2012.03
■湖南省竞争情报中心李维思、史敏、肖雪葵
随
着先进储能产业的迅猛发展，其相关专利申请数量也急剧增加。本文分析数据来源 于德文特创新索引专利数据库（ＤｅｒｗｅｎｔＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｓＩｎｄｅｘ，ＤＩＩ）收录的１９５９年以来全世界申请的先进储能技术领域相关专利数据，利用统计软件进行技术挖掘，从申请年、ＩＰＣ分类号、德文特手工代码（ＭＣ）等角度，深入分析国内外先进储能产业技术领域专利的产出情况、 重点技术领域和重点应用领域，以揭示世界及我国先进储能技术发展的基本情况，为我国先进储能产业把握技术创新方向，明确产业发展目标提供参考。
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国内外先进储能专利时间态势分析
1.1
世界先进储能专利时间态势分析
近50年来，世界先进储能技术领域专利申请量逐
年增长，从图1可以看出，自1959年以来，全世界先进储能技术领域专利发展的过程大致经历了3个阶段：
国内外先进储能技术专利分析
图11959～2010年世界先进储能专利逐年申请情况
（1）初期缓慢成长阶段（1959～1980年）。从上世纪60年代开始到７０年代，
先进储能技术开始形成，专利数量缓慢增长，至７０年代中期，美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池，并于１９７８年成功应用到导航卫星上。
（２）中期稳步发展阶段（１９８１～１９９７年）。从上世纪８０年代到９０年代，随着计算机、照相机等数码产品的逐渐兴起，先进储能技术得到了较大发展，进入了稳步攀升阶段。
（３）后期快速增长阶段（１９９８～２０１０年）。随着新世纪能源问题的日益突出，新能源发电、智能电网储能以及新能源汽车飞速发展，相应带动关键核心储能
部件技术的飞跃，近１０年来，先进储能技术呈快速增长趋势。燃料电池、超级电容器、全钒液流电池等新型储能产品的发明与应用，镍氢电池、锂离子电池的产业化与规模化使得先进储能技术进入黄金发展时期。 1.2我国先进储能专利时间态势分析
我国既是储能技术的主要生产消费市场，也是具备
一定技术研发实力的区域之一。从图２可看出，我国先进储能技术近５０年来的发展也经历了３个阶段：
（１）起步发展阶段（１９６９～１９８４年）。１９５８年，原电子工业部天津电源研究所最早开展了燃料电池的研究，７０年代在航天事业的推动下，中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。从图２中可见这一时期国内
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Development of Enterprise
2012.03技术研发国际交流相对较少，专利申请类型主要以本国机构申请为主，国际相关技术鲜少进入中国市场。
（２）稳步发展阶段（１９８５～１９９５年）。这一时期随着国内市场的改革开放，手机、ＩＴ产业
迅速发展，国内储能市场潜力日益在国际上凸现出来，国外企业和研究机构开始在国内注册申请专利，核心技术不再以国内研究机构申请为主。
（３）快速发展阶段（１９９６年～至今）。此阶段专利申请总数呈指数快速增长，国外企业与研究机构意识到中国已经成为国际储能领域的重要市场，纷纷在国内申请专利技术，国内自主研发申请的专利比重曾一度降至最低点。但随着近年来国内新能源、智能电网、
电动汽车技术的不断进步，技术创新能力不断提高，国内企业与研究机构申请的专利比重逐年增加。
2
先进储能专利申请区域分析
2.1
先进储能专利主要申请国家分布
日本、美国和中国是先进储能专利申请最多的国
家，也是市场开拓最大的地区，占据了世界先进储能技术领域专利申请的前３位，从图３我们能看出，日本、美国、中国专利申请总量占世界总量的６０．３２％。专利申请排名前２０位的国家、
地区或组织是世界范围内先进储能技术应用的主要生产消费市场
。
2.2先进储能专利优先权申请情况分析
图2我国先进储能专利逐年申请情况
透视
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专利优先权是指申请人就一项发明在一个缔约国提出申请之后，在一定期限内，又向其他缔约国申请时，申请人所具有的以第一次提出申请的日期作为申请日的权利。通常专利申请人都将其所属国家作为专利的优先权国家，因此，这一指标能够反映先进储能技术研发实力最强、
创新程度最高的国家及组织。从图４中我们可以看出，先进储能技术专利优先
权申请分布情况。日本、美国和中国仍然是国际优先权专利申请最多的国家，也是核心技术实力最强的地区，占据了世界先进储能技术领域优先权专利申请地的前三位，其申请总量占世界总量的８３．０７％，其核心技术集中程度非常之高。此外，分列世界申请专利组织地区第４到第１０位的国家、组织及区域，是技术创新的第二阶梯区域。
图3世界先进储能专利申请前20位国家、组织及区域分布
图4先进储能优先权专利排名前20位国家组织及区域分布
3国内外先进储能技术领域分析
专利的国际专利分类（ＩＰＣ）反映了专利申请的内
容特征。
通过分析国际先进储能技术专利的ＩＰＣ分布，可以识别全球先进储能技术的重点技术领域，并揭示其发展趋势。
3.1世界先进储能专利IPC 小组申请情况
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Development of Enterprise
2012.03表1世界专利分类小组技术分布情况
序号
IP
中文注释
专利申请数1H01M-008/04燃料电池辅助装置或方法，例如用于压力控制的，用于流体循环的134192H01M-008/02燃料电池零部件
114233H01M-004/02由活性材料组成或包括活性材料的电极53454H01M-004/86用催化剂活化的惰性电极，例如用于燃料电池43975H01M-008/00燃料电池；及其制造29456H01M-010/36蓄电池24147H01M-002/02电池箱、套或罩20608C01B-003/00氢；含氢混合气；从含氢混合气中分离氢；氢的净化19539H01M-004/88用催化剂活化的惰性电极的制造方法167810H01M-010/40二次电池高温工作162511B60L-011/18使用初级电池、二次电池或燃料电池供电的一般车辆145512H01M-008/06燃料电池与制造反应剂或处理残物装置的结合135813H01M-008/24燃料电池组合成电池组
134814H01M-010/42使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置127415H01M-008/10固体电解质的燃料电池116116H01M-002/10电池组安装架；悬挂装置；减震器；搬运或输送装置；保持装置115217H01M-002/16电池隔板；薄膜；膜片；间隔元件材料109218H01M-004/58电极材料，除氧化物或氢氧化物之外的无机化合物
103319H02J-007/00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98120H01M-004/04由活性材料组成或包括活性材料的电极制作方法95021G01R-031/36用于测试蓄电池或电池的电气状况的仪器，如用于测试容量或充电状态的仪器90222C01B-003/38液态氢用催化剂86923H01M-010/00二次电池及其制造
79424H01M-000/00用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组71925H01M-010/04电池组一般结构或制造70626H01M-002/08电池组密封材料
65827H01M-002/00非活性部件的结构零件或制造方法65228C01B-031/00碳；其化合物
61629B05D-005/12获得具有特殊电性能的涂层56530
H01M-010/44
二次电池充电或放电的方法565
透视
从先进储能专利ＩＰＣ技术领域分类小组排名前３０位的１８８５０条数据分析，其占到总专利数量的１５．７３％。从表１我们可以看出，其中前３０位ＩＰＣ分类小组专利中１２．９３％分布在燃料电池辅助装置或方法，共计１３４１９条。其他专利主要分布在燃料电池零部件、由活性材
料组成或包括活性材料的电极、
用催化剂活化的惰性电极、
燃料电池及其制造、蓄电池、电池箱套或罩、氢或含氢混合气中氢的分离和净化、用催化剂活化的惰性电极的制造方法等技术领域。
3.2我国先进储能专利IPC 小组申请情况
国内ＩＰＣ小类排名前２０位技术领域的专利分布数
量共计８５８８条。从表２我们看出，其中，前２０位ＩＰＣ分类小组专利中１５．２８％分布在蓄电池领域，共计１３１２条。其他专利还主要分布在燃料电池辅助装置或方法、燃料电池零部件、由活性材料组成或包括活性材料的电极、用催化剂活化的惰性电极、燃料电池及其制造、电池箱套或罩、使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置、由活性材料组成或包括活性材料的电极制作方法、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等技术领域。
3.3世界先进储能专利MC 申请情况分析
德温特手工代码技术领域分类排名前１０位的世
界先进储能专利，共计５５８７０条，占到总专利数量的
４６．６３％。从表３我们看到，其中，分布在燃料电池领域的专利数量最多，共计７６１４条，其他专利主要分布在电力工程中的电池、燃料电池中的催化温度控制、燃料电池和附属部件、固体聚合物燃料电池、蓄电池隔膜、碱性电池的碱性金属电极、锂电极、燃料电池和二次电池电极等技术领域。
3.4我国先进储能专利MC 申请情况分析
德温特手工代码技术领域分类排名前１０位的我
国先进储能的专利分布数量，共计７８７２条。从表４我们看到，其中分布在电力工程中的蓄电池和燃料电池领域的专利数量最多，共计１１２８条。其他专利主要分布在锂电极、燃料电池中的催化温度控制、一次二次电池部件、电池电极、燃料电池、蓄电池隔膜、燃料电池和附属部件、碱性电池的碱性金属电极、一次二次
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序号IP
中文注释
专利申请数
1H01M-010/36蓄电池
13122H01M-008/04燃料电池辅助装置或方法，例如用于压力控制的，用于流体循环的11153H01M-008/02燃料电池零部件
9044H01M-004/02由活性材料组成或包括活性材料的电极6015H01M-004/86用催化剂活化的惰性电极，例如用于燃料电池5646H01M-008/00燃料电池；及其制造5377H01M-002/02电池箱、套或罩
4008H01M-010/42使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置3599H01M-004/04由活性材料组成或包括活性材料的电极制作方法
33510H02J-007/00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30711C01B-025/00磷；其化合物
26812H01M-004/88用催化剂活化的惰性电极的制造方法25313H01M-008/10固体电解质的燃料电池
21914G01R-031/36用于测试蓄电池或电池的电气状况的仪器，如用于测试容量或充电状态的仪器21115H01M-010/00二次电池及其制造20916C01B-031/00碳；其化合物
20317H01M-010/40二次电池高温工作20118H01M-002/16电池隔板；薄膜；膜片；间隔元件材料19719H01M-004/58电极材料，除氧化物或氢氧化物之外的无机化合物19720H01M-002/00
非活性部件的结构零件或制造方法
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表2我国先进储能专利在IPC 小组的申请情况
序号手工代码英文注释
专利申请数
1L03-E04Fuel cells
76142A12-E06Batteries,accumulators,fuel cells of electrical engineering
l using fuel and air flow ；
gas and air circulation of fuel cell 56624X16-C Fuel cells and associated components 55815X16-C01Solid oxide and solid polymer fuel cell
54576A12-E06B Separators,membranes for batteries,accumulators,fuel cells
27697L03-E01B5Alkali metal electrodes and unspecified electrodes for alkaline cells 25028L03-E01B5B Lithium electrodes
23129A12-E06A Electrodes for batteries,accumulators,fuel cells 220910L03-E04B
Fuel cell electrodes
1848
表3世界先进储能专利在MC 的申请情况
表4我国先进储能专利在MC 的申请情况
序号手工代码英文注释
专利申请数1A12-E06Batteries,accumulators,fuel cells of electrical engineering 11282L03-E01B5B Lithium electrodes
l using fuel and air flow ；gas and air circulation of fuel cell 5684L03-E01Components of primary and secondary cells 5505A12-E06A Electrodes for batteries,accumulators,fuel cells 5456L03-E04Fuel cells
5337A12-E06B Separators,membranes for batteries,accumulators,fuel cells 5028X16-C Fuel cells and associated components
4509L03-E01B5Alkali metal electrodes and unspecified electrodes for alkaline cells 34410L03-E01D1Cases of prim.and sec.Cells 340
电池箱等技术领域。4
结论
4.1
国际
美国、日本和中国是世界范围内先进储能技术应
用的主要生产消费市场，同时，也是先进储能技术研发实力最强的国家。国际先进储能技术的研发重点领域主要包括燃料电池辅助装置方法、燃料电池零部件、
活性材料组成或包括活性材料的电极、用催化剂活化的惰性电极、燃料电池及其制造等领域。
4.2国内
国内先进储能研究重点领域主要包括蓄电池、燃
料电池辅助装置方法、
燃料电池零部件、由活性材料组成或包括活性材料的电极、用催化剂活化的惰性电极的制造方法等。我国在氢和含氢混合气中氢的分离和净化、燃料电池与制造反应剂或处理残物装置的结合、燃料电池组合成电池组等领域的研究与国际还存在很大差距，有待进一步加强研究。
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