報(bào)告簡介

電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)專利導(dǎo)航分析報(bào)告是深圳市電池行業(yè)協(xié)會聯(lián)合深圳市恒程創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司共同開展的電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)專利導(dǎo)航項(xiàng)目的研究成果，報(bào)告圍繞鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池、鉛炭電池等領(lǐng)域，電池管理技術(shù)、能量管理技術(shù)、熱管理技術(shù)等技術(shù)，結(jié)合專利、論文、政策、市場，全面解析全球、中國及深圳的電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與趨勢、專利申請態(tài)勢及技術(shù)發(fā)展趨勢等，為深圳建設(shè)世界一流新型儲能產(chǎn)業(yè)中心提供導(dǎo)航建議。

01、能量管理系統(tǒng)專利導(dǎo)航

能量管理系統(tǒng)（ EMS） 是現(xiàn)代電力系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的綜合自動化系統(tǒng)，是用于儲能項(xiàng)目的系統(tǒng)監(jiān)控、功率控制及能量管理的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對儲能電站BMS和PCS的集中監(jiān)控，統(tǒng)一操作、維護(hù)、檢修和管理，實(shí)現(xiàn)故障的快速切除、在負(fù)荷高峰時(shí)緩解電網(wǎng)壓力、降低電網(wǎng)運(yùn)行成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。能源管理系統(tǒng)在能源高效利用和節(jié)能減排方面發(fā)揮著重要作用，隨物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，EMS正朝向著更智能化和可持續(xù)化的方向發(fā)展，EMS還有著更廣闊的發(fā)展空間，可以與可再生能源技術(shù)結(jié)合，推動能源的綠色發(fā)展，并在能源市場中發(fā)揮重要的作用。

02、中國專利態(tài)勢分析

截止到 2023 年 11 月 30 日，在智慧芽數(shù)據(jù)庫中，經(jīng)檢索式檢索與人工篩選， 最終確定涉及能量管理系統(tǒng)的中國專利申請有9593件，其中，國內(nèi)專利申請9003件，國外在華專利申請590件。在此檢索基礎(chǔ)上，對中國、廣東省和深圳市在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請狀況從專利申請趨勢、專利區(qū)域布局、主要申請人狀況等多個(gè)方面進(jìn)行分析。

03、中國專利申請趨勢分析

 圖1 能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的中國專利技術(shù)生命周期圖

通過對能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域中國專利申請量和專利申請人隨年代變化趨勢的分析，可以初步掌握中國能量管理系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展過程和趨勢，一定程度上反映了能量管理系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展歷程、技術(shù)生命周期的具體階段，以及預(yù)測未來一段時(shí)間的發(fā)展趨勢。

如圖1所示，根據(jù)能量管理系統(tǒng)的中國專利申請量和專利申請人隨時(shí)間的推移而變化的曲線，可將技術(shù)生命周期劃分為：

（1）第一階段（2009年之前）為技術(shù)萌芽期，中國在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請數(shù)量和專利申請人數(shù)都很少，專利技術(shù)發(fā)展較為緩慢，屬于能量管理系統(tǒng)技術(shù)的技術(shù)導(dǎo)入期。

（2）第二階段（2010年-2018年）為平穩(wěn)發(fā)展期，中國在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請量和專利申請人數(shù)整體呈現(xiàn)平穩(wěn)增長態(tài)勢。

（3）第三階段（2019年-至今）為快速增長期，中國在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請量和專利申請人數(shù)整體呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。2022年中國在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的中國專利申請量達(dá)1751件，專利申請人數(shù)量超1078個(gè)。隨著“雙碳”目標(biāo)的縱深推進(jìn),清潔用能、高效用能理念加速釋放，綜合能源服務(wù)作為一種互補(bǔ)互濟(jì)、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化的能源供應(yīng)和消費(fèi)模式，與能源領(lǐng)域“雙碳”工作方向高度契合,在“雙碳”目標(biāo)背景下能量管理系統(tǒng)將迎來新的發(fā)展契機(jī)。

04、中國專利類型和法律狀態(tài)分析

 圖2 能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的中國專利申請類型分布

圖2示出了能量管理系統(tǒng)的中國專利申請類型分布，從圖中可以看出，在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域，發(fā)明專利占中國專利申請總量的87.65%（8735件），實(shí)用新型專利占中國專利申請總量的12.35%（1231件），由此可見，發(fā)明專利占比遠(yuǎn)高于實(shí)用新型專利，說明能量管理系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新水平高。

圖3 能量管理系統(tǒng)的中國專利申請的法律狀態(tài)分布

圖3示出了能量管理系統(tǒng)中國專利申請法律狀態(tài)分布，從圖中可以看出，專利權(quán)有效專利占比約35.18%（3506件），審中專利占比約40.36%（4022件）,失效專利占比約24.46%。審中專利占比超四成，說明能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)＠暾埢顒踊钴S度很高，技術(shù)創(chuàng)新還存在較大的上升空間，目前正處于行業(yè)的高速發(fā)展期。

05、專利區(qū)域分布分析

圖4 能量管理系統(tǒng)中國專利申請的技術(shù)來源地區(qū)

圖4示出了能量管理系統(tǒng)中國專利申請的技術(shù)來源地區(qū)，從圖中可以看出，國內(nèi)專利申請量占全部申請總量的 93.99%，國外來華專利申請量占全部申請總量的6.01%。從中國市場來看，目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)占據(jù)能量管理系統(tǒng)大部分的市場份額，因此能量管理系統(tǒng)的在中國市場的競爭主要集中在國內(nèi)企業(yè)之間。國外在華專利申請的主要技術(shù)來源地區(qū)有美國、日本、韓國等。美國在中國能量管理系統(tǒng)市場進(jìn)行專利布局的企業(yè)主要有福特全球技術(shù)公司、通用電氣公司、通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司等。日本在中國能量管理系統(tǒng)市場進(jìn)行專利布局的企業(yè)主要有三菱電機(jī)株式會社、豐田自動車株式會社、株式會社日立制作所、株式會社東芝等。

06、主要專利申請人分析

專利申請人是專利申請的創(chuàng)新主體，也是專利布局的謀劃者，通過專利申請人的排名情況，可以預(yù)測電池管理系統(tǒng)未來的市場競爭格局，幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)潛在的對手或合作伙伴。

 圖6 能量管理系統(tǒng)中國專利申請量排名前十的專利申請人

圖6示出了能量管理系統(tǒng)中國專利申請量排名前十的專利申請人，統(tǒng)計(jì)過程中將各子公司的申請量與母公司的申請量進(jìn)行了合并統(tǒng)計(jì)，從圖中可以看出，能量管理系統(tǒng)中國專利申請量排名前十的專利申請人全部為國內(nèi)專利申請人，從圖中可以看出，有8所高校及研究院（華北電力大學(xué)、東南大學(xué)、清華大學(xué)、天津大學(xué)、浙江大學(xué)、上海電力大學(xué)、山東大學(xué)、上海交通大學(xué)）、2家政府單位（國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)），由于國內(nèi)幾乎沒有專門進(jìn)行EMS生產(chǎn)的廠商，行業(yè)參與者主要是電力裝備提供商。能量管理系統(tǒng)的主要專利申請人來自于高校。

07、國內(nèi)高價(jià)值專利分析

國內(nèi)高價(jià)值專利篩選標(biāo)準(zhǔn)為截止到2023年12月，專利權(quán)維持時(shí)間為十年或十年以上的專利，也就是專利申請日期在2013年及2013年以前的有效專利。由于專利權(quán)維持年限越長，后續(xù)的專利權(quán)維持費(fèi)用越高，也反映出該專利的市場價(jià)值越高。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域，申請日期在2013年及2013年以前的國內(nèi)有效發(fā)明專利共163件。

圖7 能量管理系統(tǒng)國內(nèi)高價(jià)值專利數(shù)量前十的專利權(quán)人

如圖7所示，從主要專利權(quán)人來看，國家電網(wǎng)在能量管理系統(tǒng)領(lǐng)域的高價(jià)值專利共36件，排名第一。其次是中國南方電網(wǎng)共10件，排名第二。

如圖8所示，從高價(jià)值專利的區(qū)域分布來看，北京市的高價(jià)值專利儲量最多，共57件，排名第一，北京市的高價(jià)值專利的主要專利權(quán)人為國家電網(wǎng)。廣東省的高價(jià)值專利有25件，排名第二 ，廣東省的高價(jià)值專利的主要專利權(quán)人為中國南方電網(wǎng)。

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隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)逐步推進(jìn)落實(shí)，光伏、風(fēng)電等新能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比不斷提高，電力系統(tǒng)對靈活性資源的需求愈發(fā)迫切，儲能作為提升系統(tǒng)靈活性的重要選擇，迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇期。根據(jù)不同的儲能技術(shù)，儲能主要分為機(jī)械儲能、電化學(xué)儲能、熱儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能等，其中，電化學(xué)儲能憑借其受自然環(huán)境影響小、建設(shè)周期較短、安裝便捷、使用靈活等優(yōu)勢，受到市場普遍關(guān)注，成為未來主流的儲能技術(shù)發(fā)展方向。

在此背景下，深圳市電池行業(yè)協(xié)會聯(lián)合深圳市恒程創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司打造電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)專利導(dǎo)航，建立專利信息分析與產(chǎn)業(yè)運(yùn)行決策深度融合、專利創(chuàng)造與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力高度匹配、專利布局對產(chǎn)業(yè)競爭地位保障有力、專利價(jià)值實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)運(yùn)行效益支撐有效的工作機(jī)制，助力深圳建設(shè)世界一流新型儲能產(chǎn)業(yè)中心。

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