鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰離子電池儲能是電化學(xué)儲能的主流技術(shù)路線，我國鋰離子電池儲能產(chǎn)業(yè)已具備顯著的核心競爭力。

截至到 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，最終確定涉及鋰離子電池領(lǐng)域的中國專利申請共182973件，其中，國內(nèi)專利申請量共15533件，國外在華專利申請量共 27440件。在此檢索基礎(chǔ)上，對中國、廣東省和深圳市在鋰離子電池領(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方面進(jìn)行分析。

通過對鋰離子電池領(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，可以初步掌握自2004年至今中國鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展過程和趨勢，一定程度上反映了鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展歷程、技術(shù)生命周期的具體階段，以及預(yù)測未來一段時間的發(fā)展趨勢。

圖2示出了2004-2023年鋰離子電池領(lǐng)域的中國專利技術(shù)生命周期，從上圖中可看出，鋰離子電池領(lǐng)域中國區(qū)域內(nèi)專利申請量與專利申請人數(shù)量整體都呈現(xiàn)快速增長的趨勢，大致可以分為以下三個階段：

（1）產(chǎn)業(yè)起步期（2004-2009年）:該階段年專利申請量和專利數(shù)量逐漸緩慢增長，到2009年專利申請人數(shù)達(dá)到1000人左右，年專利申請量達(dá)到2000件左右，該階段在中國進(jìn)行專利布局的海外專利申請人主要有松下電氣，三星、株式會社LG能源，國內(nèi)申請人主要有比亞迪、天津力神、深圳比克電池。

（2）平穩(wěn)增長期（2010-2015年）：該階段進(jìn)入鋰離子電池領(lǐng)域的專利申請人和年專利申請數(shù)量開始爆發(fā)式增長，到2015年，專利申請人數(shù)量達(dá)到3000左右，年專利申請量達(dá)到8000多件。國內(nèi)專利申請人東莞新能源、寧德新能源、山東精工、合肥國軒高科加入鋰離子電池行業(yè)，并在中國市場進(jìn)行大量的專利布局。

（3）快速增長期（2016年至今）：國家持續(xù)出臺利好政策，市場需求不斷增加，2016年，鋰離子電池技術(shù)年專利申請量達(dá)到1萬多件，一大批專利申請人進(jìn)入鋰離子電池市場，到2022年底，專利申請主體數(shù)量達(dá)到7000。說明鋰離子電池市場需求大，技術(shù)更新迭代速度快，市場競爭激烈，正處于產(chǎn)業(yè)化加速時期。

圖3示出了鋰離子電池的中國專利申請類型分布，從圖中可以看出，在鋰離子電池領(lǐng)域，發(fā)明專利占中國專利申請總量的69.53%（12.8萬件），實用新型專利占中國專利申請總量的30.47%（5.59萬件）。發(fā)明專利總量占比約七成，實用新型專利占比約三成，發(fā)明專利占比遠(yuǎn)高于實用新型專利，說明鋰離子電池領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新水平高。其中，還存在部分一案雙審案件（1.14萬件），原因可能是實用新型授權(quán)周期較短，申請人為了盡快獲得專利權(quán)，對部分專利技術(shù)同時提交實用新型和發(fā)明專利申請，先獲得實用新型專利權(quán)，根據(jù)后續(xù)的發(fā)明專利的審查情況，放棄實用新型專利權(quán)，再獲得發(fā)明專利權(quán)。目前已授權(quán)的鋰離子電池發(fā)明專利達(dá)5.07萬件，說明鋰離子電池技術(shù)發(fā)展較為成熟，專利技術(shù)儲備量充足，對后續(xù)的專利申請存在一定的專利壁壘。

圖4示出了鋰離子電池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45%（8.36萬件），審中專利占比約21.5%（4.04萬件）,失效專利占比約32.38%（5.92萬件）。有效專利占比四成以上，說明鋰離子電池技術(shù)發(fā)展較為成熟，專利儲備量充足，審中專利占比約2成，說明鋰離子電池領(lǐng)域的專利申請活動仍然很活躍。

綜合上述鋰離子電池的中國專利申請法律狀態(tài)和專利申請類型來看，鋰離子電池領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新水平高，技術(shù)更新迭代速度高，目前正處于行業(yè)的快速發(fā)展期，技術(shù)創(chuàng)新還存在一定的上升空間。

圖5示出了鋰離子電池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)專利申請量占中國專利申請總量的85.13%，而國外來華專利申請量占全部申請總量的14.87%，主要來自于日本、韓國、美國、德國。由此可見，在鋰離子電池領(lǐng)域，國外企業(yè)在中國進(jìn)行專利布局活動較為活躍，究其原因，中國是全球鋰離子電池最大的消費市場之一，國外企業(yè)為了保護(hù)其產(chǎn)品在中國市場的競爭地位，在中國進(jìn)行了大量的專利布局。其中，日本在鋰離子電池領(lǐng)域中國專利申請量占中國專利申請總量的比重最高，為7.77%，其主要的專利申請人為豐田自動車株式會社、松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社。其次是韓國，占比3.14%，主要專利申請人為LG新能源、三星SDI等。

圖6示出了鋰離子電池中國專利申請的主要國內(nèi)地域分布，從圖中可以看出，鋰離子電池國內(nèi)專利申請主要集中在廣東省、江蘇省、浙江省、安徽省、北京市、福建省，廣東省、江蘇省、浙江省、安徽省、北京市、福建省在鋰離子電池領(lǐng)域的專利申請量分別占國內(nèi)專利申請總量的30.75%，18.28%，9.28%，7.36%，6.67%，6.40%。其中，廣東省在鋰離子電池領(lǐng)域的專利申請總量遠(yuǎn)領(lǐng)先于國內(nèi)的其他省市，累計專利申請數(shù)量高達(dá)3.73萬件，排名第一，反映了廣東省在鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)水平在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，產(chǎn)業(yè)聚集度最高。其次是江蘇省，其鋰離子電池國內(nèi)專利申請量排名第二，蘇州有蜂巢能源、正力新能電池、中創(chuàng)新航等鋰離子電池龍頭企業(yè)。浙江省鋰離子電池國內(nèi)專利申請量排名第三，其擁有一批優(yōu)秀鋰電池企業(yè)，如萬向集團(tuán)、容百科技、杉杉股份、華友鈷業(yè)、金鷹股份、天能股份、杉杉股份、永太科技、天宏鋰電等，其。北京市的鋰離子電池專利申請量主要來源于高校申請，其中清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京化工大學(xué)、中科院等高校在鋰離子電池領(lǐng)域申請了大量的專利。安徽省的鋰離子電池專利申請量主要來自于國軒高科，奇瑞汽車等，部分來自于高校，如合肥工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。福建省鋰離子電池的專利申請主要來自于寧德時代。

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)測鋰離子電池領(lǐng)域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7 鋰離子電池中國專利申請量前十的專利申請人排名

圖7示出了鋰離子電池中國專利申請量前十的專利申請人排名，統(tǒng)計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，“中國科學(xué)院”包括其分院、下屬機(jī)構(gòu)和學(xué)校。從圖中可以看到，鋰離子電池領(lǐng)域中國專利申請總量排名前十位的申請人中，有6家是中國公司（國軒高科、寧德時代、珠海冠宇、寧德新能源、力神電池、蜂巢能源）、1所中國科學(xué)研究機(jī)構(gòu)（中國科學(xué)院）、2家韓國公司（LG新能源、三星SDI）、1家日本公司（豐田自動車）。

從鋰離子電池領(lǐng)域中國專利申請量前十的排名可以看出，國內(nèi)公司在專利申請數(shù)量上占據(jù)了主導(dǎo)地位，反映國內(nèi)公司在鋰離子電池領(lǐng)域的研究熱度及技術(shù)創(chuàng)新活躍度非常高。但國外公司在中國鋰離子電池專利申請數(shù)量上也占據(jù)了一定地位，反映了LG新能源、豐田自動車、三星SDI等國外公司在中國占領(lǐng)有一定市場份額，是國內(nèi)鋰離子電池企業(yè)的主要競爭對手。

圖8示出了鋰離子電池領(lǐng)域中國專利申請量前十五的國內(nèi)專利申請人排名，從上述排名中可以看出，鋰離子電池領(lǐng)域中國專利申請總量排名前十五的國內(nèi)申請人中，有11家是中國公司（ 國軒高科、寧德時代、珠海冠宇、寧德新能源、力神電池、億緯鋰能、蜂巢能源、欣旺達(dá)、比亞迪、東莞新能源、格力鈦新能源）、2所中國高校（中南大學(xué)、清華大學(xué)）、1個科研院所（中國科學(xué)院）以及1個政府單位（國家電網(wǎng)）。其中，國軒高科在鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域的國內(nèi)專利申請量為3477件，排名第一，國軒高科是磷酸鐵鋰離子電池龍頭，是國內(nèi)最早從事新能源汽車動力鋰離子電池自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的龍頭企業(yè)。寧德時代在鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域布局的國內(nèi)專利申請數(shù)量高達(dá)2898件，排名第二，寧德時代是全球領(lǐng)先的鋰離子電池研發(fā)制造龍頭企業(yè)。中國科學(xué)院在鋰離子電池領(lǐng)域的專利申請公開數(shù)為2655件，國內(nèi)排名第三，此處“中國科學(xué)院”統(tǒng)計的專利數(shù)量包括其分院、科研院所和大學(xué)的所有專利申請。珠海冠宇在鋰離子電池的國內(nèi)專利申請量為2053件，排名第四，是全球領(lǐng)先的消費類聚合物軟包鋰離子電池供應(yīng)商，也是國內(nèi)消費類鋰離子電池龍頭。另外，寧德新能源、力神電池、億緯鋰能、蜂巢能源、欣旺達(dá)、比亞迪、東莞新能源電池等均是中國鋰離子電池行業(yè)的領(lǐng)軍者。

高價值專利篩選標(biāo)準(zhǔn)為截止2023年11月30日，專利權(quán)維持時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)維持費用越高，也反映出該專利的市場價值越高。

經(jīng)統(tǒng)計，在鋰離子電池領(lǐng)域，申請日期在2013年及2013年以前的國內(nèi)有效專利共4099件，其中包括實用新型62件（2013年的實用新型專利申請），4037件發(fā)明專利。

圖9 鋰離子電池國內(nèi)高價值專利數(shù)量前十的專利權(quán)人

圖9出了鋰離子電池國內(nèi)高價值專利數(shù)量前十的專利權(quán)人情況，從圖中可以看出，比亞迪的高價值專利數(shù)量最多為261件，其次是東莞新能源176件，排名第二，寧德時代161件，排名第三。

圖10 鋰離子電池國內(nèi)高價值專利的區(qū)域分布

圖10示出了鋰離子電池國內(nèi)高價值專利的區(qū)域分布，從國內(nèi)地區(qū)分布來看，廣東省的高價值專利儲量最多，為1136件，遠(yuǎn)超于其他省份。北京市、江蘇省、浙江省為第二梯隊，北京市的高價值專利來自于清華大學(xué)，江蘇省和浙江省的高價值專利的專利權(quán)人比較分散，福建省的高價值專利大部分都出自于寧德時代。

表1示出了根據(jù)專利權(quán)維持時長以及簡單同族數(shù)量篩選出的部分鋰離子電池國內(nèi)高價值重點專利。