汪 澎 葉 坤（等同第一作者）

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作四川中心

鋰電池材料專利分析綜述

汪 澎 葉 坤（等同第一作者）

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作四川中心

鋰離子電池是一種高能量密度的二次電池，其通過鋰離子在正極與負極之間移動來實現(xiàn)充放電，具有輸出電壓高，能量密度大，無記憶效應等優(yōu)點，廣泛應用于消費電子、電動交通工具、大型動力電源燈領(lǐng)域。本文著重研究了鋰電池材料在全球的專利申請狀況、在中國的專利申請狀況以及重點申請人及其關(guān)鍵技術(shù)分布情況進行統(tǒng)計與分析，以期掌握鋰電池材料的發(fā)展狀況及研究熱點和重點。

研究內(nèi)容

鑒于發(fā)明專利有效期一般為20年，本文利用國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，檢索了截止到2015年的鋰電池材料領(lǐng)域的發(fā)明專利情況，并分析了其申請態(tài)勢、技術(shù)構(gòu)成、重點專利。

全球?qū)＠暾垹顩r

在dwpi數(shù)據(jù)庫中檢索到鋰電池材料領(lǐng)域的全球?qū)＠暾埩繛?2550項（未經(jīng)人工篩選）。本節(jié)基于該專利數(shù)據(jù)從專利申請態(tài)勢、目標市場國家、技術(shù)來源分布以及申請人排名等方面進行重點分析。

發(fā)展態(tài)勢分析

圖1是鋰電池全球?qū)＠暾堏厔荨ｄ囯姵胤譃殇囋姵兀ㄒ淮坞姵兀┖弯嚩坞姵亍?0世紀50年代開始研究鋰原電池，在70年代實現(xiàn)了軍用和民用。在此時期由于成本等方面的原因，市場需求小，在專利技術(shù)布局方面也未受到重視，在整個70年代以前專利申請量僅維持在個位數(shù)；由于二次電池在環(huán)保和節(jié)能方面的優(yōu)勢，研究重點向可反復利用的二次電池轉(zhuǎn)變，鋰二次電池的研究僅晚于鋰原電池10年，并于80年代作為商品進入市場，在此階段專利申請量開始逐步增加，但也僅維持在100項以下，并且由于鋰二次電池還存在諸如安全性等方面的問題，此階段鋰二次電池基本處于發(fā)展停滯狀態(tài)。1991年日本索尼推出了第一塊鋰離子電池商品，開啟了鋰二次電池在手機、電腦等數(shù)碼產(chǎn)品上的廣泛應用，并且隨著數(shù)碼產(chǎn)品的全面普及和應用，鋰離子電池保持著強勁增長的市場需求，由圖中可以看出進入90年代，申請量增加迅速，到2000年左右開始穩(wěn)定，電動汽車由于其在節(jié)能、環(huán)保方面具有卓越的應用前景從誕生之日起就備受關(guān)注，而鋰離子電池由于具有卓越性能而適合作為電動汽車的動力來源，因而進入90年代后期，在該領(lǐng)域的申請量又逐步上升，然而成本和安全性始終制約著鋰離子電池在電動汽車中的應用，但在此方向的研究也越來越多，從圖中也可以看出，申請量在2008年后處于井噴式的增加。

目標市場國家分析

圖2是鋰電池全球?qū)＠暾埬繕耸袌?，圖中可以看出日本的專利申請量達到23478件，占據(jù)全球一半以上，而中國和韓國為7967和4756件，這與中日韓三國作為全球的鋰電池市場份額大國是相匹配的，另外，美國和歐洲也有相當數(shù)目的專利布局，這與兩者是全球鋰電池下游產(chǎn)品消費大國有關(guān)。

技術(shù)來源國家分析

圖3是鋰電池全球?qū)＠暾埣夹g(shù)來源國分布，日本以23478件占據(jù)一半以上，另外作為全球鋰電池的生產(chǎn)制造大國韓國和中國也擁有相當部分專利技術(shù)來源，而作為消費市場的歐洲、美國也有7609件和3546件專利申請來源。總體來說，鋰電池全球技術(shù)來源主要是日本、中國、韓國。

申請人排名分析

圖1 鋰電池材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾堏厔?/p>

圖4是鋰電池全球?qū)＠暾埳暾埲饲笆?，可以看出日本和韓國申請人占據(jù)絕對的優(yōu)勢，相關(guān)的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)例如松下、三星、三洋、LG、索尼均處于前列，前十位申請人中沒有中國企業(yè)，反映出，中國企業(yè)雖然在市場份額上占據(jù)一定的位置，但缺乏技術(shù)積累，專利保護有待加強。

圖2　鋰電池材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾埬繕耸袌龇植?/p>

圖3　全球鋰電池材料領(lǐng)域技術(shù)來源國分布

圖4　鋰電池材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾埱笆簧暾埲?/p>

中國專利申請狀況

在CPRS數(shù)據(jù)庫中檢索獲得經(jīng)過篩選后的鋰電池材料領(lǐng)域的中國專利申請量為11609件。本節(jié)基于該專利數(shù)據(jù)從發(fā)展態(tài)勢、重點申請人、區(qū)域分布等方面進行重點分析。

發(fā)展態(tài)勢分析

圖5是鋰電池領(lǐng)域中國專利申請發(fā)展趨勢，在八十年代后期和九十年代前期申請量較少。索尼公司于1990年發(fā)明鋰離子電子并于1991年推出商品化產(chǎn)品，而相對于圖1中所示出的在八十年代后期即較快增長的全球?qū)＠暾堏厔?，中國專利申請的快速增長期較為滯后。從圖5中可以看出，1996年中國專利申請數(shù)量才出現(xiàn)較為明顯的增長，并且在2000至2010年間呈現(xiàn)出快速增長的趨勢，這種增長速度在2011年至2012年間達到了最高峰，相當程度上反映出該段時期研究者以及市場對于鋰電技術(shù)的高度重視。

鋰電池領(lǐng)域中國專利申請來源地分布

圖6是鋰電池相關(guān)中國專利申請的來源地分布，其中廣東、江蘇和北京占據(jù)國內(nèi)省市前三位。廣東省以3017件占據(jù)第一位，這與廣東的電子行業(yè)比較發(fā)達有關(guān)，廣東擁有多個我國鋰電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè)如比克公司、深圳比亞迪、東莞新能源科技，而日本和韓國則占據(jù)總申請量的第二位和第三位，這與日本和韓國的電池工業(yè)以及電子工業(yè)有密切關(guān)系，另外，美國也在中國有相當數(shù)目的申請。

圖5　中國鋰電池材料專利申請趨勢

圖6　鋰電池材料領(lǐng)域中國專利申請的地域分布

結(jié)語和建議

通過以上分析，得出以下結(jié)論：

1.全球?qū)＠麪顩r

鋰電池領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩繛?2550項。20世紀 70年代以前專利申請量僅維持在個位數(shù)；鋰金屬二次電池在80年代推出市場，在此階段專利申請量開始逐步增加，但也僅維持在100項以下。進入90年代，鋰離子電池申請量增加迅速，進入90年代后期，在該領(lǐng)域的申請量又逐步上升，申請量在2008年后處于井噴式的增加。鋰電池領(lǐng)域全球?qū)＠夹g(shù)主要來源國為日本，并且韓國和中國也擁有相當于一部分專利申請。鋰電池全球?qū)＠暾埳暾埲饲笆恢腥毡竞晚n國申請人占據(jù)絕對的優(yōu)勢，相關(guān)的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)例如松下、三星、三洋、LG、索尼均處于前列，前十位申請人中沒有中國企業(yè)。

2.中國專利申請狀況

鋰電池領(lǐng)域中國專利申請量為11609件，在八十年代后期和九十年代前期申請量較少。1996年中國專利申請數(shù)量才出現(xiàn)較為明顯的增長，并且在2000至2010年間呈現(xiàn)出快速增長的趨勢，這種增長速度在2011年至2012年間達到了最高峰，相當程度上反映出該段時期研究者以及市場對于鋰電技術(shù)的高度重視，以及我國鋰電池相關(guān)技術(shù)仍處于快速發(fā)展時期。鋰電池領(lǐng)域中國專利申請地域分布，其中廣東、江蘇和北京占據(jù)國內(nèi)省市前三位。

針對以上結(jié)論，提出如下建議：

（1）全面利用國內(nèi)高校的研究力量，形成產(chǎn)學研一體化，助力國內(nèi)鋰電池行業(yè)的發(fā)展；

（2）形成以鋰電池材料核心企業(yè)和研發(fā)力量為中間的稀土知識產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟，完善并建立鋰電池材料專利戰(zhàn)略，為國內(nèi)鋰電池行業(yè)發(fā)展導航。