动力与储能电池系统关键技术专利信息分析报告re.docx

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动力与储能电池专利信息分析报告

前言

能源是社会与经济发展的物质基础，随着我国国民经济的快速发展，对能源的需求快速增长。

长期的化石能源问题制约了全球的可持续发展，成为了经济持续发展的瓶颈。

调整能源结构，加大能源科技研发力度，开发新能源和节能减排技术是我国能源政策的重大战略选择。

节约能源，延缓化石能源枯竭的时间表，为新能源、可再生能源的开发利用留有充足时间已成为世界各国的共识。

江苏省传统化石能源缺乏的大省，能源资源形势尤其严峻，尽管核电这些年已在逐步建设，风、光电能等新能源的发展还处于起步阶段。

能源问题已经成为制约江苏省经济、社会发展的重要因素。

作为新能源领域的重要组成部分，尤其是风能、太阳能的高效利用，新能源汽车（混合电动与纯电动汽车）电池的发展，大力推动储能及其动力电池产业的发展已经成为江苏省的必然选择与客观要求。

通过提升动力电池与储能电池的技术，增强江苏省电池企业的核心竞争力，带动产业进步，是江苏省新能源产业发展的必由之路。

从全国产业的发展趋势看，预计2011年全国实施十城千辆的城市将达到25个，在2012年，约有50万辆电动汽车上路，到2020年，全国电动汽车的使用量预计将达到500万辆。

预计我国物理化学电池产业十二五期间将增至3000亿元以上，对国家经济的可持续发展具有重要的推动作用。

而储能电池产业也开始普遍受到国际上发达国家的重视，美、日、韩及其欧盟已规划在2010-2015年期间，先后投资10亿美元支持有关科研机构、大型企业开展相关的研发与产业化工作。

通过对动力与储能电池领域的主要领域进行总体趋势、国省、申请人、IPC分析，了解主要电池领域的发展动向、市场竞争集中技术领域及核心技术掌握者，为政府的科技项目提供立项和论证的理论帮助，并协助明确企业在电池研发过程中的发展重点。

第一章项目概述

第一节项目背景

能源是社会与经济发展的物质基础，随着我国国民经济的快速发展，对能源的需求快速增长。

长期的化石能源问题制约了全球的可持续发展，成为了经济持续发展的瓶颈。

调整能源结构，加大能源科技研发力度，开发新能源和节能减排技术是我国能源政策的重大战略选择。

节约能源，延缓化石能源枯竭的时间表，为新能源、可再生能源的开发利用留有充足时间已成为世界各国的共识。

江苏省传统化石能源缺乏的大省，能源资源形势尤其严峻，尽管核电这些年已在逐步建设，风、光电能等新能源的发展还处于起步阶段。

能源问题已经成为制约江苏省经济、社会发展的重要因素。

作为新能源领域的重要组成部分，尤其是风能、太阳能的高效利用，新能源汽车（混合电动与纯电动汽车）电池的发展，大力推动储能及其动力电池产业的发展已经成为江苏省的必然选择与客观要求。

通过提升动力电池与储能电池的技术，增强江苏省电池企业的核心竞争力，带动产业进步，是江苏省新能源产业发展的必由之路。

从全国产业的发展趋势看，预计2011年全国实施十城千辆的城市将达到25个，在2012年，约有50万辆电动汽车上路，到2020年，全国电动汽车的使用量预计将达到500万辆。

预计我国物理化学电池产业十二五期间将增至3000亿元以上，对国家经济的可持续发展具有重要的推动作用。

而储能电池产业也开始普遍受到国际上发达国家的重视，美、日、韩及其欧盟已规划在2010-2015年期间，先后投资10亿美元支持有关科研机构、大型企业开展相关的研发与产业化工作。

通过对动力与储能电池领域的主要领域进行总体趋势、国省、申请人、IPC分析，了解主要电池领域的发展动向、市场竞争集中技术领域及核心技术掌握者，为政府的科技项目提供立项和论证的理论帮助，并协助明确企业在电池研发过程中的发展重点。

第二节理论依据和分析方法

专利具有市场属性，这决定了任何有意义的专利战略研究必须要以市场竞争为基本目的，而市场竞争的胜负则直接取决于各参与者的相对竞争力强弱。

如何评价一个企业的技术竞争力，需要以量化的数据进行分析和对比。

针对欲进入目标市场，依据量化的竞争力分析，企业就可以此为基础调整自己的研发方向，选择恰当的竞争战略，最终达到企业经济利益的最大化，而企业专利战略研究正是有助于实现这一目标的重要手段。

2.1主要分析方法和工具

专利信息分析法

专利分析方法分为定量分析与定性分析两种，其中定量分析又称统计分析，主要是通过专利文献的外表特征来进行统计分析，也就是通过专利文献上所固有的项目如申请日期、申请人、分类类别、申请国家等来识别有关文献，然后将这些专利文献按有关指标如专利数量、同族专利数量、专利引文数量等来进行统计分析，并从技术和经济的角度对有关统计数据的变化进行解释，以取得动态发展趋势方面的情报；定性分析也称技术分析，是以专利说明书、权利要求、图纸等技术内容或专利的“质”来识别专利，并按技术特征来归并有关专利并使其有序化，一般用来获得技术动向、企业动向、特定权利状况等方面的情报。

通常情况下，在进行专利分析时，需要将定量分析与定性分析结合起来使用，也就是将外表特征及内容特征结合起来进行分析，才能达到较好的分析效果。

专利信息分析的工具

专利信息分析的工具采用的是北京中献智泉信息技术有限公司的专利信息分析系统。

利用该系统可以对专利信息进行加工处理，对技术发展趋势、申请人状况、专利保护地域等专利战略要素进行定性、定量分析研究，对行业技术领域的各种发展趋势、竞争态势有一个综合的了解。

2.2专利战略应用及应用价值

专利分析不仅是企业争夺专利的前提，更能为企业发展其技术策略，评估竞争对手提供有用的情报。

技术是市场中占主导地位的竞争参数，专利分析所针对的正是竞争性技术情报源，专利分析的价值已被下列的战略应用广泛证实：

1、技术竞争分析：

通过分析竞争对手所拥有的全部专利或分析该技术领域的全部专利，确定竞争对手的相对竞争地位及其相对的技术性竞争优势、劣势。

2、新风险评估：

通过专利分析确定竞争对手的优势及劣势后，公司可选择性买卖合适的专利技术，以辅助进行扩张和分散风险的决策。

3、专利投资组合管理：

通过专利分析可以辅助决策专利许可、出售、联合风险开发等。

4、研究与开发管理：

专利分析可发现具有竞争力的先进技术，以优化自身R&D项目。

5、产品领域和市场监督：

通过跟踪竞争对手的专利申请领域及范围等状况，可发现竞争对手动向、技术开发及竞争性加入。

6、兼并与收购分析：

通过专利分析可辅助M&A的决策以增强公司的技术基础力，并减少技术威胁。

7、价值链分析：

可分析供应商与客户的专利活动情报，观察价值链中各个环节的潜在变化，辅助公司作出相应调整决策。

2.3专利战略研究的目的

针对本课题所开展的专利战略研究主要有以下几个目的：

1、自身与对手的相对竞争力量化分析，旨在确立技术优势；

2、技术或产品市场的预测与评价，旨在争取效益最大化；

3、发明主题的分析，旨在提高研究起点，优化科研资源配置；

4、分析竞争对手的战略意图，了解竞争对手技术特点和状况；

5、寻找技术合作合作伙伴，指导技术贸易，获取最大利益；

6、制定行业的专利战略；

7、为科技项目论证和立项提供指导帮助。

第三节报告撰写方法及步骤

本报告撰写分为四个阶段：

第一个阶段为“确立研究主题的范围及目的”；第二个阶段为“建立检索条件与提取专利数据”；第三个阶段为“对专利数据进行行业、技术趋势等分析”；第四个阶段为“提出策略”。

第四节逻辑检索表达式及专利信息数据库

4.1专利数据库的技术范围

本报告中动力电池、储能电池的技术界定主要包括锂离子动力电池、铅酸电池、钠硫电池、钒电池、镍氢电池、超级电容、燃料电池。

4.2专利数据库范围及检索年限

本报告检索数据库范围为中国专利数据库，检索年限为1985年到2011年1月7日。

专利类型有三种，分别为：

发明、实用新型、外观设计。

第二章动力与储能电池简介

未来的动力与储能电池具有大容量、高功率、长寿命、无污染、安全可靠轻便的特点，是高科技、高产出、高利润、高创汇产品。

伴随着人类社会进入信息时代，资讯产业蓬勃发展，作为可携带式电子产品不可或缺的能源——储能电池，其重要性越来越显著，太阳能、风能、地热能等新能源的开发与利用使其对大容量储能电池有着更大的需求；新能源汽车发展战略的提出与实施，不仅促进了作为其配套能源的动力电池的发展，也为动力电池提供了广阔的市场空间，同时，电动工具、电动自行车等也对动力电池有着很大的市场需求。

市场的快速发展给动力与储能电池产业带来一个新的飞跃，抓住机遇，大力发展动力与储能电池产业，是赢得未来经济发展主动权的现实选择。

围绕近期相关部门出台的一系列新能源汽车扶持政策，动力与储能电池一时间成为市场的焦点。

在实际应用中，不同的需求对电池的性能提出了不同的要求。

铅蓄电池由于放电时电动势较稳定，工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低等优点而广泛应用。

由于严重的环境污染、比能量（单位重量所蓄电能）小，早已退出主流车载电池的应用。

欧盟、美国等发达国家出于保护本国环境的考虑，早已限制铅酸蓄电池制造业在本国的发展，转而主要自我国等发展中国家采购。

镍氢电池镍氢电池是目前混合动力车中用得最多的电池，它在大规模量产阶段将面临镍金属资源问题、用在储氢合金上的稀土储量瓶颈问题。

虽然是目前商用化主流，但是主要指标的实验室数据均低于锂电池，且理论上基本不存在提升空间。

锂电池拥有无记忆效应、寿命长、可以快速充电、对环境无污染等特点全世界各大公司都加大了对锂离子蓄电池的资金投入。

尽管性能优越。

锂动力电池不可能在2～3年内取代镍氢动力电池，主要原因是镍氢动力电池便宜安全，已经达到规模化生产。

锂电池还有课题需要继续攻关，如安全性，因此商业化尚需时日。

在新能源汽车领域内，专家预测，将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展。

从发展趋势和速度来看，短期能够兑现业绩的只有镍氢动力电池，因为镍氢电池技术最成熟，未来3年内仍将是新能源车的主流，之后镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下，5年后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。

表2-1主要动力、储能电池的比较

优点

缺点

现状

锂动力电池

能量高，电池电压高，工作温度范围宽，贮存寿命长，无污染，无记忆效应

价格高，须保护电路，耐过充放差，热不稳定性，存在安全隐患

主要应用在移动电话、摄影机、照相机、电动车、人造卫星、航空航天、储能等方面

铅酸电池

安全性高，技术成熟，容易维护，价格便宜，回收率高

能量密度低，耐过充放差，污染环境，寿命低

主要应用在电动车、电动自行车、蓄电池等，绿色环保是主要发展方向之一

钠硫电池

容量大，体积小，寿命长，效率高，原材料广，制备成本低，不受场地限制，维护方便

工作温度要求在300-350℃

主要应用在航天、军事、可再生能源的储存应用等

钒电池

功率大，容量大，效率高，效应时间快，寿命长，可瞬间充电，价格经济，无污染，维护简单

体积大，对环境温度要求高

主要应用在可再生能源的储存应用等

镍氢电池

能量密度高，循环寿命长，放电特性平稳，发热量小，环保

体积大，自身重量大，自放电率高

主要应用在电动车、电动工具等

超级电容

能量密度高，无需特别的充电电路和控制放电电路，可过充过放，寿命长，环保，可焊接

内阻大，不可用于交流电路

主要应用在储能、节能、脉冲电源等

燃烧电池

效率高，机动灵活，燃料多样，环保

成本高，经济效益低

主要应用在电动车等方面

第三章动力与储能电池专利信息分析

第一节总体发展趋势分析

图3-1-1中国区域动力与储能电池专利总体申请趋势分析图

注：

期末统计数量下降是某些专利申请尚未公开所致，并非申报量下降。

从中国区域的动力与储能电池专利的总体申请