锂离子电池回收专利现况

锂离子电池回收专利现况
发布时间:2023-02-23T02:24:02.732Z  来源:《新型城镇化》2023年1期作者:陈学妍[导读] 具体电池材料的回收主要涉及正极回收、负极回收、隔膜回收、电解液回收、回收设备。
国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心天津  300000
摘要:本文通过检索锂离子电池回收领域的专利,对其分析统计和标引,得出目前锂离子电池回收领域处于快速发展的阶段,并且,通过分析整体布局方向和重点申请人以及专利运营的方向,得出正极材料回收和回收设备是目前的布局热点,为相关领域企业提供专利情报。
关键词:锂离子电池,回收,专利分析
概述
随着世界范围内的能源战略调整以及世界各国环境保护意识的提升以及新能源汽车等行业的崛起,电池回收行业具有巨大的市场前景,在 2022 世界动力电池大会上分析,未来五年,动力电池平均每年有近 30GWh 退役,预计到2026 年累计退役量超过 142.2GWh。 2022年至 2026 年,TOP10 动力电池企业累计退役量将达 90GWh1。可见,锂离子电池回收市场前景巨大。锂离子电池回收技术主要涉及电池材料的回收和电池梯次利用技术,具体电池材料的回收主要涉及正极回收、负极回收、隔膜回收、电解液回收、
回收设备。
本文主要通过检索Incopat数据库中全球锂离子电池回收的专利文献,分析电池回收领域的整体现况,对专利文献进行标引,得出目前的回收领域热点方向,为研发人员提供参考。
分析内容
一、整体趋势
目前的锂离子电池回收领域,截止2022年12月31日,检索到相关申请11028项中,中国申请量最多,占比87%,其次是日本4%、韩国2%、美国2%,其中中国的电池回收申请量主要在2005年起超过主要发达国家,并在2013年左右高速发展,最终成为申请量最多的国家(专利一般公开会延迟,所以2022年的量会出现下降,属于正常现象),目前整体处于快速发展的阶段。
二、布局方向分布
锂离子电池材料回收技术主要分为:正极回收、负极回收、隔膜回收、电解液回收、回收设备、梯次利用技术。下图显示了以上几个分支的申请趋势和占比,其中电池正极材料回收占比39%,回收设备占比39%,负极回收占比9%,电解液回收4%,隔膜回收占比较小,只有1%,梯次利用技术8%。可见,申请量主要集中在正极回收和回收设备领域。
从申请趋势上分析,申请量从2015年起,增长量最大的是回收设备领域,正极回收的总量最大,但是增长起步较早一些,在2005-2018年间申请量一直较回收设备高,2018年起,回收设备申请量超过正极回收申请量。这是由于,目前电池回收领域的自动化程度有待提高,企业为了进一步提高电池拆解材料提纯等工艺和的自动化程度,实现降低人力成本、提高安全性、环保性等目标,在材料回收工艺的基础上,对设备以及生产线的投入逐步增大,进而满足成本、安全以及环保的需求。
三、龙头企业分布
根据检索数据得到创新主体的排名前8名情况如下:广东邦普循环科技有限公司及其下属公司的申请量为167项,排名第一,中南大学合排名第二,164项,其次依次是格林美高科技有限公司(103项)、肥国轩高科动力能源有限公司(95项)、中科院过程研究所(80项)、湖南金凯循环科技有限公司(72项)、国家电网(72项)、昆明理工大学(66项)。广东邦普循环科技有限公司、中南大学、格林美高
科技有限公司是本领域中实力较强的创新主体,重点关注其布局的方向。
广东邦普循环科技有限公司(简称“邦普循环”)创立于2005年,是国内领先的废旧电池循环利用企业,作为宁德时代新能源科技股份有限公司的控股子公司,其对外发布电池产品核心金属材料总回收率达到99.3%以上。其中锂离子正极材料回收占比40%,回收设备占比30%,负极材料回收占15%,隔膜回收和电解液回收占比较小,分别为2%和1%,梯次利用占比4%。格林美股份有限公司(简称"格林美"或"G
EM")是世界硬质合金材料产业链与新能源材料产业链的头部企业,其主营业务之一是电池回收。锂离子电池回收专利申请中,回收设备占比57%,正极材料回收的占比31%,负极材料回收占比7%,隔膜材料和电解液回收占比较小,分别为2%和1%,梯次利用技术占比2%,可见,格林美在回收设备上的研发投入比较大,注重推进电池回收行业的自动化生产。中南大学的专利申请主要集中在电池的材料回收上,设备仅占3%,其中正极材料回收占比68%,负极材料回收占比18%,隔膜材料占比4%,电解液回收占比6%,梯次利用占比1%。从上述数据来看,中南大学对于锂电池的回收技术比较全面,其不仅关于电池的正负极材料回收,对于难以回收的电解液和隔膜材料也投入了一定的研发。中南大学的申请趋势上分析,其正极材料回收布局近两年增长较快,负极材料的回收也有一定的增长。中南大学的研发团队主要是涉及赖延清、李劼、周向阳、杨娟、唐晶晶等研发团队。结论
在锂离子电池回收领域,目前处于快速增长阶段,目前的专利布局热点是电池的正极材料回收和电池的回收设备上,其中本领域较强的公司主要有邦普循环和格林美,重点高校有中南大学。在锂离子电池回收市场蓬勃发展的大背景下,创新主体的主要研发应该投入到自动化设备和回收正极材料的方向上。
参考文献:
1“退役潮”将至动力电池回收站上风口,马艳,中国工业报/2022 年/8 月/5 日/第 004 版

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