SMM6月3日讯：他们创造了可充电的世界！2019年诺贝尔化学奖授予了美国科学家Stanley·Whittingham、John·Goodenough和日本科学家Akira·Yoshino，诺贝尔奖委员会官网nobelprize.org以该标题高度赞扬了三位科学家在锂电池研发方面的伟大贡献。
Whittingham将TiS2用于制造锂电池的阴极，并申请了世界上第一个锂电池专利（申请日：1976年3月17日；申请号：US05/667607；主题：Rechargeable electrochemical cell with cathode of stoichiometric titanium disulfide）。Goodenough对Whittingham的技术进行了改进，使用钴酸锂作为阴极材料，带来了更强大的电池（申请日：1980年3月20日；申请号：EP1980300876；主题：Electrochemical cell and method of making ion conductors for said cell）。Yoshino以Goodenough的阴极为基础，使用石油焦碳作为阳极，研发出了第一个商业可行的锂电池（申请日：1986年5月9日；申请号：US06/861423；主题：Secondary battery）。三位科学家接力式的研究带来了锂电池革命，从手机到笔记本电脑，再到电动汽车，彻底改变了我们的生活。
当然，不仅以上提到的几项专利，检索结果显示，Whittingham、Goodenough、Yoshino作为发明人的专利申请分别为37项、121项和135项，部分呈现了锂电池的发展脉络。例如Goodenough又继续开发出了目前主流电池之一的磷酸铁锂电池（申请日：1996年4月23日；申请号：US60/016060；主题：Lifepo4(synthetic triphylite), a new cathode material for secondary(rechargeable) lithium bateries）。Yoshino供职的旭化成一直位于电池研发的前沿，全球锂电池专利申请933项，拥有隔膜材料第一话语权。
三位科学家引领了锂电池研发热潮，但已非当前主宰。如今的锂电池领域竞争日趋白热化，而专利最直观的反映了竞争者研发实力，进而体现竞争格局。以专利为主线，锂电池及细分领域（NCA、NCM、磷酸铁锂）的全球及中国榜单如下：
一、全球锂电池专利榜单
全球锂电池专利申请共278,032项，日韩企业是锂电池领域主要竞争者。申请量前10中，日韩企业占据9席，依次为LG、三星、松下、丰田、三洋、日立、索尼、东芝、住友。中国企业中，合肥国轩、比亚迪、国家电网、清华大学位列前25。
近些年全球锂电池专利申请一直呈稳步上升趋势，2001年为4,671项，2018年增至25,917项。中国是专利申请第一目标国（109,002项），其次为日本（49,936项）、美国（30,937项），韩国（23,700项）、德国（6,868项）、中国台湾（5,201项）、加拿大（3,177项）等。
前15的IPC分类号依次为H01M10/0525、H01M10/052、H01M4/62、H01M4/36、H01M4/58、H01M4/525、H01M4/505、H01M4/02、H01M10/40、H01M10/058、H01M10/36、H01M4/38、H01M10/05、H02J7/00、H01M4/13。LG、三星、丰田、三洋、日立的分类号排布较为接近，松下、索尼的分类号排布较为接近，反映了研发方向差异。例如，松下的总申请量虽然低于LG，但分类号H01M4/02（由活性材料组成或包括活性材料的电极）、H01M10/05（非水电解质蓄电池）、H01M10/40（带有有机电解质的）相关的专利申请量明显高于LG。
图1 全球锂电池专利榜单（前25）
图2 全球锂电池专利前15申请人vs前15IPC
二、中国锂电池专利榜单
中国锂电池专利申请共109,028项。日韩企业中，仅LG、三星、丰田、松下在中国积极布局，位列前10。其中，LG的中国专利申请量（1,471项）占全球申请总量（12,702项）的11.58%。合肥国轩（1,256项）、国家电网（1,068项）、天津力神（911项）、比亚迪（845项）、宁德新能源（680项）是中国企业前五强。科研院所中，中南大学（753项）、清华大学（640项）、浙江大学（474项）、华南理工大学（420项）、哈尔滨工业大学（344项）位列前25。
从申请趋势来看，中国专利申请量增长速度明显高于全球，2001年仅为362项、2018年已增至17,476项。
前15的IPC分类号依次为H01M10/0525、H01M4/62、H01M4/36、H02J7/00、H01M10/058 、H01M10/052、H01M4/58、H01M4/525、H01M2/10、H01M4/505 、H01M4/38 、H01M10/42、H01M2/16、H01M4/04、H01M2/02，与全球锂电池专利前15IPC略有差异。
图3 中国锂电池专利榜单（前25）
图4 中国锂电池专利前15申请人vs前15IPC
三、锂电池细分领域专利榜单
群雄逐鹿！华山论剑！我们将持续推出《新能源汽车锂电池专利风云》系列文章，敬请关注：
第二篇：锂电池霸主LG化学
第三篇：出乎意料的合肥国轩
第四篇：国内巨头宁德时代
第五篇：不走寻常路的特斯拉
第六篇：科研院所最强音清华大学
第七篇：专注磷酸铁锂的妙盛汽车
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本文作者：华东政法大学知识产权学院 肇旭
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