中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鋰離子電池商業(yè)化以來(lái)在材料進(jìn)步基礎(chǔ)上極大的推動(dòng)了電池、電池模組以及電池系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，但很少有研究對(duì)電池、模塊以及電池系統(tǒng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行定量分析以說(shuō)明這些環(huán)節(jié)技術(shù)生命周期所處的階段。常見(jiàn)的分析手段主要是通過(guò)專利布局情況來(lái)進(jìn)行分析，通過(guò)專利布局情況有助于了解技術(shù)生命周期所處的階段并可以預(yù)測(cè)未來(lái)創(chuàng)新的方向。近期中國(guó)學(xué)者在International Journal of Low-Carbon Technologies期刊上公開(kāi)了一項(xiàng)研究，利用專利分析的手段對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了探討，其文章DOI：10.1093/ijlct/ctad095。
第一關(guān)于電池、電池模組以及電池系統(tǒng)生命周期判斷。研究者對(duì)專利數(shù)量進(jìn)行跟蹤分析，將整個(gè)行業(yè)的發(fā)展分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段（1980~1990）電池萌芽階段。在這期間電池相關(guān)核心專利的數(shù)量每年公開(kāi)量低于10件，在這一期間出現(xiàn)了幾個(gè)具有里程碑意義的事件，包括Whittingham提出金屬鋰可充電電池概念（二硫化鈦與金屬鋰）以及Goodenough所發(fā)明的鈷酸鋰以及錳酸鋰正極材料，這一階段為未來(lái)鋰離子電池商業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第二階段（1991~2006）電池技術(shù)快速發(fā)展階段。這一期間日本科學(xué)家引入石墨負(fù)極材料，助力第一顆商業(yè)化鋰離子電池的開(kāi)發(fā)，專利復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到33%，后續(xù)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和便攜式電子產(chǎn)品的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了鋰離子電池的發(fā)展，同時(shí)這一階段鋰離子電池開(kāi)始交通領(lǐng)域應(yīng)用的探索，但任然存在巨大的不確定性，這一階段全球范圍內(nèi)眾多國(guó)家將重心放在氫動(dòng)力交通工具的開(kāi)發(fā)。第三階段（2007~至今）電池進(jìn)入高速發(fā)展階段，部分環(huán)節(jié)進(jìn)入成熟階段，行業(yè)瓶頸隱現(xiàn)。自2007年以來(lái)，在政府的大力補(bǔ)貼和支持下，許多國(guó)家已經(jīng)為電動(dòng)汽車制定了清晰的路線圖專注于發(fā)展鋰離子電池。從此，鋰離子電池的研發(fā)進(jìn)入加速階段，眾多材料技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)?；瘧?yīng)用，2011年被認(rèn)為是電動(dòng)汽車時(shí)代元年，隨之到2019年材料技術(shù)瓶頸出現(xiàn)限制，整個(gè)行業(yè)將重心放在電池應(yīng)用技術(shù)的布局，電池模組和系統(tǒng)成為行業(yè)布局的重點(diǎn)。根據(jù)文章描述，2019年以后電池層面尤其是材料方面的專利布局急轉(zhuǎn)直下，到2022年數(shù)量回到2009年?duì)顟B(tài)，文章認(rèn)為當(dāng)前電池技術(shù)基本進(jìn)入了成熟階段，材料進(jìn)步緩慢成為整個(gè)行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
第二全球競(jìng)爭(zhēng)情況分析。從專利布局的地區(qū)來(lái)看無(wú)論是電池、模組還是電池系統(tǒng)中日韓三國(guó)占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先地位，其中中國(guó)數(shù)量最多。從公司層面來(lái)看，韓國(guó)LG公司在電池、模組、電池系統(tǒng)專利數(shù)量最多，側(cè)面反應(yīng)LG化學(xué)電池研發(fā)處于領(lǐng)先地位。相比之下盡管在我國(guó)電池專利布局?jǐn)?shù)量最多，但絕大數(shù)專利的所有權(quán)依然由境外公司所掌握，且國(guó)內(nèi)公司在電池層面布局較小，尤其材料層面較為薄弱。
總結(jié)及啟示：第一、從專利角度電池趨于成熟，電池模組以及電池系統(tǒng)成為當(dāng)前電池行業(yè)技術(shù)布局的重心。相比日韓，我國(guó)電池電池專利布局較為分散，在電池層面布局弱于日韓企業(yè)，但國(guó)內(nèi)以CATL、BYD以及國(guó)軒等為代表的公司已經(jīng)開(kāi)始在國(guó)際上嶄露頭角，技術(shù)層面具備與國(guó)際企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的能力，已經(jīng)成為推動(dòng)全球動(dòng)力電池發(fā)展的中堅(jiān)力量。第二材料技術(shù)進(jìn)步趨緩成為限制行業(yè)發(fā)展的重要因素，應(yīng)重視基礎(chǔ)材料的研發(fā)。電池行業(yè)面臨能量密度低、安全性差、補(bǔ)能體驗(yàn)不佳等均需要材料技術(shù)進(jìn)一步突破，只有材料技術(shù)不斷突破才能進(jìn)一步推動(dòng)電池行業(yè)發(fā)展。
