锂电池新技术专利，锂离子电池专利全景分析-2022版

今天，乐知网小编 给大家分享 锂电池新技术专利，锂离子电池专利全景分析-2022版

锂电池新技术专利，年全球锂电池行业专利申请情况、专利竞争、专利价值等

行业主要上市公司：

宁德时代（300750）、比亚迪（002594）、国轩高科（002074）、亿纬锂能（300014）、孚能科技（688567）、欣旺达（300207）等 本文核心数据：

锂电池专利申请数量、锂电池专利区域分布、锂电池申请人排名、专利市场价值 全文统计口径说明：

筛选条件：

简单同族申请去重、法律状态为实质审查、授权、PCT国际公布、PCT进入指定国（指定期），简单同族申请去重是按照受理局进行统计。

统计截止日期：

2022年8月16日。

若有特殊统计口径会在图表下方备注。

1、全球锂电池行业专利申请概况 （1）技术周期：

处于成长期 2010－2022年，全球锂电池行业专利申请人数量及专利申请量均呈现增长态势。

虽然2020年全球锂电池行业专利申请量有所下降，但是专利申请人数量及专利申请量仍较多。

整体来看，全球锂电池技术处于成长期。

注：

当前技术领域生命周期所处阶段通过专利申请量与专利申请人数量随时间的推移而变化来分析。

（2）专利申请量及专利授权量：

2022年专利数量及授权量均有所下降 2010－2022年全球锂电池行业专利申请数量呈现逐年增长态势，2022年全球锂电池行业专利申请数量有所下降，为35953项。

在专利授权方面，2010－2015年全球锂电池行业专利授权数量呈现波动态势，2016年开始出现连年下降趋势，2022年全球锂电池行业专利授权数量为3万项，授权比重仅为0.01％。

2022年1－8月，全球锂电池行业专利申请数量和专利授权数量分别为9721项和0项，截止2022年8月15日，全球锂电池行业专利申请数量为14.41万项。

注：

①专利授权率表明申请的有效率以及最终获得授权的提交申请成功率。

②统计说明：

如果2012年专利申请在2014年获得授权，授予的专利将在2012年专利申请中显示。

（3）专利法律状态：

审中”占比超9成 目前，全球锂电池大多数专利处于“审中”状态，“审中”状态锂电池专利总量为13.71万项，占全球锂电池专利总量的95.11％。

PCT指定期内的锂电池专利数量为0.71万项，占全球锂电池专利总量的5％左右。

（4）专利市场价值：

总价值高达百亿美元，3万美元以下专利数量较多 目前，全球锂电池行业专利总价值为126.24亿美元。

其中，3万美元以下的锂电池专利申请数量最多，为10.54万项；其次是3万－30万美元的锂电池专利，合计专利申请量为1.20万项。

3百万美元的锂电池专利申请数量最少，为853项。

统计口径：

按每组简单同族一个专利代表的去重规则进行统计，并选择同族中有专利价值的任意一件专利进行显示。

2、全球锂电池行业专利技术类型

（1）专利类型：

发明专利占比高达99％ 在专利类型方面，目前全球有14.41万项锂电池专利为发明专利，占全球锂电池专利申请数量的约99％。

此外，实用新型锂电池专利的专利数量为36项，占全球锂电池专利申请数量的不到1％。

（2）技术构成：

第一大技术占比约40％ 从技术构成来看，目前“H01M10 二次电池；及其制造”的专利申请数量最多，为48858项，占总申请量的38.83％。

其次是“H01M4 电极，专利申请量为28595项，占总申请量的22.73％。

（3）技术焦点：

十大热门 全球锂电池前十大热门技术词包括组合物、控制系统、活性物质、电动汽车、活性材料、无人机、动力电池、服务器、锂离子、检测装置。

进一步细分来看，锂电池技术热门词包括锂离子电池、正极材料、负极材料等。

具体情况如下：

注：

旭日图内层关键词是从最近5000条专利中提取。

外层的关键词是内层关键词的进一步分解。

（4）被引用次数TOP专利：

无线定位装置专利被引用超过千次 无线定位装置（专利号：

US20120190386A1）和机器人辅助手术平台的传感装置（专利号：

US20190201120A1）是被引用次数最多的两大锂电池专利，前者被引用次数均超过1000次。



3、全球锂电池行业专利竞争情况

（1）技术来源国分布：

中国占比最高 目前，全球锂电池第一大技术来源国为中国，中国锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的40.70％；其次是日本，日本锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的21.82％；，美国排名第三，美国锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的18.72％。

韩国和德国虽然排名第四和第五，但是与排名第一的中国专利申请量差距较大。

统计说明：

①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计，并选择公开日最新的文本计算。

②按照专利优先权国家进行统计，若无优先权，则按照受理局国家计算。

如果有多个优先权国家，则按照最早优先权国家计算。

（2）中国区域专利申请分布：

广东最多 中国方面，广东为中国当前申请锂电池专利数量最多的省份，累计当前锂电池专利申请数量高达15239项。

江苏、浙江、北京当前申请锂电池专利数量均超过5000项。

中国当前申请省市锂电池专利数量排名前十的省份还有上海、安徽、湖南、山东、湖北和福建。

统计口径说明：

按照专利申请人提交的地址统计。

（3）专利申请人竞争：

丰田自动车株式会社夺得桂冠 全球锂电池行业专利申请数量TOP10申请人分别是丰田自动车株式会社、株式会社LG化学、罗伯特·博世有限公司、三星SDI株式会社、松下知识产权经营株式会社、株式会社丰田自动织机、株式会社电装、国家电网公司、日本电池株式会社和本田技研工业株式会社。

其中，丰田自动车株式会社专利申请数量最多，为3418项。

三星电子株式会社排名第二，其锂电池专利申请数量为2786万项。

锂电池新技术专利，锂离子电池专利全景分析-2022版

据麦姆斯咨询介绍，锂离子电池由索尼（Sony）于上世纪90年代首次商业化，它由石墨或碳质作为阳极、溶解在有机溶剂中的锂盐作为电解液、过渡金属氧化物作为阴极组成。

虽然锂离子电池的基本组成部分仍然相似，但技术的不断发展和多样化使锂离子电池的性能有了显著改善，不过，还没有达到人们的期望值。

为了提高纯电动汽车的续航里程，降低成本和充电时间，仍需要进一步改进电池性能。

因此，锂离子电池产业正在各个方向进行探索。

锂离子电池领域的专利申请增长就侧面引证了这一点。

本报告重点聚焦了NMC/NCA和富锂和锰的阴极、硅和钛酸盐、电解质和电解质添加剂、隔膜和纳米碳技术相关的专利申请趋势和分析。

2010年~2015年期间，锂离子电池领域的专利年申请量获得了显著增长，其中包括了一些个别专题领域。

虽然自2010年以来，所有领域都在增长，不过，锂离子电池中纳米碳材料应用技术相关的专利申请量在过去10年中增长最为显著。

按国家和地区细分的锂离子电池专利申请趋势及专利法律状态总览业界常常传来电池技术和储能技术的新进展，不断挑战人们对锂离子电池性能的目标需求。

通过对专利文献的检索和分析，可以提供有价值的产业信息和竞争环境，展现创新的发展方向，透视行业的最新动向。

NMC和NCA层状氧化物已经商业化多年，不过随着业界尝试进一步增加材料的镍含量和降低钴含量，发展仍在继续。

对于阳极材料，可以通过添加少量的硅来提高电池容量，过去几年来，硅阳极吸引了广泛关注。

不过，石墨仍然是当今锂离子电池的主导阳极，而钛酸锂（LTO）也展现出众多的技术优势。

除了活性材料之外，固态电池和电解质也受到了相当大的关注和炒作。

NMC专利申请趋势然而，液体电解质仍然是一个关键的发展领域，添加剂在新型阳极和阴极材料的商业化中发挥着决定性作用。

本专利分析将深入了解这些材料是如何开发的，新技术应用相关的挑战有哪些，哪些公司在这些领域表现抢眼，以及顶级专利申请人之间的战略差异。

NMC专利申请人TOP 3的国际专利分类号（IPC）对比分析本报告从布局区域、申请策略和技术趋势等方面提供了专利申请趋势的解析，可以帮助洞悉锂离子电池正在进行的创新方向以及如何进行创新。

本报告还概述了锂离子电池主要厂商和申请人的专利申请趋势，并对每个主题类别的专利权人进行了排名，另外，还对排名靠前专利权人关注的特定主题进行了深入研究和对比分析。

本报告还分析了已授权专利和审查中专利，以便深入了解近期活跃于锂离子电池创新的专利申请人。

锂离子电池专利主要申请人毫不意外，LG化学、三星和松下位列锂离子电池专利申请TOP 3，丰田和三洋分列第四和第五位。

不过，与丰田相比，松下的有效专利数量略少，丰田拥有的有效专利数量大约是松下的两倍。

如果仅从2010年以来的有效专利来看，这一点更为突出，丰田的有效专利数量大约是松下的五倍，这表明松下（和三洋）近十年的专利申请相对较少，而丰田的专利申请相对更多。

LG化学主要合作申请人 在LG化学排名前十位的主要合作申请人中，东丽（Toray）是唯一一家拥有大量合作申请的公司，其它都是大学和科研院所。

东丽和LG化学之间合作申请的专利几乎全部涉及隔膜的开发。

具体来说，这些专利主要涉及多孔隔膜上的复合有机/无机（Al2O3、BaO3、LATP）涂层，这也是LG化学和SK Innovation当前专利诉讼的主题。

专利引证分析（样刊模糊化）本报告通过专利分析提供了有关锂离子电池性能改进的见解和讨论，在探讨未来技术市场化前景的同时，对示例专利进行了剖析和讨论。

锂电池新技术专利，全球锂电专利战争：核心专利高墙与弯道超车

锂电池产业的先发企业利用专利打造出了又深又宽的护城河，后发企业如果想要有所作为，必须绕过此前密密麻麻的专利布局，而当一项技术专利越基础，后发者绕过的难度也就越大。

宁德时代与中航锂电的专利之争 7月22日，宁德时代再次举起专利重拳，挥向中航锂电。

根据宁德时代发布的公告，中航锂电涉嫌侵权的范围覆盖全系产品，且此次涉嫌专利侵权的电池已搭载在数万辆车上。

对此，中航锂电当日就在公众号上推送了声明，否认涉嫌侵犯宁德时代知识产权。

这场技术专利对决的背后，更代表着市场、客户、资源等方面的PK，而两家企业的专利纠纷也绝非个例。

国内企业没少吃专利的苦头 我国锂电产业起步相对较晚，除了负极外，其他材料的专利布局都或多或少落后于欧美、日韩企业。

正极材料方面，美国3M公司和加拿大魁北克水力一直垄断着三元和LFP的专利；电解液、隔膜则被日本企业抢先注册了基础专利。

欧美企业多专攻研发、外包生产，日韩企业则集研发和生产于一身，因此上世纪90年代，第一支商业化锂离子电池是由日本索尼推向市场的，而此后十年，日本几乎垄断了全球锂电池市场。

在这样背景下，中国锂电池产业链上的企业崛起，难免在专利上与欧美、日韩企业狭路相逢，遇上一些专利麻烦。

在锂电池以及四大关键材料领域，中国企业没少吃专利的苦头。

锂电池可分消费、动力和储能三类，三者电池材料体系既有互通、又有差别。

然而制备磷酸铁锂的核心专利，从一开始就不在国内企业手上，基础结构、碳包覆、碳还原这三大核心技术，都被海外机构和企业抢先申请了专利保护。

手上拥有其核心专利的公司或机构在美国、加拿大、日本、欧洲等多个国家和地区均注册了专利、申请保护，开始了专利授权工作。

任何一家从事磷酸铁锂产品生产并进行销售的企业，需要向他们缴纳昂贵的专利费。

他们也曾在国内申请专利保护，但被国家专利复审委员会判定无效，得益于此国内磷酸铁锂产业也得到壮大的机会。

但是一切仅限于国内市场，一旦国内企业的磷酸铁锂要出口，就将面对专利诉讼纠纷。

除了磷酸铁锂外，别的锂电材料如三元、隔膜、电解液也遇到了专利困境，三元的困境与铁锂相似，而隔膜和电解液的专利破局难度都更胜一筹。

我国电解液企业受限于起步晚、发展时间短，创新多来自模仿国外，所开发的专利主要围绕在功能和应用层次，比如在配方比例上做调整和改良，在新物质开发方面大幅落后日企。

换道超车不得已而为之 海外企业在锂电四大关键材料中三项上，都构筑了专利护城河。

国内材料企业缺失核心专利话语权，只能专注于国内市场，没有授权则不能出海。

对于先发者布局的专利丛林，后发者破局的办法有三，得到授权、熬过专利保护期，或者更简单粗暴一些，并购持有企业。

不难发现，欧美日韩企业利用技术先发优势，堆砌起锂离子电池核心专利高墙，试图拦截国内企业自主创新发展。

这些外企申请的专利多是基础性专利，是国内企业研发、生产难以绕开的专利，因此欲要打破国外技术专利丛林，国内锂电材料企业还是要靠做大做强基础创新。

除了不断加强锂离子电池基础研究外，还有一种换道超车的方法，那就是做好其他化学体系电池及其材料创新，抢先注册专利。

国内企业可以绕过国外拥有的锂离子电池核心专利优势，在全新领域发力。

在钠离子电池领域，中国和日韩欧美企业正站在同一起跑线上。

根据Derwent Innovations Index世界专利数据库显示，中国企业在钠离子电池专利申请数量远胜过日韩、欧美企业，而锂离子电池专利申请数量前十名还是他们的天下。

在7月29日宁德时代钠离子电池发布会上，公司透露自家研发的第一代钠离子电池能量密度已经达到160Wh/kg，而第二代有望达到200Wh/kg，与铁锂电池相当。

除了钠离子电池，还有钾离子电池、锂硫电池、固态电池等等不同电化学体系的电池，在全球新旧能源体系交替过程中，这些电池的使用场景和潜力都无穷大。

全球锂电池第一大技术来源国为中国 2021年1-8月，全球锂电池行业专利申请数量和专利授权数量分别为9721项和0项，截止2021年8月15日，全球锂电池行业专利申请数量为14.41万项。

目前，全球锂电池第一大技术来源国为中国，中国锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的40.70%； 其次是日本，日本锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的21.82%；美国排名第三，美国锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的18.72%。

韩国和德国虽然排名第四和第五，但是与排名第一的中国专利申请量差距较大。

市场蛋糕越大诉讼越多 据中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据显示，2021年上半年动力电池企业国内装机量排名中，宁德时代以25.76GWh排名第一，比亚迪和LG化学分别以7.65GWh和4.72GWh分列二三位。

据前瞻产业研究院统计数据显示，2019年国内动力电池前三名企业装机量占整体份额的73.38%，而到去年这一数字下降至73.13%。

同时随着动力电池这块蛋糕越做越大，专利诉讼在这个行业只会越来越常见就像当年智能手机领域发展中，诺基亚和苹果等其他厂商的专利诉讼也是持续不断，伴随着整个行业的持续发展。

近年来动力电池领域专利诉讼不断，主要是源于利益冲突，这似乎已经成为厂商之间竞争的重要方式。

而日本和美国的相关专利申请量分列二、三位，占比在22%、11%左右。

美国凭借技术输出大国和有力的专利保护环境，稳居全球第一大目标诉讼市场，诉讼数量全球占比64%；中国全球占比23%紧随其后。

从全球专利市场分布来看，中国已成为全球锂二次电池布局的第一目标市场，中国的相关申请排在全球首位，申请量高达19万余件，占申请总量的31%左右； 未来伴随欧洲巨大的市场需求和递增的产能布局，专利诉讼的战场必将进一步蔓延至欧洲地区。




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