锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,通常是不可充电的。锂离子电池主要由正极、负极、电解质和隔膜构成,依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,具有反复充电的能力。
产业化方面,在碳达峰碳中和目标引领和下游旺盛需求带动下,我国锂电池产业实现了高速增长。目前我国的锂电池材料企业正在不断涌入国际一线,部分锂电池材料企业已成为全球龙头。
锂电池材料产业链可以分为上游材料,包括正极材料、负极材料、电解质和隔膜,以及下游的锂电池。
伴随着锂电池技术的不断发展,涉及锂电池材料的专利申请也备受关注,本文主要分析发明专利申请情况。
从全球范围看,随着消费电子的普及,锂电池作为重要电池来源,其专利申请在2013年达到第一次高峰;随后处于较短的技术冷静期,而近年来国内外车企纷纷扩大了对新能源汽车的投资和生产,助推了锂电池材料的再次爆发,2017年以后,锂电池材料迎来第二次增长。中国的锂电池材料专利申请则持续快速增长,与此同时,锂电池材料的中国专利申请占全球专利申请的比例上升也极为快速,从2002年的6.9%持续上升至2020年的48.1%(由于各国专利公开制度区别较大,2021年占比数据不作为参考),可见中国的锂电池材料技术的发展从较为落后的境地直追国际前沿。