850

扼住智能行业能源的咽喉 全球电池专利分析|智能内参

小智头条 智能内参2016/08/27

智东西(公众号:zhidxcom) 编 | 小智 在智能硬件产品蓬勃发展,品种繁多的今天,智能手机要求快充和大 […]

智东西(公众号:zhidxcom)
编 | 小智

在智能硬件产品蓬勃发展,品种繁多的今天,智能手机要求快充和大电池已经几乎成为标配,PC平板也需要优良的续航能力满足移动化的需求;更不用提VR、手表、手环等穿戴设备对于电池的依赖性;对于无人机来说,携带多大电池,直接关系到“你能飞多远”;所有品类的重中之重还要当属电动汽车,电池性能对于这个话题的意义可以区分出“你是在开玩笑”还是“真的要开遍全中国”。

基本上,这是一件供应链的事,越是如此,越能看出一家企业在这一领域技术积累的重要性,特别是专利的积累更是会构建起强大的技术壁垒。本期的智能内参,我们就向大家推荐专利咨询机构LexInnova对全球电池领域的专利储备所做的分析报告。如果您想收藏报告全文,可以在智东西(公众号:zhidxcom)回复关键词“电池”进行下载。

本文中所关注的电池技术主要集中在诸如电池的形状、大小、充电容量、充电兼容性和密度等方面。在其中,你还会发现原来电池界的扛把子是松下、松下、NEC、索尼、LG、丰田、东芝这些公司,感受到了吗?我们东亚的邻居正攥着智能行业能源的咽喉啊。当然,近年来也有一些新兴的入局者,其中不乏谷歌、特斯拉这样的大户,也包括像QuantumScape一样的初创公司。

还是一起来看看智能内参为大家总结的干货。

专利细分领域

1

从专利的角度对电池技术进行分类,主要有能量转换、电极、电路元件、材料、过程、能源分布等等类别(上表中最后一大项可以理解为其他)。锂电池作为当今电池界的王者,无论是蓄电池还是嵌入式电池都是专利储备当中的翘楚,分别有4655、3808项的专利申请量。排名第三位的是制造过程技术,这方面的专利申请量达到3614项。

总体来看,能量转换方面专利储备庞大,材料方面的专利申请量也比较多,而电路元件方面则已经不再是专利申请的热门方向,整体表现比较平淡。

然而除了专利的申请数量,还要考察的是各个分类下的专利质量,业界将其质量的衡量参数称为专利强度。

事实上,对于专利质量的评价指标有几种,而在本文中LexInnova援引Mark A. Lemley, Kimberly A. Moore, John R. Allison, and R. Derek Trunkey在论文中发表的专利强度分析方法,为高强度专利重新梳理了下表的分类。

6

高强度专利分类下,我们能看到研发者为寻找锂电池的替代品所作出的努力。其他类型蓄电池方面申请的高强度专利甚至还比锂电池多一项,达到175项,这也是最多的高强度专利申请类别,但这一数字占该领域专利申请总量的比例还不足5%。电路元件和电极相关高强度专利仍然较少,最少的细分方向仅有3项。

4

LexInnova统计了从2005年到2015年电池领域专利公布数量的逐年变化。电池技术的专利申请量是在逐年走高,特别是在2010年之后开始加速增长,其中主要受到了韩国、日本以及中国等亚洲国家在电池技术上的研发进展所产生的助力。(注意,这份专利数量趋势并不包含对2016年的预测。)

巨头们的专利大PK

下面我们来看看全球涉及电池的公司和机构专利储备究竟有多少?

2

上图给出了专利储备Top15的公司或机构,分别是:松下、丰田、LG、日立、三星、索尼、尼桑、三菱、NEC(日本电气公司) 、SEL(Semiconductor Energy Laboratory)、博世、东芝、汤浅、Commissariat以及日本电装。 仅Top15的专利总量就达到了8554件。

其中,排名前三的松下、丰田和LG,专利储备量都超过了1000,分别为1791、1584以及1182,总体占比就超过了Top15的专利总量的53%。

Top15公司中大量是日本公司,仅有少量韩国和德国企业。其中多数是电子电气相关公司,同时有少量汽车企业,其中丰田的专利申请量位居第二,技术积累颇深。

5

从高强度专利的角度细看,丰田在电池领域不仅专利申请数目庞大,而且质量也相当高,以59项的成绩居高强度专利榜第一名。

排名第二的是索尼,共有47项高强度专利。而实际上索尼的专利总数653项,仅排在总数榜的第六位,可见其高强度专利的占比之高。

第三到第八名分别是三星、松下、LG、日立、三菱、尼桑,第九名和第十名是未进入前面总数榜的赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)和美国的初创公司锡安力量(Sion Power),据悉该公司研制出的锂硫电池的能量密度是传统锂离子电池的三倍,而且能够供电动汽车行驶达300英里。

我们再加入专利年限作为参数,共同看一下Top20的专利情况。

3

纵轴为前文提到的专利强度,横轴为专利平均年限,圆形面积依然是前文提到的专利申请总量。从中我们能看到松下尽管专利申请数量庞大,但是基本处在短期寿命的专利区间,且质量总体不高。

LG和丰田也处在专利强度并不高的区间,但是专利寿命较长,其中LG的专利要比丰田更长。

三星、索尼、尼桑处在专利年限较短,但专利强度整体比较高的区间。三菱则是年限更短,强度更高的一种专利特征。

一般认为价值最高的专利属于年限较长,强度较高,即向上图的右上角集中,而在电池领域,“右上角”公司是相当缺乏。

未来趋势

接下来我们要看的是电池技术专利的发展趋势。

7

图中方块面积表明该领域专利数量,颜色则表示该领域专利申请活动的热度。颜色越红,表示未来这一领域的专利申请就越火爆;绿色表示未来相关申请会较少;黄色表示中间水平。

右下角的充电技术将是未来电池技术专利申请的最大热点,我们天天耳熟能详的“快充技术”绝不是空穴来风啊。

未来电池技术专利申请的大趋势还在于电池材料的研发,热点有胶体聚合物、无机化合物等材料。

而锂电池方面相关技术则位于左侧的绿色区域,已经处于相对饱和的发展阶段,未来的活跃度会比较低,类似的方向还有电化学性能研究以及氧化物和氢氧化物材料的开发(不要乱想,这里说的是材料,不是某OS)。

8

总体而言,日本专利申请的数量最大,紧随其后的是美国。德国和韩国同样表现可观。

除了地理分布,专利在商业上的价值同样也值得我们去注意。在专利授权等方面拿走了电池产业的多少利润,而当我们谈及创新驱动时,想要转型成这样的模式,则还需要下一番苦工。

智能内参曾经为大家总结过苹果公司上半年公布的200位供应商名单(可以点击这里复习一下),从中我们也姑且可以窥见电子制造行业的全球版图。 彼时,我们看到了中国作为制造业大国的影响力,更有硅谷创业公司漂洋过海在深圳发货,皆因我国完备的制造能力所产生的价值。

然而当我们将视线聚焦到电池这一特定领域,又从专利的角度对各公司的技术积累进行摸底,就会发现差距是如此之大,日本的电子、电气、汽车业在电池方面都挖掘的如此之深。韩国的LG、三星这样的跨国企业也将电池研发作为自身的重要竞争力。

能源作为整个电子行业,特别是移动互联网时代硬件发挥作用的根基,其重要性不言而喻。

国内无数的科研人员在电池方向绞尽脑汁,精耕细作,但在实际应用层面上,高品质的电池还是在依赖海外巨头。

通信方面有中兴、华为这样的优秀民企,也有中移动这样全球级的国企,而在电池方面,显然国内还没有这一级别的标杆。

然而如果新能源汽车与智能交通成为汽车界脱胎换骨的发展共识,如果产业转型也是我国经济发展面临的重大挑战,那么整合国内电池相关的研发力量,将关键性的能源技术牢牢握在自己手里,显然与车企们新增几页PPT,拉出新的产品线所能创造的价值更大。

本文为智东西整理呈现,文中所有数据结论版权归原作者所有。

下载提醒:

1.如果想收藏本文的英文原版报告,可以在智东西(公众号:zhidxcom)回复关键词“电池”下载报告全文。

2.如果想了解《智能内参》近期出品的“中国智能智能行业创业公司100”系列报告,立马关注智东西(公众号:zhidxcom)。

3.想获得智能内参全部80+期报告全文,请加微信zhidx_com向小编索取。

 


 

智能内参

权威数据·专业解读 读懂智能行业必看的报告

在智东西回复“智能内参”查看全部报告

智东西