新型回轉(zhuǎn)爐窯制造商
突破更多燒結(jié)應(yīng)用場(chǎng)景
發(fā)布時(shí)間：2019.10.30
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摘 要：隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋰離子電池正極材料三元材料即LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料的研究倍受各國政府重視，該文從全球三元材料專利的角度出發(fā)，對(duì)全球趨勢(shì)，各國以及各大申請(qǐng)人在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)情況做了詳細(xì)分析，從而對(duì)各國以及各大申請(qǐng)人的專利布局做了進(jìn)一步研究，從而對(duì)我國在該領(lǐng)域的專利布局給出參考性意見。
三元材料即L i N i 1- x- y Co x Mn y O 2 系列材料，該 材料的電化學(xué)性能優(yōu)異（1）， 20 0 1 年T. O h z u k u 和Y. M a k i m u r a 首次合成了N i ：C o ：M n = l ：l ：1 的三元復(fù)合材 料L i N i l/ 3 Co l/ 3 Mn l/ 3 O 2 ，雖 然LI N i l/ 3 Co l/ 3 Mn l/ 3 O 2 研究時(shí)間不長(zhǎng)，但
因其與L i C o O 2 具有相似結(jié)構(gòu)，具備較好的研究基礎(chǔ)（2 ），一經(jīng) 提出即被認(rèn)為是最有可能代替L i C o O 2 ，獲得各國政府大力支持，美國能 源部更是將動(dòng)力材料的研發(fā)重點(diǎn)由低成本的L i Fe P O 4 逐步轉(zhuǎn)向Li Ni l/3Col/3Mnl/3O2。
1.1 全球申請(qǐng)趨勢(shì)
圖1給出了全球三元材料專利申請(qǐng)量隨著年份變化的趨勢(shì)圖。2 012 年由于部分專利尚未公開，統(tǒng)計(jì)的數(shù)量略有下降。從圖可以看出，在專利數(shù)據(jù)庫中，三元材料的申請(qǐng)數(shù)量從1990 年開始呈現(xiàn)一個(gè)緩慢增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，1999年后開始波動(dòng)性增長(zhǎng)，這可能是由于Liu等人首次提出三元材料可以作為鋰離子電池的正極材料的觀點(diǎn)，從而引發(fā)三元材料研發(fā)的熱潮。在2 006 年、2 008 年以及2010 年分別出現(xiàn)三個(gè)高峰；2010 年和2011年的申請(qǐng)量維持高位，這表明三元材料相關(guān)專利技術(shù)仍處在一個(gè)活躍期，與全球電動(dòng)汽車的迅速興起有關(guān)，后續(xù)將會(huì)出現(xiàn)更多的專利申請(qǐng)。
1.2 國內(nèi)外公司在華的申請(qǐng)趨勢(shì)
圖2 給出了國內(nèi)三元材料專利申請(qǐng)量隨著年份變化的趨勢(shì)圖。從圖中可以看出，
圖1 全球三元材料專利申請(qǐng)趨勢(shì)
圖3 全球申請(qǐng)中日、中、韓、美四國申請(qǐng)量的趨勢(shì)分布圖
我國首個(gè)三元材料的專利申請(qǐng)出現(xiàn)于19 98 年，隨后穩(wěn)步增長(zhǎng)，在20 05年出現(xiàn)第一個(gè)申請(qǐng)高峰，在20 0 6-20 07年略有下降；20 08 年以后，專利申請(qǐng)量開始快速增長(zhǎng)，尤其是從20 0 9 年起，我國三元材料專利申請(qǐng)數(shù)量開始急劇增長(zhǎng)，其中2 010 年和2 011年的申請(qǐng)量維持高位，與全球申請(qǐng)趨勢(shì)相近，但是綜合國內(nèi)申請(qǐng)量和國外來華申請(qǐng)量的數(shù)據(jù)可以看出，我國最早的關(guān)于三元材料的申請(qǐng)均為國外來華申請(qǐng)，在1 9 98～2 000 年甚至沒有國內(nèi)申請(qǐng)，直至20 01年才開始出現(xiàn)首個(gè)國內(nèi)申請(qǐng)，隨后國內(nèi)申請(qǐng)量快速增長(zhǎng)，并在20 0 4 年首次超過了國外來華申請(qǐng)量；在2005～2010 年之間，國內(nèi)申請(qǐng)和國外來華申請(qǐng)的數(shù)量基本相當(dāng)；在2011～2012 年，由于部分專利尚未公開以及部分PCT申請(qǐng)未進(jìn)入中國國家階段的原因，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)的國外來華申請(qǐng)的數(shù)量較少。
1.1 全球技術(shù)原創(chuàng)國的年代分布
圖3給出了全球申請(qǐng)中日、中、韓、美四國申請(qǐng)量的趨勢(shì)分布圖，氣泡的大小代表申請(qǐng)量的多少。圖3 的橫坐標(biāo)代表年代，縱坐標(biāo)是全球排名前四位的申請(qǐng)國。
由圖3 中可以看出，日本 和美國均在
19 9 0 年開始了三元材料的研究，屬于最早研發(fā)的兩個(gè)國家，而日本對(duì)于三元材料的申請(qǐng)量和持續(xù)研究時(shí)間均明顯高于美國，早在1999年的時(shí)候明顯領(lǐng)先于其他各國。韓國、
中國分別在1998 年和20 01年出現(xiàn)了三元材
料的專利申請(qǐng)，韓國在2 0 0 5 年是申請(qǐng)量出現(xiàn)了明顯的發(fā)展。而中國在三元材料方面雖然起步較晚，但申請(qǐng)量卻逐年大幅遞增，發(fā)展勢(shì)頭良好，并且逐步成為年申請(qǐng)量最大的國家。這也與國內(nèi)鼓勵(lì)電動(dòng)車政策有關(guān)。
2.2 全球申請(qǐng)人
表1列出了全球排名前十位的申請(qǐng)人。其中，日本的三洋公司和韓國的L G公司處
于專利申請(qǐng)量的第一集團(tuán)，申請(qǐng)量分別為76 件和73件；日本的索尼公司以及韓國的三星公司分列第三、四位，分別為61和6 0 件；其余申請(qǐng)人的申請(qǐng)數(shù)量則與前四名的申請(qǐng)人存在較大的差距。
前10 名中的申請(qǐng)人有7名來自日本，2 名來自韓國，我國僅有比亞迪一家公司上榜， 表明日本企業(yè)在三元材料領(lǐng)域具有壟斷性優(yōu)勢(shì)，在該領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了大量的專利布局。而我國的生產(chǎn)企業(yè)在該領(lǐng)域的發(fā)展相對(duì)落后，亟需得到我國企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的重視。
圖4為全球前十大申請(qǐng)人的申請(qǐng)量隨年
份變化趨勢(shì)圖，橫坐標(biāo)為年代，縱坐標(biāo)為前十位的公司，氣泡大小代表專利申請(qǐng)量的多少。由圖3可以看出，日本的索尼公司雖然申請(qǐng)量排名僅僅為第三名，但它是最早開展鋰離子電池商業(yè)化的公司，而且也是最早對(duì)三元材料進(jìn)行戰(zhàn)略布局的企業(yè)。相比之下， 申請(qǐng)量排名第一的三洋公司在1997年才開始三元材料的布局，晚于排名第六的松下公司。其余申請(qǐng)人起步較晚，韓國的三星和LG 則分別在1998 年和2001年開始三元材料的申請(qǐng)，我國的比亞迪起步最晚，為2 002 年， 雖然在2005年和2008 年出現(xiàn)了兩次較為大量的井噴式申請(qǐng)，但是從專利整體布局來看，依然弱于其他公司。
三元材料在全球發(fā)展趨勢(shì)目前很強(qiáng)勢(shì)， 而未來依然會(huì)保持一定的告訴增長(zhǎng)。我國雖然近年來申請(qǐng)量增長(zhǎng)量較大，總量也僅落后于日本，但是由于起步較晚，實(shí)際上依然落后其他發(fā)達(dá)國家。同時(shí)我國的專利申請(qǐng)中企業(yè)申請(qǐng)所占比重較小，全球十大申請(qǐng)人中僅有比亞迪一家，并且還是在下游位置。而從企業(yè)專利布局來看，我國企業(yè)比亞迪則是最晚開始對(duì)三元材料進(jìn)行戰(zhàn)略布局的企業(yè)，目前三元材料領(lǐng)域依然被日本的企業(yè)壟斷和占據(jù)。可見，雖然表面上我國的申請(qǐng)量較大，但是和發(fā)達(dá)國家相比，依然存在不小的差距，我國在三元材料的研發(fā)道路上任重道遠(yuǎn)，還有很長(zhǎng)的路要走。鳳谷節(jié)能科技也將在粉體加熱回轉(zhuǎn)窯方面申請(qǐng)更多的專利。
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