鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料專利分析

汪正虎 廖 涵

（1.上海電氣集團股份有限公司中央研究院，上海 200070；2.上海市靜安區(qū)市場監(jiān)督管理局，上海 200040）

1 全球?qū)＠w情況

1.1 時間趨勢

由于研發(fā)人員比較關(guān)心鋰電池磷酸鐵鋰材料和三元正極材料相關(guān)專利，故本次對鋰電池全球?qū)＠臋z索進行了限定，將鋰電池專利文獻出現(xiàn)了磷酸鐵鋰和三元正極材料的關(guān)鍵詞的專利全部檢索出并加以分析。該研究共檢索了14989件專利家族，專利初始申請在90年代初出現(xiàn)，2000年后技術(shù)處于快速發(fā)展階段［1］。2008年后專利數(shù)量開始大爆發(fā)，并在2012年達到了頂峰，年專利申請達到了2678件專利家族，2012年之后專利數(shù)量開始減少。

1.2 專利權(quán)人排名

通過分析鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料專利權(quán)人，排名前三的為索尼、LG和東芝。相關(guān)專利權(quán)人大部分為國外企業(yè)，占到93.2%，國內(nèi)企業(yè)比亞迪集團排第六名擁有218件相關(guān)專利，合肥國軒擁有56件相關(guān)專利排名28名。具體情況將在下文作重點分析。

2 比亞迪相關(guān)專利情況

比亞迪股份有限公司的產(chǎn)品主要集中在當今發(fā)展最快的兩大行業(yè)——IT行業(yè)和汽車行業(yè)，包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池、塑膠、LCD/LCM、汽車等。

比亞迪集團全球鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料相關(guān)專利申請數(shù)量為218件，排第六名，其最早專利申請是在2004年，申請數(shù)量為1件，之后專利數(shù)量申請開始有所增加，在2008年猛增到128件，然后回歸平穩(wěn)狀態(tài)，年申請量保持在十幾件左右。

比亞迪的鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料專利主要分布在中國、日本、歐洲、韓國和美國。專利地域分布代表企業(yè)的市場布局，從這點看出比亞迪公司除了自己本國市場以外，還比較關(guān)注歐洲市場和日本市場。比亞迪不僅在發(fā)達國家布局了大量專利，在巴西同樣申請11件專利，說明比亞迪對巴西市場也比較重視。比亞迪公司鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料的主要發(fā)明人有沈西、朱建華、田燁、肖峰等。這些發(fā)明人是比亞迪公司主干技術(shù)力量，他們幾乎參與到比亞迪所有相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，尤其是研發(fā)人員沈西發(fā)明了50件專利。

3 VALENCE相關(guān)專利情況

VALENCE全球鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料相關(guān)專利申請數(shù)量為72件，排第21名，最早專利申請是在2000年，申請數(shù)量為21件，之后專利數(shù)量申請開始有所減少?，F(xiàn)在年申請量基本保持在5件左右。VALENCE的鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料專利主要分布在美國和加拿大。在歐洲尤其是德國也布局了大量專利，專利地域分布代表企業(yè)的市場布局，VALENCE公司在中國布局了6件專利，說明VALENCE對中國的市場也比較重視。

VALENCE鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料的主要發(fā)明人有 Barker，Jeremy，Saidi，M.Yazid，swoyer，Jeffrey等。這些發(fā)明人是VALENCE公司主干技術(shù)力量，尤其是研發(fā)人員Barker，Jeremy發(fā)明了56件專利，占到VALENCE公司相關(guān)專利總數(shù)的77.8%。

4 合肥國軒高科動力能源股份公司相關(guān)專利情況

合肥國軒高科動力能源有限公司成立于2006年5月，坐落在合肥市新站區(qū)瑤海工業(yè)園，注冊資金20 221萬元，現(xiàn)有職工1 500人。公司專業(yè)從事新型鋰離子電池及其材料的研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營，擁有核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)，主要產(chǎn)品為磷酸鐵鋰材料、電芯、動力電池組、BMS系統(tǒng)及儲能型電池組。

表1 鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料領(lǐng)域主要競爭對手專利對比分析

合肥國軒全球鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料相關(guān)專利申請數(shù)量為56件，排第28名，最早專利申請是在2008年，申請數(shù)量為2件，之后專利數(shù)量申請開始有所增加，2011年增加到13件。現(xiàn)在每年專利申請?zhí)幱谄椒€(wěn)狀態(tài)，年申請量保持在10件左右。合肥國軒的鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料專利絕大部分布在中國。只有2件分布在美國，沒有在其他國家布局專利，說明國軒的技術(shù)能力還不是很強，還不能打開國外的市場。合肥國軒的鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料主要發(fā)明人有劉大軍、楊續(xù)來、楊茂萍、徐小明等。這些發(fā)明人是合肥國軒主干技術(shù)力量，尤其是研發(fā)人員劉大軍發(fā)明了15件專利，占到合肥國軒相關(guān)專利總數(shù)的26.8%。這前十位發(fā)明人涵蓋了國軒所有相關(guān)的專利技術(shù)。

5 鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料領(lǐng)域主要競爭對手專利對比分析

通過前面的分析得知國內(nèi)鋰電池磷酸鐵鋰和三元正極材料領(lǐng)域的企業(yè)主要有合肥國軒高科動力能源股份公司和比亞迪股份有限公司。對這兩家公司的專利進行對比分析我們發(fā)現(xiàn)不管在專利數(shù)量上，還是研發(fā)人員規(guī)模上，這兩家公司都擁有較強實力。對研發(fā)人員重點關(guān)注的磷酸鐵鋰材料和三元正極材料專利進行對比發(fā)現(xiàn)：專利數(shù)量上合肥國軒高科動力能源股份公司和比亞迪股份有限公司在這2項技術(shù)上存在較大專利優(yōu)勢，其他企業(yè)與他們有一定差距。

通過對專利的解讀發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)階段國內(nèi)的一些小公司專利的技術(shù)完整度不高，其發(fā)明的專利基本都是一個一個技術(shù)點，均停留在鋰電池的基礎(chǔ)研究，跟實際生產(chǎn)沒有太大的直接聯(lián)系，而其競爭對手的專利技術(shù)點涵蓋了整個鋰電池的生產(chǎn)鏈技術(shù)完整度較高。如微宏動力專利CN200810060536.7（制備復(fù)合無機金屬氧化物的方法）CN201110350505.7（車用電能動力系統(tǒng)）等；天津斯特蘭專利CN201310749523.1（溶膠-凝膠法合成磷酸鐵鋰材料的方法）CN201010261082.7（一步法生產(chǎn)磷酸鐵鋰正極材料的工藝及設(shè)備）等，這些專利都涉及材料制備、工藝、設(shè)備以及電池運用，是一個完整的電池產(chǎn)業(yè)鏈。

［1］吳青端，葉茂，李宇展，等.從電解NiCoMn合金出發(fā)制備鋰離子電池正極材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2［J］.南開大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，38（5）：48-51.