固態電池的中國專利分析

許輝

摘要：本文以固態電池的國內專利申請數據為分析樣本，從相關專利的時間分布、分類號分布、申請人分布、申請狀態情況等幾個方面進行了分析和研究。通過統計發現，隨著“中國制造2025”的提出，近幾年固態電池技術迅猛發展，研發和技術轉讓活躍。旨在為國內相關人員的專利分析和專利布局提供一些參考和思路。

關鍵詞：固態電池;專利分析

1.??? 前言

“中國制造2025”由中國國務院2015年 5月 19日正式印發，對中國制造業轉型升級和跨越發展作出了整體部署，是中國政府實施“制造強國”戰略的首個十年綱領。綜合考慮經濟發展、國家安全等因素，選擇十大重點領域為突破點，包括節能與新能源汽車、新材料等[1]。

自伏特發明電池以來，電池技術得到了迅猛發展，如今早已應用于我們工作、生活的方方面面。而1990年鋰離子電池的發明，并在1 年后實現商業化應用，液態鋰離子電池已經成為目前應用最廣泛、最成熟的技術路線之一。

然而有機溶劑存在穩定溫度范圍較窄、易燃易爆等問題，安全性較差。固態電解質因不涉及電解液而安全性高，同時還具有高能量密度以及電池可微型化、輕薄化等優勢[2]。固體電池因其能量密度高、功率密度低等優點，是新能源電動汽車非常理想的供能電源選擇之一，有望取代傳統的液態鋰電池，是當今電池技術的研究重點方向之一。

2.??? 固態電池中國專利的情況分析

對國內專利的檢索主要是在S系統的中國專利文摘數據庫CNABS中進行，通過關鍵詞“固態電池”，檢索到相關中國申請963件（時間截止到2020年 7月 ）。

2.1? 申請年度情況

圖1 是中國固態電池專利申請的發展趨勢。申請數量的統計范圍是目前已公開的專利。由圖1 可以看出，2003-2009年申請量較低，固態電池技術未有突破。而自從2010年開始，由于固態電池技術的發展，比如全固態薄膜電池技術的開發，申請量開始提高。而“中國制造2025”提出后，作為新能源汽車電池技術之一，固態電池在國內的申請迎來了爆發之勢。

2.2? 分類號分布情況

由圖2 可以看出，固態電池技術領域主要集中在H01M（用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置，例如電池組），占比接近80%，說明其主要申請是與電池技術直接相關的。其它分布在H02J（供電或配電的電路裝置或系統;電能存儲系統），H01G（電容器;電解型的電容器、整流器、檢波器、開關器件、光敏器件或熱敏器件），H01L（半導體器件;其他類目中不包括的電固體器件）等與電池技術有關聯的其他領域，但占比較低。

圖3 是中國固態電池專利申請排名前十的技術主題的分布圖。由圖3 可知，電解質材料（包括硫化物固體電解質）、固態電解質膜、電化學電池等電池技術本身仍然是研究重點。同時在隔離二極管等應用領域也有布局。

2.3? 申請人分布情況

由圖4 可知，國內固態電池專利申請中，中國申請人占比接近7 成，是申請的絕對主力。美國（9.32%）、日本（9.15%）、韓國（4.57%）緊隨其后。中美日韓四國申請人已占到總申請量的92%以上，這與目前四國在電池技術領域的地位相符合。

由圖5 可知，國內申請中企業、大專院校和科研單位仍然是技術開發與研究的主力軍，申請量占比達到了95%以上。目前從業人員主要分布在企業、科研機構等研發一線，能夠緊跟技術發展的步伐，準確關注研究熱點和研究方向新動態。

由圖6、圖7 可知，雖然日本和韓國在國內申請量中僅排名第三、第四位，但是由于其科研實力雄厚，研發及商業化能力強。因而排名第一和第二的分別是豐田電動車株式會社、現代自動車株式會社，其中豐田更是早在2008年開始布局。而國內申請人中，除了中科院物理研究所、哈工大、比亞迪等熟悉面孔外，2017年才成立的浙江鋒鋰新能源科技有限公司排名第三，在2018-2019年申請了28件專利，大有后來者居上之勢。前十申請人大多數的申請量集中在2015年以后，這也與“中國制造2025”提出的時間點相關聯。

由圖8 可知，國內申請人主要分布在北京、廣東、浙江、江蘇、上海，這也與我國經濟發展、科研能力、技術布局等客觀情況相吻合。申請量從2016年開始提高，在2018-2019年迎來爆發，很好地響應了“中國制造2025”實施綱領。

2.4? 專利目前狀態

由圖9、圖10可知，我國固態電池的專利申請包含發明申請（含發明授權）和實用新型，其中發明授權185件。由于2018-2019年國內相關申請的申請量迅猛增長，目前一半申請處于審查中的狀態。另外，還有35%的申請維持有效，14%的申請由于駁回等因素而失效。

由圖11、圖12可知，桑德集團（包括旗下的桑頓新能源）等新能源企業，以及寧波大學、中國科學院物理研究所等科研機構在技術轉讓方面處于領先地位。一方面說明其科研能力，另一方面也推動了固態電池商業化的進程，促進技術研發健康、有序發展。而自2015年以來，轉讓申請量逐年增加。特別是2020年截至到7 月時，就已超過了2016和 2017年。這也說明了固態電池技術在近幾年得到了大力發展，商業化進程在加快。

3結論

自從2015年國家提出“中國制造2025”實施綱領以來，屬于十大重點領域之一的固態電池技術也得到了迅猛發展，國內申請量逐年提高。當前研發和專利布局的重點仍然是電池技術領域，國內企業和科研單位是重要力量，同時日韓企業的實力也不容小覷。在申請量猛增的同時，專利技術轉讓也逐年提高，商業化進程在加快。

參考文獻：

[1]?? 國家制造強國建設戰略咨詢委員會，《中國制造2025》重點領域技術路線圖（2015電子版），2015：92-107.

[2]?? 陳玉華，新型清潔能源技術：化學和太陽能電池新技術，北京：知識產權出版社，2019年 1月第1 版：59.