基于專利分析的我國鈉硫電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究

周小沫++姜峰++吳冰++胡明軍++嚴(yán)薇++張施露

摘 要：本文針對鈉硫電池行業(yè)相關(guān)技術(shù)的中國專利申請信息進(jìn)行了統(tǒng)計分析，對國內(nèi)該領(lǐng)域中的專利申請的總體趨勢、專利區(qū)域分布、專利技術(shù)分布和重要申請人等做了全面的剖析。以此為我國鈉硫電池領(lǐng)域的研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出一些建議，為鈉硫電池領(lǐng)域的企業(yè)戰(zhàn)略決策和國家政策制定提供支持。

關(guān)鍵詞：鈉硫電池 專利 分析

中圖分類號：G306 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0031-03

近年來，新能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)性和市場化進(jìn)程逐年提高，然而風(fēng)能和太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性和不持續(xù)性，對大規(guī)模儲能技術(shù)提出了新的要求[1]。目前使用的各種儲能技術(shù)中，鈉硫電池以其優(yōu)越的性能，逐漸引起各國研發(fā)人員的重視[2-8]。

鈉硫電池由美國Ford公司于1967年首先發(fā)明公布[9]，其由熔融態(tài)電極和固體電解質(zhì)組成，工作溫度為300～350 ℃，負(fù)極活性物質(zhì)為熔融金屬鈉正極活性物質(zhì)為液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽，通常采用多孔的碳或石墨氈作為正極集流體。鈉硫電池中的固體電解質(zhì)兼隔膜是一種專門用于傳導(dǎo)鈉離子并被稱為β-Al?2O3的陶瓷材料，外殼則一般用不銹鋼等金屬材料。

鈉硫電池具有很多獨特之處是其他電池難以比擬的：（1）比能量高：鈉硫電池的理論比能量（即單位質(zhì)量或單位體積所具有的有效電能量）為760 Wh/kg，實際比能量大于150 Wh/kg是鉛酸電池的3～4倍；（2）可大電流、高功率放電：充放電電流密度高，放電電流密度一般可達(dá)200～300 mA·cm-2，并可瞬間放出其3倍的固有能量；（3）充放電效率高：由于采用固體電解質(zhì)，所以不會發(fā)生采用液體電解質(zhì)二次電池的自放電及副反應(yīng)，充放電電流效率幾乎為100%[10]。

目前，鈉硫電池在日本、北美、歐洲的電力系統(tǒng)中的應(yīng)用得到的迅速的發(fā)展。我國早在196年就由上海硅酸研究所開始了相關(guān)的研究，但在產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化等方面與世界領(lǐng)先水平還有一定差距。本文選取了電池領(lǐng)域中鈉硫電池的中國專利申請數(shù)據(jù)為分析數(shù)據(jù)，從該角度地詳細(xì)剖析了中國國內(nèi)鈉硫電池技術(shù)的發(fā)展情況，以此為該領(lǐng)域的專利保護(hù)與利用策略提出建議，為企業(yè)戰(zhàn)略決策和國家政策制定提供支持。

1 數(shù)據(jù)分析

1.1 申請整體情況

該文以CNABS專利文摘數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過分類號和關(guān)鍵詞的組合檢索方式，檢索統(tǒng)計得到電池領(lǐng)域中與鈉硫電池有關(guān)的專利總申請量為142件（檢索截止時間為2014年3月5日）。截至上述檢索日，2012年9月5日以后的申請中，存在部分申請由于未滿18個月還未公布，導(dǎo)致2012年和2013年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)不全面。因此，為了保證數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，本文的數(shù)據(jù)分析僅涉及2011年之前的專利申請，涉及2012年9月5日以后的專利申請數(shù)據(jù)僅供參考。申請日截止至2011年12月31日，電池領(lǐng)域中與鈉硫電池有關(guān)的專利總申請量為82件。

從總的專利申請量來看，在2011年之前該領(lǐng)域中國專利申請量遠(yuǎn)低于國外的申請量，但2012-2013年中國專利申請量顯著增加，這反映出雖然在該領(lǐng)域國內(nèi)的技術(shù)起點較低、起步較晚，但近幾年國內(nèi)該領(lǐng)域的發(fā)展很快，通過自主研發(fā)逐漸形成了自己的核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)。另外，目前國內(nèi)申請主要集中在鈉硫電池的電極材料、電池結(jié)構(gòu)等產(chǎn)品改進(jìn)方面，在鈉硫電池的控制和應(yīng)用方面的專利申請幾乎沒有，這也反映出國內(nèi)在該領(lǐng)域還主要處于研究階段，在該領(lǐng)域行業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面仍有很大的發(fā)展空間。

從1988年開始，鈉硫電池領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)在中國專利申請中出現(xiàn)。1988年10月24日英國申請人克羅瑞德無噪音電源有限公司提出了一項涉及制造金屬能量轉(zhuǎn)換裝置的方法和設(shè)置的專利（CN1034453A），該專利中提出金屬能量轉(zhuǎn)換裝置可以為鈉硫電池。鈉硫電池領(lǐng)域中第一位中國內(nèi)地申請人為陳會林和康建民，兩人于2000年8月28日提出了一項實用新型專利（CN2445452Y），該專利涉及鈉硫電池的結(jié)構(gòu)設(shè)置。雖然國內(nèi)在該領(lǐng)域的研究早在1968年就開始了，但第一個國內(nèi)申請人的申請時間落后于國外申請人將近12年，且第一個國內(nèi)專利申請為個人申請，這一方面反映了國內(nèi)高校/科研機(jī)構(gòu)在鈉硫電池研究的初期遇到了瓶頸，另一方面也反映出國內(nèi)的高校/科研機(jī)構(gòu)以及企業(yè)對于科技發(fā)展的動向具有較好的敏銳性，但對于科技成果進(jìn)行專利保護(hù)的意識相對滯后。

從圖1可以看出該領(lǐng)域的首次中國申請出現(xiàn)在1988年，從1988-2008年申請量并沒有顯著地增長，這20年間總申請量只有12件。直到2009年，申請量才出現(xiàn)較為明顯的上升，這也反應(yīng)出鈉硫電池技術(shù)的研究具有一定的難度，從投入研究到向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展經(jīng)歷了一個較長的周期。從在2011年，該領(lǐng)域中專利申請量顯著增加，一方面源于鈉硫電池技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展，使得鈉硫電池在電力領(lǐng)域中的應(yīng)用更加廣泛；另一方面源于國內(nèi)對鈉硫電池關(guān)注度的增長，推動了鈉硫電池的產(chǎn)業(yè)化（如表1）。

1.2 申請人分布

1.2.1 申請人屬性分布

圖2顯示了申請人屬性的整體狀況，從全部申請人的角度來看，高校/科研機(jī)構(gòu)屬性的申請人占比9.78%，企業(yè)屬性申請人占比68.51%，個人屬性申請人僅占比21.74%。由此不難看出，在申請人的群體中，企業(yè)依然是專利申請的主體，反映出企業(yè)作為社會生產(chǎn)的實踐者，其對于技術(shù)的需求最直接，對技術(shù)的發(fā)展革新的趨勢也最敏銳，這來自企業(yè)提升自身的市場競爭力，提高生存發(fā)展能力的根本需求，也有利于提高社會生產(chǎn)效率，有利于技術(shù)的發(fā)展和革新。另外一方面也反映出企業(yè)作為利益集體，擁有很強(qiáng)的技術(shù)專利化保護(hù)意識。

1.2.2 申請人地域分布

圖3顯示了申請人在全世界范圍內(nèi)的地域分布整體情況（截止至2011年12月31日）。其中國內(nèi)申請人（不包括港澳臺地區(qū)）的申請量占全部申請量的36.59%，國外申請人的申請量占全部申請量的63.41%，其中，日本占比46.34%，北美占比10.98%，歐盟地區(qū)占比6.10%，這三個地區(qū)申請人的申請量合計占國外申請人總申請量的100%，由此可以清晰地看出，日美歐三個地區(qū)的申請人占據(jù)了國內(nèi)該領(lǐng)域?qū)＠暾埖闹黧w。其中，日本的申請量占了總申請量的將近一半，說明日本在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出的主體地位。endprint

1.2.3 重要申請人

表2列出了該領(lǐng)域中排名前6的申請人（截止至2011年12月31日），其中有四位為國內(nèi)申請人，包括企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和個人，反映出國內(nèi)在該領(lǐng)域吸引了各方面的研究者投入其中。前6的申請人中，排在第一位的日本礙子株式會社（NGK公司）是目前國際上唯一將鈉硫電池實現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作的公司，是國際上鈉硫儲能電池研制、發(fā)展和應(yīng)用的標(biāo)志性機(jī)構(gòu)，其在中國的專利申請量達(dá)到了36件，占總申請量的43.9%，也從側(cè)面反映出了該公司在鈉硫電池中的絕對領(lǐng)先地位。而排在第二位和第三位的均為中國申請人，分別為上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所。上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所從2006年開始合作開展了鈉硫單體電池的研究項目。在2011年，由上海電氣公司、上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所共同投資組建了上海電氣鈉硫儲能技術(shù)有限公司，致力于加快鈉硫電池產(chǎn)品化合一致性工藝、實現(xiàn)鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化以形成規(guī)?；纳a(chǎn)力[11]。在2012年和2013年，上海電氣鈉硫儲能技術(shù)有限公司的已公開的專利申請量（截止至2014年3月5日）分別為25件和23件，反映了近兩年國內(nèi)在鈉硫電池領(lǐng)域的研究有了顯著的發(fā)展，國內(nèi)的鈉硫電池企業(yè)通過自力更生逐漸形成了自己的核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)，這與企業(yè)戰(zhàn)略層面的重視和國家政策方面的扶持是密不可分的。

1.3 申請技術(shù)分布

在該領(lǐng)域的專利申請中，各技術(shù)熱點的專利申請量（截止至2011年12月31日）所占比例如圖4所示。由圖4可以看出，鈉硫電池技術(shù)重點分布在對電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其次是鈉硫電池的控制和應(yīng)用，再次為電池材料方面的改進(jìn)。從現(xiàn)有專利內(nèi)容來看，電池結(jié)構(gòu)的專利申請主要涉及陰極容器的防腐蝕、陽極容器的結(jié)構(gòu)以及密封結(jié)構(gòu)；鈉硫電池的控制和應(yīng)用方面的專利申請主要包括鈉硫電池的溫度控制和充放電控制；涉及電池材料的專利申請主要為β-Al?2O3的陶瓷材料和抗腐蝕材料方面的研究。在鈉硫電池中，陰極容器的腐蝕是引起電池退化、影響電池壽命的重要因素之一。電池陰極中的反應(yīng)物熔融多硫化鈉具有高度腐蝕性，它與金屬容器反應(yīng)形成松散的金屬硫化物，影響電池的物理及化學(xué)性能，造成電池退化[12]。因而，抗腐蝕是鈉硫電池一個重要的研究方向，這從電池結(jié)構(gòu)方面的陰極容器防腐蝕和電池材料方面的抗腐蝕材料的申請較多可以得到體現(xiàn)。另外，為了保證鈉硫電池陽極的電阻較小，陽極容器的結(jié)構(gòu)和材料起著重要的作用，而β-Al?2O3的陶瓷管作為鈉硫電池的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量很大程度上影響著電池的性能和壽命[13]。因此，這兩個方面研究也較多，專利申請量也較大。

在鈉硫電池的控制及應(yīng)用方面的申請中，國內(nèi)申請人的申請量僅為兩篇，占該方面全部申請量的9.51%，占國內(nèi)申請人總申請量的6.67%?？梢?，國內(nèi)在該領(lǐng)域?qū)＠暾埣性谘芯侩姵夭牧虾碗姵亟Y(jié)構(gòu)方面，該研究還未達(dá)到大量投入實際應(yīng)用的階段，在產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化方面與國外的發(fā)展水平還有較大的差距。

2 對我國鈉硫電池專利技術(shù)發(fā)展的建議

2.1 政策扶持，推動自主創(chuàng)新

通過以上的專利分析表明，日本在鈉硫電池技術(shù)領(lǐng)域占有首要地位，我國申請人在該領(lǐng)域的專利申請量雖然增長速度很快，但技術(shù)實力還相對落后。國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過長期的技術(shù)積累，已經(jīng)初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，但還需要在電池制造和控制等關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破，才能實現(xiàn)鈉硫電池電池大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。為了提高我國在該領(lǐng)域的核心競爭力，國家及行業(yè)發(fā)展的相關(guān)決策者應(yīng)通過制定相應(yīng)的政策制定，鼓勵企業(yè)和個人進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，推動行業(yè)發(fā)展和整體技術(shù)水平。

2.2 立足市場，加快技術(shù)進(jìn)步

雖然在該領(lǐng)域，國外企業(yè)的技術(shù)處于較領(lǐng)先的水平。但我國的鈉硫電池產(chǎn)業(yè)不能只是跟隨著國外的技術(shù)發(fā)展方向。我國在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需要根據(jù)本國市場的實際情況和需求，不斷調(diào)整研究方向和產(chǎn)業(yè)化的方法。企業(yè)作為鈉硫電池技術(shù)發(fā)展的實踐者和推廣者，應(yīng)該以長遠(yuǎn)的眼光審視該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，將技術(shù)發(fā)展與市場需求有機(jī)結(jié)合，在與國外企業(yè)進(jìn)行合作的同時，實現(xiàn)自身的技術(shù)突破，掌握該領(lǐng)域的核心技術(shù)。

2.3 積極布局，搶占市場先機(jī)

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)和可再生能源的快速發(fā)展，我國鈉硫電池的市場已充分體現(xiàn)。在將來的技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化推廣中，國內(nèi)鈉硫電池行業(yè)的從業(yè)者應(yīng)順應(yīng)市場的需求，加強(qiáng)對國外重要專利的研究、借鑒和利用，提高核心技術(shù)水平，加強(qiáng)技術(shù)成果的專利保護(hù)意識，對相關(guān)技術(shù)的專利保護(hù)布局做出合理的規(guī)劃，搶占市場先機(jī)，并從中獲取社會和經(jīng)濟(jì)效益。

注：作者姜峰對本文所作貢獻(xiàn)與第一作者等同，因篇幅所限，將其列為第二作者，特此說明。

參考文獻(xiàn)

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[13] Mao X M，Huang X，Design calculation of porous ceramics tube type dew point indirect evaporative cooler[J].Southeast Univ，2010（26）：205.endprint

1.2.3 重要申請人

表2列出了該領(lǐng)域中排名前6的申請人（截止至2011年12月31日），其中有四位為國內(nèi)申請人，包括企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和個人，反映出國內(nèi)在該領(lǐng)域吸引了各方面的研究者投入其中。前6的申請人中，排在第一位的日本礙子株式會社（NGK公司）是目前國際上唯一將鈉硫電池實現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作的公司，是國際上鈉硫儲能電池研制、發(fā)展和應(yīng)用的標(biāo)志性機(jī)構(gòu)，其在中國的專利申請量達(dá)到了36件，占總申請量的43.9%，也從側(cè)面反映出了該公司在鈉硫電池中的絕對領(lǐng)先地位。而排在第二位和第三位的均為中國申請人，分別為上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所。上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所從2006年開始合作開展了鈉硫單體電池的研究項目。在2011年，由上海電氣公司、上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所共同投資組建了上海電氣鈉硫儲能技術(shù)有限公司，致力于加快鈉硫電池產(chǎn)品化合一致性工藝、實現(xiàn)鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化以形成規(guī)模化的生產(chǎn)力[11]。在2012年和2013年，上海電氣鈉硫儲能技術(shù)有限公司的已公開的專利申請量（截止至2014年3月5日）分別為25件和23件，反映了近兩年國內(nèi)在鈉硫電池領(lǐng)域的研究有了顯著的發(fā)展，國內(nèi)的鈉硫電池企業(yè)通過自力更生逐漸形成了自己的核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)，這與企業(yè)戰(zhàn)略層面的重視和國家政策方面的扶持是密不可分的。

1.3 申請技術(shù)分布

在該領(lǐng)域的專利申請中，各技術(shù)熱點的專利申請量（截止至2011年12月31日）所占比例如圖4所示。由圖4可以看出，鈉硫電池技術(shù)重點分布在對電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其次是鈉硫電池的控制和應(yīng)用，再次為電池材料方面的改進(jìn)。從現(xiàn)有專利內(nèi)容來看，電池結(jié)構(gòu)的專利申請主要涉及陰極容器的防腐蝕、陽極容器的結(jié)構(gòu)以及密封結(jié)構(gòu)；鈉硫電池的控制和應(yīng)用方面的專利申請主要包括鈉硫電池的溫度控制和充放電控制；涉及電池材料的專利申請主要為β-Al?2O3的陶瓷材料和抗腐蝕材料方面的研究。在鈉硫電池中，陰極容器的腐蝕是引起電池退化、影響電池壽命的重要因素之一。電池陰極中的反應(yīng)物熔融多硫化鈉具有高度腐蝕性，它與金屬容器反應(yīng)形成松散的金屬硫化物，影響電池的物理及化學(xué)性能，造成電池退化[12]。因而，抗腐蝕是鈉硫電池一個重要的研究方向，這從電池結(jié)構(gòu)方面的陰極容器防腐蝕和電池材料方面的抗腐蝕材料的申請較多可以得到體現(xiàn)。另外，為了保證鈉硫電池陽極的電阻較小，陽極容器的結(jié)構(gòu)和材料起著重要的作用，而β-Al?2O3的陶瓷管作為鈉硫電池的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量很大程度上影響著電池的性能和壽命[13]。因此，這兩個方面研究也較多，專利申請量也較大。

在鈉硫電池的控制及應(yīng)用方面的申請中，國內(nèi)申請人的申請量僅為兩篇，占該方面全部申請量的9.51%，占國內(nèi)申請人總申請量的6.67%?？梢?，國內(nèi)在該領(lǐng)域?qū)＠暾埣性谘芯侩姵夭牧虾碗姵亟Y(jié)構(gòu)方面，該研究還未達(dá)到大量投入實際應(yīng)用的階段，在產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化方面與國外的發(fā)展水平還有較大的差距。

2 對我國鈉硫電池專利技術(shù)發(fā)展的建議

2.1 政策扶持，推動自主創(chuàng)新

通過以上的專利分析表明，日本在鈉硫電池技術(shù)領(lǐng)域占有首要地位，我國申請人在該領(lǐng)域的專利申請量雖然增長速度很快，但技術(shù)實力還相對落后。國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過長期的技術(shù)積累，已經(jīng)初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，但還需要在電池制造和控制等關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破，才能實現(xiàn)鈉硫電池電池大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。為了提高我國在該領(lǐng)域的核心競爭力，國家及行業(yè)發(fā)展的相關(guān)決策者應(yīng)通過制定相應(yīng)的政策制定，鼓勵企業(yè)和個人進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，推動行業(yè)發(fā)展和整體技術(shù)水平。

2.2 立足市場，加快技術(shù)進(jìn)步

雖然在該領(lǐng)域，國外企業(yè)的技術(shù)處于較領(lǐng)先的水平。但我國的鈉硫電池產(chǎn)業(yè)不能只是跟隨著國外的技術(shù)發(fā)展方向。我國在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需要根據(jù)本國市場的實際情況和需求，不斷調(diào)整研究方向和產(chǎn)業(yè)化的方法。企業(yè)作為鈉硫電池技術(shù)發(fā)展的實踐者和推廣者，應(yīng)該以長遠(yuǎn)的眼光審視該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，將技術(shù)發(fā)展與市場需求有機(jī)結(jié)合，在與國外企業(yè)進(jìn)行合作的同時，實現(xiàn)自身的技術(shù)突破，掌握該領(lǐng)域的核心技術(shù)。

2.3 積極布局，搶占市場先機(jī)

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)和可再生能源的快速發(fā)展，我國鈉硫電池的市場已充分體現(xiàn)。在將來的技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化推廣中，國內(nèi)鈉硫電池行業(yè)的從業(yè)者應(yīng)順應(yīng)市場的需求，加強(qiáng)對國外重要專利的研究、借鑒和利用，提高核心技術(shù)水平，加強(qiáng)技術(shù)成果的專利保護(hù)意識，對相關(guān)技術(shù)的專利保護(hù)布局做出合理的規(guī)劃，搶占市場先機(jī)，并從中獲取社會和經(jīng)濟(jì)效益。

注：作者姜峰對本文所作貢獻(xiàn)與第一作者等同，因篇幅所限，將其列為第二作者，特此說明。

參考文獻(xiàn)

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1.2.3 重要申請人

表2列出了該領(lǐng)域中排名前6的申請人（截止至2011年12月31日），其中有四位為國內(nèi)申請人，包括企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和個人，反映出國內(nèi)在該領(lǐng)域吸引了各方面的研究者投入其中。前6的申請人中，排在第一位的日本礙子株式會社（NGK公司）是目前國際上唯一將鈉硫電池實現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作的公司，是國際上鈉硫儲能電池研制、發(fā)展和應(yīng)用的標(biāo)志性機(jī)構(gòu)，其在中國的專利申請量達(dá)到了36件，占總申請量的43.9%，也從側(cè)面反映出了該公司在鈉硫電池中的絕對領(lǐng)先地位。而排在第二位和第三位的均為中國申請人，分別為上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所。上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所從2006年開始合作開展了鈉硫單體電池的研究項目。在2011年，由上海電氣公司、上海市電力公司和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所共同投資組建了上海電氣鈉硫儲能技術(shù)有限公司，致力于加快鈉硫電池產(chǎn)品化合一致性工藝、實現(xiàn)鈉硫電池產(chǎn)業(yè)化以形成規(guī)?；纳a(chǎn)力[11]。在2012年和2013年，上海電氣鈉硫儲能技術(shù)有限公司的已公開的專利申請量（截止至2014年3月5日）分別為25件和23件，反映了近兩年國內(nèi)在鈉硫電池領(lǐng)域的研究有了顯著的發(fā)展，國內(nèi)的鈉硫電池企業(yè)通過自力更生逐漸形成了自己的核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)，這與企業(yè)戰(zhàn)略層面的重視和國家政策方面的扶持是密不可分的。

1.3 申請技術(shù)分布

在該領(lǐng)域的專利申請中，各技術(shù)熱點的專利申請量（截止至2011年12月31日）所占比例如圖4所示。由圖4可以看出，鈉硫電池技術(shù)重點分布在對電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其次是鈉硫電池的控制和應(yīng)用，再次為電池材料方面的改進(jìn)。從現(xiàn)有專利內(nèi)容來看，電池結(jié)構(gòu)的專利申請主要涉及陰極容器的防腐蝕、陽極容器的結(jié)構(gòu)以及密封結(jié)構(gòu)；鈉硫電池的控制和應(yīng)用方面的專利申請主要包括鈉硫電池的溫度控制和充放電控制；涉及電池材料的專利申請主要為β-Al?2O3的陶瓷材料和抗腐蝕材料方面的研究。在鈉硫電池中，陰極容器的腐蝕是引起電池退化、影響電池壽命的重要因素之一。電池陰極中的反應(yīng)物熔融多硫化鈉具有高度腐蝕性，它與金屬容器反應(yīng)形成松散的金屬硫化物，影響電池的物理及化學(xué)性能，造成電池退化[12]。因而，抗腐蝕是鈉硫電池一個重要的研究方向，這從電池結(jié)構(gòu)方面的陰極容器防腐蝕和電池材料方面的抗腐蝕材料的申請較多可以得到體現(xiàn)。另外，為了保證鈉硫電池陽極的電阻較小，陽極容器的結(jié)構(gòu)和材料起著重要的作用，而β-Al?2O3的陶瓷管作為鈉硫電池的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量很大程度上影響著電池的性能和壽命[13]。因此，這兩個方面研究也較多，專利申請量也較大。

在鈉硫電池的控制及應(yīng)用方面的申請中，國內(nèi)申請人的申請量僅為兩篇，占該方面全部申請量的9.51%，占國內(nèi)申請人總申請量的6.67%?？梢?，國內(nèi)在該領(lǐng)域?qū)＠暾埣性谘芯侩姵夭牧虾碗姵亟Y(jié)構(gòu)方面，該研究還未達(dá)到大量投入實際應(yīng)用的階段，在產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化方面與國外的發(fā)展水平還有較大的差距。

2 對我國鈉硫電池專利技術(shù)發(fā)展的建議

2.1 政策扶持，推動自主創(chuàng)新

通過以上的專利分析表明，日本在鈉硫電池技術(shù)領(lǐng)域占有首要地位，我國申請人在該領(lǐng)域的專利申請量雖然增長速度很快，但技術(shù)實力還相對落后。國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過長期的技術(shù)積累，已經(jīng)初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，但還需要在電池制造和控制等關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破，才能實現(xiàn)鈉硫電池電池大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。為了提高我國在該領(lǐng)域的核心競爭力，國家及行業(yè)發(fā)展的相關(guān)決策者應(yīng)通過制定相應(yīng)的政策制定，鼓勵企業(yè)和個人進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，推動行業(yè)發(fā)展和整體技術(shù)水平。

2.2 立足市場，加快技術(shù)進(jìn)步

雖然在該領(lǐng)域，國外企業(yè)的技術(shù)處于較領(lǐng)先的水平。但我國的鈉硫電池產(chǎn)業(yè)不能只是跟隨著國外的技術(shù)發(fā)展方向。我國在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需要根據(jù)本國市場的實際情況和需求，不斷調(diào)整研究方向和產(chǎn)業(yè)化的方法。企業(yè)作為鈉硫電池技術(shù)發(fā)展的實踐者和推廣者，應(yīng)該以長遠(yuǎn)的眼光審視該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，將技術(shù)發(fā)展與市場需求有機(jī)結(jié)合，在與國外企業(yè)進(jìn)行合作的同時，實現(xiàn)自身的技術(shù)突破，掌握該領(lǐng)域的核心技術(shù)。

2.3 積極布局，搶占市場先機(jī)

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)和可再生能源的快速發(fā)展，我國鈉硫電池的市場已充分體現(xiàn)。在將來的技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化推廣中，國內(nèi)鈉硫電池行業(yè)的從業(yè)者應(yīng)順應(yīng)市場的需求，加強(qiáng)對國外重要專利的研究、借鑒和利用，提高核心技術(shù)水平，加強(qiáng)技術(shù)成果的專利保護(hù)意識，對相關(guān)技術(shù)的專利保護(hù)布局做出合理的規(guī)劃，搶占市場先機(jī)，并從中獲取社會和經(jīng)濟(jì)效益。

注：作者姜峰對本文所作貢獻(xiàn)與第一作者等同，因篇幅所限，將其列為第二作者，特此說明。

參考文獻(xiàn)

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