中國鋰離子電池正極材料發(fā)展狀況

陳盛

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心 江蘇蘇州 215000，

鋰離子電池具有比能量高、低自放電、循環(huán)性能好、無記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等優(yōu)點，是目前最具發(fā)展前景的高效二次電池和發(fā)展最快的化學儲能電源。本文基于鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、尖晶石錳酸鋰、三元正極材料四種主要鋰離子電池正極材料對中國專利申請在分領(lǐng)域、趨勢、申請人等方面進行了系統(tǒng)的分析。申請總量為17281項，專利數(shù)據(jù)來自DWPI數(shù)據(jù)庫。

1 中國申請主要國家

中國申請人以67.63%占有絕對優(yōu)勢；外來申請中最主要的國家為日本，占有14.46%，其申請量多于美國和韓國的總和，隨后依次是德國、法國、加拿大、比利時、英國、意大利、瑞士等歐洲國家。

2 中國申請主要省市

圖1 國內(nèi)申請主要省市申請分布

圖1 為國內(nèi)申請量前10位的主要省份。在鋰離子電池正極材料領(lǐng)域，來自廣東的申請量大幅度超過了其它省市，總申請量為1187項，占中國總申請量（中國總申請量為6550項）的18.1%。其次，江蘇省、北京市、浙江省、上海市的申請量分列為2-5位，分別為637、568、434以及359項。以及山東省、湖南省、安徽省、天津市、福建省的申請量分別位于6-10位。可以看出，廣東省是我國在鋰離子電池的發(fā)展中處于龍頭地位，例如東莞新能源。而北京、上海等地則得益于科研院所。江蘇省和浙江省也具有一批優(yōu)秀企業(yè)以及科研院所。從地域上進行分析，國內(nèi)鋰離子電池正極材料的申請人主要集中在珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)，同時可以看出珠三角地區(qū)是鋰電產(chǎn)業(yè)正極材料集中度最高的地區(qū)[1]。

3 中國申請主要申請人

在中國鋰電正極材料專利領(lǐng)域，LG、中國科學院和松下的申請量位于第1-3位。其中LG在中國申請量占其全球申請量的41.89%，相對于其他的國外在華申請人，比例較高，說明LG重視中國市場。而國內(nèi)申請人中國科學院、比亞迪、國軒高科、東莞新能源、中南大學、乾運高科分別位于在中國申請量的1-6位。但是只有比亞迪和東莞新能源在國際上有一定的布局。

4 中國申請法律狀態(tài)

在鋰電池正極材料領(lǐng)域總的專利申請在中國的授權(quán)率較高，目前維持有效為4481項，處于公開狀態(tài)的專利為5069項，無效專利為823項，駁回為853項，以及撤回專利為1475項。總體上，鋰電池正極材料的專利申請維持在一個較高的水平。

5 中國申請技術(shù)主題

從2006年開始，中國國內(nèi)專利集中在磷酸鐵鋰，從2007-2013年，磷酸鐵鋰的申請量占絕對優(yōu)勢。而三元材料自2009年后，同樣出現(xiàn)大幅增長，并于2014年對磷酸鐵鋰實現(xiàn)反超。相對于磷酸鐵鋰和三元，鈷酸鋰和尖晶石錳酸鋰的申請量均緩慢增長。總的來說，國內(nèi)鋰電池正極材料的研究熱點從早期的磷酸鐵鋰切換為近期的三元材料[2]。

圖2 國內(nèi)細分領(lǐng)域主要申請人專利申請

圖2 為三元材料、磷酸鐵鋰、尖晶石錳酸鋰、鈷酸鋰國內(nèi)領(lǐng)域主要申請人專利申請情況。對于尖晶石錳酸鋰，LG化學、三星以及東芝的申請量位于前三甲。對于三元材料，前10中僅有比亞迪、中南大學、乾云高科分別位于7,9,10位，其他均為日韓企業(yè)，與錳酸鋰類似的，LG化學和三星牢牢地占據(jù)第一、二位，而三元電池又是近幾年市場的熱點，中國企業(yè)在三元材料上的專利儲備不容樂觀[3]。而對于磷酸鐵鋰，中國企業(yè)在2008后集中發(fā)力，以比亞迪和國軒高科為首的中國企業(yè)處于領(lǐng)先地位。而對于鈷酸鋰正極材料，同樣的被LG化學、三洋等日韓企業(yè)牢牢把控。還可以看出，國外的主要申請主體均是國際大公司，其專利質(zhì)量和專利申請量長期處于領(lǐng)先地位，但是國內(nèi)企業(yè)如比亞迪、國軒高科、比克電池、乾云高科等以及科研院所如清華大學、中南大學等近些年來也取得了長足的進步，總體呈現(xiàn)跟隨的趨勢。