今天，樂知網小編 給大家分享 鋰電池新技術專利，鋰離子電池專利全景分析-2022版

鋰電池新技術專利，年全球鋰電池行業專利申請情況、專利競爭、專利價值等

行業主要上市公司：

寧德時代（300750）、比亞迪（002594）、國軒高科（002074）、億緯鋰能（300014）、孚能科技（688567）、欣旺達（300207）等 本文核心數據：

鋰電池專利申請數量、鋰電池專利區域分布、鋰電池申請人排名、專利市場價值 全文統計口徑說明：

篩選條件：

簡單同族申請去重、法律狀態為實質審查、授權、PCT國際公布、PCT進入指定國（指定期），簡單同族申請去重是按照受理局進行統計。

統計截止日期：

2022年8月16日。

若有特殊統計口徑會在圖表下方備注。

1、全球鋰電池行業專利申請概況 （1）技術周期：

處于成長期 2010－2022年，全球鋰電池行業專利申請人數量及專利申請量均呈現增長態勢。

雖然2020年全球鋰電池行業專利申請量有所下降，但是專利申請人數量及專利申請量仍較多。

整體來看，全球鋰電池技術處于成長期。

注：

當前技術領域生命周期所處階段通過專利申請量與專利申請人數量隨時間的推移而變化來分析。

（2）專利申請量及專利授權量：

2022年專利數量及授權量均有所下降 2010－2022年全球鋰電池行業專利申請數量呈現逐年增長態勢，2022年全球鋰電池行業專利申請數量有所下降，為35953項。

在專利授權方面，2010－2015年全球鋰電池行業專利授權數量呈現波動態勢，2016年開始出現連年下降趨勢，2022年全球鋰電池行業專利授權數量為3萬項，授權比重僅為0.01％。

2022年1－8月，全球鋰電池行業專利申請數量和專利授權數量分別為9721項和0項，截止2022年8月15日，全球鋰電池行業專利申請數量為14.41萬項。

注：

①專利授權率表明申請的有效率以及最終獲得授權的提交申請成功率。

②統計說明：

如果2012年專利申請在2014年獲得授權，授予的專利將在2012年專利申請中顯示。

（3）專利法律狀態：

審中”占比超9成 目前，全球鋰電池大多數專利處于“審中”狀態，“審中”狀態鋰電池專利總量為13.71萬項，占全球鋰電池專利總量的95.11％。

PCT指定期內的鋰電池專利數量為0.71萬項，占全球鋰電池專利總量的5％左右。

（4）專利市場價值：

總價值高達百億美元，3萬美元以下專利數量較多 目前，全球鋰電池行業專利總價值為126.24億美元。

其中，3萬美元以下的鋰電池專利申請數量最多，為10.54萬項；其次是3萬－30萬美元的鋰電池專利，合計專利申請量為1.20萬項。

3百萬美元的鋰電池專利申請數量最少，為853項。

統計口徑：

按每組簡單同族一個專利代表的去重規則進行統計，并選擇同族中有專利價值的任意一件專利進行顯示。

2、全球鋰電池行業專利技術類型

（1）專利類型：

發明專利占比高達99％ 在專利類型方面，目前全球有14.41萬項鋰電池專利為發明專利，占全球鋰電池專利申請數量的約99％。

此外，實用新型鋰電池專利的專利數量為36項，占全球鋰電池專利申請數量的不到1％。

（2）技術構成：

第一大技術占比約40％ 從技術構成來看，目前“H01M10 二次電池；及其制造”的專利申請數量最多，為48858項，占總申請量的38.83％。

其次是“H01M4 電極，專利申請量為28595項，占總申請量的22.73％。

（3）技術焦點：

十大熱門 全球鋰電池前十大熱門技術詞包括組合物、控制系統、活性物質、電動汽車、活性材料、無人機、動力電池、服務器、鋰離子、檢測裝置。

進一步細分來看，鋰電池技術熱門詞包括鋰離子電池、正極材料、負極材料等。

具體情況如下：

注：

旭日圖內層關鍵詞是從最近5000條專利中提取。

外層的關鍵詞是內層關鍵詞的進一步分解。

（4）被引用次數TOP專利：

無線定位裝置專利被引用超過千次 無線定位裝置（專利號：

US20120190386A1）和機器人輔助手術平臺的傳感裝置（專利號：

US20190201120A1）是被引用次數最多的兩大鋰電池專利，前者被引用次數均超過1000次。



3、全球鋰電池行業專利競爭情況

（1）技術來源國分布：

中國占比最高 目前，全球鋰電池第一大技術來源國為中國，中國鋰電池專利申請量占全球鋰電池專利總申請量的40.70％；其次是日本，日本鋰電池專利申請量占全球鋰電池專利總申請量的21.82％；，美國排名第三，美國鋰電池專利申請量占全球鋰電池專利總申請量的18.72％。

韓國和德國雖然排名第四和第五，但是與排名第一的中國專利申請量差距較大。

統計說明：

①按每件申請顯示一個公開文本的去重規則進行統計，并選擇公開日最新的文本計算。

②按照專利優先權國家進行統計，若無優先權，則按照受理局國家計算。

如果有多個優先權國家，則按照最早優先權國家計算。

（2）中國區域專利申請分布：

廣東最多 中國方面，廣東為中國當前申請鋰電池專利數量最多的省份，累計當前鋰電池專利申請數量高達15239項。

江蘇、浙江、北京當前申請鋰電池專利數量均超過5000項。

中國當前申請省市鋰電池專利數量排名前十的省份還有上海、安徽、湖南、山東、湖北和福建。

統計口徑說明：

按照專利申請人提交的地址統計。

（3）專利申請人競爭：

豐田自動車株式會社奪得桂冠 全球鋰電池行業專利申請數量TOP10申請人分別是豐田自動車株式會社、株式會社LG化學、羅伯特·博世有限公司、三星SDI株式會社、松下知識產權經營株式會社、株式會社豐田自動織機、株式會社電裝、國家電網公司、日本電池株式會社和本田技研工業株式會社。

其中，豐田自動車株式會社專利申請數量最多，為3418項。

三星電子株式會社排名第二，其鋰電池專利申請數量為2786萬項。

鋰電池新技術專利，鋰離子電池專利全景分析-2022版

據麥姆斯咨詢介紹，鋰離子電池由索尼（Sony）于上世紀90年代首次商業化，它由石墨或碳質作為陽極、溶解在有機溶劑中的鋰鹽作為電解液、過渡金屬氧化物作為陰極組成。

雖然鋰離子電池的基本組成部分仍然相似，但技術的不斷發展和多樣化使鋰離子電池的性能有了顯著改善，不過，還沒有達到人們的期望值。

為了提高純電動汽車的續航里程，降低成本和充電時間，仍需要進一步改進電池性能。

因此，鋰離子電池產業正在各個方向進行探索。

鋰離子電池領域的專利申請增長就側面引證了這一點。

本報告重點聚焦了NMC/NCA和富鋰和錳的陰極、硅和鈦酸鹽、電解質和電解質添加劑、隔膜和納米碳技術相關的專利申請趨勢和分析。

2010年~2015年期間，鋰離子電池領域的專利年申請量獲得了顯著增長，其中包括了一些個別專題領域。

雖然自2010年以來，所有領域都在增長，不過，鋰離子電池中納米碳材料應用技術相關的專利申請量在過去10年中增長最為顯著。

按國家和地區細分的鋰離子電池專利申請趨勢及專利法律狀態總覽業界常常傳來電池技術和儲能技術的新進展，不斷挑戰人們對鋰離子電池性能的目標需求。

通過對專利文獻的檢索和分析，可以提供有價值的產業信息和競爭環境，展現創新的發展方向，透視行業的最新動向。

NMC和NCA層狀氧化物已經商業化多年，不過隨著業界嘗試進一步增加材料的鎳含量和降低鈷含量，發展仍在繼續。

對于陽極材料，可以通過添加少量的硅來提高電池容量，過去幾年來，硅陽極吸引了廣泛關注。

不過，石墨仍然是當今鋰離子電池的主導陽極，而鈦酸鋰（LTO）也展現出眾多的技術優勢。

除了活性材料之外，固態電池和電解質也受到了相當大的關注和炒作。

NMC專利申請趨勢然而，液體電解質仍然是一個關鍵的發展領域，添加劑在新型陽極和陰極材料的商業化中發揮著決定性作用。

本專利分析將深入了解這些材料是如何開發的，新技術應用相關的挑戰有哪些，哪些公司在這些領域表現搶眼，以及頂級專利申請人之間的戰略差異。

NMC專利申請人TOP 3的國際專利分類號（IPC）對比分析本報告從布局區域、申請策略和技術趨勢等方面提供了專利申請趨勢的解析，可以幫助洞悉鋰離子電池正在進行的創新方向以及如何進行創新。

本報告還概述了鋰離子電池主要廠商和申請人的專利申請趨勢，并對每個主題類別的專利權人進行了排名，另外，還對排名靠前專利權人關注的特定主題進行了深入研究和對比分析。

本報告還分析了已授權專利和審查中專利，以便深入了解近期活躍于鋰離子電池創新的專利申請人。

鋰離子電池專利主要申請人毫不意外，LG化學、三星和松下位列鋰離子電池專利申請TOP 3，豐田和三洋分列第四和第五位。

不過，與豐田相比，松下的有效專利數量略少，豐田擁有的有效專利數量大約是松下的兩倍。

如果僅從2010年以來的有效專利來看，這一點更為突出，豐田的有效專利數量大約是松下的五倍，這表明松下（和三洋）近十年的專利申請相對較少，而豐田的專利申請相對更多。

LG化學主要合作申請人 在LG化學排名前十位的主要合作申請人中，東麗（Toray）是唯一一家擁有大量合作申請的公司，其它都是大學和科研院所。

東麗和LG化學之間合作申請的專利幾乎全部涉及隔膜的開發。

具體來說，這些專利主要涉及多孔隔膜上的復合有機/無機（Al2O3、BaO3、LATP）涂層，這也是LG化學和SK Innovation當前專利訴訟的主題。

專利引證分析（樣刊模糊化）本報告通過專利分析提供了有關鋰離子電池性能改進的見解和討論，在探討未來技術市場化前景的同時，對示例專利進行了剖析和討論。

鋰電池新技術專利，全球鋰電專利戰爭：核心專利高墻與彎道超車

鋰電池產業的先發企業利用專利打造出了又深又寬的護城河，后發企業如果想要有所作為，必須繞過此前密密麻麻的專利布局，而當一項技術專利越基礎，后發者繞過的難度也就越大。

寧德時代與中航鋰電的專利之爭 7月22日，寧德時代再次舉起專利重拳，揮向中航鋰電。

根據寧德時代發布的公告，中航鋰電涉嫌侵權的范圍覆蓋全系產品，且此次涉嫌專利侵權的電池已搭載在數萬輛車上。

對此，中航鋰電當日就在公眾號上推送了聲明，否認涉嫌侵犯寧德時代知識產權。

這場技術專利對決的背后，更代表著市場、客戶、資源等方面的PK，而兩家企業的專利糾紛也絕非個例。

國內企業沒少吃專利的苦頭 我國鋰電產業起步相對較晚，除了負極外，其他材料的專利布局都或多或少落后于歐美、日韓企業。

正極材料方面，美國3M公司和加拿大魁北克水力一直壟斷著三元和LFP的專利；電解液、隔膜則被日本企業搶先注冊了基礎專利。

歐美企業多專攻研發、外包生產，日韓企業則集研發和生產于一身，因此上世紀90年代，第一支商業化鋰離子電池是由日本索尼推向市場的，而此后十年，日本幾乎壟斷了全球鋰電池市場。

在這樣背景下，中國鋰電池產業鏈上的企業崛起，難免在專利上與歐美、日韓企業狹路相逢，遇上一些專利麻煩。

在鋰電池以及四大關鍵材料領域，中國企業沒少吃專利的苦頭。

鋰電池可分消費、動力和儲能三類，三者電池材料體系既有互通、又有差別。

然而制備磷酸鐵鋰的核心專利，從一開始就不在國內企業手上，基礎結構、碳包覆、碳還原這三大核心技術，都被海外機構和企業搶先申請了專利保護。

手上擁有其核心專利的公司或機構在美國、加拿大、日本、歐洲等多個國家和地區均注冊了專利、申請保護，開始了專利授權工作。

任何一家從事磷酸鐵鋰產品生產并進行銷售的企業，需要向他們繳納昂貴的專利費。

他們也曾在國內申請專利保護，但被國家專利復審委員會判定無效，得益于此國內磷酸鐵鋰產業也得到壯大的機會。

但是一切僅限于國內市場，一旦國內企業的磷酸鐵鋰要出口，就將面對專利訴訟糾紛。

除了磷酸鐵鋰外，別的鋰電材料如三元、隔膜、電解液也遇到了專利困境，三元的困境與鐵鋰相似，而隔膜和電解液的專利破局難度都更勝一籌。

我國電解液企業受限于起步晚、發展時間短，創新多來自模仿國外，所開發的專利主要圍繞在功能和應用層次，比如在配方比例上做調整和改良，在新物質開發方面大幅落后日企。

換道超車不得已而為之 海外企業在鋰電四大關鍵材料中三項上，都構筑了專利護城河。

國內材料企業缺失核心專利話語權，只能專注于國內市場，沒有授權則不能出海。

對于先發者布局的專利叢林，后發者破局的辦法有三，得到授權、熬過專利保護期，或者更簡單粗暴一些，并購持有企業。

不難發現，歐美日韓企業利用技術先發優勢，堆砌起鋰離子電池核心專利高墻，試圖攔截國內企業自主創新發展。

這些外企申請的專利多是基礎性專利，是國內企業研發、生產難以繞開的專利，因此欲要打破國外技術專利叢林，國內鋰電材料企業還是要靠做大做強基礎創新。

除了不斷加強鋰離子電池基礎研究外，還有一種換道超車的方法，那就是做好其他化學體系電池及其材料創新，搶先注冊專利。

國內企業可以繞過國外擁有的鋰離子電池核心專利優勢，在全新領域發力。

在鈉離子電池領域，中國和日韓歐美企業正站在同一起跑線上。

根據Derwent Innovations Index世界專利數據庫顯示，中國企業在鈉離子電池專利申請數量遠勝過日韓、歐美企業，而鋰離子電池專利申請數量前十名還是他們的天下。

在7月29日寧德時代鈉離子電池發布會上，公司透露自家研發的第一代鈉離子電池能量密度已經達到160Wh/kg，而第二代有望達到200Wh/kg，與鐵鋰電池相當。

除了鈉離子電池，還有鉀離子電池、鋰硫電池、固態電池等等不同電化學體系的電池，在全球新舊能源體系交替過程中，這些電池的使用場景和潛力都無窮大。

全球鋰電池第一大技術來源國為中國 2021年1-8月，全球鋰電池行業專利申請數量和專利授權數量分別為9721項和0項，截止2021年8月15日，全球鋰電池行業專利申請數量為14.41萬項。

目前，全球鋰電池第一大技術來源國為中國，中國鋰電池專利申請量占全球鋰電池專利總申請量的40.70%； 其次是日本，日本鋰電池專利申請量占全球鋰電池專利總申請量的21.82%；美國排名第三，美國鋰電池專利申請量占全球鋰電池專利總申請量的18.72%。

韓國和德國雖然排名第四和第五，但是與排名第一的中國專利申請量差距較大。

市場蛋糕越大訴訟越多 據中國汽車動力電池產業創新聯盟統計數據顯示，2021年上半年動力電池企業國內裝機量排名中，寧德時代以25.76GWh排名第一，比亞迪和LG化學分別以7.65GWh和4.72GWh分列二三位。

據前瞻產業研究院統計數據顯示，2019年國內動力電池前三名企業裝機量占整體份額的73.38%，而到去年這一數字下降至73.13%。

同時隨著動力電池這塊蛋糕越做越大，專利訴訟在這個行業只會越來越常見就像當年智能手機領域發展中，諾基亞和蘋果等其他廠商的專利訴訟也是持續不斷，伴隨著整個行業的持續發展。

近年來動力電池領域專利訴訟不斷，主要是源于利益沖突，這似乎已經成為廠商之間競爭的重要方式。

而日本和美國的相關專利申請量分列二、三位，占比在22%、11%左右。

美國憑借技術輸出大國和有力的專利保護環境，穩居全球第一大目標訴訟市場，訴訟數量全球占比64%；中國全球占比23%緊隨其后。

從全球專利市場分布來看，中國已成為全球鋰二次電池布局的第一目標市場，中國的相關申請排在全球首位，申請量高達19萬余件，占申請總量的31%左右； 未來伴隨歐洲巨大的市場需求和遞增的產能布局，專利訴訟的戰場必將進一步蔓延至歐洲地區。




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