张闵
国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心
摘要：在新能源汽车产业中，动力锂电池因其高能量密度和功率密度的优势成为目前研发热点。硅材料因其较高的理论比容量、低电压平台和丰富的储存量,成为一种颇具应用前景的锂离子电池负极材料。然而锂化过程中会产生巨大的体积效应,导致硅基材料碎裂粉化、活性材料之间以及活性材料与集流体之间失去电接触,使得电池循环性能变差甚至失效,硅基锂离子电池并未被大规模商业化应用。为克服体积膨胀带来的负面影响,制备特殊结构硅基材料和发展一种低成本、简单高效的制备方法成为关键。
关键词：本文以锂电池硅基电极技术为研究对象，利用专利计量的方法，通过incopat检索系统涉及锂电池硅基电极技术专利进行分析，从锂电池硅基电极技术的全球与国内专利申请趋势专利技术分布、申请人构成以及主要申请人等角度，通过专利文献引证分析锂电池硅基电极的关键技术，梳理了中国锂电池硅基电极技术的研究现状，供锂电池技术研究人员参考。
1. 锂电池硅基电极技术全世界专利申请量变化趋势
通过检索全世界锂电池硅基电极专利申请，可以看出，锂电池硅基电极发展从2000-2003年处于技术萌芽期，4年的专利申请量不足40件。自2004年起至2011年该技术开始发展，申请量保持平稳。步入2011年，随着基础技术的深入，进入高速发展期，申请量成井喷式逐年增加，年均申请量突破百件。
2. 锂电池硅基电极技术各国专利申请量变化趋势
如新能源材料发展的一般规律一样，欧美日韩在锂电池硅基电极起步较早，尤其是基础技术研究阶段较中国领先了4年。特别值得关注的是，通过各国申请量历年申请量变化趋势可见，中国申请量自2011年起进入高速发展阶段，可见中国在该技术领域研究投入较多，反映了我国十三五规划在新能源材料领域着重发力的成果初步显现。
3.锂电池硅基电极技术中国专利申请量变化趋势
在锂电池硅基电极的中国专利申请中，发明专利申请共560件，占该领域专利申请总量的97%；实用新型专利申请共15件，占该领域专利申请总量的3%。由此可见，锂电池硅基电极技术领域绝大部分专利申请为发明，表明该领域技术含量较高。并且，发明授权152件，占比极高，符合新技术发展的一般规律，也体现了申请的技术具有相当的技术高度。
从整体上来看，锂电池硅基电极技术的中国专利申请人以企业占据主导地位。这表明，中国专利申请中，申请人的研发活动与市场结合较为紧密。研究机构如研究院和高校也是该领域的重要研发力量。
4. 锂电池硅基电极技术中国专利主要申请人
在中国专利申请量排名前10位的申请人中，中国申请人与外国申请人基本持平。国内申请人中，深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司与成都新柯力化工科技有限公司之间研发实力基本均衡。深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司以26件中国专利申请排名第3位。该公司专注锂电池负极材料供应商，为《锂离子电池石墨类负极材料》国家标准主起草单位。外国申请人中，LG与三星占据绝对领先优势。根据申请人的经营范围可以看出，针对新能源交通工具和消费类电子产品的锂电池技术发展较为活跃，这也符合当前锂电池的研发、生产主要应用于新能源交通工具和消费类电子产品。
4. 锂电池硅基电极技术重要中国专利
专利申请人在其专利申请中引用某项现有技术中的专利文献，称为申请人引证；专利审查员在专利审查过程中引用的文献，称为审查员引证。审查员引证都记录在授权专利扉页上或记录在检索报告中，这些被引证文献通常都与专利申请在技术上密切相关。专利引证分析是按照科学论文引证联系的方式分析专利间的联系。当一件专利被引用，那么，这项专利很可能包含一种重要的技术发展趋势。
在中国专利申请中，松下电器产业株式会社于2004年申请的CN200410064497.X非水电解质二次电池用负极和其制造方法以及非水电解质二次电池被引用44次位居第1；中国电子科技集团公司第十八研究所于2008年申请的CN200810154217.2具有核壳结构的锂离子二次电池负极材料制备方法被引用14次位居第2。从上述排名和被引证次数可以看出，外国申请人在锂电池硅基电极技术领域起步较早，占有技术领先的优势。
5.结论
本文通过对锂电池硅基电极技术的中国专利申请状况进行了分析，结果表明，近年来锂电池硅基电极技术的研究发展稳步提升。外国申请人在锂电池硅基电极技术领域起步较早，占有技术领先的优势，但国内申请人就相关技术研发进展申请专利的意愿逐年提升，专利布局意识不断加强，国内申请人在锂电池硅基电极技术领域的中国专利申请上已与外国申请人持平。在锂电池硅基电极技术领域的中国专利申请中，以企业占据绝对主导地位，这表明申请人的研发活动与应用结合极为紧密。
论文作者:张闵
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/27
标签：锂电池论文; 电极论文; 专利申请论文; 技术论文; 三星论文; 申请人论文; 中国论文; 《中国西部科技》2019年第22期论文;