我國磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)突圍，還需專利“蓄電”
日期：2024-11-25 08:45:49 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：325電子科技發(fā)達的現(xiàn)代社會，對電池的需求幾乎無所不在，手機、電動玩具、汽車、重型機械……電池已廣泛滲透到人們的生產(chǎn)和生活中。而隨著科學技術的發(fā)展，電池的種類也越來越多，由各種不同材料制作的電池憑借各自的優(yōu)勢，不斷延伸自己的市場觸角，其中，磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池因具有壽命長、安全性高、高溫性能好、大容量、環(huán)保等優(yōu)點而受到廣泛關注，近年來發(fā)展迅速。
我國磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)近年來也得到快速發(fā)展，從提交的專利申請數(shù)量看，我國磷酸鐵鋰領域?qū)＠暾垟?shù)量排名全球第一，但是在全球磷酸鐵鋰的主要供應商中，卻沒有看到中國企業(yè)的身影。記者在采訪中了解到，盡管我國在該領域提交的相關專利申請數(shù)量多，但質(zhì)量有待提高，真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的專利數(shù)量較少。相比而言，國外相關巨頭雖然專利申請數(shù)量較少，但質(zhì)量較高，掌握著相關領域的核心技術，并且在全球進行了專利布局，已形成了專利聯(lián)盟。
針對這種狀況，專家指出，磷酸鐵鋰由于自身性能決定了其對合成工藝要求相對苛刻，產(chǎn)品穩(wěn)定性不好控制，我國相關企業(yè)應從改善產(chǎn)品性能角度入手，有針對性地進行關鍵技術的研發(fā)，改善產(chǎn)品穩(wěn)定性，并進行專利布局，推進相關技術的產(chǎn)業(yè)化。另外，近年來，磷酸鐵鋰領域競爭激烈，專利訴訟頻發(fā)，國內(nèi)相關企業(yè)應積極防范專利風險，抱團應對國外專利的“圍剿”。
專利申請數(shù)量領先 專利轉(zhuǎn)化有待加強
磷酸鐵鋰材料是一種上世紀70年代已開始應用于電池的材料，由于具有無毒、原材料來源豐富、比容量高、循環(huán)性能好等特點，被認為是動力型鋰離子電池最有希望的正極材料，具有廣闊發(fā)展前景。但磷酸鐵鋰材料電導率和鋰離子遷移率低、制備困難、理論密度小等特性，也決定了其對電池制造工藝要求比較高。圍繞磷酸鐵鋰材料，近年來國內(nèi)外相關企業(yè)提交了大量專利申請。
國家知識產(chǎn)權(quán)局于2014年發(fā)布了《電池產(chǎn)業(yè)專利分析報告》(下稱《報告》)，該項目由國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局審查業(yè)務管理部組織，材料工程發(fā)明審查部、專利審查協(xié)作北京中心材料工程發(fā)明審查部及專利審查協(xié)作北京中心電學發(fā)明審查部負責實施。《報告》顯示，截至2013年5月1日，磷酸鐵鋰全球?qū)＠暾埩坷塾嫗?938項，其中來自中國的專利申請最多，為1385項，占專利申請總量的74%;其次是日本，占專利申請總量的15%;美國的申請量排名第三位，占專利申請總量的4%。從提交專利申請量排名前十位的申請人來看，中國囊括7席，日本占據(jù)3席，其中中國比亞迪股份有限公司、彩虹集團、清華大學位列前三位。
但在全球磷酸鐵鋰主要供應商中，卻難見中國企業(yè)的身影。“加拿大Phostech公司、美國Valence公司和A123公司實力強勁，占據(jù)了全球磷酸鐵鋰主要市場份額。相比而言，目前中國大陸涉足磷酸鐵鋰材料的企業(yè)已達百家以上，但產(chǎn)業(yè)規(guī)模都很小，產(chǎn)品的主要性能與國外產(chǎn)品仍存在一定差距。”課題組成員、審協(xié)北京中心電學發(fā)明審查部審查員朱科在接受中國知識產(chǎn)權(quán)報記者采訪時表示。
朱科表示，雖然我國提交了大量磷酸鐵鋰相關專利申請，但真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的較少，這導致企業(yè)缺乏實用性的產(chǎn)品和技術。此外，我國企業(yè)提交的專利申請絕大部分都是國內(nèi)申請，很少在國外提交專利申請，使得我國企業(yè)的產(chǎn)品很少能夠出口到國外，并在國外市場占據(jù)一席之地。
專利訴訟頻繁發(fā)生 國外巨頭形成聯(lián)盟
據(jù)了解，由于磷酸鐵鋰正極材料用于動力鋰離子電池具有諸多優(yōu)點和良好的前景，自美國德州大學申請基礎專利以來，為進一步提高該材料性能、進行回避設計、實現(xiàn)專利跟隨包抄等，各國在磷酸鐵鋰正極材料領域的專利布局進行得如火如荼，專利訴訟也頻繁發(fā)生。
德州大學在1997年提交了磷酸鐵鋰電池在國際上的第一件核心專利(專利號：US5910382)，并連續(xù)提交了包括數(shù)十項涉及20多個國家和組織的系列專利，形成了布局全球的磷酸鐵鋰電池原始專利池。德州大學之后將專利授權(quán)給了加拿大魁北克水電公司及其子公司Phostech，并針對競爭對手發(fā)起了一系列專利訴訟。
從2001年起，德州大學及加拿大魁北克水電公司先后向日本電報電話公司(NTT)、全球最大電動工具廠商Black&Decker及其電池制造商A123公司提起了專利訴訟。Phostech公司則就磷酸鐵鋰包覆碳技術的核心專利與中國電池生產(chǎn)企業(yè)進行談判，提出繳納巨額專利許可費的苛刻要求。2012年，加拿大魁北克水電公司、巴黎CNRS公司、蒙特利爾聯(lián)合公司等3家企業(yè)，因不服中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利復審委員會作出的關于磷酸鐵鋰電池專利權(quán)無效的決定，向法院提出行政訴訟，但最終上述3家企業(yè)以敗訴告終。
“磷酸鐵鋰的基礎專利絕大多數(shù)都被國外大公司掌握，且這些大公司已經(jīng)形成了專利聯(lián)盟。我國磷酸鐵鋰正極材料廠商眾多，但是目前還沒有真正的領軍企業(yè)，同時缺乏擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術，因此，在專利訴訟中處于弱勢。從目前來看，未來一段時間，磷酸鐵鋰領域?qū)＠V訟頻發(fā)的態(tài)勢還將繼續(xù)，國內(nèi)企業(yè)應當警惕侵權(quán)風險，盡早采取規(guī)避措施。”朱科表示。
加強研發(fā)尋求突破 齊心協(xié)力防范風險
相關數(shù)據(jù)顯示，目前，我國磷酸鐵鋰電池年產(chǎn)量在萬噸左右，未來幾年仍將保持高速增長，如何突破專利困境，爭取更多發(fā)展空間，成為目前相關企業(yè)關注的問題。
據(jù)了解，磷酸鐵鋰由于自身性能決定了其能量密度較低、導電性不夠好，并且合成工藝要求相對苛刻，產(chǎn)品穩(wěn)定性不好控制，在價格上沒有明顯優(yōu)勢，導致其目前的發(fā)展受到了很大的制約。針對這一發(fā)展軟肋，朱科認為，生產(chǎn)企業(yè)應從改善性能的角度入手，加強關鍵技術研發(fā)，例如，通過碳包覆等手段提高導電性，通過摻雜等手段提高能量密度。目前，我國磷酸鐵鋰專利申請不少是低水平的重復研究，磷酸鐵鋰的研發(fā)整體還處于跟隨國外技術的階段，缺乏實質(zhì)性創(chuàng)新和重大突破，國內(nèi)相關企業(yè)應該深入了解國外大公司掌握的專利的具體內(nèi)容，繞開其專利范圍，規(guī)避風險，同時尋找專利技術空白點，發(fā)展關鍵的自主知識產(chǎn)權(quán)技術。而在擁有專利技術的同時，還應加強專利的市場化，避免技術停留在實驗室中。
另外，磷酸鐵鋰領域頻發(fā)的專利訴訟，也給國內(nèi)相關企業(yè)的發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)。“由于我國磷酸鐵鋰領域缺乏領軍企業(yè)，僅憑單個企業(yè)之力，勢單力薄，很難打贏與國外專利巨頭的專利戰(zhàn)。當遭遇與國外領先企業(yè)的專利糾紛時，國內(nèi)企業(yè)一定要積極應對、勇于應訴，尤其是當全行業(yè)利益受到影響時，國內(nèi)企業(yè)可以抱團反擊國外的專利‘圍剿’，與行業(yè)協(xié)會集中力量共同抗辯，為整個行業(yè)破解專利困境爭取生存空間，避免陷于被動局面。”朱科表示。