為深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于新質(zhì)生產(chǎn)力重要論述，更好地推進(jìn)汽車知識產(chǎn)權(quán)高質(zhì)量發(fā)展，深化汽車創(chuàng)新與知識產(chǎn)權(quán)國際交流合作，加強汽車知識產(chǎn)權(quán)合規(guī)管理，2024年5月15—17日，以“加快知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化運用 賦能汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”為主題的2024中國汽車知識產(chǎn)權(quán)年會在武漢市成功召開。大會期間，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心審查專家王琳發(fā)表了精彩演講。

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心審查專家王琳

全固態(tài)電池具有非常高的一個能量密度，而且在安全性上也非常有競爭力。

以下為演講實錄：

習(xí)總書記指出：發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。動力電池被稱為新能源汽車的心臟，電池的先進(jìn)性是直接影響新能源整車性能的核心技術(shù)，當(dāng)前液態(tài)鋰電池已接近能量密度天花板，技術(shù)迭代成為動力電池行業(yè)焦點議題。

固態(tài)電池被認(rèn)為將顛覆現(xiàn)有的電池體系，具有更高能量密度和更高安全性電池，當(dāng)前，日本、韓國、美國和歐洲已經(jīng)加快固態(tài)電池的專利布局。然而，我國新能源固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展路線及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)前景尚不明確，國內(nèi)企業(yè)面臨國外競爭風(fēng)險。

主要介紹下面三方面的研究成果。

第一方面的成果是,中日競爭態(tài)勢凸顯，核心技術(shù)電解質(zhì)的技術(shù)路線各有側(cè)重。

從技術(shù)來源國和技術(shù)目標(biāo)國可以看出，日本是我國新能源汽車固態(tài)電池領(lǐng)域的最主要競爭對手，各國均加強在我國的市場布局力度。針對申請被引用情況，授權(quán)率以及專利維持年限等維度，篩選出一批重要的申請人，可以發(fā)現(xiàn)，日本企業(yè)優(yōu)勢明顯，而我國申請人在授權(quán)率方面做的相對較好。從技術(shù)分支占比情況分析，電解質(zhì)是固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)點，也是重要申請人布局的主要方向。同時對工藝優(yōu)化的布局也非常重視。固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝優(yōu)化是實現(xiàn)固態(tài)電池工程化和商用應(yīng)用的重要組成部分，但目前我國相對比較欠缺。

固態(tài)電解質(zhì)的主要技術(shù)路線包括聚合物，硫化物、氧化物電解質(zhì)以及已鹵化物為代表的其他新型電解質(zhì)。對于固態(tài)電池，固-固界面的兼容性是關(guān)鍵技術(shù)，如何通過材料的選擇解決這些問題是目前最重要的研發(fā)方向。中、日、韓、美在技術(shù)路線上選擇不同，可以看出中國更傾向選擇聚合物電解質(zhì)，日本前期選擇了氧化物目前則更傾向選擇硫化物電解質(zhì)。聚合電解質(zhì)中聚氧化乙烯類研究最早、研究最深入、應(yīng)用最廣泛。聚酰亞胺等也是當(dāng)下發(fā)展的熱點。從技術(shù)功效上看，通過引入不同功能組分進(jìn)行共混，可以提升改性后聚合物的綜合性能。硫化物電解質(zhì)為日韓企業(yè)主要傾向的技術(shù)路線，豐田等日韓企業(yè)引領(lǐng)了該技術(shù)路線的創(chuàng)新；近年發(fā)展熱點為通過非晶化處理、元素?fù)诫s等多元化改性以提高離子導(dǎo)電性。

第二方面，我國申請人面臨較大的專利壁壘風(fēng)險。

在前十申請人中，從被引證數(shù)量上看，日本公司的被引證數(shù)量是申請量的5-11倍，遠(yuǎn)高于其它韓國和中國企業(yè)，可見，日本技術(shù)發(fā)展情況已成為業(yè)內(nèi)重要風(fēng)向標(biāo)。豐田開展固態(tài)電池專利布局時間最早，2007年專利申請快速增長；正極、負(fù)極、電解質(zhì)和制備工藝領(lǐng)域布局較為均衡；電解質(zhì)方向聚焦于硫化物和氧化物電解質(zhì)。作為硫化物電解質(zhì)的重要申請人，豐田在美國、中國進(jìn)行了大量的專利布局，除了材料組成之外，在制備方法和測量參數(shù)等方面也進(jìn)行了專利布局，以鞏固其硫化物電解質(zhì)的領(lǐng)先地位。以豐田硫化物電解質(zhì)的一個專利組合為例，可以發(fā)現(xiàn)包括摻雜鹵素、元素比例調(diào)整、摻雜其他化合物、測量限定、微觀結(jié)構(gòu)限定、制備工藝等方面都完整布局，其專利壁壘已經(jīng)形成。松下同樣布局較早。前期以聚合物電解質(zhì)為主，后期側(cè)重鹵化物、氧化物電解質(zhì)的研究；同時，制備工藝為其重點關(guān)注的技術(shù)。以松下鹵化物電解質(zhì)上已經(jīng)形成的專利組合為例。該系列案件包括26項專利申請，保護(hù)范圍包括限定不同的摻雜金屬元素種類、鹵素種類、元素配比，以及以參數(shù)限定固體電解質(zhì)材料，從多角度、全方位實現(xiàn)對鹵化物固體電解質(zhì)的專利布局。該專利作為引證文件被大量引用，同時以該專利為有效對比文件，國聯(lián)汽車動力和蜂巢能源的共計3項專利申請被駁回，可見該專利價值度較高，國內(nèi)申請人應(yīng)在專利申請時規(guī)避該專利系列已公開的技術(shù)方案。

比亞迪作為我國重要的整車以及電池企業(yè)，在海外布局較為全面，技術(shù)發(fā)展上涵蓋多種技術(shù)路線，但起步相對較晚，整體仍與日本龍頭相差較大。蜂巢新能源作為我國電池企業(yè)新勢力，近幾年加速布局；但技術(shù)路線還未聚焦，制備工藝專利布局較為缺乏。其大量在審專利申請存在大量引用松下、三星和LG的在先專利申請。同樣沒有與日本企業(yè)抗衡之力。中科院作為聚合物電解質(zhì)的重要申請人，專利布局目前僅在國內(nèi)；提升聚合物電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率是核心技術(shù)實現(xiàn)技術(shù)突破方向。

第三方面是NEDO模式-以技術(shù)支撐應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑。

在聚焦日本固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展進(jìn)程，我們關(guān)注到日本政府主導(dǎo)的組織“新能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)”，簡稱NEDO，發(fā)揮了不可小覷的作用，NEDO成立于1980年，已發(fā)展成為日本規(guī)模最大的核心性研究開發(fā)機構(gòu)。2007開始規(guī)劃布局固態(tài)電池，聚焦于固態(tài)電池技術(shù)本身的發(fā)展，技術(shù)成熟以后向應(yīng)用領(lǐng)域過渡。因此，課題組對NEDO的政策發(fā)展、創(chuàng)新模式、項目開展情況、產(chǎn)業(yè)鏈布局情況等多個維度進(jìn)行專項分析。2008年NEDO發(fā)布了固態(tài)電池技術(shù)路線圖，可以看到，技術(shù)路線非常清晰，領(lǐng)域聚焦，目標(biāo)明確分析NEDO的創(chuàng)新模式和組織構(gòu)架，可以看到，其做為創(chuàng)新加速器，通過結(jié)合行業(yè)、學(xué)術(shù)界和政府的能力來建立項目實施框架。固態(tài)電池項目組下設(shè)指導(dǎo)委員會，其成員分工是覆蓋材料研發(fā)、電池設(shè)計、生產(chǎn)流程和評估等整個技術(shù)鏈，龍頭企業(yè)間技術(shù)合作與競爭并存，與科研機構(gòu)形成優(yōu)勢互補。項目組成員申請總量占全球27%，申請趨勢與全球大致相同，2013年啟動第一期項目，2018年NEDO啟動第二期項目，專利申請量隨之增加，可見NEDO制定技術(shù)發(fā)展規(guī)劃對技術(shù)的突破起到了決定性作用。NEDO組織下的申請人之間更加注重聯(lián)合攻關(guān)，聯(lián)合申請占比13%，技術(shù)相對成熟，重要申請人專利布局更側(cè)重于生產(chǎn)端；同時，分工更加明確，例如豐田側(cè)重于硫化物電解質(zhì)，松下側(cè)重于氧化物和鹵化物電解質(zhì)，對比來看，我國企業(yè)研發(fā)方向無明顯側(cè)重。

我國2020年才開始進(jìn)行固態(tài)電池方面的政策規(guī)劃，設(shè)定技術(shù)發(fā)展目標(biāo)后，所頒布政策側(cè)重于應(yīng)用領(lǐng)域，并且出自于不同的政策規(guī)劃部門，難以形成合力，技術(shù)攻關(guān)的集中度缺乏。建議考慮借鑒NEDO模式，一方面進(jìn)行資源整合，鼓勵各部委政策、資金、資源等形成合力，聚焦固態(tài)電池技術(shù)本身，而非以應(yīng)用層面為主導(dǎo)。另一方面進(jìn)行技術(shù)資源整合，鼓勵國內(nèi)政府牽頭重要的科研院所及重點企業(yè)成立共同成立技術(shù)指導(dǎo)委員會，明確技術(shù)攻關(guān)分工，企業(yè)之間技術(shù)合作與商業(yè)良性競爭共存。

當(dāng)前競爭態(tài)勢明晰，主要表現(xiàn)在以下三方面：

第一，日本和韓國在固態(tài)電池領(lǐng)域先于我國發(fā)展，擁有全球?qū)＠Ｗo(hù)力度強的國際巨頭。我國是主要市場目標(biāo)國，逐漸形成了中日對峙態(tài)勢。

第二，電解質(zhì)是關(guān)鍵技術(shù)必爭之地。電解質(zhì)材料很大程度上決定了固態(tài)電池的各項性能參數(shù)。

第三，各國在電解質(zhì)技術(shù)路線選擇上有明顯差異，日本更傾向選擇硫化物電解質(zhì)，我國更傾向選擇聚合物電解質(zhì)。這是宏觀層面。

進(jìn)一步聚焦到中觀的技術(shù)路線上。

硫化物電解質(zhì)方面，日韓企業(yè)專利申請布局早，針對硫化物電解質(zhì)專利壁壘已形成。尤其是豐田，從常規(guī)元素組成及測定參數(shù)范圍形成專利墻，且在中國布局大量專利，我國在該領(lǐng)域起步較晚，技術(shù)壁壘難逾越。

氧化物電解質(zhì)方面，石榴石型固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展最快，但由于氧化物固態(tài)電解質(zhì)與電極之間的界面問題仍未有效解決，因此申請量相對較少，在全球電池未形成明顯專利壁壘。

聚合物電解質(zhì)方面，我國形成以中科院為龍頭，華中科技大學(xué)、中南大學(xué)等高校，衛(wèi)藍(lán)新能源、比亞迪等企業(yè)組成的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈，具有較強的技術(shù)優(yōu)勢，風(fēng)險較低。應(yīng)當(dāng)作為我國持續(xù)發(fā)力的方向。

再進(jìn)一步聚焦到具體技術(shù)點的風(fēng)險上來看：前豐田和松下的主要專利壁壘情況比較明顯，我國創(chuàng)新主體在研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用時應(yīng)注意規(guī)避相關(guān)風(fēng)險。這是課題組整理出的部分風(fēng)險專利清單。

我國產(chǎn)業(yè)技術(shù)的優(yōu)化上，我們重點給出了如下結(jié)論：聚合物體系應(yīng)持續(xù)創(chuàng)新。國內(nèi)對聚合物電解質(zhì)持續(xù)關(guān)注，聚氧化乙烯類是聚合物固態(tài)電解質(zhì)的主流類型，技術(shù)積累較多。

硫化物也需要尋求突破。國內(nèi)創(chuàng)新主體可在元素混合和摻雜改性領(lǐng)域，尋找影響材料性能的改性手段，在技術(shù)跟隨的同時在專利布局夾縫中尋求突破。