近些年，我們一直在呼吁保護知識產(chǎn)權(quán)，那么保護的究竟是什么？為什么如此重要？
知識產(chǎn)權(quán)，也稱其為“知識所屬權(quán)”，指“權(quán)利人對其智力勞動所創(chuàng)作的成果和經(jīng)營活動中的標(biāo)記、信譽所依法享有的專有權(quán)利”，一般只在有限時間內(nèi)有效。各種智力創(chuàng)造比如發(fā)明、外觀設(shè)計、文學(xué)和藝術(shù)作品，以及在商業(yè)中使用的標(biāo)志、名稱、圖像，都可被認(rèn)為是某一個人或組織所擁有的知識產(chǎn)權(quán)。據(jù)斯坦福大學(xué)法學(xué)院的Mark Lemley教授，廣泛使用該術(shù)語“知識產(chǎn)權(quán)”是一個在1967年世界知識產(chǎn)權(quán)組織成立后出現(xiàn)的。
對電池而言，他是新興產(chǎn)業(yè)中的“老牌”隊員，用“久經(jīng)沙場”來形容再貼切不過。在知識產(chǎn)權(quán)道路上摸爬滾打數(shù)年后，如今電池依然崛起為我國專利申請數(shù)量最大分支領(lǐng)域之一。無論是傳統(tǒng)的堿性電池，還是當(dāng)今火熱的鋰離子電池，都曾深陷專利的戰(zhàn)火。你方唱罷，我方登場！歷史之精彩，請讓我們娓娓道來。
一、鋰電專利之“世界大戰(zhàn)”
1.1 先談一談Goodenough與鈷酸鋰
今天，鈷酸鋰電池幾乎出現(xiàn)在這個世界上幾乎所有的移動產(chǎn)品里面，但是它的發(fā)明者Goodenough沒有從中賺得一分錢。原因有兩點，一是Goodenough向當(dāng)時所在的牛津大學(xué)進行專利申請的時候，后者認(rèn)為這只是一項沒有多大市場應(yīng)用前景的簡單科研成果，甚至拒絕為其申請專利！而Goodenough也一向?qū)ι虡I(yè)提不起一絲興趣，但他又感覺將這項成果應(yīng)該會對產(chǎn)業(yè)有所用處，扔在實驗室里落灰有點可惜，于是就以極低的價格將這項技術(shù)的版權(quán)轉(zhuǎn)售給了英國原子能科學(xué)研究中心，一家歸屬于英國原子能管理局的政府實驗室。
在鈷酸鋰誕生之后的十年之間里，鋰離子電池發(fā)展進程異常緩慢最主要原因就是沒有找到合適的負(fù)極材料。有研究人員試圖通過使用鋰和其它金屬的合金或者化合物來代替金屬鋰，但是發(fā)現(xiàn)在充放電循環(huán)中鋰合金會發(fā)生體積變化導(dǎo)致電池容量很快衰減。
日本的電子電器業(yè)巨頭索尼公司同樣對電池技術(shù)保持著極大的興趣，從80年代就開始著手研發(fā)布局，并密切關(guān)注全球動態(tài)。沒有資料顯示索尼是何時從何人手中拿到鈷酸鋰這項技術(shù)的，但可以確定的是這項被英國人束之高閣的技術(shù)在日本人那里卻如同至寶。
做出了決定性貢獻的是吉野彰，他開創(chuàng)性的用石墨代替金屬鋰作為鋰電池的負(fù)極，結(jié)合鈷酸鋰正極，從根本上改善了鋰離子電池的容量、循環(huán)壽命，以及降低了成本，為鋰離子電池的成功產(chǎn)業(yè)化助推了最后一把力。
在索尼推出鋰離子電池之后，貝爾實驗室成功拿下了聚合物鋰電池的專利。聚合物電池跟其他鋰電池的正負(fù)極材料以及工作機理相同，最重要的區(qū)別就在其電解液是凝膠狀固態(tài)而非液態(tài)的。電解液變成固態(tài)之后最大的好處就是鋰電池可以做到更輕更薄。而為了繞開索尼公司的圓柱形專利，貝爾實驗室還發(fā)明了軟包這種封裝形式。
1.2 薩克雷與錳酸鋰
鈷酸鋰電池雖然有著諸多優(yōu)勢，但隨著大規(guī)模的應(yīng)用，其缺點也開始暴露出來：首先就是成本高，因為鈷畢竟是一種價格昂貴、豐度不高的金屬；其次是抗過充和循環(huán)性能差；最后就是廢棄污染嚴(yán)重。
所以在發(fā)明了鈷酸鋰之后，為了找到一種比鈷便宜的替代金屬，同時尋找一個更利于鋰離子高效運動的結(jié)構(gòu)。Goodenough和他的學(xué)生Mike Thackeray緊接著又開始了對一種比鈷酸鋰更好的正極材料的尋找。
1.3 磷酸鐵鋰誕生及遭遇間諜流向世界
1993年，當(dāng)Goodenough和他的團隊正在專心致志開啟下一個材料探索的奇幻之旅時，他的實驗室從日本來了一位叫岡田重人的訪問學(xué)者，岡田在此之前是日本國內(nèi)的電話巨頭日本電報電話公共公司（NTT）的移動通信工程總監(jiān)。與此同時，NTT還給Goodenough實驗室提供了一筆實驗經(jīng)費。
很快，七十多歲的Goodenough就意識到天下沒有免費的午餐！
Goodenough和他的團隊繼續(xù)尋找筆鈷酸鋰的更優(yōu)秀的正極材料，他們開始系統(tǒng)地研究周期表里的各種金屬元素，最終將目標(biāo)鎖定到一個非常小的范圍——鐵和磷的組合。
但是，鐵和磷沒有形成Goodenough想要的尖晶石結(jié)構(gòu)，但卻無意間得到了另外一種晶體結(jié)構(gòu)——橄欖石。于是，繼鈷酸鋰、錳酸鋰之后，鋰離子電池的第三種正極材料就此誕生：磷酸鐵鋰。
到此，只能寫下一個大大的“服”字，心中默念數(shù)萬遍的“WoCao，牛X”！這三種最重要的鋰離子電池正極，全部誕生自Goodenough的實驗室，而這里也成了鋰離子電池技術(shù)的發(fā)源地！
這次，Goodenough就算是再遲鈍，也很快意識到了這項發(fā)明的重要性，這項研究成果絕對會震驚世界！但萬萬沒想到的是，在Goodenough帶領(lǐng)團隊在研發(fā)第一線奮戰(zhàn)的時候，內(nèi)部卻遭賊了，這些即將改變世界的研究成果被源源不斷地通過岡田傳回了日本！所謂的訪問學(xué)者原來就是日本公司派來竊取研究情報的間諜。岡田的雇主NTT公司，在當(dāng)年（1995年）11月悄悄地申請了專利，也許是做賊心虛以及不想在美國引起麻煩，NTT只是申請了日本的專利。
磷酸鐵鋰電池具備的成本低、充放電效能高、使用壽命長、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)勢，使這種正極材料擁有著巨大的市場潛力。1996年，德州大學(xué)代表Goodenough的實驗室向美國申請了專利，并在1997年10月被批準(zhǔn)，這項編號為WO1997040541的專利是磷酸鐵鋰電池的第一個基礎(chǔ)專利。
很快，另一位世界級的鋰電科學(xué)家Michel Armand也加入了近來，這位法國人被公認(rèn)為世界鋰電池產(chǎn)業(yè)的奠基人之一。這位大佬在1980年提出“搖椅式電池”概念（鋰離子電池的基本運行理念），索尼正是基于這個概念，于1990年成功完成了世界第一個鋰離子電池的商業(yè)化。
阿爾芒提出了用１％的碳對磷酸鐵鋰進行包覆，從而有效解決了磷酸鐵鋰材料導(dǎo)電性能差，不適宜大電流重放電的問題。經(jīng)過包碳之后，磷酸鐵鋰電池可以在80℃和１Ｃ倍率的條件下，達到160 mAh/g的容量，并且具有較好的導(dǎo)電性能。
解決了這個問題之后，阿爾芒和Goodenough共同申請了磷酸鐵鋰包碳技術(shù)的專利，這就是第二個磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)專利，這項專利讓磷酸鐵鋰電池從實驗室走向市場變成了可能。
這兩項專利，是磷酸鐵鋰技術(shù)路線無論如何都無法繞行的兩大核心技術(shù)專利。
這期間，阿爾芒正好在加拿大蒙特利爾大學(xué)擔(dān)任化學(xué)系的教授，所以就在當(dāng)?shù)貏?chuàng)建了由加拿大國家公共事業(yè)魁北克水力公司（Hydro-Quebec，H-Q）投資的的Phostech Lithium公司。由此，H-Q和Phostech成為獲得這兩項磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)專利獨家授權(quán)的單位。
1.4 磷酸鐵鋰專利之“世界混戰(zhàn)”
2001年，德州大學(xué)和H-Q公司首先把NTT告上法庭，指稱后者的磷酸鐵鋰的專利是其派商業(yè)間諜以非法方式獲得，而NTT堅稱其專利是其科學(xué)家（岡田重人）回國后自行研發(fā)的辛勤結(jié)晶，跟德州大學(xué)沒有絲毫關(guān)系。
NTT背后有日本政府撐腰，雙方陷入到一場看似無休止的拉鋸戰(zhàn)之中。但對于德州大學(xué)和Goodenough以及H-Q來說，更悲催的是還在后面，磷酸鐵鋰開始在全球遍地開花，他們即將陷入到多線作戰(zhàn)之中。
這場圍繞磷酸鐵鋰核心技術(shù)的專利混戰(zhàn)，將越來越多的實力公司牽扯了進來。
2006年，全球最大的手持電動工具巨頭Black&Decker(B&D)推出了一款799美元的產(chǎn)品組合DCX6401ComboKit（其中各產(chǎn)品可單獨銷售），這套產(chǎn)品由于采用了磷酸鐵鋰電池而不再需要電線，并且實現(xiàn)了1小時高速充電、功率大幅提升、高安全性以及2000次以上的電池循環(huán)壽命，顛覆了全球全球電動工具市場。
所以一經(jīng)推出就大賣，上市第2個季度就創(chuàng)下2000萬美元的銷售成績，打破B&D自1843年創(chuàng)立以來的銷售紀(jì)錄。
而B&D這款產(chǎn)品所用電池的供應(yīng)商是一家2001年才成立的初創(chuàng)公司，名字叫A123 Systems（萬向123）。
在磷酸鋰鐵技術(shù)被發(fā)明出來5年時間之后，麻省理工的一位材料科學(xué)與工程學(xué)教授蔣業(yè)明（Yet-Ming Chiang）（來自臺灣）創(chuàng)辦了這家磷酸鋰鐵電池公司A123。A123剛開張時，總員工數(shù)只有5人，美國能源部提供的10萬美元科技項目經(jīng)費以及從學(xué)校拿出來的0.5克材料。（目前其還有一家公司致力于電池結(jié)構(gòu)的革命性改變，24M）
短短幾年之后，到2006年，A123的資本額就激增到1.02億美元，員工人數(shù)超過250人，手握超過1億美元的大訂單。這家因為號稱擁有納米制程技術(shù)（將磷酸鋰鐵正極材料制造成均勻的納米級超小顆粒，因顆粒和總表面面積劇增而大來提高鋰離子的遷移能力，幅提電池的大功率性能）而紅極一時，背后更是得到了美國能源部、摩托羅拉、通用汽車、高通、P&G和紅杉創(chuàng)投等巨頭的巨額投資。
美國的Valence公司也開始生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池，而向來唯美國科技馬首是瞻的臺灣地區(qū)以及中國大陸，也開始用“鴨子劃水”的方式投身到磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)。例如僅僅在臺灣，就有上千家大大小小的電池廠，幾乎全部都沒有獲得專利授權(quán)。
更要命的是，有些公司利用開始在各地瘋狂的搶注專利，許多在臺面下不愿曝光的從業(yè)者甚至也取得了足以和兩大基礎(chǔ)專利對抗的技術(shù)專利。
磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)在全球遍地開花，然而Goodenough卻仍沒有收到一分錢的專利使用費！
這期間，德州大學(xué)-H-Q公司的“維權(quán)聯(lián)盟”中加入了一個實力戰(zhàn)將，南方化學(xué)(SUD-CHEMIE)。這家全球最大的化學(xué)磷肥巨頭收購了Phostech，從而間接擁有了兩項基礎(chǔ)專利的授權(quán)。這家時年已經(jīng)150歲的德國老公司當(dāng)時正在積極尋求轉(zhuǎn)型，對鋰電池的興趣要遠遠大于肥料。這家公司的CEO甚至揚言，磷酸鐵鋰電池業(yè)務(wù)在3年時間之內(nèi)要達到其總營收的50%。
德州大學(xué)-H-Q-南方化學(xué)“維權(quán)聯(lián)盟”開始舉起法律的武器四處出擊了。他們將NTT、A123以及Valence告上法庭，訴訟侵權(quán)公司對其損失進行賠償，每家高達3.5億~5億美元，對NTT特別要求重罰到10億。
最終的結(jié)果是，“維權(quán)聯(lián)盟”和NTT最終以庭外和解結(jié)案。德州大學(xué)承認(rèn)“NTT并未竊取其技術(shù)機密”，但是NTT被迫將所擁有的磷酸鐵鋰電池材料專利授權(quán)給德州大學(xué)。此外，NTT還支付了3000萬美元的和解金。對外授權(quán)專利的一方反而向?qū)Ψ教湾X，其實也就意味著NTT默認(rèn)了偷竊Goodenough技術(shù)的事實。
但和A123的官司卻以失敗為告終，原因是A123背后的靠山實在是過于強大，不僅有美國能源部這樣的官方背景，還有通用汽車這樣的巨頭扶持。作為關(guān)系到未來國際競爭力的新能源產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵領(lǐng)域，美國這樣的大國怎么會不樹立起一兩家標(biāo)桿企業(yè)呢？
而且通用即將在2010年推出Volt，這款被其寄予厚望的純電動汽車采用的就是A123的磷酸鐵鋰電池。如果A123敗訴，Volt也將陷入侵權(quán)糾紛。這顯然也是美國政府不愿意看到的。
這之后，“維權(quán)聯(lián)盟”又把手伸向了中國臺灣，在這座不到4萬平方公里的小島上分布了大大小小的上千家電池廠，其中絕大多數(shù)都沒有專利授權(quán)。因為臺灣出產(chǎn)的電池幾乎全部用來出口，所以為了避免專利糾紛，這些臺灣企業(yè)都選擇了“花錢消災(zāi)”的方式處理此事。
但那些在本土市場就能就地消化的公司，在本國政府的保護下，待遇就不一樣了。因為專利的戰(zhàn)爭，本質(zhì)上就是國與國之間的較量，在保護知識產(chǎn)權(quán)的漂亮外衣之下隱藏著的，其實正是國家利益和商業(yè)利益的考量。
1.5 磷酸鐵鋰專利的戰(zhàn)火燒到歐洲和中國
全球各大車企都將新能源技術(shù)作為未來發(fā)展的方向，電動汽車也成為各方爭奪的焦點領(lǐng)域，發(fā)展電動汽車也已經(jīng)成為越來越多國家普遍形成的共識。而這次為了磷酸鐵鋰電池專利，歐洲與美國之間也終于撕破了臉面。
2009年12月9日，歐洲專利局裁決，撤銷授予美國德州大學(xué)對磷酸鐵鋰電池的歐洲專利擁有權(quán)，同時也裁決Goodenough教授等人在歐洲不擁有該項專利的發(fā)明權(quán)。
此前，德州大學(xué)就磷酸鐵鋰電池專利，已經(jīng)在美、日、德、意、英、法、加七國申請了專利保護。為了保護本國的電池和汽車產(chǎn)業(yè)，一紙判決書說撤銷就撤銷了，這是不是有點耍流氓？
在中國，2003年3月，H-Q公司以國際申請專利為基礎(chǔ)進入中國，向中國國家知識產(chǎn)權(quán)局提出名稱為“控制尺寸的涂敷碳的氧化還原材料合成方法”的發(fā)明專利申請，2008年9月國家知識產(chǎn)權(quán)局正式批準(zhǔn)，授予其CN100421289C的專利。
H-Q公司所獲得專利共125項權(quán)利要求，覆蓋了包括磷酸鐵鋰等多種正極材料及其主要制造技術(shù)。這意味著，中國境內(nèi)所有在產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池公司都屬于侵權(quán)了，都需要向H-Q公司繳納專利使用費。
隨即，H-Q公司開始廣撒“英雄帖”，要求中國公司向其一次性繳納1000萬美元專利入門費或者是每噸磷酸鐵鋰材料繳納2500美元。
2010年8月，中國電池工業(yè)協(xié)會向國家專利復(fù)審委員會提出加方專利無效請求，以“專利不具有新穎性”、“專利技術(shù)缺乏創(chuàng)造性”、“專利文件修改超范圍”、“專利權(quán)利要求得不到說明書支持”等7方面理由向中國專利復(fù)審委員會提出請求裁定加拿大公司專利無效的申請。
2011年5月28日，國家專利復(fù)審委員會對加拿大魁北克水電等公司的發(fā)明專利做出無效決定，對修改后的111項權(quán)利要求宣告全部無效。國家專利復(fù)審委員會給出的專利無效理由：一是授權(quán)文本的修改，超出了原始申請文件記載的范圍，不符合我國專利法第33條的規(guī)定；二是授權(quán)文本的權(quán)利要求方案得不到說明書的支持，不符合我國專利法第26條第4款的規(guī)定。
1.6 磷酸鐵鋰的最強競爭者“三元材料”
“維權(quán)聯(lián)盟”在全球范圍內(nèi)四處揮劍，牽涉多個國家和公司的磷酸鐵鋰專利混戰(zhàn)如火如荼的時候，磷酸鐵鋰還被認(rèn)為是最適合為電動汽車提供動力的電池，但是他們沒料到的是，一種結(jié)合了鎳酸鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰三者優(yōu)點的一個全新的正極材料體系，已經(jīng)在加拿大的一家實驗室里悄然誕生。
2001年4月的一天，加拿大達爾豪斯大學(xué)的物理學(xué)教授兼3M集團加拿大公司的首席科學(xué)家杰夫·達恩(Jeff Dahn)發(fā)明了可以規(guī)模商業(yè)化的鎳鈷錳三元復(fù)合正極材料，從而使這種材料突破了走向市場的最后一步。（Jeff Dahn同樣將出席第九屆華南鋰電論壇，具體請關(guān)注今天第5條推文）
其實，早在三元體系及制備方法就被提了出來，例如1997年9月日本電池株式會社發(fā)明了采用共沉淀法制備鎳鈷鋁三元材料；1999年11月日本中央電氣工業(yè)株式會社發(fā)明了共沉淀法制備陽離子摻雜的鎳鈷錳三元材料；2000年9月美國IIion Technology公司發(fā)明出采用固相法制備三元材料的技術(shù)。
但受制于當(dāng)時的材料技術(shù)和設(shè)備工藝水平，這些技術(shù)都只能存在于實驗室的瓶瓶罐罐之中。
但至今業(yè)界公認(rèn)Jeff Dahn是三元材料技術(shù)的真正開創(chuàng)者和發(fā)明者，這是因為達恩精確限定了NMC鎳錳鈷材料中鎳的含量，從而顯著提高了三元材料的性能。2001年4月27日，3M公司向美國申請并在2005年11月15日獲得了編號為US6964828B2的專利，從而成為三元材料的基礎(chǔ)核心專利?；A(chǔ)專利意味著，只要是在三元體系下，就是誰都繞不過去的。
而幾乎在同一時期，美國的阿貢國家實驗室(ANL)也在2001年首次提出了富鋰的概念，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明了層狀富鋰高錳三元材料，且在2004申請成功專利。ANL鋰電研發(fā)的負(fù)責(zé)人就是前面提到的，Goodenough的學(xué)生，發(fā)明了錳酸鋰的薩克雷。
2012年，特斯拉開始爆發(fā)漸勢崛起的勢頭，馬斯克開出數(shù)倍高薪從3M的鋰電研發(fā)部門挖人。借此機會，3M順?biāo)浦郏扇∪俗叩菍＠麢?quán)留下的策略，徹底將電池部門解散，開始通過對外輸出專利和技術(shù)合作的方式賺取更高的利潤。
3M選擇的合作伙伴是比利時的優(yōu)美科公司（Umicore），當(dāng)今世界最大的電池正極材料供應(yīng)商。雙方采取深度綁定策略，優(yōu)先向?qū)Ψ教峁＠跈?quán)和技術(shù)合作，并且退出正極材料生產(chǎn)領(lǐng)域的3M還會把客戶推薦給優(yōu)美科。
除了優(yōu)美科之外，3M將專利授權(quán)給了包括松下、日立、三星、LG、L&F和SK在內(nèi)的多家日韓鋰電企業(yè)，以及中國的杉杉、湖南瑞翔和北大先行等正極材料企業(yè)，總數(shù)有十幾家之多。
而ANL的專利只授權(quán)給了三家：德國化工巨頭巴斯夫、日本正極材料廠戶田工業(yè)以及韓國的LG。
為什么3M和ANL手中掌握的都屬于三元體系之中的核心專利，但在市場接受度上卻有著如此之大的差距？
因為這兩項專利側(cè)重點存在著很大的差異，3M的技術(shù)側(cè)重于化學(xué)計量比的常規(guī)三元材料，而ANL的富鋰高錳層狀正極材料至今還存在著一些難以克服的技術(shù)瓶頸，所以產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為ANL的技術(shù)路線實現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的可能性不大，作為動力電池應(yīng)用到電動汽車上的的可能性更是微乎其微。
兩相對比，業(yè)內(nèi)大多數(shù)公司都選擇向3M購買更具商業(yè)價值的三元材料專利授權(quán)。而巴斯夫雖然花了大代價和ANL結(jié)成產(chǎn)業(yè)同盟，站隊富鋰高錳路線，然而身體卻很誠實，其真正批量生產(chǎn)的三元正極材料正是化學(xué)計量比的技術(shù)路線，也就是說本質(zhì)上買了ANL專利的巴斯夫卻用的是3M的專利技術(shù)。
但就是這樣，讓所有人都想不到的是，2015年4月初，巴斯夫居然反咬一口把優(yōu)美科給告了，稱其侵犯了ANL和他的專利權(quán)。
二、鋰離子電池全球?qū)＠治?/strong>
2.1 鋰離子電池全球?qū)＠暾堏厔?/strong>
鋰離子電池作為電池行業(yè)中極為重要的領(lǐng)域，一直受到相關(guān)企業(yè)及科研院所的高度重視。如圖1所示為鋰離子電池全球?qū)＠暾堏厔?，可以看出?000年至2008年全球鋰離子電池領(lǐng)域經(jīng)歷了緩慢的發(fā)展期，2009年至2013年的快速發(fā)展期，以及2012年至今的成熟期，2017年達到鋰離子電池專利申請的頂峰，單年專利申請數(shù)達到30000余件。
圖1 鋰離子電池全球?qū)＠暾堏厔?
2.2 鋰離子電池全球?qū)＠暾垍^(qū)域分布
如圖2所示為鋰離子電池全球?qū)＠暾垍^(qū)域分布圖，可以看出，鋰離子電池全球?qū)＠暾垍^(qū)域分布，日本、中國、美國位列前三，專利數(shù)量分別為97205件、95398件、46541件，約占申請總量的70%。日本作為鋰離子電池專利申請大國，近幾年申請數(shù)量相對平穩(wěn)，從2010年起，年均5000余件，可見其國企業(yè)對該領(lǐng)域的持續(xù)專利布局的重視。
圖二 鋰離子電池全球?qū)＠暾垍^(qū)域分布
2.3 鋰離子電池全球?qū)＠暾埲伺琶?/strong>
作為全球鋰離子電池專利申請數(shù)最多的公司，韓國LG化學(xué)在鋰離子電池領(lǐng)域其實深耕多年，從2000年開始就有相關(guān)專利申請公開，至2010年及以后，其專利公開呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，在2012年至2015年過后，專利公開數(shù)量開始減少，目前擁有11455件鋰離子電池相關(guān)專利。三星SDI株式會社作為韓國另一鋰離子電池申請大企，專利申請量相對平穩(wěn)，自2010起，每年申請量均保持在700余件左右，目前擁有9022件鋰離子電池相關(guān)專利。
圖三 鋰離子電池全球?qū)＠暾埲伺琶?
2.4 鋰離子電池全球技術(shù)分布
如圖四所示，從同族專利的IPC技術(shù)布局看，16.3%的專利集中于H01M10/0525（搖椅式電池，即其兩個電極均插入或嵌入有鋰的電池），其次是H01M10/052（鋰二次蓄電池），占14.0%，第三位的是H01M10/44（充電或放電的方法），占13.5%。
圖四 鋰離子電池全球技術(shù)分布
2.5 鋰離子電池國內(nèi)專利申請趨勢
在政策的鼓勵和指引下，國內(nèi)鋰離子電池占據(jù)全球市場份額在逐年提升。這就迫使國內(nèi)電池企業(yè)要持續(xù)加大研發(fā)投入，進一步解決電池安全問題以及提高電池的綜合性能。同時，為規(guī)避來自國際市場的風(fēng)險，保證鋰離子電池行業(yè)的長遠穩(wěn)步發(fā)展，企業(yè)已然開始重視專利布局。
2000年至2014年國內(nèi)鋰離子電池經(jīng)歷了緩慢的發(fā)展期，2015年至2017年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，同時鋰離子電池專利申請量達到頂峰，來到18186件，可見國內(nèi)企業(yè)對于鋰離子電池領(lǐng)域科研技術(shù)的重視。另外我們從趨勢圖中還能看到，18年全球鋰離子電池專利申請數(shù)降幅明顯，僅有兩萬余件，究其原因在于國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)行業(yè)政策環(huán)境發(fā)生了變化。國家在18年相繼推行各項政策落實。包括《專利質(zhì)量提升工程實施方案》、《關(guān)于規(guī)范專利申請行為的若干規(guī)定》、《關(guān)于專利申請相關(guān)政策專項督查的通知》、《關(guān)于進一步做好2018年專利質(zhì)量提升工作的通知》等，堅決遏制低質(zhì)量申請，嚴(yán)厲打擊非正常申請。鋰離子電池領(lǐng)域作為重點監(jiān)管領(lǐng)域之一，提高行業(yè)專利質(zhì)量，以強力手段保障科技創(chuàng)新，助力鋰離子電池企業(yè)發(fā)展。這是國家對鋰離子電池行業(yè)研發(fā)技術(shù)和專利態(tài)勢的更高層次關(guān)注的體現(xiàn)。
2.6 鋰離子電池國內(nèi)專利申請人排名
比亞迪、國軒高科以及寧德時代新能源科技在近幾年也加強了鋰離子電池領(lǐng)域相關(guān)專利布局，成為國內(nèi)該領(lǐng)域翹楚，同時也排名鋰離子電池國內(nèi)專利申請數(shù)前三位。
截止2019年4月，比亞迪目前擁有1209件國內(nèi)鋰離子電池專利，領(lǐng)先于其他企業(yè)。近三年，其每年鋰離子電池相關(guān)專利申請數(shù)量均在百件左右，可見其在此領(lǐng)域的重視程度。但未檢索到其在其他國家的專利申請，這對正在開拓國際市場的比亞迪公司來說，會存在一定的風(fēng)險。
寧德時代新能源科技作為國內(nèi)新能源領(lǐng)域后起之秀，在鋰離子電池專利布局可謂“氣勢洶洶”，目前擁有989件國內(nèi)鋰離子電池專利，2015年開始，快速且大量布局鋰離子電池專利，特別是17和18年，年均申請量超300件，這與其公司注重技術(shù)研發(fā)及專利保護密不可分，內(nèi)部3000余名研發(fā)人員更是科技創(chuàng)新的有力保證。但與比亞迪存在同樣的問題，如若開拓海外市場，國際專利布局也是其下步需要重點攻克的目標(biāo)。
作為國內(nèi)較早一批的新能源科技公司，國軒高科與寧德時代在鋰離子電池專利申請道路上較為類似，同樣是在15年開始大量布局鋰離子電池相關(guān)專利，16年-18年申請量分別為244件、281件、313件，目前總計擁有966件國內(nèi)鋰離子電池專利，緊隨比亞迪，寧德時代之后，位列國內(nèi)企業(yè)鋰離子電池專利申請數(shù)第三名。
總之，不同的申請人進入鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域的時間不同，這其中不乏傳統(tǒng)知名企業(yè)窺得市場先機，及早申請和布局，也有后入局者各自做大，但歸根結(jié)底，各申請人均在該技術(shù)領(lǐng)域做了深入研發(fā)和知識產(chǎn)權(quán)保護，才使得企業(yè)走的更快更穩(wěn)，在激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地。
2.7 固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠闆r
1990年至今固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)公開的專利數(shù)目達到1926件，其中全固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)目達到871件，占比約45%。
從數(shù)量上來看，固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)目由2007年26件增長至 2017年273件，增長超過10倍，同時全固態(tài)電池專利數(shù)目占比由零提升至近一半，說明固態(tài)電池尤其是全固態(tài)電池的研發(fā)越來越受到各方面的重視。
固態(tài)電池及全固態(tài)電池專利數(shù)目
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
從地域上看，日本目前擁有固態(tài)電池專利 916 件，占比接近一半，領(lǐng)先優(yōu)勢較大。其次美國和中國分別擁有 398 件、362 件，身位接近。韓國擁有 100 件位居第四。全固態(tài)電池方面，日本擁有專利 657件，占比75%，領(lǐng)先優(yōu)勢更加明顯。中國、韓國分別擁有專利 128 件、37 件；美國在全固態(tài)電池領(lǐng)域稍弱，僅擁有29件專利。
從專利主體來看，作為全球第一大車企的豐田擁有固態(tài)電池專利 252件，數(shù)量遠超其他車企與電池企業(yè)，同時日本其他消費電子及汽車零部件企業(yè)如富士（62件）、村田制造所（58件）、松下也在固態(tài)電池領(lǐng)域有廣泛布局（45件）?？傮w來看，日本固態(tài)電池的研發(fā)以產(chǎn)業(yè)界為主導(dǎo)。美國固態(tài)電池專利分布比較分散，而且其持有主體多為 Quantumscape（21 件）、 Sakti3（17 件） 等初創(chuàng)企業(yè)。中國固態(tài)電池專利分布也很分散， 但與美國不同的是中國專利持有主體以科研機構(gòu)與大學(xué)為主，如中科院青島能源所（13 件）、哈工大（13 件）等。韓國雖然總量不及中國，但是專利分布相對集中，如三星電子（35 件）、LG 化學(xué)（29 件）、現(xiàn)代汽車（25 件）。與日本相似，韓國在固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)也是以產(chǎn)業(yè)界為主導(dǎo)，且電池企業(yè)與整車企業(yè)均有布局。
全固態(tài)電池專利的持有主體情況與固態(tài)電池基本類似，日本、韓國均以產(chǎn)業(yè)界為主導(dǎo)。其中，豐田的專利件數(shù)遙遙領(lǐng)先，高達193件；富士以59件專利持有量位居第二；村田制造所排名第三，持有51件專利。中國全固態(tài)電池研發(fā)仍然以科研機構(gòu)與高校為主導(dǎo)，專利持有數(shù)量排名前五的主體分別為中科院寧波材料所（6 件）、青島能源所（6 件），及三所高校哈工大（6件）、中南大學(xué)（6件）、寧波大學(xué)（5件）。
三、啟示
以史為鏡，方知專利布局之重要性。不謀全局者不足以謀一域，希望借此文給當(dāng)下者敲響警鐘。想要發(fā)展的更長遠，不能總是“逢山開路，遇水搭橋”，有核心技術(shù)支撐方能堅守住公司的生命線！
無論怎么布局，擁有核心技術(shù)專利才是最重要的。當(dāng)然，合理的布局，構(gòu)建嚴(yán)密高效的專利保護網(wǎng)，才能有效的保護，企業(yè)才具有專利競爭力。
知識產(chǎn)權(quán)是企業(yè)的無形資產(chǎn)，在保護企業(yè)的利益的同時也為企業(yè)帶來巨大的利益。當(dāng)然，企業(yè)在追求專利數(shù)量的時候也要注重其質(zhì)量，沒有自己的核心技術(shù)，只會是華而不實，外強中干。
在當(dāng)前火熱的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)中，日本、美國、韓國是氫燃料電池專利的主要產(chǎn)出國，專利的產(chǎn)出情況說明了對應(yīng)國家技術(shù)創(chuàng)新的重視程度。日本、美國的重點企業(yè)在氫燃料電池領(lǐng)域中占有重要地位，基本掌握了該領(lǐng)域的核心技術(shù)。日本注重核心技術(shù)的研發(fā)，并善于通過核心專利和布置外圍專利在眾多領(lǐng)域中層層壁壘。近年來，中國的氫燃料電池也迅速發(fā)展，申請量雖逐年增加，但也受到了國外車企的專利技術(shù)沖擊，因此中國的氫燃料電池研發(fā)企業(yè)在發(fā)展國內(nèi)市場的同時，面臨著巨大的壓力和知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)險。
專利布局啟示
通過分析可知，近幾年來氫燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)申請發(fā)展迅速，申請量逐年增加，申請人在該領(lǐng)域的布局也逐漸加強，在氫燃料電池行業(yè)發(fā)展迅猛的多為日本、美國、韓國的汽車廠商，這些廠商的專利不僅數(shù)量多而且技術(shù)含量也很高，氫燃料電池的核心技術(shù)大部分已被他們所掌握，這對我國專利申請造成巨大的壓力。而且各個國家的申請重點都在氫燃料電池及其制造領(lǐng)域、儲存氫領(lǐng)域，我國的專利涉及的核心領(lǐng)域并不多，導(dǎo)致在專利技術(shù)方面沒有主導(dǎo)權(quán)。因此，面對重重困難和壓力，我國要提升氫燃料電池領(lǐng)域競爭力，縮短和日本、美國的差距，作為政府不僅要加大力度支持，更要對專利促進政策進行階段性定位，從偏重數(shù)量激勵轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴百|(zhì)”為核心，構(gòu)建良性運轉(zhuǎn)的創(chuàng)新制度體系，作為企業(yè)應(yīng)充分利用高校和科研單位的技術(shù)優(yōu)勢加強對核心專利的深入研究，并圍繞核心專利不斷進行應(yīng)用性的開發(fā)研究，申請眾多的外圍專利，再利用外圍專利進一步覆蓋技術(shù)領(lǐng)域，構(gòu)筑外圍專利網(wǎng)，形成攻防體系，在激勵競爭中贏得主動權(quán)。
技術(shù)創(chuàng)新啟示
建議國內(nèi)氫燃料電池領(lǐng)域的重點企業(yè)及高校，形成一個集中的氫燃料電池技術(shù)聯(lián)盟，對燃料電池技術(shù)進行統(tǒng)一、集中調(diào)研。首先，在調(diào)研過程中了解和學(xué)習(xí)氫燃料電池目前的專利技術(shù)，去其糟粕取其精華，對其進行深加工，形成自主規(guī)避方案和自主知識產(chǎn)權(quán)；其次，在氫燃料電池技術(shù)空白區(qū)域進行統(tǒng)一掃蕩，形成外圍防御型專利，克制競爭對手的外圍技術(shù)延伸；再次，集中國內(nèi)企業(yè)和高校相關(guān)領(lǐng)域的高科技人才，針對氫燃料電池發(fā)展的重點領(lǐng)域及所面臨的技術(shù)難題進行高強度的封閉式研發(fā)，打破被動局面，搶先占據(jù)氫燃料電池某些發(fā)展方向上的專利制高點。
