固態(tài)鋰電池專利申請狀況分析--商標申請，商標交易，專利代理
原標題：固態(tài)鋰電池專利申請狀況分析
固態(tài)鋰電池因使用固態(tài)電解質(zhì)來替代現(xiàn)有的隔膜和電解液等材料而極大地避免了電池自燃自爆安全隱患，同時具有續(xù)航能力強等特點而備受國內(nèi)外企業(yè)關注，并成為下一代動力電池的主研方向。本文中，筆者從專利的角度對固態(tài)鋰電池進行分析，以期為相關企業(yè)提供參考。
國外企業(yè) 布局領先
筆者經(jīng)過專利檢索后發(fā)現(xiàn)，截至2018年12月31日，全球在固態(tài)鋰電池領域提交專利申請共9232件。在研發(fā)起步階段，該領域的專利申請量較少；2008年后，該領域的專利申請量呈現(xiàn)快速上升趨勢。從全球固態(tài)鋰電池的專利申請國來看，主要集中在日本、中國、美國和韓國等國家，其中日本在該領域的專利申請量最多，占申請總量的41%；中國和美國次之，占比分別為23%和18%；韓國占比為11%。
在該領域全球?qū)＠暾埩颗琶?0位的申請人中，日本企業(yè)7家，韓國企業(yè)2家，歐洲企業(yè)1家。日本豐田公司在固態(tài)鋰電池領域憑借406件專利申請居于首位；韓國LG化工和三星公司在該領域提交的專利申請分別為296件和279件，排名二、三位。日本在固態(tài)鋰電池領域的技術研發(fā)以豐田公司、松下、索尼、住友等企業(yè)為主。韓國在該領域的技術研發(fā)以LG化工，三星公司和現(xiàn)代公司為主。美國在該領域的技術研發(fā)比較分散，專利申請以Sakti3、QuantumScape、Solid Power等初創(chuàng)公司為主。
日本企業(yè)在固態(tài)鋰電池領域具有雄厚的實力和長期的研究史。以豐田公司為例，該公司是最早在固態(tài)鋰電池領域進行專利布局的企業(yè)。經(jīng)統(tǒng)計，豐田公司44%的相關專利申請布局在日本，此外還有45%的相關專利申請在中國、美國、韓國、歐洲等國家和地區(qū)進行了專利布局。從技術布局來看，豐田公司的專利申請涉及固態(tài)電解質(zhì)材料、電池構造、電極材料等方面，特別是對硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料進行了重點專利布局。筆者認為，未來豐田公司可能會針對提高固態(tài)鋰電池使用壽命和降低成本展開進一步研究。
國內(nèi)企業(yè) 注重應用
相比而言，我國在固態(tài)鋰電池領域的研究起步較晚，專利申請主要從20世紀80年代末開始。近年來，隨著我國動力電池產(chǎn)業(yè)市場份額不斷擴大，相關創(chuàng)新主體的專利保護意識逐步提升，自2011年起該領域的專利申請量開始劇增。國內(nèi)在該領域?qū)＠暾埩颗琶?0位的申請人中，高校和科研院所有8家，國內(nèi)國外企業(yè)各1家，其中復旦大學、中南大學、中國科學院寧波材料技術與工程研究所（下稱中科院寧波材料所）等科研機構是我國該技術的主要研發(fā)機構。
值得一提的是，近幾年來，我國在該領域的科研成果轉(zhuǎn)化方面取得了一定進展。如清華大學南策文教授及其團隊創(chuàng)辦的清陶公司，采用聚合物和氧化物復合材料技術路線，目前已研發(fā)出單體能量密度達430Wh的全固態(tài)鋰電池，2018年已建成投產(chǎn)國內(nèi)首條固態(tài)鋰電池量產(chǎn)線，預計2023年進入動力電池應用領域；贛峰鋰業(yè)引進中科院寧波材料所許曉雄團隊研發(fā)的無機陶瓷固態(tài)鋰電池技術，擬打造億瓦時級固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線；寧德時代、比亞迪、力神等多家企業(yè)在固態(tài)鋰電池領域進行專利布局。
國外經(jīng)驗 值得學習
目前，全球共有50多家制造企業(yè)、初創(chuàng)公司和研究機構投身固態(tài)鋰電池研發(fā)。日本企業(yè)多采用自主研發(fā)和合作開發(fā)方式，比如日本有23家企業(yè)與15家研究機構共同參與該領域技術的研究；韓國企業(yè)如三星公司和LG化工多采用自主研發(fā)方式；歐美國家和地區(qū)企業(yè)則采用收購、投資初創(chuàng)公司等方式進軍固態(tài)鋰電池領域。
固態(tài)電解質(zhì)是固態(tài)鋰電池的核心，主要分為聚合物、硫化物和氧化物三大類材料。不同企業(yè)的研發(fā)有所側(cè)重，法國博洛雷集團將金屬鋰聚合物電池（LMP）搭載在共享電動車上首次實現(xiàn)了車用全固態(tài)鋰電池商業(yè)化，公開的專利顯示，LMP電池正極采用磷酸鐵，負極采用鋰，電解質(zhì)采用聚氧化乙烯基聚合物，但該技術需持續(xù)加熱電池至60℃以上以維持足夠的導電性。豐田公司作為硫化物技術研發(fā)龍頭企業(yè)，主要采用石墨類負極、硫化物固態(tài)電解質(zhì)與高電壓正極結(jié)合，計劃2023年實現(xiàn)全固態(tài)鋰電池的商業(yè)化應用。松下、三星公司等企業(yè)也投入到硫化物固態(tài)電解質(zhì)的開發(fā)中。氧化物固態(tài)電解質(zhì)穩(wěn)定性最高，循環(huán)性能良好，但界面阻抗大和室溫電導率低是其最主要的技術障礙。美國電池企業(yè)Infinite Power Solutions和Sakti3分別被蘋果、戴森公司收購；初創(chuàng)企業(yè)QuantumScape獲得了大眾公司投資，計劃2025年研發(fā)出量產(chǎn)的固態(tài)鋰電池，該公司的專利申請涉及“LixLa3Zr2O12”石榴石型結(jié)構氧化物材料。
這些國外企業(yè)盡管在研發(fā)方向上有所不同，但都牢牢在核心技術領域占據(jù)主動地位?；诖?，筆者認為，在固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化進程中，我國應加大資金投入，鼓勵技術創(chuàng)新，積極推廣校企合作，加速研究成果轉(zhuǎn)化，學習日本和韓國企業(yè)的先進經(jīng)驗，鼓勵動力電池產(chǎn)業(yè)主體制定合理專利布局戰(zhàn)略，加強海外專利布局，通過投資和收購實現(xiàn)固態(tài)鋰電池技術的趕超。（蔣 瑞）
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