李莉華，馬廷燦，戴煒軼，瞿海妮，趙三姍

（1國網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院，上海 200437；2中國科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報中心，湖北 武漢 430071）

超級電容器儲能，顧名思義，就是利用超級電容器存儲能量的技術(shù)。超級電容器（supercapacitor，ultracapacitor）是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，其結(jié)構(gòu)和電池的結(jié)構(gòu)類似，主要包括雙電極、電解質(zhì)、集流體和隔離物四大 部分。

超級電容器有多種分類方式，如可以按電極材料、電解質(zhì)類型、儲能機(jī)理等進(jìn)行分類，比較普遍的是按儲能機(jī)理分類。根據(jù)儲能機(jī)理的不同，超級電容器主要可以分為三大類：① 雙電層電容器（electrical double-layer capacitor，EDLC），正、負(fù)電極都以雙電層為主要儲能機(jī)制；② 法拉第準(zhǔn)電容器，正、負(fù)電極都以準(zhǔn)電容（pseudo-capacitor，也稱“贗電容”）為主要儲能機(jī)制；③ 混合型超級電容器，正、負(fù)電極分別以雙電層和準(zhǔn)電容為主要儲能機(jī)制[1-3]。

與傳統(tǒng)電容器相比，超級電容器具有充電速度快、容量大、使用壽命長、工作溫度范圍寬等優(yōu)點；而與蓄電池相比，它具有高比功率、充放電速度快、環(huán)境友好等優(yōu)點。不過，由于其自身結(jié)構(gòu)特征，超級電容器也有其缺點和局限。如① 能量密度相對于電化學(xué)電池仍然較低；② 自放電率大大高于電化學(xué)電池；③ 工作電壓低；④ 內(nèi)阻較大，不適于交流電路等[4-5]。

超級電容器可廣泛應(yīng)用于混合動力汽車、可再生能源發(fā)電、不間斷電源以及便攜式激光探測器等軍事應(yīng)用領(lǐng)域。此外，超級電容器還廣泛應(yīng)用于快速充放電的消費電子以及長時間持續(xù)放電的計算機(jī)存儲器后備電源等[6]。

目前，超級電容器儲能技術(shù)的主要發(fā)展趨勢是進(jìn)一步提高超級電容器的能量密度和功率密度。超級電容器儲能的主要關(guān)鍵技術(shù)包括混合超級電容器技術(shù)、高性能電極材料技術(shù)、超級電容封裝和模塊化技術(shù)以及超級電容器與新能源的耦合技術(shù)等。

本文以超級電容器儲能技術(shù)國際專利為對象，從專利申請的時序分布、來源國家/地區(qū)、技術(shù)主題、重點申請人等方面進(jìn)行了分析，對超級電容器儲能技術(shù)的國際發(fā)展現(xiàn)狀、態(tài)勢進(jìn)行了梳理，以期為我國在該領(lǐng)域的研發(fā)提供參考。

1 超級電容器儲能專利申請趨勢分析

超級電容器的研究始于20世紀(jì)60年代。1957年，美國通用電氣公司（General Electric）的Becke.H申請了世界上第一個超級電容器專利，他提出了將高比表面積的多孔碳材料包覆在金屬集流體上作為電極材料，首先提出了可以將較小的電容器用作儲能器件。但通用電氣并沒有繼續(xù)開展后續(xù)進(jìn)一步的研究。隨后，美國標(biāo)準(zhǔn)石油公司（Standard Oil of Ohio，SOHIO）開展了相關(guān)研究，但也沒有進(jìn)行商業(yè)化，而是將相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了日本NEC公司。1971年，日本NEC公司制備了水系電解液超級電容器，并首次應(yīng)用于商業(yè)化設(shè)備[7]。1979 年，NEC公司開始生產(chǎn)超級電容器用于電動汽車的啟動系統(tǒng)。幾乎與NEC同時，日本松下公司設(shè)計了以活性炭為電極材料，以有機(jī)溶液為電解質(zhì)的超級電容器。他們開啟了超級電容器的規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用，并掀起全球范圍的研究開發(fā)熱潮，超級電容器技術(shù)日新月異，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大[8]。

通過在DII數(shù)據(jù)庫中對全球超級電容器儲能專利進(jìn)行檢索，共得到相關(guān)專利（族）19364項（數(shù)據(jù)檢索時間為2014年11月25日，檢索結(jié)果以DII 專利為單位）。圖1給出了超級電容器儲能相關(guān)專利數(shù)量隨申請年的變化趨勢?？梢钥闯?，在超級電容器出現(xiàn)后的最初10多年間，全球相關(guān)專利申請數(shù)量屈指可數(shù)。直到20世紀(jì)70年代末，隨著NEC、松下等日本公司將超級電容器推向市場，全球相關(guān)專利申請在20世紀(jì)80年代才出現(xiàn)較快增長，但在90年代初又有所回落。不過，隨著90年代混合電動汽車的興起，超級電容器作為電動汽車中（如啟停系統(tǒng)）重要的能量存儲緩沖單元，日益受到重視。全球相關(guān)專利申請數(shù)量從20世紀(jì)90年代中期開始，在過去近20年中呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢。特別是近幾年，受到中國相關(guān)專利申請數(shù)量快速增長的推動，全球超級電容器儲能相關(guān)專利的申請數(shù)量呈現(xiàn)激增。

圖2、圖3分別給出了超級電容器儲能專利技術(shù)發(fā)明人及其相關(guān)技術(shù)條目（基于IPC）的年度變化情況。由圖2可知，近10多年來，每年都有大量的新發(fā)明人涌入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域，這些新的研究力量將推動超級電容器儲能技術(shù)的不斷進(jìn)步。由圖3可知，近年來，超級電容器儲能領(lǐng)域每年都有較多的新技術(shù)條目涌現(xiàn)，這說明超級電容器儲能技術(shù)仍在較快發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷擴(kuò)展。綜合考慮圖1～圖3的信息，可知超級電容器儲能技術(shù)仍處于較快的發(fā)展階段?？梢灶A(yù)期，在未來幾年中，全球超級電容器儲能相關(guān)專利的申請數(shù)量將會維持較快的增長速度，該技術(shù)領(lǐng)域的競爭也將會更加激烈。

圖1 超級電容器儲能專利申請數(shù)量的年度分布Fig.1 The number of supercapacitor energy storage patent applications，1961-2014

圖2 超級電容器儲能專利新發(fā)明人的時序分布Fig.2 The number of supercapacitor energy storage patent inventors，1961-2014

圖3 超級電容器儲能專利新技術(shù)條目的時序分布Fig.3 The number of new technology on supercapacitor energy stoage patent，1961-2014

2 超級電容器儲能專利技術(shù)主題分析

國際專利分類（IPC）是國際通用的、標(biāo)準(zhǔn)化的專利技術(shù)分類體系，蘊含著豐富的專利技術(shù)信息。通過對超級電容器儲能專利的IPC進(jìn)行統(tǒng)計分析，可以準(zhǔn)確、及時地獲取該領(lǐng)域涉及的主要技術(shù)主題和研發(fā)重點。

本次檢索到的1.9萬多項超級電容器儲能技術(shù)專利共涉及7000多個IPC分類號（小組），其中專利申請數(shù)量不少于1000項的IPC小組有11個，專利申請數(shù)量不少于500項的IPC小組有60多個，專利申請數(shù)量不少于100項的IPC小組則有150多個，可見超級電容器儲能技術(shù)專利申請涉及的技術(shù)面較寬，也反映出超級電容器儲能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣。

由于超級電容器相關(guān)專利申請數(shù)量急劇增加，2013版IPC中，將IPC大組—H01G9/00（電解電容器、整流器、檢波器、開關(guān)器件、光敏器件或熱敏器件及其制造方法）下屬的IPC一級小組—H01 G-009/155（雙層電容器）獨立出來，新增超級電容器專屬IPC大組—H01G11/00[混合電容器，即具有不同正極和負(fù)極的電容器；雙電層（EDL）電容器；其制造方法或其零部件的制造方法]，H01G9/00下的H01G9/038（雙層電容器專用電解質(zhì)）和H01G9/058（雙層電容器專用電極）和H01G9/016（雙層電容器專用的引出端）3個三級小組也分別轉(zhuǎn)入H01G11/00下設(shè)的對應(yīng)小組中，如H01G11/54（電解質(zhì)）和H01G-011/22（電極）等。

表1列出了超級電容器儲能專利申請量大于200項的前28個IPC分類號（大組）及其申請情況，這些分類號涵蓋了1.67萬項專利，約占全部分析專利的86%?？梢钥闯?，超級電容器儲能技術(shù)的相關(guān)專利申請主要集中在以下兩大方面：① 超級電容器及其制造，特別是電極、電解質(zhì)及相關(guān)材料的制備；② 超級電容器的應(yīng)用，如用于電網(wǎng)儲能，用于混合動力汽車的啟動、牽引等。

表1 超級電容器儲能專利技術(shù)主題及其申請情況（申請量>200項）Table 1 The subject and applications of supercacitor energy storage（patent applications>200）

考慮到IPC分類號對具體技術(shù)細(xì)節(jié)的揭示不足，故而采用ProQuest Dialog公司的Innography專利檢索與分析平臺的文本挖掘功能，對專利說明書的非結(jié)構(gòu)化內(nèi)容進(jìn)行了分析，從申請人的文字表述中提取出必要的技術(shù)要點，對這些要點進(jìn)行歸納和聚類，提取出超級電容器儲能專利技術(shù)的研究主題，如圖4所示。由圖4可知，超級電容器儲能領(lǐng)域的技術(shù)主題（熱點）可以分為：① 超級電容器整體技術(shù)；② 電極技術(shù)（正電極、負(fù)電極、極化電極、電極內(nèi)阻等）及電極材料（高比表面積活性材料、復(fù)合材料、活性炭、碳纖維等）；③ 非水電解質(zhì)（有機(jī)聚合物電解質(zhì)等）；④ 鋰離子（超級）電容器；⑤ 超級電容器應(yīng)用（電能儲存、儲能單元、電源、超級電容器模組等）。

圖4 超級電容器儲能專利技術(shù)研發(fā)主題布局Fig.4 The subject distribution of supercepacitor technology

3 超級電容器儲能專利申請國家/地區(qū)分布

圖5給出了超級電容器儲能專利申請數(shù)量最多的10個國家和地區(qū)以及相關(guān)專利受理數(shù)量較多的國家和機(jī)構(gòu)。從專利申請數(shù)量可以看出，全球超級電容器儲能技術(shù)的研發(fā)主要集中在日本、中國、美國、韓國、德國、法國、中國臺灣、俄羅斯等國家和地區(qū)。其中，日本、中國、美國、韓國四國的超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量占到全球申請總量的 90%以上，僅日本就占到全球申請總量的50%以上。

從專利受理數(shù)量來看，日本、中國、美國三國的超級電容器儲能相關(guān)專利受理數(shù)量也是分別位列第1～3位，韓國位列第5。而世界知識產(chǎn)權(quán)組織、歐專局兩個機(jī)構(gòu)的超級電容器儲能相關(guān)專利受理數(shù)量分別位列第4位和第6位。此外，超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量較少的澳大利亞、加拿大和印度等國家的相關(guān)專利受理數(shù)量也較多。表明這些國家和地區(qū)也是該超級電容器儲能相關(guān)專利技術(shù)的重要保護(hù)區(qū)域和目標(biāo)市場。

圖5 主要國家和地區(qū)超級電容器儲能專利申請與受理情況Fig.5 The quantity of supercapacitor patents application and acceptance in the main countries/regions

圖6給出了主要國家和地區(qū)超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量的年度變化情況?？梢钥闯觯毡镜某夒娙萜鲀δ芟嚓P(guān)專利申請起步很早，其年度專利申請量變化趨勢也與全球總體變化趨勢基本一致；美國的超級電容器儲能相關(guān)專利申請雖然起步最早，但相關(guān)專利申請數(shù)量增長較慢，與日本一直有較大的差距，不過其相關(guān)專利申請數(shù)量在過去20多年中也一直在比較平穩(wěn)地增長；德國和法國的超級電容器儲能相關(guān)專利申請起步也較早，并在過去20多年中持續(xù)有一定數(shù)量的相關(guān)專利申請，但相對日本和美國，德國和法國專利申請數(shù)量一直較少，近年增長相對較快；相對于上述國家，中國進(jìn)入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域較晚，相關(guān)專利申請始于20世紀(jì)90年代中后期，21世紀(jì)初相關(guān)專利申請達(dá)到一定規(guī)模，但與日本、美國差距依舊很大。2006年起，中國相關(guān)專利申請數(shù)量開始快速增長，近幾年更是激增，2009年相關(guān)專利申請數(shù)量趕上并超過美國，成為僅次于日本的全球第二大超級電容器儲能相關(guān)專利申請國。目前申請量已經(jīng)與日本差距不大，未來兩年甚至可能會超過日本。此外，俄羅斯和英國進(jìn)入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域也較早。韓國和中國臺灣地區(qū)進(jìn)入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域較晚。

表2給出了專利申請量前10位的國家和地區(qū)（日本、中國、美國、韓國、德國、法國、中國臺灣、俄羅斯、英國、印度）在超級電容器儲能領(lǐng)域的技術(shù)布局情況。具體來看，日本、中國、美國和韓國4個最主要國家的技術(shù)布局如下。

（1）日本在超級電容器儲能領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)成最為完備，各技術(shù)分支均有較多產(chǎn)出，最重要的技術(shù)類別包括H01G-009、H01M-010、H01G-011、H01M-004、H01M-002等，即日本的專利申請主要是集中在電容器及其制造、電極等，應(yīng)用型專利占比較少。此外，多數(shù)電解質(zhì)/電解液方面的專利申請都來自日本。

圖6 主要國家和地區(qū)超級電容器儲能專利申請量年度分布Fig.6 Annual patent applications on supercapacitors energy storage in the main countries/regions

表2 主要國家和地區(qū)在超級電容器儲能領(lǐng)域的技術(shù)布局Table 2 The technology distribution of super capactor energy storage in the main countries/regions 單位：項

（2）中國的相關(guān)專利申請主要集中在H01G- 009、H01G-011、H02J-007、C01B-031、H02J-015、H01M-004、H01M-010等領(lǐng)域。可以看出，相對日本，中國申請的相關(guān)專利中應(yīng)用型專利占比較高，如超級電容器在電網(wǎng)儲能等領(lǐng)域中的應(yīng)用專利多半都是來自中國。此外，中國在電極納米材料技術(shù)方面的相關(guān)專利申請也較多，與美國比較接近，多于日本。

（3）美國的相關(guān)專利申請主要集中在H01G- 009、H01M-004、H01M-010、H01G-011、H02J-007、C01B-031等領(lǐng)域。雖然美國的相關(guān)專利申請總量少于中國，但其在電容器電極、電解質(zhì)/電解液方面的專利申請數(shù)量多于中國。此外，電極表面涂層以獲得優(yōu)異電性能方面的專利申請多數(shù)都是來自美國。

（4）韓國的相關(guān)專利申請主要集中在H01G- 009、H01G-011、H01M-010、H01M-004、C01B-031、H01M-002等領(lǐng)域，即韓國的專利申請主要也是集中在電容器及其制造、電極技術(shù)等領(lǐng)域。

表3從專利數(shù)量、被引次數(shù)、專利族大小、保護(hù)區(qū)域數(shù)量、專利寬度（技術(shù)保護(hù)范圍）、PCT專利申請數(shù)量、三方專利申請數(shù)量等幾個指標(biāo)對主要國家和地區(qū)（日本、中國、美國、韓國、德國、法國、中國臺灣、俄羅斯、英國、印度、澳大利亞）的超級電容器儲能相關(guān)專利的質(zhì)量及其保護(hù)力度進(jìn)行了對比。由表3可以看出，日本的超級電容器儲能相關(guān)專利的整體質(zhì)量及其保護(hù)力度都很突出。如其申請的所有專利40%已經(jīng)被引用，其在平均被引次數(shù)、平均專利寬度、平均保護(hù)區(qū)域數(shù)量等指標(biāo)的表現(xiàn)也都不錯，其PCT專利（申請）數(shù)量占到了全部的40%以上，三方專利數(shù)量占到了全部的50%以上。美國的超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量雖然僅約為日本的1/5，但其專利申請的質(zhì)量及其保護(hù)力度非常突出。如專利總被引次數(shù)與日本差距不大，平均被引次數(shù)則大幅領(lǐng)先于日本，平均專利寬度、平均保護(hù)區(qū)域數(shù)量也都明顯領(lǐng)先于日本，顯示出美國在該領(lǐng)域的研究質(zhì)量非常高，整體影響力很高。德國和法國也非常值得關(guān)注，其相關(guān)專利申請質(zhì)量較高，也比較注重在全球范圍內(nèi)的保護(hù)。此外，英國、澳大利亞兩國雖然專利申請數(shù)量較少，但其 專利申請質(zhì)量較高，也比較注重在全球范圍內(nèi)的保護(hù)。相比之下，我國的超級電容器儲能專利平均 被引次數(shù)則很低，專利的技術(shù)范圍和區(qū)域范圍的 保護(hù)強度也都明顯落后于歐、美、日，顯示出我國的相關(guān)研發(fā)工作和專利申請質(zhì)量亟待提升，專利權(quán)人對其專利技術(shù)的重視程度和保護(hù)意識有待 增強。

表3 主要國家和地區(qū)超級電容器儲能專利質(zhì)量及專利保護(hù)力度對比Table 3 The comparison of supercapacitor patents quality and protection in the main countries/regions

圖7從專利申請數(shù)量（氣泡大?。┖蛯＠迤骄灰螖?shù)、專利族平均保護(hù)區(qū)域數(shù)量三個維度展示了日本、中國、美國、中國臺灣等國家和地區(qū)的超級電容器儲能相關(guān)專利質(zhì)量對比。橫軸表示專利自身的技術(shù)影響力，縱軸表示申請人對該專利的重視程度。可以看出，美國位于右方偏上，其專利綜合質(zhì)量很高；澳大利亞位于右上角，其專利平均質(zhì)量非常高①調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該國的相關(guān)專利技術(shù)研發(fā)和申請主要集中在：CAP-XX有限公司和聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO），這兩個機(jī)構(gòu)非常重視專利保護(hù)工作，在該領(lǐng)域有較高的知名度。，但專利體量相對很小，影響力相對有限；德國、法國、英國比較接近，位于中上方，其專利綜合質(zhì)量較高；日本、韓國、中國、中國臺灣、俄羅斯和印度五個國家和地區(qū)位于左下方，相對上述國家，它們的專利平均質(zhì)量偏低。但如前所述，日本的專利總體質(zhì)量很高。而且在這五個國家和地區(qū)中，日本的綜合表現(xiàn)明顯優(yōu)于其它4個，其次是韓國。

圖7 主要國家和地區(qū)超級電容器儲能專利質(zhì)量對比Fig.7 The comparison of supercapacitor energy storage patents quality in the main countries/regions

4 超級電容器儲能專利申請人分析

全球超級電容器儲能相關(guān)專利申請人可以分為企業(yè)、個人、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)4種類型，它們的超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量所占比例分別為77.76%、16.09%、11.85%、5.62%。可見，企業(yè)是超級電容器儲能相關(guān)專利的申請主體。圖8給出了 主要國家和地區(qū)不同類型的專利申請人專利數(shù)量構(gòu)成情況?？梢钥闯觯涸谌毡荆髽I(yè)是超級電容器儲能相關(guān)專利申請的絕對主力；在中國，企業(yè)的相關(guān)專利申請量大約占到50%。而相比其它國家和地區(qū)，中國大學(xué)的專利申請量占比非常高；其它主要國家和地區(qū)的相關(guān)專利申請主要都是來自企業(yè)和個人。

圖8 主要國家和地區(qū)不同類型申請人超級電容器儲能專利數(shù)量構(gòu)成Fig.8 The proportion of different type of supercapacitor patent applications in the main countries/regions

從全球范圍來看，超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量居前的申請人以企業(yè)為主，而且絕大多數(shù)都是來自日本。表4列出了全球超級電容器儲能專利申請數(shù)量不少于60項的50多個申請機(jī)構(gòu)及其專利申請情況?？梢钥闯觯毡緳C(jī)構(gòu)最多（40家），申請量最多的前10位機(jī)構(gòu)中，日本占據(jù)了9位。其次是中國（6家）、韓國（3家）、美國（2家）和法國（2家）。

表4 主要超級電容器儲能專利申請機(jī)構(gòu)及其專利申請情況Table 4 The condition of the main supercapacitor patent application agency

續(xù)表

具體來看，日本超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量最多的兩個機(jī)構(gòu)是松下和NEC。如前所述，它們在20世紀(jì)70年代就開始了超級電容器儲能技術(shù)的研發(fā)和專利申請，屬于超級電容器儲能技術(shù)的開拓者和領(lǐng)跑者，開啟了超級電容器的規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用，并在過去40多年中持續(xù)有較多數(shù)量的相關(guān)專利申請。相比松下和NEC，豐田進(jìn)入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域較晚，但藉由其在混合動力技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面的基礎(chǔ)和優(yōu)勢，近年來其超級電容器儲能相關(guān)專利申請增長迅速，申請數(shù)量已經(jīng)超過松下和NEC。東芝、日立的相關(guān)專利申請主要集中在超級電容器電極、電解質(zhì)、隔膜等技術(shù)。旭哨子進(jìn)入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域較早，其相關(guān)專利申請主要集中在2000年以前，近年來相關(guān)專利申請相對較少。本田、富士重工、昭和電工、日清紡、日本電子等公司的相關(guān)專利申請總體質(zhì)量也都較高。五十鈴的相關(guān)專利基本都集中在2000年以前，依娜、礙子、日本電子近年的相關(guān)專利申請數(shù)量也都較少。而JSR、湯淺、住友電氣、半導(dǎo)體能源研究所、大金工業(yè)、宇部興產(chǎn)等機(jī)構(gòu)的相關(guān)專利申請大都集中在2006年以來。顯示出日本企業(yè)之間在超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域中的競爭也非常激烈。

中國的6家機(jī)構(gòu)包括深圳海洋王照明科技股份有限公司、中國科學(xué)院、清華大學(xué)、南車集團(tuán)、國家電網(wǎng)和上海奧威科技開發(fā)有限公司。從專利申請時間分布情況來看，中國科學(xué)院、清華大學(xué)和上海奧威科技開發(fā)有限公司3家機(jī)構(gòu)在2000—2005年期間有少數(shù)專利申請，其它專利申請集中在2006年以后，表明我國進(jìn)入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域較晚。從專利申請質(zhì)量來看，我國6家機(jī)構(gòu)的專利總體質(zhì)量較低，中國科學(xué)院、清華大學(xué)和上海奧威科技開發(fā)有限公司3家機(jī)構(gòu)的表現(xiàn)相對較好。

韓國的3家機(jī)構(gòu)是三星、LG和VinaTech公司，它們的相關(guān)專利申請主要也都是集中在2006年以后。其中，VinaTech公司成立于1999年，致力于超級電容器的生產(chǎn)制造，Hy-Cap是其超級電容器產(chǎn)品品牌。

美國的兩家機(jī)構(gòu)是麥斯韋爾（Maxwell）和通用電氣，兩家機(jī)構(gòu)的相關(guān)專利申請質(zhì)量都很高。其中通用電氣最先開始超級電容器相關(guān)技術(shù)的研究，但中間中斷了較長時間，20世紀(jì)90年代中后期才重新開始相關(guān)技術(shù)研究。Maxwell是業(yè)界領(lǐng)先的超級電容器儲能及輸電解決方案開發(fā)商和制造商科技公司，其核心專利技術(shù)為干電極技術(shù)，所生產(chǎn)的超級電容器從成本、產(chǎn)品質(zhì)量控制、性能表現(xiàn)都具有很強的競爭優(yōu)勢，其生產(chǎn)的超級電容器儲能產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于汽車、重型運輸、可再生能源（風(fēng)和太陽能）、后備能源、無線通信、消費業(yè)和工業(yè)電子等領(lǐng)域。

法國的兩家機(jī)構(gòu)是標(biāo)志雪鐵龍公司和法國科研中心，其中法國科研中心進(jìn)入超級電容器儲能技術(shù)領(lǐng)域相對較早，而且專利申請質(zhì)量較高。

此外，德國的主要專利申請機(jī)構(gòu)包括西門子和EPCOS。其中，EPCOS的前身是由德國西門子和日本松下于1989年聯(lián)合成立的西門子松下合資公司，1999年更名為EPCOS，是世界上最大的電子元器件制造商之一。2006年被TDK收購，現(xiàn)為日本TDK集團(tuán)下屬的TDK-EPC公司。

5 結(jié) 語

規(guī)?；瘍δ芗夹g(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用將成為未來智能電網(wǎng)發(fā)展的一個必然趨勢。超級電容器儲能是適于電網(wǎng)規(guī)模儲能的主要物理儲能技術(shù)之一，具有廣闊應(yīng)用前景和良好發(fā)展前景。通過分析，可以看出以下趨勢。

（1）超級電容器的研究始于20世紀(jì)60年代。全球相關(guān)專利申請數(shù)量在20世紀(jì)90年代中期以來的20年中呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢。特別是近幾年，全球超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量呈現(xiàn)激增。目前，超級電容器儲能技術(shù)仍處于較快的發(fā)展階段。在未來幾年中，全球超級電容器儲能相關(guān)專利的申請數(shù)量將會繼續(xù)維持較快的增長速度，該領(lǐng)域的競爭也將會更加激烈。

（2）超級電容器儲能專利申請主要集中在：① 超級電容器整體技術(shù)；② 電極技術(shù)（正電極、負(fù)電極、極化電極、電極內(nèi)阻等）及電極材料（高比表面積活性材料、復(fù)合材料、活性炭、碳纖維等）；③ 非水電解質(zhì)（有機(jī)聚合物電解質(zhì)等）；④ 鋰離子（超級）電容器；⑤ 超級電容器應(yīng)用（電能儲存、儲能單元、電源、超級電容器模組）等。

（3）全球超級電容器儲能技術(shù)的研發(fā)主要集中在日本、中國、美國、韓國、德國、法國、中國臺灣、俄羅斯等國家和地區(qū)。其中，日本、美國、俄羅斯等在超級電容器領(lǐng)域的研究起步較早，在產(chǎn)業(yè)化方面處于世界前列。我國進(jìn)入超級電容器儲能領(lǐng)域相對較晚，特別是在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面明顯落后。目前，國內(nèi)從事超級電容器研發(fā)的廠商有很多，然而能夠大規(guī)模生產(chǎn)并達(dá)到實用化的廠家不多，市場競爭力不足。

（4）全球超級電容器儲能相關(guān)專利申請數(shù)量居前的申請人以企業(yè)為主，而且絕大多數(shù)都是來自日本、韓國、美國等。企業(yè)雖然也是我國超級電容器儲能專利申請的主力軍，但近十年來，大學(xué)所占份額呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，而企業(yè)所占份額則呈現(xiàn)出下降趨勢，反映出國內(nèi)企業(yè)研發(fā)力量的相對不足。而且，相比美、歐、日國家，我國超級電容器儲能相關(guān)專利申請的整體質(zhì)量較差、保護(hù)力度普遍很弱。此外，日本、美國和韓國等主要技術(shù)國家在我國的相關(guān)專利申請和保護(hù)力度都已經(jīng)很大，近年來的相關(guān)來華專利申請數(shù)量還在不斷上升。這對我國超級電容器儲能技術(shù)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和應(yīng)用可能不是非常有利，應(yīng)引起我國相關(guān)部門、機(jī)構(gòu)的重視，及時制定相關(guān)政策、措施，促進(jìn)我國大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的相關(guān)專利技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，幫助企業(yè)通過官產(chǎn)學(xué)研的途徑，進(jìn)一步提升技術(shù)研究和開發(fā)能力，以推動我國超級電容器儲能產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展。我國相關(guān)機(jī)構(gòu)也應(yīng)該繼續(xù)加大技術(shù)研發(fā)和成果保護(hù)力度，為我國未來超級電容器儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

[1]陳海生.國際電力儲能技術(shù)分析（七）——超級電容儲能 [N/OL].[2014-11-10].http://www.iet.cas.cn/hdzt/135zl/ghssdt/dgmkqcnjs/ 201 208/ t20120823_3631480.html.

[2]國家能源局.能源科技熱詞：超級電容器[N/OL].[2014-11-10].http://www.nea.gov.cn/2013-05/22/c_132386137.htm.

[3]Liu Haijing（劉海晶），Xia Yongyao（夏永姚）.Research progress of hybrid capacitor super[J].Progress in Chemistry（化學(xué)進(jìn)展），2011，23（2/3）：595-604.

[4]超級電容器的儲能特點[N/OL].[2014-11-10].http://www.escn.com.cn/ news/ show-31694.html.

[5]超級電容器優(yōu)缺點分析[N/OL].[2014-11-10].http://www.escn.com.cn/news/show-31677.html.

[6]超級電容的應(yīng)用領(lǐng)域[N/OL].[2014-11-11].http://www.escn.com.cn/news/show-31692.html.

[7]Wikipedia.Supercapacitor[EBIOL].http://en.wikipedia.org/wiki/Superca pacitor.

[8]超級電容的分類[N/OL].http://www.escn.com.cn/ news/show- 31693.html.