系列报告 | 电化学储能产业专利导航系列第14期：锂离子电池专利导航—中国专利态势分析

锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子电池储能是电化学储能的主流技术路线，我国锂离子电池储能产业已具备显著的核心竞争力。

截至到 2023 年 11 月 30 日，在智慧芽数据库中，经检索式检索与人工筛选，最终确定涉及锂离子电池领域的中国专利申请共182973件，其中，国内专利申请量共15533件，国外在华专利申请量共 27440件。在此检索基础上，对中国、广东省和深圳市在锂离子电池领域的专利申请状况从专利申请趋势、专利区域布局、主要申请人状况等多个方面进行分析。

通过对锂离子电池领域中国专利申请量和专利申请人随年代变化趋势的分析，可以初步掌握自2004年至今中国锂离子电池技术的发展过程和趋势，一定程度上反映了锂离子电池技术的发展历程、技术生命周期的具体阶段，以及预测未来一段时间的发展趋势。

图2示出了2004-2023年锂离子电池领域的中国专利技术生命周期，从上图中可看出，锂离子电池领域中国区域内专利申请量与专利申请人数量整体都呈现快速增长的趋势，大致可以分为以下三个阶段：

（1）产业起步期（2004-2009年）:该阶段年专利申请量和专利数量逐渐缓慢增长，到2009年专利申请人数达到1000人左右，年专利申请量达到2000件左右，该阶段在中国进行专利布局的海外专利申请人主要有松下电气，三星、株式会社LG能源，国内申请人主要有比亚迪、天津力神、深圳比克电池。

（2）平稳增长期（2010-2015年）：该阶段进入锂离子电池领域的专利申请人和年专利申请数量开始爆发式增长，到2015年，专利申请人数量达到3000左右，年专利申请量达到8000多件。国内专利申请人东莞新能源、宁德新能源、山东精工、合肥国轩高科加入锂离子电池行业，并在中国市场进行大量的专利布局。

（3）快速增长期（2016年至今）：国家持续出台利好政策，市场需求不断增加，2016年，锂离子电池技术年专利申请量达到1万多件，一大批专利申请人进入锂离子电池市场，到2022年底，专利申请主体数量达到7000。说明锂离子电池市场需求大，技术更新迭代速度快，市场竞争激烈，正处于产业化加速时期。

图3示出了锂离子电池的中国专利申请类型分布，从图中可以看出，在锂离子电池领域，发明专利占中国专利申请总量的69.53%（12.8万件），实用新型专利占中国专利申请总量的30.47%（5.59万件）。发明专利总量占比约七成，实用新型专利占比约三成，发明专利占比远高于实用新型专利，说明锂离子电池领域技术创新水平高。其中，还存在部分一案双审案件（1.14万件），原因可能是实用新型授权周期较短，申请人为了尽快获得专利权，对部分专利技术同时提交实用新型和发明专利申请，先获得实用新型专利权，根据后续的发明专利的审查情况，放弃实用新型专利权，再获得发明专利权。目前已授权的锂离子电池发明专利达5.07万件，说明锂离子电池技术发展较为成熟，专利技术储备量充足，对后续的专利申请存在一定的专利壁垒。

图4示出了锂离子电池中国专利申请法律状态分布，从图中可以看出，专利权有效专利占比约45%（8.36万件），审中专利占比约21.5%（4.04万件）,失效专利占比约32.38%（5.92万件）。有效专利占比四成以上，说明锂离子电池技术发展较为成熟，专利储备量充足，审中专利占比约2成，说明锂离子电池领域的专利申请活动仍然很活跃。

综合上述锂离子电池的中国专利申请法律状态和专利申请类型来看，锂离子电池领域的技术创新水平高，技术更新迭代速度高，目前正处于行业的快速发展期，技术创新还存在一定的上升空间。

图5示出了锂离子电池中国专利申请的技术来源地区，从图中可以看出，国内专利申请量占中国专利申请总量的85.13%，而国外来华专利申请量占全部申请总量的14.87%，主要来自于日本、韩国、美国、德国。由此可见，在锂离子电池领域，国外企业在中国进行专利布局活动较为活跃，究其原因，中国是全球锂离子电池最大的消费市场之一，国外企业为了保护其产品在中国市场的竞争地位，在中国进行了大量的专利布局。其中，日本在锂离子电池领域中国专利申请量占中国专利申请总量的比重最高，为7.77%，其主要的专利申请人为丰田自动车株式会社、松下知识产权经营株式会社。其次是韩国，占比3.14%，主要专利申请人为LG新能源、三星SDI等。

图6示出了锂离子电池中国专利申请的主要国内地域分布，从图中可以看出，锂离子电池国内专利申请主要集中在广东省、江苏省、浙江省、安徽省、北京市、福建省，广东省、江苏省、浙江省、安徽省、北京市、福建省在锂离子电池领域的专利申请量分别占国内专利申请总量的30.75%，18.28%，9.28%，7.36%，6.67%，6.40%。其中，广东省在锂离子电池领域的专利申请总量远领先于国内的其他省市，累计专利申请数量高达3.73万件，排名第一，反映了广东省在锂离子电池技术领域的研发水平在国内处于领先地位，产业聚集度最高。其次是江苏省，其锂离子电池国内专利申请量排名第二，苏州有蜂巢能源、正力新能电池、中创新航等锂离子电池龙头企业。浙江省锂离子电池国内专利申请量排名第三，其拥有一批优秀锂电池企业，如万向集团、容百科技、杉杉股份、华友钴业、金鹰股份、天能股份、杉杉股份、永太科技、天宏锂电等，其。北京市的锂离子电池专利申请量主要来源于高校申请，其中清华大学、北京理工大学、北京化工大学、中科院等高校在锂离子电池领域申请了大量的专利。安徽省的锂离子电池专利申请量主要来自于国轩高科，奇瑞汽车等，部分来自于高校，如合肥工业大学、中国科学技术大学。福建省锂离子电池的专利申请主要来自于宁德时代。

专利申请人是专利申请的创新主体，也是专利布局的谋划者，通过专利申请人的排名情况，可以预测锂离子电池领域未来的市场竞争格局，帮助企业发现潜在的对手或合作伙伴。

图7 锂离子电池中国专利申请量前十的专利申请人排名

图7示出了锂离子电池中国专利申请量前十的专利申请人排名，统计过程中将各子公司的申请量与母公司的申请量进行了合并统计，“中国科学院”包括其分院、下属机构和学校。从图中可以看到，锂离子电池领域中国专利申请总量排名前十位的申请人中，有6家是中国公司（国轩高科、宁德时代、珠海冠宇、宁德新能源、力神电池、蜂巢能源）、1所中国科学研究机构（中国科学院）、2家韩国公司（LG新能源、三星SDI）、1家日本公司（丰田自动车）。

从锂离子电池领域中国专利申请量前十的排名可以看出，国内公司在专利申请数量上占据了主导地位，反映国内公司在锂离子电池领域的研究热度及技术创新活跃度非常高。但国外公司在中国锂离子电池专利申请数量上也占据了一定地位，反映了LG新能源、丰田自动车、三星SDI等国外公司在中国占领有一定市场份额，是国内锂离子电池企业的主要竞争对手。

图8示出了锂离子电池领域中国专利申请量前十五的国内专利申请人排名，从上述排名中可以看出，锂离子电池领域中国专利申请总量排名前十五的国内申请人中，有11家是中国公司（ 国轩高科、宁德时代、珠海冠宇、宁德新能源、力神电池、亿纬锂能、蜂巢能源、欣旺达、比亚迪、东莞新能源、格力钛新能源）、2所中国高校（中南大学、清华大学）、1个科研院所（中国科学院）以及1个政府单位（国家电网）。其中，国轩高科在锂离子电池技术领域的国内专利申请量为3477件，排名第一，国轩高科是磷酸铁锂离子电池龙头，是国内最早从事新能源汽车动力锂离子电池自主研发、生产和销售的龙头企业。宁德时代在锂离子电池技术领域布局的国内专利申请数量高达2898件，排名第二，宁德时代是全球领先的锂离子电池研发制造龙头企业。中国科学院在锂离子电池领域的专利申请公开数为2655件，国内排名第三，此处“中国科学院”统计的专利数量包括其分院、科研院所和大学的所有专利申请。珠海冠宇在锂离子电池的国内专利申请量为2053件，排名第四，是全球领先的消费类聚合物软包锂离子电池供应商，也是国内消费类锂离子电池龙头。另外，宁德新能源、力神电池、亿纬锂能、蜂巢能源、欣旺达、比亚迪、东莞新能源电池等均是中国锂离子电池行业的领军者。

高价值专利筛选标准为截止2023年11月30日，专利权维持时间为十年或十年以上的专利，也就是专利申请日期在2013年及2013年以前的有效专利。由于专利权维持年限越长，后续的专利权维持费用越高，也反映出该专利的市场价值越高。

经统计，在锂离子电池领域，申请日期在2013年及2013年以前的国内有效专利共4099件，其中包括实用新型62件（2013年的实用新型专利申请），4037件发明专利。

图9 锂离子电池国内高价值专利数量前十的专利权人

图9出了锂离子电池国内高价值专利数量前十的专利权人情况，从图中可以看出，比亚迪的高价值专利数量最多为261件，其次是东莞新能源176件，排名第二，宁德时代161件，排名第三。

图10 锂离子电池国内高价值专利的区域分布

图10示出了锂离子电池国内高价值专利的区域分布，从国内地区分布来看，广东省的高价值专利储量最多，为1136件，远超于其他省份。北京市、江苏省、浙江省为第二梯队，北京市的高价值专利来自于清华大学，江苏省和浙江省的高价值专利的专利权人比较分散，福建省的高价值专利大部分都出自于宁德时代。

表1示出了根据专利权维持时长以及简单同族数量筛选出的部分锂离子电池国内高价值重点专利。