简述全球电池专利的概况

在智能硬件产品蓬勃发展，品种繁多的今天，智能手机要求快充和大电池已经几乎成为标配，PC平板也需要优良的续航能力满足移动化的需求;更不用提VR、手表、手环等穿戴设备对于电池的依赖性;对于无人机来说，携带多大电池，直接关系到“你能飞多远”;所有品类的重中之重还要当属电动汽车，电池性能对于这个话题的意义可以区分出“你是在开玩笑”还是“真的要开遍全中国”。

基本上，这是一件供应链的事，越是如此，越能看出一家企业在这一领域技术积累的重要性，特别是专利的积累更是会构建起强大的技术壁垒。

本文中所关注的电池技术主要集中在诸如电池的形状、大小、充电容量、充电兼容性和密度等方面。在其中，你还会发现原来电池界的扛把子是松下、松下、NEC、索尼、LG、丰田、东芝这些公司，感受到了吗?我们东亚的邻居正攥着智能行业能源的咽喉啊。当然，近年来也有一些新兴的入局者，其中不乏谷歌、特斯拉这样的大户，也包括像QuantumScape一样的初创公司。

还是一起来看看小编为大家总结的干货。

从专利的角度对电池技术进行分类，主要有能量转换、电极、电路元件、材料、过程、能源分布等等类别(上表中最后一大项可以理解为其他)。锂电池作为当今电池界的王者，无论是蓄电池还是嵌入式电池都是专利储备当中的翘楚，分别有4655、3808项的专利申请量。排名第三位的是制造过程技术，这方面的专利申请量达到3614项。

总体来看，能量转换方面专利储备庞大，材料方面的专利申请量也比较多，而电路元件方面则已经不再是专利申请的热门方向，整体表现比较平淡。

然而除了专利的申请数量，还要考察的是各个分类下的专利质量，业界将其质量的衡量参数称为专利强度。

事实上，对于专利质量的评价指标有几种，而在本文中LexInnova援引MarkA.Lemley，KimberlyA.Moore，JohnR.Allison，andR.DerekTrunkey在论文中发表的专利强度分析方法，为高强度专利重新梳理了下表的分类。

高强度专利分类下，我们能看到研发者为寻找锂电池的替代品所作出的努力。其他类型蓄电池方面申请的高强度专利甚至还比锂电池多一项，达到175项，这也是最多的高强度专利申请类别，但这一数字占该领域专利申请总量的比例还不足5%。电路元件和电极相关高强度专利仍然较少，最少的细分方向仅有3项。

LexInnova统计了从2005年到2015年电池领域专利公布数量的逐年变化。电池技术的专利申请量是在逐年走高，特别是在2010年之后开始加速增长，其中主要受到了韩国、日本以及中国等亚洲国家在电池技术上的研发进展所产生的助力。(注意，这份专利数量趋势并不包含对2016年的预测。)

巨头们的专利大PK

下面我们来看看全球涉及电池的公司和机构专利储备究竟有多少?

上图给出了专利储备Top15的公司或机构，分别是：松下、丰田、LG、日立、三星、索尼、尼桑、三菱、NEC(日本电气公司)、SEL(SemiconductorEnergyLaboratory)、博世、东芝、汤浅、Commissariat以及日本电装。仅Top15的专利总量就达到了8554件。

其中，排名前三的松下、丰田和LG，专利储备量都超过了1000，分别为1791、1584以及1182，总体占比就超过了Top15的专利总量的53%。

Top15公司中大量是日本公司，仅有少量韩国和德国企业。其中多数是电子电气相关公司，同时有少量汽车企业，其中丰田的专利申请量位居第二，技术积累颇深。

从高强度专利的角度细看，丰田在电池领域不仅专利申请数目庞大，而且质量也相当高，以59项的成绩居高强度专利榜第一名。

排名第二的是索尼，共有47项高强度专利。而实际上索尼的专利总数653项，仅排在总数榜的第六位，可见其高强度专利的占比之高。

第三到第八名分别是三星、松下、LG、日立、三菱、尼桑，第九名和第十名是未进入前面总数榜的赛默飞世尔科技(ThermoFisherScientific)和美国的初创公司锡安力量(SionPower)，据悉该公司研制出的锂硫电池的能量密度是传统锂离子电池的三倍，而且能够供电动汽车行驶达300英里。

我们再加入专利年限作为参数，共同看一下Top20的专利情况。

纵轴为前文提到的专利强度，横轴为专利平均年限，圆形面积依然是前文提到的专利申请总量。从中我们能看到松下尽管专利申请数量庞大，但是基本处在短期寿命的专利区间，且质量总体不高。

LG和丰田也处在专利强度并不高的区间，但是专利寿命较长，其中LG的专利要比丰田更长。

三星、索尼、尼桑处在专利年限较短，但专利强度整体比较高的区间。三菱则是年限更短，强度更高的一种专利特征。

一般认为价值最高的专利属于年限较长，强度较高，即向上图的右上角集中，而在电池领域，“右上角”公司是相当缺乏。

未来趋势

接下来我们要看的是电池技术专利的发展趋势。

图中方块面积表明该领域专利数量，颜色则表示该领域专利申请活动的热度。颜色越红，表示未来这一领域的专利申请就越火爆;绿色表示未来相关申请会较少;黄色表示中间水平。

右下角的充电技术将是未来电池技术专利申请的最大热点，我们天天耳熟能详的“快充技术”绝不是空穴来风啊。

未来电池技术专利申请的大趋势还在于电池材料的研发，热点有胶体聚合物、无机化合物等材料。

而锂电池方面相关技术则位于左侧的绿色区域，已经处于相对饱和的发展阶段，未来的活跃度会比较低，类似的方向还有电化学性能研究以及氧化物和氢氧化物材料的开发(不要乱想，这里说的是材料，不是某OS)。

总体而言，日本专利申请的数量最大，紧随其后的是美国。德国和韩国同样表现可观。

除了地理分布，专利在商业上的价值同样也值得我们去注意。在专利授权等方面拿走了电池产业的多少利润，而当我们谈及创新驱动时，想要转型成这样的模式，则还需要下一番苦工。

在苹果公司上半年公布的200位供应商名单，从中我们也姑且可以窥见电子制造行业的全球版图。彼时，我们看到了中国作为制造业大国的影响力，更有硅谷创业公司漂洋过海在深圳发货，皆因我国完备的制造能力所产生的价值。

然而当我们将视线聚焦到电池这一特定领域，又从专利的角度对各公司的技术积累进行摸底，就会发现差距是如此之大，日本的电子、电气、汽车业在电池方面都挖掘的如此之深。韩国的LG、三星这样的跨国企业也将电池研发作为自身的重要竞争力。

能源作为整个电子行业，特别是移动互联网时代硬件发挥作用的根基，其重要性不言而喻。

国内无数的科研人员在电池方向绞尽脑汁，精耕细作，但在实际应用层面上，高品质的电池还是在依赖海外巨头。

通信方面有中兴、华为这样的优秀民企，也有中移动这样全球级的国企，而在电池方面，显然国内还没有这一级别的标杆。

然而如果新能源汽车与智能交通成为汽车界脱胎换骨的发展共识，如果产业转型也是我国经济发展面临的重大挑战，那么整合国内电池相关的研发力量，将关键性的能源技术牢牢握在自己手里，显然与车企们新增几页PPT，拉出新的产品线所能创造的价值更大。

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