从专利角度分析三元材料的发展与分布

焦延峰++赵中琴++付花荣++余碧涛

摘 要：随着新能源产业的发展，锂离子电池正极材料三元材料即LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料的研究倍受各国政府重视，该文从全球三元材料专利的角度出发，对全球趋势，各国以及各大申请人在该领域的专利申请情况做了详细分析，从而对各国以及各大申请人的专利布局做了进一步研究，从而对我国在该领域的专利布局给出参考性意见。

关键词：三元材料 申请量 技术原创国 专利布局

中图分类号：U231.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0213-02

三元材料即LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料，该材料的电化学性能优异（1），2001年T.Ohzuku和Y.Makimura首次合成了Ni：Co：Mn=l：l：1的三元复合材料LiNil/3Col/3Mnl/3O2，虽然LINil/3Col/3Mnl/3O2研究时间不长，但因其与LiCoO2具有相似结构，具备较好的研究基础（2），一经提出即被认为是最有可能代替LiCoO2，获得各国政府大力支持，美国能源部更是将动力材料的研发重点由低成本的LiFePO4逐步转向LiNil/3Col/3Mnl/3O2。

1 专利申请发展趋势

1.1 全球申请趋势

图1给出了全球三元材料专利申请量随着年份变化的趋势图。2012年由于部分专利尚未公开，统计的数量略有下降。从图可以看出，在专利数据库中，三元材料的申请数量从1990年开始呈现一个缓慢增长的态势，1999年后开始波动性增长，这可能是由于Liu等人首次提出三元材料可以作为锂离子电池的正极材料的观点，从而引发三元材料研发的热潮。在2006年、2008年以及2010年分别出现三个高峰；2010年和2011年的申请量维持高位，这表明三元材料相关专利技术仍处在一个活跃期，与全球电动汽车的迅速兴起有关，后续将会出现更多的专利申请。

1.2 国内外公司在华的申请趋势

图2给出了国内三元材料专利申请量随着年份变化的趋势图。从图中可以看出，我国首个三元材料的专利申请出现于1998年，随后稳步增长，在2005年出现第一个申请高峰，在2006-2007年略有下降；2008年以后，专利申请量开始快速增长，尤其是从2009年起，我国三元材料专利申请数量开始急剧增长，其中2010年和2011年的申请量维持高位，与全球申请趋势相近，但是综合国内申请量和国外来华申请量的数据可以看出，我国最早的关于三元材料的申请均为国外来华申请，在1998～2000年甚至没有国内申请，直至2001年才开始出现首个国内申请，随后国内申请量快速增长，并在2004年首次超过了国外来华申请量；在2005～2010年之间，国内申请和国外来华申请的数量基本相当；在2011～2012年，由于部分专利尚未公开以及部分PCT申请未进入中国国家阶段的原因，导致统计的国外来华申请的数量较少。

2 专利申请分布

2.1 全球技术原创国的年代分布

图3给出了全球申请中日、中、韩、美四国申请量的趋势分布图，气泡的大小代表申请量的多少。图3的横坐标代表年代，纵坐标是全球排名前四位的申请国。

由图3中可以看出，日本和美国均在1990年开始了三元材料的研究，属于最早研发的两个国家，而日本对于三元材料的申请量和持续研究时间均明显高于美国，早在1999年的时候明显领先于其他各国。韩国、中国分别在1998年和2001年出现了三元材料的专利申请，韩国在2005年是申请量出现了明显的发展。而中国在三元材料方面虽然起步较晚，但申请量却逐年大幅递增，发展势头良好，并且逐步成为年申请量最大的国家。这也与国内鼓励电动车政策有关。

2.2 全球申请人

表1列出了全球排名前十位的申请人。其中，日本的三洋公司和韩国的LG公司处于专利申请量的第一集团，申请量分别为76件和73件；日本的索尼公司以及韩国的三星公司分列第三、四位，分别为61和60件；其余申请人的申请数量则与前四名的申请人存在较大的差距。

前10名中的申请人有7名来自日本，2名来自韩国，我国仅有比亚迪一家公司上榜，表明日本企业在三元材料领域具有垄断性优势，在该领域已经进行了大量的专利布局。而我国的生产企业在该领域的发展相对落后，亟需得到我国企业和科研机构的重视。

图4为全球前十大申请人的申请量随年份变化趋势图，横坐标为年代，纵坐标为前十位的公司，气泡大小代表专利申请量的多少。由图3可以看出，日本的索尼公司虽然申请量排名仅仅为第三名，但它是最早开展锂离子电池商业化的公司，而且也是最早对三元材料进行战略布局的企业。相比之下，申请量排名第一的三洋公司在1997年才开始三元材料的布局，晚于排名第六的松下公司。其余申请人起步较晚，韩国的三星和LG则分别在1998年和2001年开始三元材料的申请，我国的比亚迪起步最晚，为2002年，虽然在2005年和2008年出现了两次较为大量的井喷式申请，但是从专利整体布局来看，依然弱于其他公司。

3 结语

三元材料在全球发展趋势目前很强势，而未来依然会保持一定的告诉增长。我国虽然近年来申请量增长量较大，总量也仅落后于日本，但是由于起步较晚，实际上依然落后其他发达国家。同时我国的专利申请中企业申请所占比重较小，全球十大申请人中仅有比亚迪一家，并且还是在下游位置。而从企业专利布局来看，我国企业比亚迪则是最晚开始对三元材料进行战略布局的企业，目前三元材料领域依然被日本的企业垄断和占据。可见，虽然表面上我国的申请量较大，但是和发达国家相比，依然存在不小的差距，我国在三元材料的研发道路上任重道远，还有很长的路要走。

参考文献

[1] Layered Li[NixCo1-2xMnx]O2 Cathode Materials For Lithium-Ion Batteries.

[2] Structural Chemistry and Electrochemistry of LiNi1/2Mn1/2O2 for Advanced Lithium batteries. Tsutomu Ohzuku and Yoshinari Makimura，2004.endprint

摘 要：随着新能源产业的发展，锂离子电池正极材料三元材料即LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料的研究倍受各国政府重视，该文从全球三元材料专利的角度出发，对全球趋势，各国以及各大申请人在该领域的专利申请情况做了详细分析，从而对各国以及各大申请人的专利布局做了进一步研究，从而对我国在该领域的专利布局给出参考性意见。

关键词：三元材料 申请量 技术原创国 专利布局

中图分类号：U231.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0213-02

三元材料即LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料，该材料的电化学性能优异（1），2001年T.Ohzuku和Y.Makimura首次合成了Ni：Co：Mn=l：l：1的三元复合材料LiNil/3Col/3Mnl/3O2，虽然LINil/3Col/3Mnl/3O2研究时间不长，但因其与LiCoO2具有相似结构，具备较好的研究基础（2），一经提出即被认为是最有可能代替LiCoO2，获得各国政府大力支持，美国能源部更是将动力材料的研发重点由低成本的LiFePO4逐步转向LiNil/3Col/3Mnl/3O2。

1 专利申请发展趋势

1.1 全球申请趋势

图1给出了全球三元材料专利申请量随着年份变化的趋势图。2012年由于部分专利尚未公开，统计的数量略有下降。从图可以看出，在专利数据库中，三元材料的申请数量从1990年开始呈现一个缓慢增长的态势，1999年后开始波动性增长，这可能是由于Liu等人首次提出三元材料可以作为锂离子电池的正极材料的观点，从而引发三元材料研发的热潮。在2006年、2008年以及2010年分别出现三个高峰；2010年和2011年的申请量维持高位，这表明三元材料相关专利技术仍处在一个活跃期，与全球电动汽车的迅速兴起有关，后续将会出现更多的专利申请。

1.2 国内外公司在华的申请趋势

图2给出了国内三元材料专利申请量随着年份变化的趋势图。从图中可以看出，我国首个三元材料的专利申请出现于1998年，随后稳步增长，在2005年出现第一个申请高峰，在2006-2007年略有下降；2008年以后，专利申请量开始快速增长，尤其是从2009年起，我国三元材料专利申请数量开始急剧增长，其中2010年和2011年的申请量维持高位，与全球申请趋势相近，但是综合国内申请量和国外来华申请量的数据可以看出，我国最早的关于三元材料的申请均为国外来华申请，在1998～2000年甚至没有国内申请，直至2001年才开始出现首个国内申请，随后国内申请量快速增长，并在2004年首次超过了国外来华申请量；在2005～2010年之间，国内申请和国外来华申请的数量基本相当；在2011～2012年，由于部分专利尚未公开以及部分PCT申请未进入中国国家阶段的原因，导致统计的国外来华申请的数量较少。

2 专利申请分布

2.1 全球技术原创国的年代分布

图3给出了全球申请中日、中、韩、美四国申请量的趋势分布图，气泡的大小代表申请量的多少。图3的横坐标代表年代，纵坐标是全球排名前四位的申请国。

由图3中可以看出，日本和美国均在1990年开始了三元材料的研究，属于最早研发的两个国家，而日本对于三元材料的申请量和持续研究时间均明显高于美国，早在1999年的时候明显领先于其他各国。韩国、中国分别在1998年和2001年出现了三元材料的专利申请，韩国在2005年是申请量出现了明显的发展。而中国在三元材料方面虽然起步较晚，但申请量却逐年大幅递增，发展势头良好，并且逐步成为年申请量最大的国家。这也与国内鼓励电动车政策有关。

2.2 全球申请人

表1列出了全球排名前十位的申请人。其中，日本的三洋公司和韩国的LG公司处于专利申请量的第一集团，申请量分别为76件和73件；日本的索尼公司以及韩国的三星公司分列第三、四位，分别为61和60件；其余申请人的申请数量则与前四名的申请人存在较大的差距。

前10名中的申请人有7名来自日本，2名来自韩国，我国仅有比亚迪一家公司上榜，表明日本企业在三元材料领域具有垄断性优势，在该领域已经进行了大量的专利布局。而我国的生产企业在该领域的发展相对落后，亟需得到我国企业和科研机构的重视。

图4为全球前十大申请人的申请量随年份变化趋势图，横坐标为年代，纵坐标为前十位的公司，气泡大小代表专利申请量的多少。由图3可以看出，日本的索尼公司虽然申请量排名仅仅为第三名，但它是最早开展锂离子电池商业化的公司，而且也是最早对三元材料进行战略布局的企业。相比之下，申请量排名第一的三洋公司在1997年才开始三元材料的布局，晚于排名第六的松下公司。其余申请人起步较晚，韩国的三星和LG则分别在1998年和2001年开始三元材料的申请，我国的比亚迪起步最晚，为2002年，虽然在2005年和2008年出现了两次较为大量的井喷式申请，但是从专利整体布局来看，依然弱于其他公司。

3 结语

三元材料在全球发展趋势目前很强势，而未来依然会保持一定的告诉增长。我国虽然近年来申请量增长量较大，总量也仅落后于日本，但是由于起步较晚，实际上依然落后其他发达国家。同时我国的专利申请中企业申请所占比重较小，全球十大申请人中仅有比亚迪一家，并且还是在下游位置。而从企业专利布局来看，我国企业比亚迪则是最晚开始对三元材料进行战略布局的企业，目前三元材料领域依然被日本的企业垄断和占据。可见，虽然表面上我国的申请量较大，但是和发达国家相比，依然存在不小的差距，我国在三元材料的研发道路上任重道远，还有很长的路要走。

参考文献

[1] Layered Li[NixCo1-2xMnx]O2 Cathode Materials For Lithium-Ion Batteries.

[2] Structural Chemistry and Electrochemistry of LiNi1/2Mn1/2O2 for Advanced Lithium batteries. Tsutomu Ohzuku and Yoshinari Makimura，2004.endprint

摘 要：随着新能源产业的发展，锂离子电池正极材料三元材料即LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料的研究倍受各国政府重视，该文从全球三元材料专利的角度出发，对全球趋势，各国以及各大申请人在该领域的专利申请情况做了详细分析，从而对各国以及各大申请人的专利布局做了进一步研究，从而对我国在该领域的专利布局给出参考性意见。

关键词：三元材料 申请量 技术原创国 专利布局

中图分类号：U231.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0213-02

三元材料即LiNi1-x-yCoxMnyO2系列材料，该材料的电化学性能优异（1），2001年T.Ohzuku和Y.Makimura首次合成了Ni：Co：Mn=l：l：1的三元复合材料LiNil/3Col/3Mnl/3O2，虽然LINil/3Col/3Mnl/3O2研究时间不长，但因其与LiCoO2具有相似结构，具备较好的研究基础（2），一经提出即被认为是最有可能代替LiCoO2，获得各国政府大力支持，美国能源部更是将动力材料的研发重点由低成本的LiFePO4逐步转向LiNil/3Col/3Mnl/3O2。

1 专利申请发展趋势

1.1 全球申请趋势

图1给出了全球三元材料专利申请量随着年份变化的趋势图。2012年由于部分专利尚未公开，统计的数量略有下降。从图可以看出，在专利数据库中，三元材料的申请数量从1990年开始呈现一个缓慢增长的态势，1999年后开始波动性增长，这可能是由于Liu等人首次提出三元材料可以作为锂离子电池的正极材料的观点，从而引发三元材料研发的热潮。在2006年、2008年以及2010年分别出现三个高峰；2010年和2011年的申请量维持高位，这表明三元材料相关专利技术仍处在一个活跃期，与全球电动汽车的迅速兴起有关，后续将会出现更多的专利申请。

1.2 国内外公司在华的申请趋势

图2给出了国内三元材料专利申请量随着年份变化的趋势图。从图中可以看出，我国首个三元材料的专利申请出现于1998年，随后稳步增长，在2005年出现第一个申请高峰，在2006-2007年略有下降；2008年以后，专利申请量开始快速增长，尤其是从2009年起，我国三元材料专利申请数量开始急剧增长，其中2010年和2011年的申请量维持高位，与全球申请趋势相近，但是综合国内申请量和国外来华申请量的数据可以看出，我国最早的关于三元材料的申请均为国外来华申请，在1998～2000年甚至没有国内申请，直至2001年才开始出现首个国内申请，随后国内申请量快速增长，并在2004年首次超过了国外来华申请量；在2005～2010年之间，国内申请和国外来华申请的数量基本相当；在2011～2012年，由于部分专利尚未公开以及部分PCT申请未进入中国国家阶段的原因，导致统计的国外来华申请的数量较少。

2 专利申请分布

2.1 全球技术原创国的年代分布

图3给出了全球申请中日、中、韩、美四国申请量的趋势分布图，气泡的大小代表申请量的多少。图3的横坐标代表年代，纵坐标是全球排名前四位的申请国。

由图3中可以看出，日本和美国均在1990年开始了三元材料的研究，属于最早研发的两个国家，而日本对于三元材料的申请量和持续研究时间均明显高于美国，早在1999年的时候明显领先于其他各国。韩国、中国分别在1998年和2001年出现了三元材料的专利申请，韩国在2005年是申请量出现了明显的发展。而中国在三元材料方面虽然起步较晚，但申请量却逐年大幅递增，发展势头良好，并且逐步成为年申请量最大的国家。这也与国内鼓励电动车政策有关。

2.2 全球申请人

表1列出了全球排名前十位的申请人。其中，日本的三洋公司和韩国的LG公司处于专利申请量的第一集团，申请量分别为76件和73件；日本的索尼公司以及韩国的三星公司分列第三、四位，分别为61和60件；其余申请人的申请数量则与前四名的申请人存在较大的差距。

前10名中的申请人有7名来自日本，2名来自韩国，我国仅有比亚迪一家公司上榜，表明日本企业在三元材料领域具有垄断性优势，在该领域已经进行了大量的专利布局。而我国的生产企业在该领域的发展相对落后，亟需得到我国企业和科研机构的重视。

图4为全球前十大申请人的申请量随年份变化趋势图，横坐标为年代，纵坐标为前十位的公司，气泡大小代表专利申请量的多少。由图3可以看出，日本的索尼公司虽然申请量排名仅仅为第三名，但它是最早开展锂离子电池商业化的公司，而且也是最早对三元材料进行战略布局的企业。相比之下，申请量排名第一的三洋公司在1997年才开始三元材料的布局，晚于排名第六的松下公司。其余申请人起步较晚，韩国的三星和LG则分别在1998年和2001年开始三元材料的申请，我国的比亚迪起步最晚，为2002年，虽然在2005年和2008年出现了两次较为大量的井喷式申请，但是从专利整体布局来看，依然弱于其他公司。

3 结语

三元材料在全球发展趋势目前很强势，而未来依然会保持一定的告诉增长。我国虽然近年来申请量增长量较大，总量也仅落后于日本，但是由于起步较晚，实际上依然落后其他发达国家。同时我国的专利申请中企业申请所占比重较小，全球十大申请人中仅有比亚迪一家，并且还是在下游位置。而从企业专利布局来看，我国企业比亚迪则是最晚开始对三元材料进行战略布局的企业，目前三元材料领域依然被日本的企业垄断和占据。可见，虽然表面上我国的申请量较大，但是和发达国家相比，依然存在不小的差距，我国在三元材料的研发道路上任重道远，还有很长的路要走。

参考文献

[1] Layered Li[NixCo1-2xMnx]O2 Cathode Materials For Lithium-Ion Batteries.

[2] Structural Chemistry and Electrochemistry of LiNi1/2Mn1/2O2 for Advanced Lithium batteries. Tsutomu Ohzuku and Yoshinari Makimura，2004.endprint