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半导体

磷酸铁锂电池专利争夺激烈 国内企业应加快布局

SSIPEX-Agilent汽车电子测试
联合实验室唐立王萍萍
中科院上海信息技术与微系统研究所方娜

目前,全球各大汽车企业在新能源技术领域展开了一场激烈竞赛。在这场角逐中,对于磷酸铁锂(LiFePO4)电池的专利争夺达到白热化程度。例如,得克萨斯州大学和其商业授权的加拿大魁北克水力公司指控美国电池制造商高博能源公司侵权的诉讼案,目前已经陷入僵局,而美国通用汽车将于2010年推向市场的纯电动轿车Volt,采用的就是高博公司开发的磷酸铁锂电池。如果高博败诉,通用Volt也将陷入侵权纠纷。磷酸铁锂电池的诸多专利诉讼也给中国汽车产业的发展带来了诸多不确定性。有鉴于此,本文对磷酸铁锂电池的中国专利申请进行剖析,供业界研究参考。

一、专利分析情况

经在国家知识产权局授予SSIPEX的专利数据全文库中检索,当前公开的关于磷酸铁锂电池专利申请数量共计203件。
其中,图1为专利申请的趋势分析,从2003年开始,中国才开始有关于磷酸铁锂电池方面的专利申请,而世界第一件磷酸铁锂电池专利申请开始于1997年,由此可知,中国涉足磷酸铁锂电池技术起步相对较晚。但由图1可知,专利申请呈快速递增态势,(2008年的申请量下降主要是由于该年申请的部分专利还处于非公开状态)。专利申请速度加快、专利数量总体不多,这是目前中国磷酸铁锂电池布局的基本特点。
图2为专利申请人前10名排行示意图。比亚迪股份有限公司以22件专利申请居首,排在第10名的申请人中科院上海微系统所只有3件,甚至有自然人申请人排入前10名之中。在磷酸铁锂电池技术领域,国内的专利申请人比较分散,大多只有1到3件专利,长期专业生产电池的比亚迪股份有限公司也并非该领域的专利大户。需关注的是,掌握核心技术的几个国外企业并没有出现在前10名排行中。中国磷酸铁锂电池技术领域的国外申请人只有日本的三洋电机株式会社(2件已授权)、株式会社杰士汤浅(1件已授权)。
为反映当前中国磷酸铁锂电池专利的技术构成,本文以IPC分类进行排行分析。图3为IPC按大组分类的前10名排行示意图,排在前3位的IPC分类号分别为C01B25(磷、其化合物)、H01M4(电池组的电极)、H01M10(二次电池及其制造),90%%的磷酸铁锂电池专利申请属于这3个分类。因此,国内的专利技术构成主要集中于磷酸铁锂材料、材料制备方法、电池结构方面,涉及电池组合控制方面的专利申请相对较少,只有H02J7(用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置)分类中涉及3件专利。由此可见,我国涉足磷酸铁锂电池的具体应用的技术方面的专利申请相对较少。

二、启示与建议

技术发展历程昭示,任何一项重大技术的产生及广泛应用的过程,必将伴随着数量庞大的专利族产生。随着知识产权在新技术商业应用中重要性的凸显,各大公司在重大技术领域的知识产权领地上针锋相对,以便在激烈的商业竞争中掌握先机。在磷酸铁锂电池技术领域,我国起步较晚,没有掌握其基本核心专利,本文针对此现状有以下建议:
1.加快国内磷酸铁锂专利申请
磷酸铁锂电池技术研究时间并不长,在导电率、能量密度、功率密度、振实密度、材料稳定性等方面具有很大的提升空间。因此,我国企业应加大研发投入,加快国内专利申请,具备了一定技术优势的企业可以全面布局,并将重要技术点在国外申请专利。即使将来被国外掌握核心专利的大公司控诉侵权时,拥有众多专利的国内企业可以通过相互许可谈判、反诉讼等方式为自己赢得主动权。进一步,拥有的核心专利也可在将来可能组建的磷酸铁锂电池的专利池中占据一席之地。
2.围绕国外企业的核心专利进行布局
由图2可知,国外企业在2008年之前并未在中国进行专利布局(日本两家除外)。我国是电池制造大国,随着磷酸铁锂电池技术的发展,我国未来很有可能成为磷酸铁锂电池的制造大国。当国外掌握核心技术的几个公司意识到其在中国专利布局的缺陷后,必然会加大在中国的专利申请力度。根据专利审查的新颖性以及有关优先权的规定,在国外申请专利一定期限后(至多32个月),该国外专利申请不能在中国再进行申请。因此,如果国外公司想就其核心专利在中国进行布局,只能对原核心专利技术稍作改进,再在中国进行申请。我国企业可以抢先一步,有针对性地研究国外公司的核心专利技术,对其稍作改进(以可以通过专利创造性审查为标准)后,在中国提出专利申请。通过上述针对性布局,国内企业可减少其在中国磷酸铁锂电池市场的潜在威胁。
3.加强电池结构设计、电池组合控制方面的研究
由图3可知,国内电池厂商或者研究所申请的专利侧重于磷酸铁锂电池的磷酸铁锂材料、制备方法,在电池结构设计、电池组合控制方面稍显不足。磷酸铁锂电池的多领域应用,可能会产生新的技术难题,例如,当磷酸铁锂电池作为汽车动力电池时,在电池结构设计、电池组合控制方面会存在一些特殊的技术难题,甚至带来许多不仅限于电池(如汽车动力系统)的外围技术革新。国内企业在加大磷酸铁锂电池的研发投入的同时,也要注意相关专利申请的布局,使国内企业在磷酸铁锂电池的材料、制备方法、应用技术等方面掌握全方位的知识产权。


图1 国内专利申请件数趋势图   (件)



 图2 专利申请人前十名排行示意图  (件)


 


图3 专利IPC分类排行示意图   (件)


 


 



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