети под новые реалии, будет диктовать условия на мировом рынке следующие десятилетия.

Успешные инновации в энергетике могут иметь колоссальные экономические и социальные последствия, влияя на промышленную конкурентоспособность, торговлю, экологию, инвестиции в инфраструктуру и безопасность. Отчёт МЭА «Состояние энергетических инноваций» акцентирует внимание на технологиях, политических мерах и инвесторах, находящихся на переднем крае этого процесса. Сегодня мировые рынки таких энергетических технологий, как аккумуляторы, трансформаторы, турбины, двигатели и теплообменники, оцениваются в триллионы долларов. Поскольку расходы на энергию составляют до 10 % мирового ВВП, инновации, снижающие стоимость энергоснабжения, могут коренным образом изменить сравнительные преимущества страны. Как следствие, энергетический сектор является инновационно-интенсивным: каждый десятый патент связан с энергетикой — это больше, чем в химической, фармацевтической или транспортной отраслях, отмечают авторы доклада.

Сегодня контекст энергетических инноваций смещается в сторону конкурентоспособности и безопасности. В нашем опросе экспертов и практиков 80 % респондентов поставили энергетическую безопасность в число трёх основных факторов, стимулирующих инновации в 2025 году, опередив доступность энергии, выбросы парниковых газов и национальные экономические показатели. Многие политические инициативы, анонсированные в 2025 году, включая американскую миссию Genesis и предложенный Фонд конкурентоспособности ЕС, способствуют укреплению технологического потенциала ради экономической устойчивости и энергобезопасности. Это может дать толчок технологиям, поддерживающим поставки критически важных минералов, атомную энергетику, электрические сети и внутренние энергетические ресурсы.

Значимость государственных расходов на инновации видна в рыночных результатах

Государственная поддержка энергетических инноваций стоит за некоторыми недавними крупными достижениями в секторе и окупается на протяжении десятилетий. Снижение стоимости проектов и новые конструкции привлекли инвестиции в плавучие установки для производства сжиженного природного газа (ПГСПГ), доля которых к 2030 году, как ожидается, составит более одной восьмой мировых мощностей СПГ, хотя всего 10 лет назад она была нулевой. Первоначальное проектирование и испытания ПГСПГ финансировались европейскими правительствами в конце 1990-х годов, а Европейский союз и правительство Японии разделили финансовые риски с частным сектором в первом крупном проекте. Аналогичным образом, исследования литий-ионных аккумуляторов изначально финансировались государством в 1970-х годах, а первый патент был получен при поддержке правительства Великобритании в 1981 году, прежде чем меры политической поддержки сформировали рынки, способствовавшие дальнейшему совершенствованию. В отсутствие капитала частного сектора для развития геотермальной энергетики следующего поколения — долгосрочного проекта с высокими рисками, который сейчас начинает превращаться в крупные инвестиции, — правительства финансировали почти все первоначальные работы с 1970-х по 2010-е годы.

Оценка эффективности по принципу «затраты-выгоды» обычно показывает, что экономическая выгода от государственных НИОКР в энергетике намного выше — порой в сто раз — чем затраты на них. Наиболее полные ретроспективные оценки такого рода были проведены по нескольким многолетним программам США вплоть до 2015 года. Эти программы принесли экономике США выгоду, как минимум в три раза превышающую затраты, включая экономию расходов на топливо, снижение цен на энергетическое оборудование и рост продаж энерготоваров. Примеры НИОКР в области геотермальной энергии, ветра и энергоэффективности зданий принесли несколько сотен долларов прибыли на каждый доллар затрат. Влияние многих из этих первоначальных инвестиций, вероятно, выросло с момента проведения анализа, поскольку рынки соответствующих продуктов расширились, а «побочные эффекты» в смежных областях стимулировали новые идеи и изобретения по всему миру.

Сильные стороны в области инноваций и промышленности могут подкреплять друг друга. Анализ выявленных технологических преимуществ разных стран показывает, что крупнейшие в мире производители ископаемого топлива сейчас обладают самой высокой специализацией в соответствующих технологиях, а страны, рано инвестировавшие в ветроэнергетику, имеют наибольшие преимущества в патентовании в этой сфере. Однако техническая специализация не переходит автоматически в промышленную конкурентоспособность; она требует пристального внимания к производственным преимуществам, а также стратегического торгового и научного партнёрства.

Динамичное время для энергетических инноваций

Согласно последним патентным данным, в 2023 году доля энергетики во всех патентах была выше, чем годом ранее. Более 320 новых энергетических стартапов привлекли своё первое финансирование в 2025 году, что является сигналом активной экосистемы.

Однако сохраняется значительная неопределённость, так как рынки некоторых технологий чистой энергии ослабли. Например, задержки и отмены проектов снизили ожидания по внедрению низкоэмиссионного водорода в текущем десятилетии.

Прогноз МЭА по внедрению возобновляемых источников энергии к 2030 году был понижен на 5 % в 2025 году в ответ на изменения в политике и регулировании. Несколько крупных первых в своём роде проектов в области технологий, таких как производство стали с почти нулевым уровнем выбросов и прямое улавливание углерода из воздуха, потребовали пакетов экстренного финансирования или сокращения рабочих мест, чтобы справиться с ростом затрат и политической нестабильностью.

Федеральный бюджет США на НИОКР в энергетике сократился на 8 % в 2025 году, а часть запланированных расходов была приостановлена или отменена в связи с пересмотром приоритетов исследований, что оставило некоторых учёных и разработчиков без средств или заставило их переориентироваться на другие рынки.

Финансирование демонстрирует признаки переходного периода

После многолетнего роста финансирование энергетических инноваций, похоже, вступает в фазу замедления и смены приоритетов. Мировые государственные расходы на НИОКР в энергетике в 2024 году снизились по сравнению с пиком 2023 года, а по оценке МЭА на 2025 год они упадут ещё на 2 % — до $55 млрд. Частично это связано с крупными обязательствами по демонстрационным проектам из бюджета ЕС 2023 года, но также отражает сокращение федерального бюджета США.

В целом государственные расходы на НИОКР в энергетике в странах-членах МЭА составляют около 0,05 % ВВП, что намного ниже 0,1 %, наблюдавшихся после нефтяных шоков 1970-х годов, когда страны стремились диверсифицировать свои энергосистемы. Рост корпоративных НИОКР составил всего 1 %, что является самым низким показателем с 2015 года (за исключением пандемийного 2020 года). В 2024 году (последний год, за который доступны данные) этот объём составил $160 млрд. Венчурные инвестиции в стартапы в сфере энерготехнологий сокращаются третий год подряд, составив в 2025 году $27 млрд.

Единой причины снижения венчурного финансирования с 2022 года нет. Первоначальными факторами были высокие процентные ставки и неопределённая макроэкономическая среда. Это заставило инвесторов сократить количество сделок и дольше выжидать перед вложением средств, что ударило по крупным сделкам на поздних стадиях.

Сейчас венчурные рынки частично восстановились, но в 2025 году энергетические стартапы столкнулись с жёсткой конкуренцией за капитал со стороны фирм, занимающихся ИИ: доля венчурного финансирования ИИ выросла почти до 30 % в 2025 году, тогда как доля энергетики сократилась, а крупные неспециализированные венчурные фонды переключили внимание на ИИ. Ещё одним фактором стал спад венчурных инвестиций в электромобильность после прохождения пика — без этого показателя общий объём венчурного капитала в энергетике остался бы практически неизменным.

Формируются новые области роста венчурного капитала в энергетике, отражающие смену приоритетов. Семь технологических направлений — улавливание углекислого газа, критически важные минералы, геотермальная энергетика нового поколения, низкоэмиссионное промышленное производство, аэрокосмическая отрасль, ядерное деление и термоядерная энергия — компенсировали большую часть спада финансирования электромобильности с 2021 года. В 2015-2019 годах на эти семь областей приходилось менее 5 % от общего объёма венчурного финансирования энергетики; в 2025 году их доля составила одну треть.

Доля патентов в области аккумуляторов достигла беспрецедентного уровня

Если патентование является опережающим индикатором технологических изменений, то инновации в области аккумуляторов останутся преобразующей силой в энергетическом секторе и за его пределами. Доля патентов, связанных с хранением энергии, растёт, достигнув 40 % в 2023 году. Судя по предварительным данным, этот показатель продолжит расти в 2024 и 2025 годах.

Наш анализ показывает, что ни одна другая энергетическая технология никогда не занимала столь доминирующую долю, что отражает стратегическую важность батарей для современной энергетической безопасности, промышленной политики и сетевой инфраструктуры в условиях резкого роста спроса на электроэнергию во всём мире. Китай, Корея и Япония остаются ведущими источниками патентов на литий-ионные аккумуляторы, хотя их относительный вклад изменился. В 2010 году Япония подавала половину всех патентов на катодные материалы; к 2022 году её доля упала ниже 10 %. За тот же период доля Китая выросла с 4 % до почти 40 %.

Зрелые технологические области тоже не стоят на месте. С 2010 года патентование фотоэлектрических элементов на основе кристаллического кремния сократилось, тогда как патентование солнечных перовскитов выросло и теперь составляет более 70 % всех патентов на солнечные элементы. Китай лидирует в патентовании перовскитов в мире, за ним следуют Корея и Япония. В 2025 году перовскиты достигли нескольких инновационных рубежей, включая создание первого в мире солнечного элемента с КПД 33 % в рыночных масштабах. Хотя ожидается, что они не вытеснят кристаллический кремний, они могут расширить общий рынок фотовольтаики.

Региональные тенденции расходятся

Стремление Китая к росту, основанному на инновациях, проявляется в объёмах финансирования, патентовании и технологических достижениях. Рост расходов китайских компаний на НИОКР в энергетике объясняет почти весь мировой прирост корпоративных НИОКР за последнее десятилетие; теперь на них приходится 60 % корпоративных расходов в секторах энергоснабжения и инфраструктуры.

Государственные расходы Китая на НИОКР сопоставимы с европейскими, но объёмы патентования значительно выше: в 2023 году китайские изобретатели подали в два раза больше заявок на международные патенты, чем в 2020 году, достигнув уровня, вдвое превышающего показатели США, Японии или Европы. Патентование особенно сосредоточено на хранении энергии и промышленной энергоэффективности. В 2025 году Китай достиг множества инновационных вех, включая новый рекорд эффективности перовскитных тандемных элементов, демонстрацию первого твердотельного кондиционера киловаттного класса и проектирование первой плавучей ветряной турбины мощностью 50 МВт.

Европа постепенно приближается к уровню 0,1 % ВВП, расходуемому на НИОКР в энергетике. Обновлённые данные ЕС по государственным расходам на НИОКР показывают, что в последние годы Европа отрывается от США и Японии, достигнув 0,08 % ВВП. Энергоэффективность и ядерные технологии составили более половины из $19 млрд европейских государственных расходов на НИОКР в 2024 году.

Региональная инновационная экосистема также становится более динамичной: на европейские стартапы в 2025 году пришлось 25 % мирового венчурного капитала в энергетике по сравнению с 15 % пятью годами ранее.

Однако патентование энергетических технологий в крупных европейских странах, согласно последним данным, снизилось, а европейские стартапы обычно привлекают меньше средств, чем их американские коллеги. Тем не менее, значительная часть инновационных достижений, отмеченных в этом отчёте, произошла в Европе, включая термоядерную энергию, подземное хранение водорода, электрификацию промышленности, стабилизацию энергосетей, хранение CO₂, синтетическое топливо и обнаружение метана.

США продолжают оставаться локомотивом энергетических инноваций. Сейчас происходит переориентация приоритетов НИОКР, при этом многие фундаментальные преимущества американской инновационной экосистемы сохраняются. Расходы на инновации в США распределены между государством, корпорациями и венчурными инвесторами более равномерно, чем в других странах. Почти 50 % мирового венчурного капитала в энергетике в 2025 году было привлечено стартапами из США. Патентование американских технологий также распределено по множеству областей. Среди достижений США в 2025 году — крупнейшая твердотельная тепловая батарея, более надёжное геотермальное бурение, улучшение литий-ионных аккумуляторов со сниженным содержанием никеля и кобальта, а также инвестиции в новые конструкции в авиации.

Японские инноваторы стремятся удержать лидерство в области аккумуляторов. Патентование в Японии сильно смещено в сторону батарей, включая передовые химические составы. У Японии самый высокий показатель RTA (выявленное технологическое преимущество) в области аккумуляторов среди всех крупных экономик. После Китая Япония патентует в области низкоуглеродной энергетики больше, чем любая другая страна или вся Европа вместе взятая. Благодаря стабильным расходам, включая компонент НИОКР в фонде «Зелёной трансформации» (GX) объёмом $75 млрд, Япония занимает прочные позиции в таких развивающихся областях, как перовскиты, термоядерный синтез и водородное топливо — в 2025 году японская компания завершила первые полномасштабные испытания судового двигателя на аммиаке.

Термоядерный синтез и сетевые технологии демонстрируют широкий спектр инновационных вызовов

Устойчивость электросетей будущего может быть обеспечена с помощью технологий благодаря дальновидным НИОКР последних лет, особенно со стороны правительств. Недавние крупные отключения электроэнергии (блэкауты) являются предупреждением: сети должны быть более устойчивы к природным катаклизмам и незапланированным изменениям в энергоснабжении. Если эти проблемы не решить, они подорвут экономический рост и национальную безопасность.

Несколько передовых технологий — таких как инверторы, формирующие сеть, твердотельные трансформаторы и системы длительного хранения энергии — были разработаны в рамках государственных программ и теперь являются проверенными решениями. Однако если правительства не устранят системные регуляторные препятствия для внедрения инноваций, эти технологии не смогут реализовать свой потенциал.

До получения гигаватт термоядерной энергии ещё далеко, но многолетнее международное сотрудничество вывело её на порог демонстрации. Через пятьдесят лет после того, как МЭА начало поддерживать сотрудничество в этой области, в 2025 году были достигнуты важные экспериментальные рубежи на государственных объектах в Китае, Франции, Германии, Великобритании и США. Эти успехи вселили надежду на радикально новый способ энергоснабжения экономики будущего в эпоху электричества.

Интерес инвесторов также вырос: термоядерные стартапы привлекли $10 млрд с 2020 года. Однако необходим трезвый взгляд на проблемы: несмотря на внимание к проектированию первых интегрированных термоядерных электростанций, топливный цикл и материалы всё ещё не готовы к масштабному внедрению. Это создаёт возможное противоречие между восприятием термоядерной энергетики как гонки за лидерство и преимуществами трансграничного сотрудничества. Будет целесообразно финансировать способы разделения огромных затрат и строительных трудностей, которые могут ограничить темпы развёртывания в любом отдельном регионе.

Хотя цели инновационной политики расходятся, приоритеты остаются прежними

Выводы отчёта МЭА подчёркивают важность непрерывных и согласованных политических действий. В частности, они показывают значимость государственных расходов на НИОКР и ранние коммерческие проекты для достижения ключевых целей, особенно в условиях дефицита частного финансирования. Множество стратегий, выпущенных или обновлённых за последний год, отражают прогресс по десяти приоритетам для политиков, определённым в прошлогоднем отчёте, но также указывают на большую волатильность политики в некоторых регионах. Весь набор из десяти приоритетов остаётся хорошим краткосрочным руководством. Однако на фоне неопределённости аналитики выделили три направления действий, имеющих особое значение в наступающем году:

• Поиск синергии между конкурентоспособностью, устойчивостью и энерготехнологиями. Важно определить, как проблемы в энергетике сдерживают внутренние инвестиции в ключевые отрасли, и поддержать ряд потенциальных решений. Другой подход — выявление сравнительных преимуществ, чтобы инноваторы могли преуспеть на международных рынках.
• Адаптация финансирования для устранения текущих финансовых проблем. Если частные средства для масштабирования уходят в проекты ИИ, государственный сектор может временно вмешаться в интересах долгосрочных результатов. Если венчурные инвесторы опасаются рисковать на ранних стадиях, инноваторам могут помочь сигналы спроса или налоговые льготы. Достижение уровня 0,1 % ВВП для государственных НИОКР вполне реально при использовании инструментов, адаптированных к рискам.
• Укрепление партнёрств и сетей. Связующее звено инновационной экосистемы должно быть укреплено как на международном уровне, так и между секторами. Инновации зависят от обмена знаниями, навыками и капиталом. Роль агентств, которые связывают исследователей, предпринимателей и разработчиков пилотных проектов с экспертами и фондами, будет особенно важной в этом году.