系列报告 | 电化学储能产业专利导航系列第9期：能量管理系统专利导航—中国专利态势分析

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。

01、能量管理系统专利导航

能量管理系统（ EMS） 是现代电力系统以计算机为基础的综合自动化系统，是用于储能项目的系统监控、功率控制及能量管理的监控系统，实现对储能电站BMS和PCS的集中监控，统一操作、维护、检修和管理，实现故障的快速切除、在负荷高峰时缓解电网压力、降低电网运行成本、提高经济效益。能源管理系统在能源高效利用和节能减排方面发挥着重要作用，随物联网和人工智能技术的发展，EMS正朝向着更智能化和可持续化的方向发展，EMS还有着更广阔的发展空间，可以与可再生能源技术结合，推动能源的绿色发展，并在能源市场中发挥重要的作用。

02、中国专利态势分析

截止到 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， 最终确定涉及能量管理系统的中国专利申请有9593件，其中，国内专利申请9003件，国外在华专利申请590件。在此检索基础上，对中国、广东省和深圳市在能量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1 能量管理系统领域的中国专利技术生命周期图

通过对能量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，可以初步掌握中国能量管理系统技术的发展过程和趋势，一定程度上反映了能量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1所示，根据能量管理系统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（2009年之前）为技术萌芽期，中国在能量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，属于能量管理系统技术的技术导入期。

（2）第二阶段（2010年-2018年）为平稳发展期，中国在能量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。

（3）第三阶段（2019年-至今）为快速增长期，中国在能量管理系统领域的专利申请量和专利申请人数整体呈现快速增长的态势。2022年中国在能量管理系统领域的中国专利申请量达1751件，专利申请人数量超1078个。随着“双碳”目标的纵深推进,清洁用能、高效用能理念加速释放，综合能源服务作为一种互补互济、多系统协调优化的能源供应和消费模式，与能源领域“双碳”工作方向高度契合,在“双碳”目标背景下能量管理系统将迎来新的发展契机。

04、中国专利类型和法律状态分析

 图2 能量管理系统领域的中国专利申请类型分布

图2示出了能量管理系统的中国专利申请类型分布，从图中可以看出，在能量管理系统领域，发明专利占中国专利申请总量的87.65%（8735件），实用新型专利占中国专利申请总量的12.35%（1231件），由此可见，发明专利占比远高于实用新型专利，说明能量管理系统技术的创新水平高。

图3 能量管理系统的中国专利申请的法律状态分布

图3示出了能量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35.18%（3506件），审中专利占比约40.36%（4022件）,失效专利占比约24.46%。审中专利占比超四成，说明能量管理系统领域专利申请活动活跃度很高，技术创新还存在较大的上升空间，目前正处于行业的高速发展期。

05、专利区域分布分析

图4 能量管理系统中国专利申请的技术来源地区

图4示出了能量管理系统中国专利申请的技术来源地区，从图中可以看出，国内专利申请量占全部申请总量的 93.99%，国外来华专利申请量占全部申请总量的6.01%。从中国市场来看，目前国内企业已经占据能量管理系统大部分的市场份额，因此能量管理系统的在中国市场的竞争主要集中在国内企业之间。国外在华专利申请的主要技术来源地区有美国、日本、韩国等。美国在中国能量管理系统市场进行专利布局的企业主要有福特全球技术公司、通用电气公司、通用汽车环球科技运作有限责任公司等。日本在中国能量管理系统市场进行专利布局的企业主要有三菱电机株式会社、丰田自动车株式会社、株式会社日立制作所、株式会社东芝等。

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6 能量管理系统中国专利申请量排名前十的专利申请人

图6示出了能量管理系统中国专利申请量排名前十的专利申请人，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，从图中可以看出，能量管理系统中国专利申请量排名前十的专利申请人全部为国内专利申请人，从图中可以看出，有8所高校及研究院（华北电力大学、东南大学、清华大学、天津大学、浙江大学、上海电力大学、山东大学、上海交通大学）、2家政府单位（国家电网、南方电网），由于国内几乎没有专门进行EMS生产的厂商，行业参与者主要是电力装备提供商。能量管理系统的主要专利申请人来自于高校。

07、国内高价值专利分析

国内高价值专利筛选标准为截止到2023年12月，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，在能量管理系统领域，申请日期在2013年及2013年以前的国内有效发明专利共163件。

图7 能量管理系统国内高价值专利数量前十的专利权人

如图7所示，从主要专利权人来看，国家电网在能量管理系统领域的高价值专利共36件，排名第一。其次是中国南方电网共10件，排名第二。

如图8所示，从高价值专利的区域分布来看，北京市的高价值专利储量最多，共57件，排名第一，北京市的高价值专利的主要专利权人为国家电网。广东省的高价值专利有25件，排名第二 ，广东省的高价值专利的主要专利权人为中国南方电网。

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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。