动力与储能电池系统关键技术专利信息分析报告.doc

动力与储能电池系统关键技术动力与储能电池系统关键技术 专利信息分析报告专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 贰零壹壹年壹月贰零壹壹年壹月 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 2 前言前言 能源是社会与经济发展的物质基础 随着我国国民经济的快速发展 对能源的需求快 速增长 长期的化石能源问题制约了全球的可持续发展 成为了经济持续发展的瓶颈 调 整能源结构 加大能源科技研发力度 开发新能源和节能减排技术是我国能源政策的重大 战略选择 节约能源 延缓化石能源枯竭的时间表 为新能源 可再生能源的开发利用留 有充足时间已成为世界各国的共识 我省传统化石能源缺乏的大省 能源资源形势尤其严峻 尽管核电这些年已在逐步建 设 风 光电能等新能源的发展还处于起步阶段 能源问题已经成为制约我省经济 社会 发展的重要因素 作为新能源领域的重要组成部分 尤其是风能 太阳能的高效利用 新能源汽车 混合电动与纯电动汽车 电池的发展 大力推动储能及其动力电池产业的发展已经成为 我省的必然选择与客观要求 通过提升动力电池与储能电池的技术 增强我省电池企业的 核心竞争力 带动产业进步 是我省新能源产业发展的必由之路 从全国产业的发展趋势 看 预计 2011 年全国实施十城千辆的城市将达到 25 个 在 2012 年 约有 50 万辆电动 汽车上路 到 2020 年 全国电动汽车的使用量预计将达到 500 万辆 预计我国物理化 学电池产业十二五期间将增至 3000 亿元以上 对国家经济的可持续发展具有重要的推动 作用 而储能电池产业也开始普遍受到国际上发达国家的重视 美 日 韩及其欧盟已 规划在 2010 2015 年期间 先后投资 10 亿美元支持有关科研机构 大型企业开展相关的研 发与产业化工作 通过对动力与储能电池领域的主要领域进行总体趋势 国省 申请人 IPC 分析 了 解主要电池领域的发展动向 市场竞争集中技术领域及核心技术掌握者 为政府的科技项 目提供立项和论证的理论帮助 并协助明确企业在电池研发过程中的发展重点 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 3 目目 录录 第一章第一章 项目概述项目概述 5 第一节第一节 项目背景项目背景 5 第二节第二节 理论依据和分析方法理论依据和分析方法 5 2 1 主要分析方法和工具 6 2 2 专利战略应用及应用价值 6 2 3 专利战略研究的目的 7 第三节第三节 报告撰写方法及步骤报告撰写方法及步骤 7 第四节第四节 逻辑检索表达式及专利信息数据库逻辑检索表达式及专利信息数据库 9 4 1 专利数据库的技术范围 9 4 2 专利数据库范围及检索年限 9 第二章第二章 动力与储能电池简介动力与储能电池简介 10 第三章第三章 动力与储能电池专利信息分析动力与储能电池专利信息分析 12 第一节第一节 总体发展趋势分析总体发展趋势分析 12 第二节第二节国省分布国省分布 13 第三节第三节 申请人分析申请人分析 15 第四节第四节 IPCIPC 分析分析 17 第四章第四章 动力与储能电池专利信息技术分析动力与储能电池专利信息技术分析 19 第一节第一节 主要技术领域对比分析主要技术领域对比分析 19 第二节第二节 锂动力电池专利分析锂动力电池专利分析 21 2 1 趋势分析 21 2 2 国省分布 22 2 3 申请人分析 23 2 4 IPC 分析 25 第三节第三节 铅酸电池专利分析铅酸电池专利分析 26 3 1 趋势分析 26 3 2 国省分布 27 3 3 申请人分析 29 3 4 IPC 分析 30 第四节第四节 钠硫电池专利分析钠硫电池专利分析 32 4 1 国省分布 32 4 2 申请人分析 34 第五节第五节 氧化还原液流电池氧化还原液流电池 钒电池钒电池 专利分析专利分析 35 5 1 趋势分析 35 5 2 国省分布 36 5 3 申请人分析 37 第六节第六节燃料电池专利分析燃料电池专利分析 38 6 1 趋势分析 38 6 2 国省分布 39 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 4 6 3 申请人分析 41 6 4 IPC 分析 43 第七节第七节超级电容专利分析超级电容专利分析 44 7 1 趋势分析 44 7 2 国省分布 45 7 3 申请人分析 46 7 4 IPC 分析 48 第八节第八节 镍氢电池专利分析镍氢电池专利分析 49 8 1 趋势分析 49 8 2 国省分布 49 8 3 申请人分析 51 8 4 IPC 分析 52 第九节第九节 小结小结 53 第五章第五章 福建省专项分析福建省专项分析 56 第一节第一节 福建省专利趋势分析福建省专利趋势分析 56 第二节第二节 重点申请人分析重点申请人分析 57 第三节第三节 技术分析技术分析 58 第四节第四节 福建省专利状况综述福建省专利状况综述 59 第六章第六章 结论及建议结论及建议 60 第一节第一节 动力与储能电池行业分析动力与储能电池行业分析 60 第二节第二节 专利战略制定及实施建议专利战略制定及实施建议 62 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 5 第一章第一章 项目概述项目概述 第一节第一节 项目背景项目背景 能源是社会与经济发展的物质基础 随着我国国民经济的快速发展 对能源的需求快 速增长 长期的化石能源问题制约了全球的可持续发展 成为了经济持续发展的瓶颈 调 整能源结构 加大能源科技研发力度 开发新能源和节能减排技术是我国能源政策的重大 战略选择 节约能源 延缓化石能源枯竭的时间表 为新能源 可再生能源的开发利用留 有充足时间已成为世界各国的共识 我省传统化石能源缺乏的大省 能源资源形势尤其严峻 尽管核电这些年已在逐步建 设 风 光电能等新能源的发展还处于起步阶段 能源问题已经成为制约我省经济 社会 发展的重要因素 作为新能源领域的重要组成部分 尤其是风能 太阳能的高效利用 新能源汽车 混合电动与纯电动汽车 电池的发展 大力推动储能及其动力电池产业的发展已经成为 我省的必然选择与客观要求 通过提升动力电池与储能电池的技术 增强我省电池企业的 核心竞争力 带动产业进步 是我省新能源产业发展的必由之路 从全国产业的发展趋势 看 预计 2011 年全国实施十城千辆的城市将达到 25 个 在 2012 年 约有 50 万辆电动 汽车上路 到 2020 年 全国电动汽车的使用量预计将达到 500 万辆 预计我国物理化 学电池产业十二五期间将增至 3000 亿元以上 对国家经济的可持续发展具有重要的推动 作用 而储能电池产业也开始普遍受到国际上发达国家的重视 美 日 韩及其欧盟已 规划在 2010 2015 年期间 先后投资 10 亿美元支持有关科研机构 大型企业开展相关的研 发与产业化工作 通过对动力与储能电池领域的主要领域进行总体趋势 国省 申请人 IPC 分析 了 解主要电池领域的发展动向 市场竞争集中技术领域及核心技术掌握者 为政府的科技项 目提供立项和论证的理论帮助 并协助明确企业在电池研发过程中的发展重点 第二节第二节 理论依据和分析方法理论依据和分析方法 专利具有市场属性 这决定了任何有意义的专利战略研究必须要以市场竞争为基本目 的 而市场竞争的胜负则直接取决于各参与者的相对竞争力强弱 如何评价一个企业的技 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 6 术竞争力 需要以量化的数据进行分析和对比 针对欲进入目标市场 依据量化的竞争力 分析 企业就可以此为基础调整自己的研发方向 选择恰当的竞争战略 最终达到企业经 济利益的最大化 而企业专利战略研究正是有助于实现这一目标的重要手段 2 1 主要分析方法和工具主要分析方法和工具 专利信息分析法专利信息分析法 专利分析方法分为定量分析与定性分析两种 其中定量分析又称统计分析 主要是 通过专利文献的外表特征来进行统计分析 也就是通过专利文献上所固有的项目如申请日 期 申请人 分类类别 申请国家等来识别有关文献 然后将这些专利文献按有关指标如 专利数量 同族专利数量 专利引文数量等来进行统计分析 并从技术和经济的角度对有 关统计数据的变化进行解释 以取得动态发展趋势方面的情报 定性分析也称技术分析 是以专利说明书 权利要求 图纸等技术内容或专利的 质 来识别专利 并按技术特征来 归并有关专利并使其有序化 一般用来获得技术动向 企业动向 特定权利状况等方面的 情报 通常情况下 在进行专利分析时 需要将定量分析与定性分析结合起来使用 也就 是将外表特征及内容特征结合起来进行分析 才能达到较好的分析效果 专利信息分析的工具专利信息分析的工具 专利信息分析的工具采用的是北京中献智泉信息技术有限公司的专利信息分析系统 利用该系统可以对专利信息进行加工处理 对技术发展趋势 申请人状况 专利保护地域 等专利战略要素进行定性 定量分析研究 对行业技术领域的各种发展趋势 竞争态势有 一个综合的了解 2 2 专利战略应用及应用价值专利战略应用及应用价值 专利分析不仅是企业争夺专利的前提 更能为企业发展其技术策略 评估竞争对手提 供有用的情报 技术是市场中占主导地位的竞争参数 专利分析所针对的正是竞争性技术 情报源 专利分析的价值已被下列的战略应用广泛证实 1 技术竞争分析 通过分析竞争对手所拥有的全部专利或分析该技术领域的全部专 利 确定竞争对手的相对竞争地位及其相对的技术性竞争优势 劣势 2 新风险评估 通过专利分析确定竞争对手的优势及劣势后 公司可选择性买卖合 适的专利技术 以辅助进行扩张和分散风险的决策 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 7 3 专利投资组合管理 通过专利分析可以辅助决策专利许可 出售 联合风险开发 等 4 研究与开发管理 专利分析可发现具有竞争力的先进技术 以优化自身 R测量磁变量 6C08L芳基醚 芳烷基醚 7H02H紧急保护电路装置 8G01N借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料 9F21L发光装置或其系统 便携式的或专门适合移动的 10F21S非便携式照明装置或其系统 从锂动力电池技术领域的专利 IPC 分布状况来看 锂动力电池技术领域 IPC 分布状况 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 26 主要集中在用于直接转变化学能为电能的方法或装置 HO1M 共申请了 6374 件专利 占 总申请量的 76 因为锂动力电池过充或过放可能会导致爆炸并造成人员伤害 所以使用 这类电池时 安全是主要关心的问题 供电或配电的电路装置或系统 H02J 的专利申请居 第二位 共申请专利 401 件 占总申请量的 4 8 非金属元素 C01B 化合物 C01G 测 量电变量 测量磁变量 G01R 的专利申请量分别占据第三 第四和第五位 分别占总申请 量的 3 2 和 1 第三节第三节 铅酸电池专利分析铅酸电池专利分析 3 1 趋势分析趋势分析 图图 4 3 14 3 1 铅酸电池领域中国区域总体发展趋势分析铅酸电池领域中国区域总体发展趋势分析 注 期末统计数量下降是某些专利申请尚未公开所致 并非申报量下降 铅酸蓄电池由于材料廉价 工艺简单 技术成熟 自放电低 免维护要求等特性 在 未来几十年里 会在市场中占有一席之地 从 1990 年开始到 1998 年 铅酸蓄电池都保持 一定的专利申请量 1999 年开始至今一直保持快速增长 自加入 WTO 后 随着国家相关产业的拉动及国际电池生产厂商在华投资的增多 中国 铅酸蓄电池产业发展较快 年增长速度超过 30 以上 同时随着国际市场需求的不断增加 中国也成为了世界上最大的铅酸蓄电池出口国之一 2005 年国家将铅酸蓄电池列入 二高 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 27 一资 产业 取消了铅酸蓄电池出口退税 对铅酸蓄电池的生产有一定的影响 但国内市 场的前景 发达国家对于铅酸蓄电池的认可 给国内制造商以巨大信心 铅酸电池储能技 术的成熟性和安全性虽然有目共睹 但要获得更多国家政策的支持 只有进一步提高铅酸 电池的性能并稳步延长使用寿命 同时提高环保水平 3 2 国省分布国省分布 图图 4 3 24 3 2 铅酸电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图铅酸电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图 铅酸蓄电池领域中国区域专利申请中 国内申请占 91 59 国外申请人占 8 41 中 国区域的专利申请主要集中在国内申请人中 来自国外的申请比重较轻 从专利量来看 国内的申请人掌握着大部分的专利技术 我国铅酸蓄电池技术与国际水平差距不明显 国 外申请人中 日本的申请量较多 其次是美国 分别占总申请量的 3 5 2 4 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 28 图图 4 3 34 3 3 铅酸电池领域中国区域类型分析及国省分布情况铅酸电池领域中国区域类型分析及国省分布情况 铅酸电池技术领域中国区域专利申请中 发明占 44 4 实用新型占 49 0 外观设 计占 6 5 经历了近 150 年的发展历程 目前铅酸电池市场普及度高 被广泛应用于交通 通信 电力 军事 航海等多个领域 从铅酸蓄电池技术领域的专利申请国省分布状况来看 总体申请量较多 江苏省的专 利申请量居首 共申请了 390 件专利 占总申请量的 16 2 浙江的专利申请居第二位 共申请专利 325 件 占总申请量的 13 5 广东 北京 山东的专利申请量分别占据第三 第四和第五位 分别占总申请量的 9 9 6 5 和 6 3 国外申请人中 日本专利申请量 最多占总申请量的 3 5 美国和德国的也有申请 但数量较少 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 29 3 3 申请人分析申请人分析 图图 4 3 44 3 4 铅酸电池领域中国区域前十名申请人构成分析铅酸电池领域中国区域前十名申请人构成分析 双登 陈有孝 超威 风帆 浙江卧龙 南都 张天任 武汉银泰 华富 山东圣阳 为铅酸电池技术领域的前十位申请人 中国企业在本技术领域拥有绝大多数专利 前十名 中没有国外公司 在一定程度上说明了该技术领域的国际竞争不剧烈 表表 4 3 1 前前 10 名申请人综合比较名申请人综合比较 申请人申请人专利件数专利件数占本主题专利百分比占本主题专利百分比活动年期活动年期发明人数发明人数平均专利年龄平均专利年龄 双登1546 38 11614 陈有孝542 24 10138 超威522 15 4200 风帆471 95 10603 浙江卧龙431 78 5142 南都421 74 11486 张天任271 12 3200 武汉银泰220 91 7192 华富210 87 5222 山东圣阳200 83 9244 铅酸电池行业前十名申请人全是中国企业和中国人 除了陈有孝 南都的平均专利年 龄较长分别是 8 6 年外 其他的平均专利年龄都较短 但以上申请人的发明专利占专利 件数比重较轻 例如 双登公司拥有 154 件专利其中发明专利只有 31 条 除非陈有孝外 其他申请人的请客和双登公司相近 发明专利数量是显示行业或者企业自主创新实力的主 要标志 从专利申请类型来看 实用新型占据多数 发明专利相对较少 对于整个行业应 该加强关键产业和核心领域的自主知识产权建设 促进发明专利的申请 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 30 图图 4 3 54 3 5 重要申请人总体趋势分析重要申请人总体趋势分析 铅酸电池技术领域国内企业起步较早 陈有孝从 1992 年开始专利申请 在 2005 年达 到申请高峰 双登在 2000 2004 年 2007 至今有两次较快的增长 风帆公司在 2007 年达 到申请高峰 浙江卧龙 超威起步较晚分别在 2006 年 2008 年后专利申请量持续快速地 增长 3 4 IPC 分析分析 我们按照国际专利分类表 IPC 及外观设计分类对铅酸电池专利技术领域进行分类 铅 酸电池 IPC 及外观设计技术分类前 10 位排名如下 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 31 图图 4 3 64 3 6 铅酸电池专利技术领域分布铅酸电池专利技术领域分布 表表 4 3 2 铅酸电池专利铅酸电池专利 IPC 及外观设计技术分类对照及外观设计技术分类对照 编号编号IPC 及外观设计分类及外观设计分类涉及的技术内容涉及的技术内容 1H01M10二次电池 及其制造 2H01M4电极 3H01M2非活性部件的结构零件或制造方法 4H02J7用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置 5 G01R31 电性能的测试装置 电故障的探测装置 以所进行的测试在其他 位置未提供为特征的电测试装置 6C22C11C22C11 00 铅基合金 7 H02H7 当出现偏离正常工作条件的不希望有的变化时能完成自动切换的 专用于特种电机或电设备的或专用于电缆或线路 8C22B7处理非矿石原材料 如废料 以生产有色金属或其化合物 9F21S9具有机内电源的装置 应用这种装置的系统 10F21L4具有机内电池或电池组 从铅酸电池技术领域的专利 IPC 分布状况来看 铅酸电池技术领域 IPC 分布状况主要 集中在用于直接二次电池 及其制造 H01M10 共申请了 1006 件专利 占总申请量的 41 正负极的活性物质是决定铅酸电池有效寿命的重要指标 因此电极 H01M4 的专利申请居 第二位 共申请专利 468 件 占总申请量的 19 非活性部件的结构零件或制造方法 H01M2 用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置 H02J7 电性能 的测试装置 电故障的探测装置 G01R31 的专利申请量分别占据第三 第四和第五位 分 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 32 别占总申请量的 17 6 和 1 第四节第四节 钠硫电池专利分析钠硫电池专利分析 4 1 国省分布国省分布 图图 4 4 14 4 1 钠硫电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图钠硫电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图 钠硫电池领域中国区域专利申请中 钠硫电池总共只有 15 项专利 国内申请占 70 22 国外 英国 申请人占 29 78 国内的钠硫电池的研究处于初级研发阶段 技术难点还未 突破 也未发现国外公司在国内进行专利战略部署 钠硫电池的研发和生产存在以下三方 面的问题 1 安全问题 钠硫电池仅只在达到 320 度左右的温度 即仅当钠和硫都是处 于液态的高温下才能运行 而如果陶瓷电介质一旦破损形成短路 高温的液态钠和硫就会 直接接触 发生剧烈的放热反应 2 保温与耗能问题 在高温下运行的另一个问题是保 温耗能的问题 钠硫电池在 300 度下才能启动 3 环境影响与废电池处置问题 需要处 理金属钠 混在导电纤维中的游离硫 硫化钠这几种物质 钠硫电池在移动场合下 如电 动汽车 使用条件比较苛刻 无论从使用可提供的空间 电池本身的安全等方面均有一定 的局限性 所以在 80 年代末和 90 年代初开始 国外重点发展钠硫电池作为固定场合下 如电站储能 应用 并越来越显示其优越性 在国外日本的技术相对领先 日本东京电力 公司 TEPCO 和 NGK 公司合作开发钠硫电池作为储能电池 其应用目标瞄准电站负荷调平 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 33 UPS 应急电源及瞬间补偿电源等 并于 2002 年开始进入商品化实施阶段 截止 2007 统计 日本年产钠硫电池电池量已超过 100MW 同时开始向海外输出 图图 4 4 24 4 2 钠硫电池领域中国区域类型分析及国省分布情况钠硫电池领域中国区域类型分析及国省分布情况 从钠硫电池技术领域的专利申请国省分布状况来看 总体申请量较多 广东省的专利 申请量居首 共申请了 1858 件专利 占总申请量的 22 北京的专利申请居第二位 共申 请专利 595 件 占总申请量的 7 天津 江苏 上海的专利申请量分别占据第三 第四和 第五位 分别占总申请量的 6 5 和 5 国外申请人中 日本专利申请量最多占总申请 量的 16 韩国和美国的也有申请 但数量较少 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 34 4 2 申请人分析申请人分析 图图 4 4 34 4 3 钠硫电池领域中国区域前十名申请人构成分析钠硫电池领域中国区域前十名申请人构成分析 中国科学院上海硅酸盐研究所 胡远明 赵大庆为钠硫电池技术领域的前三位申请人 中国企业和高校在本技术领域技术成果较少 国外公司的竞争者只有英国在中国有申请专 利 表表 4 4 1 前前 10 名申请人综合比较名申请人综合比较 申请人申请人专利件数专利件数占本主题专利百分比占本主题专利百分比活动年期活动年期发明人数发明人数平均专利年龄平均专利年龄 中国科学院上海硅酸盐研 究所 320 00 2130 胡远明213 33 224 赵大庆213 33 141 中南大学16 67 187 克劳赖德 塞兰特电力公 司 16 67 1120 克罗瑞德无噪音电源有限 公司 16 67 1522 南京工业大学16 67 151 哈尔滨工程大学16 67 131 康建民16 67 1110 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 35 惠州市亿能电子有限公司16 67 161 钠硫电池行业前十名申请人大部分是中国 平均专利年龄都较短 克劳赖德 塞兰特 电力公司 克罗瑞德无噪音电源有限公司的专利平均专利年龄超过 20 年 已经过了专利 保护期 第五节第五节 氧化还原液流电池氧化还原液流电池 钒电池钒电池 专利分析专利分析 5 1 趋势分析趋势分析 图图 4 5 14 5 1 氧化还原液流电池领域中国区域总体发展趋势分析氧化还原液流电池领域中国区域总体发展趋势分析 注 期末统计数量下降是某些专利申请尚未公开所致 并非申报量下降 氧化还原液流电池是一种新型大容量电化学储能装置 它不同于通常使用固体材料电 极或气体电极的电池 其活性物质是流动的电解质溶液 它最显著特点是规模化蓄电 液流 蓄电系统的功率取决于电池的面积和堆的节数 储能容量则取决于储液罐的容积 两者可 单独设计 因而 设计的灵活性打 易于模块组合 受设置场地限制下 储电规模易于调 节 液流电池从提出到现在已有 30 余年的历史 其发展过程不像某些化学电池 如锂电 池 那样 在一个时期内集中了大批的研究者而迅速成长 2005 年开始快速增长 至今都 保持了较快增长 未来液流电池将迎来一个快速的发展时期 但目前 液流电池普遍应用 的条件尚不具备 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 36 5 2 国省分布国省分布 图图 4 5 24 5 2 氧化还原液流电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图氧化还原液流电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图 氧化还原液流电池领域中国区域专利申请中 国内申请占 88 34 国外申请人占 11 66 中国区域的专利申请主要集中在国内申请人中 来自国外的申请也占一定比重 从专利量来看 国内的申请人掌握着大部分的专利技术 同时也要面对来自国外直接的竞 争和威胁 国外申请人中 美国的申请量最多占总申请量的 3 6 图图 4 5 34 5 3 氧化还原液流电池领域中国区域类型分析及国省分布情况氧化还原液流电池领域中国区域类型分析及国省分布情况 从氧化还原液流电池技术领域的专利申请国省分布状况来看 总体申请量较少 北京 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 37 的专利申请量居首 共申请了 38 件专利 占总申请量的 23 3 湖南的专利申请居第二位 共申请专利 23 件 占总申请量的 14 1 辽宁 四川的专利申请量分别占据第三和第四位 分别占总申请量的 12 9 9 2 国外申请人中 美国专利申请量最多占总申请量的 3 7 5 3 申请人分析申请人分析 图图 4 5 44 5 4 氧化还原液流电池领域中国区域前十名申请人构成分析氧化还原液流电池领域中国区域前十名申请人构成分析 中南大学 湖南维邦新能源有限公司 中科院 大连化学物理研究所 攀钢集团 清 华大学 中科院 金属研究所 比亚迪公司 中国人民解放军 63971 部队 青岛武晓集团 有限公司 国家电网 中国电力科学研究院为氧化还原液流电池技术领域的前十位申请人 中国企业和高校在本技术领域已取得了一定的技术成果 表表 4 1 前前 10 名申请人综合比较名申请人综合比较 申请人申请人专利件数专利件数占本主题专利百分比占本主题专利百分比活动年期活动年期发明人数发明人数平均专利年龄平均专利年龄 中南大学159 20 5473 湖南维邦新能源有限公司159 20 1221 中科院 大连化学物理研 究所 116 75 4252 攀钢集团116 75 4292 清华大学116 75 5262 中科院 金属研究所84 91 4112 比亚迪公司84 91 2101 中国人民解放军 63971 部 队 74 29 4162 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 38 青岛武晓集团有限公司63 68 290 国家电网 中国电力科学 研究院 53 07 261 氧化还原液流电池行业前十名申请人都来自中国 平均专利年龄都较短 这与氧化还 原液流电池的现状相符合 第六节第六节燃料电池专利分析燃料电池专利分析 6 1 趋势分析趋势分析 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 图图 4 6 14 6 1 燃烧电池领域中国区域总体申请趋势分析图燃烧电池领域中国区域总体申请趋势分析图 注 期末统计数量下降是某些专利申请尚未公开所致 并非申报量下降 20世纪60年代 英国人成功研制出研制出5kW的碱性燃料电池组 使燃料电池走出实 验室 应用于人们的生产活动 从中国的燃烧电池专利的总体申请趋势来看 我国燃烧电 池的专利申请始于1985年 在96年后专利申请量稳步增长 21世纪 世界各国更重视低碳 环保能源的应用 燃料电池是唯一一种同时兼备无污染 高效率 适用广 无噪声和具有 连续工作和积木化的动力装置 2000年后在我国也开始进入专利申请快速发展阶段 2005 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 39 年专利申请量又开始进入稳步增长阶段 2007年达到了申请量的顶峰 目前我国在全球氢 能和燃料电池汽车技术水平中处于日本 加拿大 美国 德国之后的第二行列 在技术选 择上 我国采用的混合动力燃料电池汽车技术具有一定的实现技术创新的优势 燃料电池 汽车是未来汽车技术的制高点之一 目前尚处于竞争前的技术研发和储备时期 欧 美 日等已将氢能和燃料电池技术研发提高到关系国家未来竞争力的高度上 因此 要想在未 来相关领域的国际竞争中占据有利位置 就必须加快和加强我国氢能和燃料电池汽车技术 的研发 6 2 国省分布国省分布 中国 38 国外 62 图图 4 6 24 6 2 燃料电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图燃料电池领域中国区域国内申请与国外在华申请对比图 燃料电池专利中国区域专利申请中 国内申请占38 国外申请占62 中国区域的 专利申请主要集中在国外申请人中 国外申请人中 日本的专利申请量最多 有2419件专 利申请 占总申请量的29 99 2002年日本启动了为期3年的氢能和燃料电池示范项目 并在内阁中成立了燃料电池商业化办公室 制定了燃料电池商业化战略目标 其次是美国 有1176件专利 占总申请量的14 58 美国是世界上最热衷于发展氢能的国家之一 2006 年美国的交通部门消耗了68 的石油资源 为此 布什政府不仅在国情咨文中把能源 特别是车用氢能推向了美国政治和技术争论的前沿 而且在 能源政策法案 中提出 要 在5年内累计投入4O亿美元 开展与氢能相关的技术研究和示范活动 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 40 图图 4 6 34 6 3 燃料电池领域中国区域专利申请国省分布图燃料电池领域中国区域专利申请国省分布图 燃料电池专利中国区域专利申请中 发明占 92 5 实用新型占 7 0 外观设计占 0 4 尽管国际上对燃料电池的研究始于 19 世纪中期 但是高昂的市场成本是其市场化 推广的最大问题 主要还是处在研发阶段 以达到降低燃料电池成本的目的 从中国的燃料电池专利申请的国省分布图来看 国内上海市的专利申请量居全国申请 量首位 共申请了 629 件专利 占总申请量的 7 80 北京的专利申请量居第二位 共申 请专利 407 件 占总申请量的 5 05 辽宁 台湾 广东的专利申请量分别占据第三 四 五位 分别占总申请量的 4 07 3 63 3 11 我国大专院校和科研机构拥有较多的燃料电池专利 上海 北京是我国的学府和科研 单位的集中地 在专利申请上也位居前列 上海 台湾和辽宁的企业也很重视这方面的研 究 上海神力科技有限公司 台湾胜光科技股份有限公司 辽宁的新源动力股份有限公司 都拥有较多这方面的专利 我省的厦门大学也比较注重燃料电池方面的研究 迄今已拥有 13 件相关专利 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 41 6 3 申请人分析申请人分析 8 5 5 5 3 2 2 1 67 1 1 丰田 通用公司 三星 松下电器产业株式会 社 上海神力科技有限公 司 株式会社东芝 中科院 大连化学物 理研究所 上海交通大学 胜光科技股份有限公 司 清华大学 图图 4 6 44 6 4 燃料电池领域中国区域专利前十申请人分布图燃料电池领域中国区域专利前十申请人分布图 丰田 通用公司 三星 松下电器产业株式会社 上海神力科技有限公司 株式会社 东芝 中科院 大连化学物理研究所 上海交通大学 胜光科技股份有限公司 清华大学为 中国区域燃料电池专利领域的前十位申请人 表表 4 7 1 燃料电池领域中国区域专利前燃料电池领域中国区域专利前 10 名申请人综合比较名申请人综合比较 申请人申请人专利件数专利件数占本主题专利百分比占本主题专利百分比活动年期活动年期发明人数发明人数平均专利年龄平均专利年龄 丰田6648 23 125614 通用公司4195 20 115064 三星3904 84 102974 松下电器产业株式会社3744 64 122416 上海神力科技有限公司2703 35 9386 株式会社东芝1501 86 91495 中科院 大连化学物理研究所1451 80 132475 上海交通大学1121 39 91414 胜光科技股份有限公司1121 39 5415 清华大学1041 29 121824 从表上可以看出 中国区域燃料电池专利申请人前四名企业丰田 通用公司 三星 松下电器产业株式会社都是国外的知名企业 平均专利年龄接在 5 年左右 活动年期也在 10 年以上 技术开发年期较长 参与的发明人数也在 200 人以上 国外企业拥有较多的本 领域专利技术 我国企业的研发活动要注意避免侵犯其专利权 我国企业的上海神力科技 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 42 有限公司 胜光科技股份有限公司也在本领域有较多研究 我国的大学和科研单位也是本 领域研究的中坚力量 中科院 大连化学物理研究所 上海交通大学和清华大学的活动年期 也在 10 年左右 在燃烧电池方面的研究有了一定的技术积累 有利于我国的燃料电池技 术的发展 0 50 100 150 200 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 丰田公司三星松下公司通用公司上海神力科技有限公司 图图 4 6 54 6 5 燃料电池领域中国区域专利前燃料电池领域中国区域专利前 5 5 名重要申请人总体趋势分析名重要申请人总体趋势分析 从图表中可以看出 三星是重要申请人中最早在中国区域开始燃料电池专利申请 上 海神力科技有限公司最晚申请 2001 年中国加入 WTO 中国加大了对知识产权专利方面的 管理 国外公司也开始重视中国的市场 也加快对中国的专利布局 国外政府注重环境保 护 燃料电池作为无污染的动力电池 得到了政府的重视 并加大了这方面的研究投入 我国上海神力科技有限公司是国家科技部重点培育 上海市各级政府重点支持的民营新能 源高科技企业 神力科技是以氢质子交换膜燃料电池技术 全钒液流储能电池技术研发和 产业化为发展目标 是目前中国燃料电池技术研发和产业化的领先者 神力科技在国家科 技部 上海市政府重点培育与支持下 通过承担与完成国家 九 五 重点攻关计划 十 五 863 及 十一 五 863 重大攻关计划燃料电池发动机课题 已成为中国领先 的燃料电池技术研发与产业化规模最大的高科技公司 拥有完全自主知识产权的燃料电池 技术并达到国际先进水平 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 43 6 4 IPC 分析分析 5039 814 240 216 1601077343 4238 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H01M8H01M4C01B3H01M2B01J23C08J5 B01D71H01B1H02J7C08G65 图图 4 6 64 6 6 燃料电池专利燃料电池专利 IPCIPC 分类分步图分类分步图 表表 4 6 2 燃料电池领域中国区域专利燃料电池领域中国区域专利 IPC 及外观设计技术分类对照及外观设计技术分类对照 编号编号IPCIPC 及外观设计分类及外观设计分类涉及的技术内容涉及的技术内容 1H01M8H01M8 燃料电池 及其制造 2 2H01M4H01M4 电极 2 3C01B3C01B3 氢 含氢混合气 从含氢混合气中分离氢 氢的净化 3 4H01M2H01M2 非活性部件的结构零件或制造方法 2 5B01J23B01J23 包含金属或金属氧化物或氢氧化物的催化剂 6C08J5C08J5 含有高分子物质的制品或成形材料的制造 7B01D71B01D71 以材料为特征的用于分离工艺或设备的半透膜 其专用制备方法 8H01B1H01B1 按导电材料特性区分的导体或导电物体 用作导体的材料选择 9H02J7H02J7 用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置 10C08G65C08G65 由在高分子主链中形成醚键的反应得到的高分子化合物 从图 表中可以看出 中国区域的燃料电池专利申请基本上集中在燃料电池及其制造燃料电池及其制造 H01M8 技术分类中 H01M8 是燃料电池的专有位置 关于燃料电池的制备专利都与 其有关 燃料电池的燃料采用含氢化合物 电极采用的是惰性电极 因为电化学腐蚀要强 于化学腐蚀 要避免电极消耗 同时通过催化剂促进燃料的氧化过程 所以在电极电极 H01M4 氢 含氢混合气 从含氢混合气中分离氢 氢的净化 氢 含氢混合气 从含氢混合气中分离氢 氢的净化 C01B3C01B3 和包含金属包含金属 或金属氧化物或氢氧化物的催化剂或金属氧化物或氢氧化物的催化剂 B01J23 技术分类也有较多研究 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 44 第七节第七节超级电容专利分析超级电容专利分析 7 1 趋势分析趋势分析 0 50 100 150 200 250 300 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 图图 4 7 14 7 1 超级电容领域中国区域专利总体申请趋势分析图超级电容领域中国区域专利总体申请趋势分析图 注 期末统计数量下降是某些专利申请尚未公开所致 并非申报量下降 从中国的超级电容专利的总体申请趋势来看 超级电容的专利申请始于 1996 年 在 99 年后专利申请量稳步增长 21 世纪 世界各国更重视低碳环保能源的应用 超级电容 作为一种大容量 无污染动力电源也得到了重视 我国也在武汉 上海应用超级电容公交 车 超级电容专利的申请量在 2005 年后进入快速发展阶段 7 2 国省分布国省分布 中国 89 国外 11 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 45 图图 4 7 24 7 2 超级电容领域中国区域专利国内申请与国外在华申请对比图超级电容领域中国区域专利国内申请与国外在华申请对比图 超级电容专利中国区域专利申请中 国内申请占 89 国外申请占 11 中国区域的 专利申请主要集中在国内申请人中 国外申请人中 美国的专利申请量最多 有 29 件专 利申请 占总申请量的 3 13 其次是日本 有 26 件专利 占总申请量的 2 80 图图 4 7 34 7 3 超级电容领域中国区域专利申请国省分布图超级电容领域中国区域专利申请国省分布图 超级电容专利中国区域专利申请中 发明占 72 3 实用新型占 27 3 外观设计占 0 4 我国超级电容专利申请始于 1996 年 技术课题比较新 专利类型以发明居多 占 总量的 72 3 仍处在技术开发阶段 从中国的超级电容专利申请的国省分布图来看 国内北京市的专利申请量居全国申请 量首位 共申请了 152 件专利 占总申请量的 16 38 上海的专利申请量居第二位 共申 请专利 125 件 占总申请量的 13 47 江苏 广东 湖南的专利申请量分别占据第三 四 五位 分别占总申请量的 8 62 7 11 5 71 我国超级电容专利申请基本上掌握在大专院校和科研院所手中 北京 上海 江苏都 是我国主要的学府集中地 这些大专院校科研力量较为雄厚 这些省市也是超级电容专利 的申请大省 福建省的厦门大学 华侨大学 福建师范大学等院校也对超级电容有着自己 的研究 并拥有专利成果 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 46 7 3 申请人分析申请人分析 4 3 3 3 2 2 2 1 78 1 1 上海奥威科技开发有 限公司 清华大学 中南大学 中国科学院电工研究 所 范福仓 南京双登科技发展研 究院有限公司 北京理工大学 华北电力大学 TDK株式会社 复旦大学 图图 4 7 44 7 4 超级电容领域中国区域专利前十申请人分布图超级电容领域中国区域专利前十申请人分布图 上海奥威科技开发有限公司 清华大学 中南大学 中国科学院电工研究所 范福仓 南京双登科技发展研究院有限公司 北京理工大学 华北电力大学 TDK 株式会社 复旦 大学为中国区域超级电容专利领域的前十位申请人 中国企业和高校在本技术领域已取得 一定的技术成果 国外公司的竞争来自日本的 TDK 株式会社 中国区域超级电容的专利 大部分掌握在大学和科研机构手中 市场化程度比较低 应促进企业与大专院校 科研院 所之间的合作 更有针对性的研究超级电容的相关专利技术 上海奥威科技开发有限公司 是一家主要经营双电层电容器及超级电容器的开发 生产和销售 其技术水平处于世界领 先地位 开发了从 3 6V 到 720V 的超级电容器组件 研发的车用超级电容器产品被认定为 2004 年上海市专利新产品 表表 4 7 1 超级电容领域中国区域专利前超级电容领域中国区域专利前 10 名申请人综合比较名申请人综合比较 申请人申请人 专利件专利件 数数 占本主题专利百分占本主题专利百分 比比 活动年活动年 期期 发明人发明人 数数 平均专利年平均专利年 龄龄 上海奥威科技开发有限公司384 09 9354 清华大学303 23 8483 中南大学293 13 5563 中国科学院电工研究所252 69 8364 范福仓202 16 112 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 47 南京双登科技发展研究院有限公 司 171 83 3202 北京理工大学161 72 6333 华北电力大学121 29 4163 TDK 株式会社111 19 2156 复旦大学111 19 5323 从表上可以看出 中国区域超级电容专利申请人最多的企业上海奥威科技开发有限公 司 平均专利年龄接近 4 年 活动年期也接近 9 年 技术开发年期较长 在国内超级电容 研发方面处于领先地位 而且所有专利年龄较小 要注意避免侵犯其专利权 清华大学和 中国科学院电工研究所在超级电容领域的研究活动年期都为 8 年 平均专利年龄也较小 低于 5 年 可加大与企业的合作力度 促进专利向产品转化 日本企业 TDK 株式会社也 开始在我国进行专利部署 他的活动年期为 2 年 专利平均年龄是 6 年 7 4 IPC 分析分析 346 213 110 49 2018 88 77 0 50 100 150 200 250 300 350 H01GH02JH01MC01BC01GC08LF21SH01BH02NH02P 图图 4 7 54 7 5 超级电容领域中国区域专利超级电容领域中国区域专利 IPCIPC 分类分步图分类分步图 表表 4 7 2 超级电容领域中国区域专利超级电容领域中国区域专利 IPC 及外观设计技术分类对照及外观设计技术分类对照 编编 号号 IPCIPC 及外观设计分及外观设计分 类类 涉及的技术内容涉及的技术内容 1H01GH01G 电容器 电解型的电容器 整流器 检波器 开关器件 光敏器件或热敏 器件 2H02JH02J 供电或配电的电路装置或系统 电能存储系统 动力与储能电池专利信息分析报告 福建省知识产权信息公共服务中心福建省知识产权信息公共服务中心 48 3H01MH01M 用于直接转变化学能为电能的方法或装置 4C01BC01B 非金属元素