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深度丨全球锂电专利战争:核心专利高墙与弯道超车

2021/08/26
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锂电池产业的先发企业利用专利打造出了又深又宽的护城河,后发企业如果想要有所作为,必须绕过此前密密麻麻的专利布局,而当一项技术专利越基础,后发者绕过的难度也就越大。

宁德时代与中航锂电的专利之争

7月22日,宁德时代再次举起专利重拳,挥向中航锂电。根据宁德时代发布的公告,中航锂电涉嫌侵权的范围覆盖全系产品,且此次涉嫌专利侵权的电池已搭载在数万辆车上。

对此,中航锂电当日就在公众号上推送了声明,否认涉嫌侵犯宁德时代知识产权。

这场技术专利对决的背后,更代表着市场、客户、资源等方面的PK,而两家企业的专利纠纷也绝非个例。

国内企业没少吃专利的苦头

我国锂电产业起步相对较晚,除了负极外,其他材料的专利布局都或多或少落后于欧美、日韩企业。

正极材料方面,美国3M公司和加拿大魁北克水力一直垄断着三元和LFP的专利;电解液、隔膜则被日本企业抢先注册了基础专利。

欧美企业多专攻研发、外包生产,日韩企业则集研发和生产于一身,因此上世纪90年代,第一支商业化锂离子电池是由日本索尼推向市场的,而此后十年,日本几乎垄断了全球锂电池市场。

在这样背景下,中国锂电池产业链上的企业崛起,难免在专利上与欧美、日韩企业狭路相逢,遇上一些专利麻烦。在锂电池以及四大关键材料领域,中国企业没少吃专利的苦头。

锂电池可分消费、动力和储能三类,三者电池材料体系既有互通、又有差别。

然而制备磷酸铁锂的核心专利,从一开始就不在国内企业手上,基础结构、碳包覆、碳还原这三大核心技术,都被海外机构和企业抢先申请了专利保护。

 

手上拥有其核心专利的公司或机构在美国、加拿大、日本、欧洲等多个国家和地区均注册了专利、申请保护,开始了专利授权工作。任何一家从事磷酸铁锂产品生产并进行销售的企业,需要向他们缴纳昂贵的专利费。

他们也曾在国内申请专利保护,但被国家专利复审委员会判定无效,得益于此国内磷酸铁锂产业也得到壮大的机会。

但是一切仅限于国内市场,一旦国内企业的磷酸铁锂要出口,就将面对专利诉讼纠纷。

除了磷酸铁锂外,别的锂电材料如三元、隔膜、电解液也遇到了专利困境,三元的困境与铁锂相似,而隔膜和电解液的专利破局难度都更胜一筹。

我国电解液企业受限于起步晚、发展时间短,创新多来自模仿国外,所开发的专利主要围绕在功能和应用层次,比如在配方比例上做调整和改良,在新物质开发方面大幅落后日企。

换道超车不得已而为之

海外企业在锂电四大关键材料中三项上,都构筑了专利护城河。

国内材料企业缺失核心专利话语权,只能专注于国内市场,没有授权则不能出海。

对于先发者布局的专利丛林,后发者破局的办法有三,得到授权、熬过专利保护期,或者更简单粗暴一些,并购持有企业。

不难发现,欧美日韩企业利用技术先发优势,堆砌起锂离子电池核心专利高墙,试图拦截国内企业自主创新发展。

这些外企申请的专利多是基础性专利,是国内企业研发、生产难以绕开的专利,因此欲要打破国外技术专利丛林,国内锂电材料企业还是要靠做大做强基础创新。

除了不断加强锂离子电池基础研究外,还有一种换道超车的方法,那就是做好其他化学体系电池及其材料创新,抢先注册专利。

国内企业可以绕过国外拥有的锂离子电池核心专利优势,在全新领域发力。在钠离子电池领域,中国和日韩欧美企业正站在同一起跑线上。

根据Derwent Innovations Index世界专利数据库显示,中国企业在钠离子电池专利申请数量远胜过日韩、欧美企业,而锂离子电池专利申请数量前十名还是他们的天下。

在7月29日宁德时代钠离子电池发布会上,公司透露自家研发的第一代钠离子电池能量密度已经达到160Wh/kg,而第二代有望达到200Wh/kg,与铁锂电池相当。

除了钠离子电池,还有钾离子电池、锂硫电池固态电池等等不同电化学体系的电池,在全球新旧能源体系交替过程中,这些电池的使用场景和潜力都无穷大。

全球锂电池第一大技术来源国为中国

2021年1-8月,全球锂电池行业专利申请数量和专利授权数量分别为9721项和0项,截止2021年8月15日,全球锂电池行业专利申请数量为14.41万项。

目前,全球锂电池第一大技术来源国为中国,中国锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的40.70%;

其次是日本,日本锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的21.82%;美国排名第三,美国锂电池专利申请量占全球锂电池专利总申请量的18.72%。

韩国和德国虽然排名第四和第五,但是与排名第一的中国专利申请量差距较大。

市场蛋糕越大诉讼越多

据中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据显示,2021年上半年动力电池企业国内装机量排名中,宁德时代以25.76GWh排名第一,比亚迪和LG化学分别以7.65GWh和4.72GWh分列二三位。

据前瞻产业研究院统计数据显示,2019年国内动力电池前三名企业装机量占整体份额的73.38%,而到去年这一数字下降至73.13%。

同时随着动力电池这块蛋糕越做越大,专利诉讼在这个行业只会越来越常见就像当年智能手机领域发展中,诺基亚和苹果等其他厂商的专利诉讼也是持续不断,伴随着整个行业的持续发展。

近年来动力电池领域专利诉讼不断,主要是源于利益冲突,这似乎已经成为厂商之间竞争的重要方式。

而日本和美国的相关专利申请量分列二、三位,占比在22%、11%左右。美国凭借技术输出大国和有力的专利保护环境,稳居全球第一大目标诉讼市场,诉讼数量全球占比64%;中国全球占比23%紧随其后。

从全球专利市场分布来看,中国已成为全球锂二次电池布局的第一目标市场,中国的相关申请排在全球首位,申请量高达19万余件,占申请总量的31%左右。

未来伴随欧洲巨大的市场需求和递增的产能布局,专利诉讼的战场必将进一步蔓延至欧洲地区。

作者 | 方文

部分资料参考:

鹿鸣财经:《锂电专利战争:欧美、日韩围剿,中国换道超车》

钛媒体APP:《宁德时代诉中航锂电:专利战?其实是一场攻防战》

Nice好车:《宁德时代起诉中航锂电,专利之争是客套话,电池争霸提前开始》

前瞻产业研究院:《2021年全球锂电池行业技术全景图谱》《2021年全球储能电池行业技术全景图谱》

前瞻网:《2021年全球动力锂电池行业技术竞争格局》

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宁德时代新能源科技股份有限公司是全球领先的锂离子电池研发制造公司,公司专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售,致力于为全球新能源应用提供一流解决方案。

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