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新闻资讯 - 专利视点 - 锂离子动力电池正极材料在华申请专利态势分析
     在石油能源供需矛盾日益突出的背景下,被认为是未来电动车用电池的锂离子电池技术日益受到人们的关注。本文对电动车用锂离子电池正极材料在华申请的专利技术进行了分析,以求揭示该技术领域的发展趋势。

  以中国专利数据库(CPRS)中2010年12月31日以前公开的涉及电动车用锂离子电池的专利文献作为样本。通过对电动车用锂离子电池正极材料领域专利申请量情况进行检索分析发现,1993年到1998年期间,相关专利申请较少,增长速度缓慢,年专利申请量不超过10件;1999年到2001年阶段相关专利年申请量达到10至20件,2002年以后专利申请量增幅明显,2005年的年专利申请量将近90件。值得注意的是,由于专利申请延迟公开的特点,2009和2010年数据呈现下降的原因可能是因为部分申请尚未公开。

 

  图1锂离子动力电池正极材料相关专利申请国家分布情况

  图1显示了电动车用锂离子电池正极材料领域专利申请的国家区域分布情况,从中可以看出,在我国提交的相关专利申请中,中国申请人(含台湾、香港)提出的申请数量最多,占54.5%,国外申请人提出的申请主要在日本、美国、韩国等国家。这种分布情况,反映了日本锂离子动力电池的生产处于世界前列,以及相关企业对我国市场的重视,同时也反映了我国作为锂离子电池生产大国的现状。


  通过对该领域申请国家的专利申请量进行检索分析发现,在1998年至2000年、2001年至2003年两个阶段,日本在中国申请量超过其他国家。2003年以后,中国申请人提交的年专利申请量迅速增加,而日本则进入稳定期,专利申请量不再增长,这与日本在2000年以前在锂离子电池领域的统治地位(产量占世界95%)不复存在,以及在中国市场乃至全球市场的激烈竞争有关。

 

  图2为锂离子动力电池正极材料相关专利申请主要申请人情况

  图2为锂离子动力电池正极材料相关专利申请数量前15位的申请人,其中中国申请人占7位,国外申请人占8位。中国申请人中57%为大学申请,9%为科研单位申请,企业申请仅占29%,个人申请为5%。与此形成鲜明对比的是,国外申请几乎全部来自企业,尤其是大型企业。可见,尽管中国锂离子电池产量巨大,相关专利申请量也有一定数量,但与国外企业相比,中国锂离子动力电池生产企业在正极材料领域技术实力相对薄弱,亟待发展属于自己的核心专利技术。

  在动力锂离子电池正极材料主要申请人中,松下电器排在第一位,在其相关申请中,其相对侧重镍钴锰多元锂复合氧化物材料,相关的申请占22%,涉及锂钴氧化物材料的申请占9%、涉及锂镍氧化物材料的申请占11%、涉及锂锰氧化物材料的申请占4%。

  深圳比亚迪股份有限公司(下称比亚迪)的相关申请量排在第二位,其申请集中在磷酸铁锂材料上,涉及磷酸铁锂材料的申请占70%,这与其推出双模电动车紧密相关。2007年,比亚迪提出“铁电池”的概念,实际上是指磷酸铁锂电池,随后其大力推进采用该电池的双模混合动力汽车,这在电动车领域造成了不小的震动。此外,比亚迪涉及多种材料混合使用的相关申请占13%,涉及多元锂氧化物材料的相关申请占17%。

  而作为第三大申请人的三洋电机与松下电器相比,更加注重正负极材料的开发,在其相关申请中,涉及多元复合材料的申请所占份额为39%;涉及磷酸锂复合氧化物材料的申请占22%,涉及锂锰氧化物材料的申请占13%,涉及多种材料混合使用的相关申请占13%。磷酸锂材料是锂离子正极材料中最新的研究热点,三洋电机在其申请中灵敏甚至是超前地反映了技术潮流的转变,显示出其在电极材料领域的侧重和优势。

  综上所述,锂离子动力电池正极材料相关专利申请在技术内容方面,最明显的是磷酸铁锂的异军突起,以及正极材料中元素种类的多元化,锂钴、锂镍、锂锰氧化物未经过掺杂和包覆等处理即用于电池的应用方式逐渐不再是主流。日本申请量第一的局面被中国打破,但其申请人仍然拥有大量核心技术,可见中国申请人所申请的技术内容相对而言竞争力不足,关键核心技术的研发有待加强。因此,中国电池企业,要在这一领域中取得真正的优势地位,必须弥补其核心技术的缺失,增强其自身的技术实力。

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