系列报告 | 电化学储能产业专利导航系列第5期：电池管理系统专利导航—中国专利申请趋势分析

报告简介

电化学储能产业专利导航分析报告是深圳市电池行业协会联合深圳市恒程创新知识产权代理有限公司共同开展的电化学储能产业专利导航项目的研究成果，报告围绕锂离子电池、钠离子电池、液流电池、铅炭电池等领域，电池管理技术、能量管理技术、热管理技术等技术，结合专利、论文、政策、市场，全面解析全球、中国及深圳的电化学储能产业现状与趋势、专利申请态势及技术发展趋势等，为深圳建设世界一流新型储能产业中心提供导航建议。

电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统、能量管理系统和储能变流器构成。在电化学储能系统中，电池组将状态信息反馈给电池管理系统，电池管理系统将其共享给能量管理系统和储能变流器；能量管理系统根据优化及调度决策将控制信息下发至储能变流器与电池管理系统，控制单体电池/电池组完成充放电等。本章将重点对电池管理系统、能量管理系统、储能变流器这三个电化学储能系统的重要组成部件以及电化学储能系统集成进行专利导航分析研究。

图1 电化学储能系统结构示意图

01、电池管理系统专利导航

BMS电池管理系统（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）俗称电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充、过放、过流等情况，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。电池管理系统技术是目前的技术研发热点。电池管理系统技术的研发与创新是推动电动汽车和可再生能源发展的重要方向，目前中国的电池管理系统技术在全球处于领先地位。

02、中国专利态势分析

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，最终确定涉及电池管理系统领域的中国专利申请共40541件。其中，国内专利申请总计35337件，国外来华专利申请总计5204件。在此检索基础上，对中国、广东省和深圳市在电池管理系统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。

03、中国专利申请趋势分析

图2 电池管理系统领域的中国专利技术生命周期图

通过对电池管理系统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，可以初步掌握中国电池管理系统技术的发展过程和趋势，一定程度上反映了电池管理系统技术的发展历程、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。

如图3.2所示，根据电池管理系统领域的中国专利申请量和专利申请人随时间的推移而变化的曲线，可将技术生命周期划分为：

（1）第一阶段（2008年之前）为技术萌芽期，中国在电池管理系统领域的专利申请数量和专利申请人数都很少，专利技术发展较为缓慢，属于电池管理系统技术的技术导入期。

（2）第二阶段（2008年-2014年）为平稳发展期，中国在电池管理系统领域的专利申请量和专利申请人数整体呈现平稳增长态势，随着中国新能源汽车的发展，越来越多车企和电池研发的企业加入电池管理系统技术的研发，但由于前期技术发展较为缓慢，年专利申请量保持平稳增长。

（3）第三阶段（2015年-至今）为快速增长期，专利申请量和专利申请人数整体呈现快速增长的态势。2022年电池管理系统领域的中国专利申请量达5591件，专利申请人数量超2200个，反映了电池管理系统技术是目前的技术研发热点，在储能系统中有着至关重要的作用。同时国内对知识产权保护意识不断加强，越来越多的企业通过专利申请保护其核心技术和创新成果，从而提升其产品在中国及国际市场的核心竞争力。

04、中国专利申请类型和法律状态分析

图3 电池管理系统的中国专利申请类型分布

图3.3示出了电池管理系统的中国专利申请类型分布，从图中可以看出，在电池管理系统领域，发明专利占中国专利申请总量的72.79%，实用新型专利占中国专利申请总量的27.20%。发明专利占比远高于实用新型专利，说明电池管理系统技术的创新水平高。

图4 电池管理系统的中国专利简单法律状态分布

图3.4示出了电池管理系统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43.54%，审中专利占比约30.99%,失效专利占比约25.47%。审中专利占比超三成，说明电池管理系统领域专利申请活动活跃度很高，目前正处于行业的快速发展期，技术创新还存在较大的上升空间。

05、专利区域布局分析

图5 电池管理系统中国专利申请的技术来源地区

图3.5示出了电池管理系统中国专利申请的技术来源地区，从图中可以看出，在电池管理系统技术领域，国内专利申请量共3.5万件，占中国专利申请总量的87.08%。国外在华布局专利量共5215件，占中国专利申请总量的12.92%。其中，韩国在电池管理系统领域中国专利申请量占中国专利申请总量的比重最高为3.59%，其主要的专利申请创新主体包括株式会社LG新能源（725件）、现代自动车株式会社（321件）、三星SDI株式会社（204件）、起亚自动车株式会社（171）等。美国在中国的专利申请占中国专利总量的3.55%，其主要的专利申请创新主体包括福特全球技术公司（203件）、通用汽车环球科技运作有限责任公司（142件）、CPS科技控股有限公司（74件）等。日本在华布局专利占比2.81%，其主要专利申请创新主体包括丰田自动车株式会社（146件）、本田技研工业株式会社（106件）等。国内的电池管理系统相关企业的竞争对手主要来自于韩国、美国、日本。

图6 电池管理系统中国专利申请的国内区域分布

图3.6示出了电池管理系统中国专利申请的国内区域分布，我国电池管理系统专利申请主要集中在广东省、江苏省、北京市、上海市、浙江省和安徽省等地区，广东省的电池管理系统专利申请数量达7923件，在国内处于领先地位，反映了广东省在电池管理系统的技术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，其电池管理系统的国内专利申请量共4460件，排名第二。

06、主要专利申请人分析

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，可以预测电池管理系统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3.7示出了电池管理系统中国专利申请量前二十的专利申请人排名，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。从图中可以看到，电池管理系统中国专利申请总量排名前二十位的申请人中，有14家是中国企业（宁德时代、比亚迪、北京新能源、亿纬锂能、蜂巢能源、吉利控股集团、中国第一汽车股份有限公司等）、、1家中国政府单位（国家电网）、3家韩国公司（LG新能源、现代自动车株式会社、三星SDI）、1家德国企业（罗伯特博世有限公司）、1家美国企业（福特全球技术公司）。其中，国家电网在电池管理系统专利申请量共725件，排名第一，LG新能源在电池管理系统专利申请量共717件，排名第二。宁德时代在电池管理系统领域的国内专利申请量698件，排名第三。LG新能源、罗伯特博世、现代自动车等外国企业是国内电池管理系统相关企业的主要竞争对手。

图8 电池管理系统中国专利申请量前二十的国内专利申请人排名

图3.8示出了电池管理系统中国专利申请量前二十的国内专利申请人排名，可看出，BMS的专利申请人类型主要是整车厂商、动力锂电池厂商、独立的BMS生产商。其中，国家电网在电池管理系统的专利布局最多，共757件，其次是宁德时代和比亚迪，分别为698件、653件。

07、高价值专利分析

国内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，在电池管理系统领域，申请日期在2013年及2013年以前的国内有效专利共884件，其中包括实用新型24件（2013年的实用新型专利申请），860件发明专利。

如图3.9所示，从主要的专利权人来看，惠州市亿能电子有限公司在电池管理系统领域的高价值专利最多为56件，惠州市亿能电子有限公司集研发、销售、制造、服务于一体的技术领先、市场占有率高（＞30%）的电动汽车电池管理系统专业供应商。其次，国家电网有限公司在电池管理系统领域共有专利权10年以上的高价值专利共52件，排名第二。比亚迪股份有限公司共有专利权10年以上的高价值专利45件，排名第三。

如图3.10所示，从高价值专利的区域分布来看，广东省的高价值专利数量共242件，国内遥遥领先，主要专利权人有惠州市亿能电子有限公司、 比亚迪股份有限公司、东莞钜威动力技术有限公司、惠州市乐亿通科技有限公司等。其次是北京市，共有专利权10年以上的高价值专利165件，主要专利权人为国家电网有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、清华大学等。

电化学储能产业专利导航项目简介

随着我国碳达峰、碳中和目标逐步推进落实，光伏、风电等新能源在能源结构中的占比不断提高，电力系统对灵活性资源的需求愈发迫切，储能作为提升系统灵活性的重要选择，迎来了前所未有的发展机遇期。根据不同的储能技术，储能主要分为机械储能、电化学储能、热储能、化学储能、电磁储能等，其中，电化学储能凭借其受自然环境影响小、建设周期较短、安装便捷、使用灵活等优势，受到市场普遍关注，成为未来主流的储能技术发展方向。

在此背景下，深圳市电池行业协会联合深圳市恒程创新知识产权代理有限公司打造电化学储能产业专利导航，建立专利信息分析与产业运行决策深度融合、专利创造与产业创新能力高度匹配、专利布局对产业竞争地位保障有力、专利价值实现对产业运行效益支撑有效的工作机制，助力深圳建设世界一流新型储能产业中心。