中國專利保護協會：鋰硫電池行業專利分析報告（43頁）.pdf

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1、 鋰硫電池鋰硫電池 行業專利分析報告行業專利分析報告 二一八年 十二 月 報告說明報告說明 中國專利保護協會歷年來為會員單位提供其所處行業的政策和專利數據分析服務。2018 年我會為了響應國家關于知識產權助推實體經濟的號召，為會員企業提供更加翔實和豐富的行業分析報告。由于我會會員企業在所屬行業的位置差異較大，對于知識產權的訴求多樣性明顯，因此本報告目的僅是為分支行業內所屬企業提供專利領域的一般性提示，以供會員企業參考。由于本報告并非商業性報告，因此深度方面無法與商業性報告相比，特此說明。研究人員信息 負 責 人：郝瑞剛 主要執筆人：王璐、馬志斌、姚金金、趙銀安 統 稿 人：馬志斌 參 與 人

2、員：王璐、馬志斌、郝瑞剛、姚金金、趙銀安、郭鑫 本報告支持單位 北京開陽星知識產權代理事務所（普通合伙）目錄目錄 第一章 行業概況.1 第一節 相關概念.1 1.1.1 鋰硫電池的介紹.1 1.1.2 鋰硫電池的特點.1 1.1.3 鋰硫電池的優缺點.1 1.1.4 鋰硫電池面臨的技術問題.2 1.1.5 鋰硫電池的發展現狀.2 第二節 重點企業.4 第三節 代表技術.5 第二章 全球專利布局.9 第一節 專利數量及地域分布概況.9 2.1.1 全球專利公開量之受理國家、地區或組織分布.9 2.1.2 全球專利公開量之申請人國家分布.10 第二節 專利時間分布概況.12 第三節 專利技術領域分

3、布概況.12 2.3.1 全球專利類型分布.12 2.3.2 全球專利技術領域分布.13 第四節 專利申請人發明人概況.15 2.4.1 全球專利申請人排名.15 2.4.2 全球專利發明（設計）人排名.16 2.4.3 發明（設計）人參與專利的技術領域分布.17 第五節 專利技術分支概況.18 2.5.1 申請人各年度專利申請量分布.18 2.5.2 發明（設計）人各年度參與專利數量分布.19 2.5.3 各國每年專利受理量分布.19 2.5.4 各國（或地區）申請人每年專利申請量分布.20 2.5.5 專利有效性分布.21 第三章 中國專利布局.22 第一節 專利數量及技術分布概況.22

4、3.1.1 中國受理的專利數量及申請人所屬國和領域分布.22 3.1.2 中國申請人的省市分布.23 3.1.3 中國申請人的專利遞交國家或組織分布.25 3.1.4 中國專利領域分布.26 3.1.5 專利類型分布.27 第二節 專利時間分布概況.28 第三節 專利法律狀態及運營情況.29 3.3.1 中國專利法律狀態及專利有效性分布.29 3.3.2 中國專利的轉讓情況.30 第四節 專利申請人發明人概況.31 3.4.1 中國專利申請人排名.31 3.4.2 中國專利申請人類型分布.32 3.4.3 中國專利發明（設計）人排名.33 第五節 專利技術分支概況.34 3.5.1 申請人各年

5、度專利申請量分布.34 3.5.2 發明（設計）人各年度參與專利數量分布.35 第四章 結論和建議.36 1 第一章第一章 行業概況行業概況 本報告選用 incopat 專利數據庫，就相關主題在全球范圍內的專利保護情況進行了專利檢索與數據分析，檢索時間截止至 2018 年 12 月 31 日。第一節第一節 相關相關概念概念 1.1.1 鋰硫電池鋰硫電池的的介紹介紹 鋰硫電池是以硫元素作為電池正極，金屬鋰作為負極的一種鋰電池。比容量高達 1675mAh/g，遠遠高于商業上廣泛應用的鈷酸鋰電池的比容量（150mAh/g）。并且硫是一種對環境友好的元素，對環境基本沒有污染，因此鋰硫電池是一種非常有前

6、景的鋰電池。1.1.2 鋰硫電池鋰硫電池的的特點特點 鋰硫電池在工作期間在鋰金屬表面上形成了均勻和密實的 LiF 保護層而穩定鋰金屬。鋰硫電池防止了鋰的樹枝狀晶體的形成并抑制了電解溶液的分解，從而提供了優異的充放電效率。另外，鋰硫電池阻止了多硫化物和鋰金屬表面的反應，從而提高了電池的壽命。1.1.3 鋰硫電池鋰硫電池的的優缺點優缺點 鋰硫電池除了能量密度高以外，還具有一些其他的優點，2 一方面，由于鋰硫電池主要采用硫和鋰作為生產原材料，其生產成本相對較低；另一方面，鋰硫電池在使用后低毒，并且回收利用的能耗較小。鋰硫電池最大的劣勢在于其循環利用次數比較低。因為硫化聚合物穩定性較差，所以當前鋰硫電

7、池的循環利用次數要遠遠低于普通的磷酸鐵鋰電池，這就極大的增加了鋰硫電池的使用成本。1.1.4 鋰硫電池面臨鋰硫電池面臨的的技術問題技術問題（1）無論是“荷電態”的單質硫還是“放電態”的硫化鋰，都是絕緣體，對傳遞電荷造成很大的困擾；（2）硫化鋰可逆性差，很容易失去電化學活性；（3）反應過程中，正負極材料的體積變化巨大，反應中負極鋰被消耗而使體積縮減，同時正極將膨脹，巨大的體積變化會破壞電極結構；（4）中間產物多硫化物易溶解在電解質中，并向負極遷移，造成活性物質損失和較大的能量損耗；（5）鋰硫電池在充放電過程中生成多種中間產物，且多種化學反應伴隨電化學反應同時發生，過程極其復雜，反應機理仍不明確。

8、1.1.5 鋰硫電池的發展現狀鋰硫電池的發展現狀 近年來，國內外高校、科研院所、電池類實驗室/公司等 3 都在積極開展鋰硫電池的研發工作。在國外，SionPower 公司研發的鋰硫電池主要涉及 4 個應用領域，分別是無人機和地面車輛、軍用便攜式電源和電動車。該公司在 2010 年將鋰硫電池應用于大型無人機，打破了三項無人機飛行世界記錄：飛行高度 2 萬米以上、連續飛行時間 14 天、工作溫度最低-75。2009 年，SionPower 公司獲得美國能源部 80 萬美元的資金資助，以開發一種鋰硫電池用的新型電解質。2010 年又獲得 APPA-E500 萬美元資助以開發電動車用鋰硫電池。2011

9、年，德國 BASF 公司以 5000 萬美元收購了 SionPower 公司股權。2014 年，空中客車公司(AIRBUS)的“西風 7”無人機依靠鋰硫電池實現了不間斷飛行 11 天的記錄，而目前鋰離子電池是無法實現讓無人機在高空低溫環境下長時間滯空。因此，鋰硫電池未來會首先應用于無人機領域，尤其是對未來超長航時無人機的發展會起到極大的促進作用。目前英國 Oxis 公司正與牛津大學、劍橋大學和俄羅斯科學院合作開發聚合物鋰硫電池，主要應用于航空和電動車市場，現已與部分歐洲合作商簽訂電動車用鋰硫電池的采購合同。在國內，中國科學院大連化學物理研究所在鋰硫二次電池技術研發中取得新進展，所研制的能量型鋰

10、硫電池的比能 4 量經第三方按照國軍標（GJB）要求的安全測試，從之前的520Wh/kg、570Wh/kg 到 609Wh/kg，刷新了二次電池比能量在同領域的領先位置。此次新研制的能量型鋰硫電池，還展示出了優異的環境適應性：在-20的環境中，放電比能量達到 400Wh/kg；在-60的極寒環境中仍可工作，表現出了顯著優于鋰離子電池的低溫性能。此外，新研制的功率型鋰硫二次電池的持續放電倍率大于 4C，脈沖可達 10C。目前由中國科學院大連化學物理研究所研制開發的鋰硫電池組已完成了與太陽能無人機的全系統地面聯試，取得良好效果，通過了用戶驗收。第二節第二節 重點企業重點企業 基于谷歌行業市場調查分

11、析報告及相關產品的知名生產廠家名單：該領域具有代表性的國外企業除發展現狀中提到的SionPower 公司和 Oxis 公司外，還有韓國的三星 SDI 株式會社（SAMSUNG SDI CO LTD）（簡稱三星 SDI）和 LG 化學株式會社（LG CHEM LTD）（簡稱 LG 化學）。三星集團是韓國最大的跨國企業集團，同時也是上市企業全球 500 強，三星集團包括眾多的國際下屬企業，三星 SDI即為三星集團旗下的子公司之一。LG 化學隸屬于韓國三大集團之一 LG 集團，是其最重要的支柱產業之一。自 1947 年成立以來在半個世紀的時間里，5 LG 化學通過不斷的革新和研究開發活動，成長為領導

12、韓國化學工業的韓國最大的綜合化學公司。LG 化學以石油化學、信息電子材料、二次電池等三個事業為中心，通過國內外數十個生產法人、研究所和營銷組織，大力開展國際化經營活動。2018 年 7 月 18 日，LG 化學宣布，計劃于 2023 年前投資 20 億美元，在華建造第二座電動汽車電池工廠。該領域具有代表性的中國企業是廣東燭光新能源科技有限公司和深圳市佩成科技有限責任公司。廣東燭光新能源科技有限公司是國內領先的研發、銷售、網上銷售新能源設備、通用機械設備、新能源材料的企業。深圳市佩成科技有限責任公司是一家有著新能源鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鋰電池儲能系統等產品的研究、開發、制造、銷售為一體的綜合性科

13、技型公司。目前公司主要開展以電動車環保動力電池制造為主，集鋰離子電池、風能太陽能儲能電池的研發、生產、銷售，以及電池回收、循環利用等業務。第三節第三節 代表技術代表技術 鋰硫電池領域的主要集中在以下幾個代表技術：1、新型正極材料 該技術主要解決硫易溶解到電解質溶液中形成硫化物的技術問題，通過尋找可高效固定硫陰極的材料，提高極片上活性物質導電性的同時，抑制多硫化物穿過隔膜向負極側 6 擴散，延長電池循環壽命，并提高電池的循環穩定性。例如，中國科學院大連化學物理研究所公開了一種用于鋰硫電池正極的碳硫復合物及其制備和應用，所述復合物包括碳材料和單質硫，其中碳材料具有梯度有序三級孔結構，三級孔道的孔徑

14、分布區間為小于 2nm 的微孔作為一級孔、310nm 左右的小介孔作為二級孔及 1030nm 的大介孔作為三級孔，二級孔位于三級孔的孔壁上，一級孔位于二級孔的孔壁；單質硫充填于碳材料的孔道內，單質硫占復合物總量的 1080wt。該碳硫復合物用于鋰硫二次電池中，表現出較高的硫利用率和良好的循環穩定性，并且具有制備過程簡單，可重復性好、成本低、微觀可控的優點。2、新型負極材料 該技術主要包括對鋰電極導電保護隔膜的開發以及對鋰金屬負極成膜電解液的開發，在避免鋰片與電解液直接接觸的同時，分散電流，減小電流密度，抑制鋰枝晶生長，促進電化學反應動力學，提升相應鋰硫電池的充放電效率和容量保持率，延長電池循環

15、壽命。例如，寧波良能新材料有限公司公開了一種鋰硫電池負極材料及其制備方法，其中負極材料以質量份數計，由以下原料組合物組成：5-10 份穩態鋰粉、3-7 份碳材料、1 份粘結劑和溶劑。其特別選用了穩態鋰粉以及炭納米球、碳納米管和介孔碳按照質量比為 5:2：1 混合而成的混合物作為負極中 7 的碳材料制備負極混合漿料，使得該鋰硫電池負極材料具有更優異的性能，該制備方法制得的電池表現出較小的阻抗，能有效減弱連續充放電過程中的穿梭效應和枝晶生長，比常規金屬鋰箔表現出更好的循環性能和倍率性能。3、電解液 該技術主要涉及對電解液配方的開發，以尋求更高的循環穩定性和庫倫效率，或有效抑制多硫化鋰的產生，避免發

16、生穿梭效應，或為電解液易燃問題提供解決方案。例如，三星 SDI 株式會社公開了一種鋰硫電池，包括：陰極，其包含硫或硫化合物作為活性物質；陽極；隔板，其介于陰極與陽極之間；及有機電解液，其包含鋰鹽，具有式(CH2)3R1R2 的二烷氧基丙烷及有機溶劑。包含二烷氧基丙烷的有機電解液與陽極鋰的反應活性低，并且提高鋰離子的傳導性以及鋰硫電池的放電容量和循環特性。再例如，江蘇華東鋰電技術研究院有限公司和清華大學公開了利用制備的有機磷腈化合物作為鋰硫電池電解液中的共溶劑，在室溫下可逆充放電，由于有機磷腈化合物中 P-N鍵之間存在著 d-p六元環共軛穩定作用，化學穩定性較高；同時氟原子的存在，增強了化合物與

17、鋰離子結合作用，不影響電池充放電的可逆性。該有機磷腈化合物中 N、P 元素含量高，改性后的磷腈化合物中含有多個氟元素，作為溶劑組分，可以得到阻燃性較強的電解液；隨著共溶劑在鋰硫 8 電池電解液中含量的增加，碳酸酯類有機溶劑的比例相應降低，由于碳酸酯類有機溶劑具有易揮發性，在電池循環過程中受熱發出的碳酸酯類有機溶劑的氣體易燃易爆，是影響電池安全性的重要因素，而本發明實施例通過在溶劑中降低碳酸酯類有機溶劑的比例，在不影響電化學性能的基礎上，可以有效降低易燃氣體的釋放，從而有效解決了電解液易燃問題。9 第二章第二章 全球專利全球專利布局布局 第一節第一節 專利數量及專利數量及地域地域分布概況分布概況

18、 2.1.1 全球專利公開量之受理國家全球專利公開量之受理國家、地區或組織、地區或組織分布分布 對于鋰硫電池領域，迄今為止全球已公開的專利文獻總量為 4996 件，受理國家（或組織）分布如下：從受理國家或組織來看，受理量排名前 4 位的為：中國、日本、韓國、美國。世界知識產權組織和歐洲專利局的受理量緊隨其后，德國的總受理量相對較少，加拿大、印度、英國等其他國家或組織的受理量則較低。10 如上圖所示，關于鋰硫電池技術的全球專利申請中，受理量排名靠前的國家、地區或組織分別是：中國（2021 件）、日本（715 件）、韓國（590 件）、美國（587 件）、世界知識產權組織（388 件）、歐洲專利局

19、(EPO)（249 件）、德國（120件）、中國臺灣（74 件）、加拿大（59 件）、印度（29 件）、英國（27 件）。中國的受理量居世界首位，與排名第 2 位的日本相差約1300 余件。2.1.2 全球專利公開量之申請人國家分布全球專利公開量之申請人國家分布 申請人國別 專利數量 中國 1835 日本 878 韓國 835 11 美國 755 德國 338 英國 163 法國 74 比利時 58 加拿大 35 關于鋰硫電池技術的全球專利申請中，專利公開量排名靠前的申請人如上表所示。由此可見，所屬國為中國的申請人所持有的專利（或專利申請）數量最多。然而，通過與 2.1.1 全球專利公開量之受

20、理國家分布數據進行對比后可以粗略的看出：（1）受理國為韓國的專利申請的數量為 590 件，而韓國申請人所持有的專利（或專利申請）數量為 835 件，由此說明，韓國申請人除在韓國申請相關技術的專利外，還向其他國家和組織進行了數量相當的專利申請，以針對性地獲得他國的專利權保護。相應的也可以看出，日本、美國、德國和英國的申請人也十分重視海外專利的布局。（2）受理國為中國的專利申請的數量為 2021 件，而中國申請人所持有的專利（或專利申請）僅為 1835 件?？紤]到中國申請人所持有的專利（或專利申請）還有可能包括向 12 他國遞交的專利申請或在他國獲得授權的專利，因此，中國受理的專利申請中，含有不少

21、外國申請人的專利申請。第二節第二節 專利專利時間分布概況時間分布概況 從時間分布上來看，關于鋰硫電池技術領域，從 2011年開始，專利申請數量呈現出明顯的增量趨勢，并保持著年均申請量達 300 件以上的水平。鑒于近兩年內的部分專利尚未公開，截至目前 2017 年的總受理量為 601 件，全部公開后該數據將繼續增加；2018年已公開的專利數量為 319 件，加上后續的公開數量，2018年的總公開量還將繼續上升。第三節第三節 專利專利技術領域分布概況技術領域分布概況 2.3.1 全球專利類型分布全球專利類型分布 關于鋰硫電池技術的全球專利申請中，發明占比較多，13 約為總量的 98.4%，實用新型

22、約占 1.6%。2.3.2 全球專利全球專利技術技術領域分布領域分布 從 IPC 分類號分布來看，如上圖所示，鋰硫電池領域的專利（或專利申請）主要集中在 H01M（用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置）技術，相關專利數量達到了 4795件。上表中的 IPC 分類號含義如下表：H01M 用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置，例如電池組 C01B 非金屬元素；其化合物 B82Y 納米結構的特定用途或應用；納米結構的測量或分析；納米結構的制造或處理 C01G 含有不包含在 C01D 或 C01F 小類中之金屬的化合物 H01B 電纜；導體；絕緣體；導電、絕緣或介電材料的選擇 H02J 供電或配電的電

23、路裝置或系統；電能存儲系統 H01G 電容器；電解型的電容器、整流器、檢波器、開關器件、光敏器件或熱敏器件 14 C07C 無環或碳環化合物 C08G 用碳-碳不飽和鍵以外的反應得到的高分子化合物 C08L 高分子化合物的組合物 C08F 僅用碳-碳不飽和鍵反應得到的高分子化合物 1999-2018 各年的專利（或專利申請）中，關于鋰硫電池的多數專利（或專利申請）仍然以對 H01M（用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置）技術的改進為主，排名第二、第三的 C01B（非金屬元素；其化合物）技術和 B82Y（納米結構的特定用途或應用；納米結構的測量或分析；納米結構的制造或處理）技術也在與鋰硫電池相關

24、的專利（或專利申請）中占有較為重要的位置。15 由于同一件專利（或專利申請）可以同時包含多個 IPC分類號，因此上圖只是一個直觀上的專利技術分布的體現，并不是專利申請的實際受理量。從上圖所示可以看出，各國專利申請中，還是以 H01M（用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置）技術為主，C01B（非金屬元素；其化合物）技術則位列第二。第四節第四節 專利申請人發明人概況專利申請人發明人概況 2.4.1 全球專利申請人排名全球專利申請人排名 申請人 專利數量 SAMSUNG SDI CO LTD 186 LG CHEM LTD 154 ROBERT BOSCH GMBH 118 中國科學院大連化學物理研

25、究所 72 HYUNDAI MOTOR COMPANY 70 16 OXIS ENERGY LIMITED 63 中南大學 63 SION POWER CORPORATION 62 BASF SE 52 浙江大學 40 關于鋰硫電池技術的全球專利申請中，申請量排名前 10的申請人如上表所示。第 1 名 SAMSUNG SDI CO LTD（三星 SDI 株式會社）的相關專利公開量為 186 件，約占全球相關專利公開總量的3.7%；第 2 名 LG 化學株式會社（韓國）的相關專利公開量為 154 件，約占全球相關專利公開總量的 3.1%；第 3 名ROBERT BOSCH GMBH（羅伯特博世有

26、限公司）的相關專利公開量為 118 件，約占全球相關專利公開總量的 2.4%。中國申請人中國科學院大連化學物理研究所和中南大學的相關專利公開量分別為 72 件和 63 件，先后排名于第 4位和第 5 位。2.4.2 全球專利發明（設計）人排名全球專利發明（設計）人排名 17 關于鋰硫電池技術的全球專利申請中，參與專利數量排名前 10 的發明（設計）人如上圖所示。其中，排名第 1 的發明人 YANG,DOO KYUNG 來自 LG化學株式會社（韓國），其主要研發方向包括但不限于鋰硫電池中的電解液、分離器、負極上的碳硫復合物等。2.4.3 發明（設計）人參與專利發明（設計）人參與專利的的技術領域分

27、布技術領域分布 上圖是參與專利（或專利申請）較多的發明人及其所參與專利的技術領域分布，幾乎全部發明人參與的專利均集中 18 在 H01M 技術領域。YANG,DOO KYUNG 的研發方向還包括 C01B（非金屬元素；其化合物）領域和 C08G（用碳-碳不飽和鍵以外的反應得到的高分子化合物）領域。第五節第五節 專利技術分支概況專利技術分支概況 2.5.1 申請人申請人各年度專利申請量各年度專利申請量分布分布 排名第 1 的申請人（SAMSUNG SDI CO LTD）進行專利申請的時間主要集中在 2000 年到 2004 年，并以 2003 年的申請量最大，2005 年之后出現明顯縮量，但仍可

28、見少量申請數據。排名第 2 的申請人（LG CHEM LTD）進行專利申請的時間主要集中在 2014 年之后，成為近年來在該領域實現較大突破的申請人。待 2018 年的專利申請逐漸被公開，其申請量或可超越排名第 1 的申請人。19 2.5.2 發明（設計）人各年度參與專利數量分布發明（設計）人各年度參與專利數量分布 從近 10 年來發明人參與的專利數量分布來說，YANG,DOO KYUNG、鐘玲瓏、張永光和 KWON,KI YOUNG 均在2016 年之后維持著較高的技術創新水平，而張華民、王美日、張洪章等發明人，則暫未檢索 2016 年之后的相關數據。2.5.3 各國各國每每年專利受理量分布

29、年專利受理量分布 從受理國家和組織來說，從 2000 年到 2002 年，韓國每 20 年受理的相關專利申請數量相對于全球受理的相關專利申請數量占有絕對優勢，這與申請人 SAMSUNG SDI CO LTD在該時間段內進行的大量專利申請緊密相關。在 2004 年到2008 年，各個國家和組織受理的專利申請數量均出現低迷，說明鋰硫電池在 2004 年進入了技術突破的瓶頸階段，這一近乎停滯的狀態直到2010年才開始出現轉變和改善。自2011年起，受理量排名前 10 的國家和組織均呈現受理量穩步增長的趨勢，并以中國的增勢最為明顯。2.5.4 各國各國（或地區）（或地區）申請人每年專利申請量分布申請人

30、每年專利申請量分布 從申請人所屬國家或地區來說，從 1999 年到 2018 年，排名前 10 的申請人所屬國家分別為中國、日本、韓國、美國、德國、英國、法國、比利時、加拿大和中國臺灣。其中，日本、韓國和美國申請人對鋰硫電池相關技術的研發和專利保護啟動較早，在 1999-2000 年即可見到相關數據顯示，且 21 在 2001 年到 2004 年中，韓國申請人的申請量占據絕對優勢，而在 2005 年到 2008 年中，日本申請人的申請量占有較大比重。中國申請人則自 2009 年起，逐步提高了針對鋰硫電池的研發水平和專利申請量。并在近 10 年中維持著較快增速，于 2016 年達到當年全球專利申

31、請總量的 1/2。2.5.5 專利有效性分布專利有效性分布 截至目前，全球專利（或專利申請）的有效性分布如下：審中 26.32%、有效 23.71%、失效 17.97%、PCT-有效期滿06.56%、PCT-有效期內 01.98%、部分專利失效 01.14%、授權后失效 00.24%。22 第三章第三章 中國專利布局中國專利布局 第一節第一節 專利數量及技術分布概況專利數量及技術分布概況 3.1.1 中國受理的專利數量及中國受理的專利數量及申請人所屬國申請人所屬國和領域分布和領域分布 鋰硫電池相關技術在中國的專利（或專利申請）總量為2021 件，申請人以中國申請人為主，中國申請人所持有的專利（

32、或專利申請）數量為 1720 件。國外申請人的申請量排名靠前的分別是韓國、日本、美國、德國和英國。韓國申請人包括：三星 SDI 株式會社、現代自動車株式會社、LG 化學株式會社等。日本申請人包括：出光興產株式會社、獨立行政法人產 23 業技術綜合研究所、日本電氣株式會社、株式會社愛發科、豐田自動車株式會社等。美國申請人包括：賽昂能源有限公司、通用汽車環球科技運作有限責任公司等。德國申請人包括：羅伯特博世有限公司、巴斯夫歐洲公司等。英國請人包括：奧克斯能源有限公司等。結合申請時間來看，在 2009 年以前，中國所受理的專利申請中，來自中國申請人的專利申請占比較低，申請人主要來自韓國和美國。3.1

33、.2 中國中國申請人的申請人的省市分布省市分布 24 在中國申請人持有的 1720 件中國專利（或專利申請）中，各省市專利數量分布整體如上圖所示，可以很直觀地看到，廣東、北京、江蘇、浙江等省市的專利申請數量相對較多。申請人省市 專利數量 廣東 266 北京 199 江蘇 160 浙江 137 湖南 125 遼寧 116 25 申請人省市 專利數量 上海 116 天津 102 山東 76 湖北 65 陜西 56 安徽 55 其中，排名前 12 位的省市/地區相關專利申請數據見上表，以廣東省申請人所持有的專利（或專利申請）最多，達到 266 件。3.1.3 中國申請人中國申請人的的專利遞交國家專利

34、遞交國家或組織或組織分布分布 專利公開國別 專利數量 中國 1720 世界知識產權組織 68 美國 26 歐洲專利局(EPO)7 日本 5 韓國 5 中國香港 2 中國臺灣 2 印度 1 26 關于中國申請人的專利遞交國家分布，從上表可以看出，中國申請人進行中國專利申請的數量遠高于向其他受理國家或組織遞交的專利申請數量。而中國申請人向中國以外的受理國家或組織遞交的專利申請，受理方則主要集中在世界知識產權組織和美國。而向歐洲專利局、日本、韓國等遞交的專利申請數量不足兩位數。3.1.4 中國專利領域分布中國專利領域分布 從專利的 IPC 分類號分布來看，相關領域的專利申請主要集中在 H01M（用于

35、直接轉變化學能為電能的方法或裝置）技術領域，相關專利申請數量達到 1896 件，在專利總申請量中的占比達 93.8%；不同于全球相關專利的技術領域分布，27 中國相關專利中排名第 2 的技術領域為 B82Y（納米結構的特定用途或應用；納米結構的測量或分析；納米結構的制造或處理）技術。在 1999 年到 2018 年于中國進行的關于鋰硫電池的專利申請中，雖然各技術領域的專利申請數量總趨勢均為上升狀態，但仍可以看出，涉及 B82Y（納米結構的特定用途或應用；納米結構的測量或分析；納米結構的制造或處理）這一領域的專利申請量在專利申請總量中所占的比例正在逐漸增大。說明在近 10 年中申請人對鋰硫電池中

36、納米結構的關注程度和研發重視程度正在逐漸提高。3.1.5 專利類型分布專利類型分布 28 與全球范圍內鋰硫電池技術相關的專利類型分布一致，中國受理的專利申請中，也以發明類型的專利申請占絕大多數，約為 96.81%。第二節第二節 專利專利時間分布概況時間分布概況 關于鋰硫電池技術在中國的相關專利申請量，從時間分布上來看，從 1999 年的件到 2017 年的 407 件，專利申請 29 量整體呈上升趨勢；尤其是自 2010 年以來，每年的專利申請量都保持著至少 30%的增速。第三節第三節 專利法律狀態及運營情況專利法律狀態及運營情況 3.3.1 中國專利法律狀態及專利有效性分布中國專利法律狀態及

37、專利有效性分布 從專利法律狀態來看，已授權（并維持有效）的專利為608 件，占比 30.08%；實質審查中的專利為 995 件，占比47.25%；專利權終止的專利為 85 件，占比 4.21%；撤回專利148 件，占比 7.32%；公開狀態的專利為 127 件，占比 6.28%；駁回專利 91 件，占比 4.5%；已放棄專利 7 件，占比 0.35%。30 從專利有效性來看，分布如下：有效專利 608 件，占比30.08%；審查中專利申請 1082 件，占比 53.54%；失效專利331 件，占比 16.38%；審查中專利申請占比相對較多。3.3.2 中國專利中國專利的轉讓情況的轉讓情況 從時

38、間上來看，中國專利的轉讓自 2012 年開始出現，并在近 5 年內達到年均 510 件。其中，轉讓專利數量較多的轉讓人包括：寧波良能新材料有限公司、中國東方電氣集團有限公司、中國科學院大連化學物理研究所、巴斯夫歐洲公司、鐘玲瓏、默克專利股份有限公司等。主要受讓人包括：東方電氣股份有限公司、中科派思儲能技術有限公司、巴斯夫歐洲公司、深圳市佩成科技有限責 31 任公司、錫安能量公司等。其中，寧波良能新材料有限公司的轉讓對象（受讓人）分別有深圳市技領科技有限公司、湖南高瑞電源材料有限公司、馳特（佛山）新能源科技有限公司、中能國盛動力電池技術（北京）股份公司等。中國科學院大連化學物理研究所的轉讓對象（

39、受讓人）為中科派思儲能技術有限公司。巴斯夫歐洲公司則將其與錫安能量公司共同享有的專利權轉讓給錫安能量公司。第四節第四節 專利申請人發明人概況專利申請人發明人概況 3.4.1 中國專利申請人排名中國專利申請人排名 關于鋰硫電池技術在中國的專利申請，申請量排名前 11的申請人如上圖所示，其中，外國申請人入榜兩名，分別為韓國申請人三星 SDI 株式會社（排名第 4）和德國申請人羅伯特博世有限公司（排名第 8）。32 3.4.2 中國專利申請人類型分布中國專利申請人類型分布 鋰硫電池相關的中國專利申請中，申請人以大專院校占比最大，申請量達到了 891 件，約占總申請量的 42.05%，其次為企業，申請

40、量達到 782 件，約占總申請量的 36.9%，再次為科研單位，申請量為 310 件，約占總申請量的 14.63%，個人、機關團體類型的申請人的專利申請量較少。由此可見，鋰硫電池技術的專利申請人主要為大專院校、企業和科研單位。當排除外國申請人后，申請人類型分布如下圖所示。33 對比前后數據不難看出，中國鋰硫電池技術相關專利的外國專利申請人主要為企業，而中國申請人中，大專院校和科研單位所參與的相關專利（或專利申請數量）總占比較大。3.4.3 中國專利發明（設計）人排名中國專利發明（設計）人排名 從發明人來看，參與專利數量排名前 11 的發明人分別 34 是：張華民、王美日、張洪章、張永光、鐘玲瓏

41、、曲超、李劼、賴延清、張治安、張益寧、張益寧、王倩。排名第 1 的張華民參與的專利為 59 件，所涉及的專利（或專利申請）的專利權人（或申請人）均為中國科學院大連化學物理研究所。第五節第五節 專利技術分支概況專利技術分支概況 3.5.1 申請人各年度專利申請量分布申請人各年度專利申請量分布 對于申請量排名前 10 的申請人來說，三星 SDI 株式會社在中國申請相關專利的時間較早，在 2001 年到 2007 年間完成了相關專利的布局。而目前在中國專利申請總量第 1 的申請人中國科學院大連化學物理研究所自 2011 年開始，才進行了相關專利的申請工作。中南大學和浙江大學分別自2011 年和 20

42、13 年開始開展對鋰硫電池技術的創新性研究，35 并一直保持著不俗的成績。3.5.2 發明（設計）人各年度參與專利數量分布發明（設計）人各年度參與專利數量分布 對于 2009 年到 2018 年之間發明人各年度參與專利數量的分布情況可以看出，排名前 10 的發明人大多自 2011 年開始參與相關專利的申請工作。發明人鐘玲瓏和張永光則在2016 年和 2017 年開始大量參與相關專利的申請工作。36 第四章第四章 結論和建議結論和建議 1、結合鋰硫電池技術在全球的專利分布可以看出，相對其他國家，中國、日本、韓國和美國對鋰硫電池的技術研發更為重視。韓國對相關技術的研究開發啟動較早，在專利布局上占有

43、了一定的優勢。中國對相關技術的研究則滯后了將近 10 年，但隨著近幾年對清潔能源研發投入的增加，以及對鋰電池容量需求的擴大，我國對鋰硫電池技術的研發創新力度越來越強，已在專利（或專利申請）數量上實現了反超。然而，結合中國申請人遞交專利的國家或組織分布可以看出，中國申請人進行海外專利布局的意識較為薄弱。從能源格局演變看，新型的清潔能源取代傳統能源是大勢所趨，能源發展軌跡和規律是從高碳走向低碳，從低效走向高效，從不清潔走向清潔。因此，新型清潔能源的全球化指日可待，目前動力電池產品的能量密度和成本仍然難以滿足新能源汽車推廣普及的需求，可見鋰硫電池具有極其廣闊的前景。建議我國申請人能夠提高專利布局意識

44、，結合合理的專利申請時機，利用核心專利和外圍專利進行有效的海外專利布局，以求在新型清潔能源全球化到來之前，占領主要市場。2、結合申請人各年度專利申請量分布可以看出，某些專利權人進行相關專利布局的時間較早。在實施相關技術時，37 務必做好侵權預警分析，避免落入他人專利權的保護范圍。對于已經被他人獲得專利保護的技術，在確定研發方向時應主動進行規避，避免產品上市后進入被動局面。與此同時，還可以探索新的、局部的改進點進行保護，實現外圍專利的積累。從韓國三星 SDI 在中國的專利申請時間可以看出，其主要核心專利的申請日集中在 2001 年到 2004 年。以發明專利為例，其專利保護期限為 20 年，即在

45、 2021 年到 2024 年韓國三星 SDI 相關專利的保護期限將陸續到期。因此，相關企業可針對即將到期的專利技術進行梳理，篩選仍存在繼續深入研發前景的相關技術并尋找優化方案，早日進行專利布局。3、結合專利類型分布可以看出，無論是全球范圍還是中國，與鋰硫電池技術相關的專利類型均以發明類型占絕大多數。而鋰硫電池的應用領域廣泛，其配套裝置將在實際應用中發揮不可或缺的作用。因此，對于不具有研發鋰硫電池條件的企業，可考慮從其配套裝置入手，并進行合理有效的專利布局。以尋求新型鋰硫電池投入生產和應用后的合作機會。4、結合中國專利申請人類型分布可以看出，中國申請人以大專院校參與并持有的專利（或專利申請）數

46、量最多。而同為相關專利大國的日本和韓國，持有相關技術專利（或專利申請）的專利權人（或專利申請人）主要為電器公司（如 38 松下電器、三星 SDI）、化工企業（如 LG 化學）和汽車公司（如現代汽車、豐田汽車）。由此可見，我國大專院校類型的申請人側重研究，市場應用和產品轉化方面較弱。我國企業對相關技術的研發投入相對較低，鋰電池行業內的國內領頭企業的研究重心還尚未從傳統的鋰電池向鋰硫電池方向進行轉變，導致其在鋰硫電池的市場占領方面競爭力不足。建議有條件的企業加大對相關技術的研發力度和資金投入，也可以與持有重要技術專利權的大專院校、科研單位合作，通過對專利權的許可或轉讓實現互利共贏。在人才引進方面，也可對擁有更多研發成果的大專院校及發明人給予更多的關注。