在智能硬件產(chǎn)品蓬勃發(fā)展，品種繁多的今天，智能手機(jī)要求快充和大電池已經(jīng)幾乎成為標(biāo)配，PC平板也需要優(yōu)良的續(xù)航能力滿足移動(dòng)化的需求;更不用提VR、手表、手環(huán)等穿戴設(shè)備對(duì)于電池的依賴性;對(duì)于無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，攜帶多大電池，直接關(guān)系到“你能飛多遠(yuǎn)”;所有品類的重中之重還要當(dāng)屬電動(dòng)汽車，電池性能對(duì)于這個(gè)話題的意義可以區(qū)分出“你是在開(kāi)玩笑”還是“真的要開(kāi)遍全中國(guó)”。

基本上，這是一件供應(yīng)鏈的事，越是如此，越能看出一家企業(yè)在這一領(lǐng)域技術(shù)積累的重要性，特別是專利的積累更是會(huì)構(gòu)建起強(qiáng)大的技術(shù)壁壘。

本文中所關(guān)注的電池技術(shù)主要集中在諸如電池的形狀、大小、充電容量、充電兼容性和密度等方面。在其中，你還會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)電池界的扛把子是松下、松下、NEC、索尼、LG、豐田、東芝這些公司，感受到了嗎?我們東亞的鄰居正攥著智能行業(yè)能源的咽喉啊。當(dāng)然，近年來(lái)也有一些新興的入局者，其中不乏谷歌、特斯拉這樣的大戶，也包括像QuantumScape一樣的初創(chuàng)公司。

還是一起來(lái)看看小編為大家總結(jié)的干貨。

從專利的角度對(duì)電池技術(shù)進(jìn)行分類，主要有能量轉(zhuǎn)換、電極、電路元件、材料、過(guò)程、能源分布等等類別(上表中最后一大項(xiàng)可以理解為其他)。鋰電池作為當(dāng)今電池界的王者，無(wú)論是蓄電池還是嵌入式電池都是專利儲(chǔ)備當(dāng)中的翹楚，分別有4655、3808項(xiàng)的專利申請(qǐng)量。排名第三位的是制造過(guò)程技術(shù)，這方面的專利申請(qǐng)量達(dá)到3614項(xiàng)。

總體來(lái)看，能量轉(zhuǎn)換方面專利儲(chǔ)備龐大，材料方面的專利申請(qǐng)量也比較多，而電路元件方面則已經(jīng)不再是專利申請(qǐng)的熱門方向，整體表現(xiàn)比較平淡。

然而除了專利的申請(qǐng)數(shù)量，還要考察的是各個(gè)分類下的專利質(zhì)量，業(yè)界將其質(zhì)量的衡量參數(shù)稱為專利強(qiáng)度。

事實(shí)上，對(duì)于專利質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)有幾種，而在本文中LexInnova援引MarkA.Lemley，KimberlyA.Moore，JohnR.Allison，andR.DerekTrunkey在論文中發(fā)表的專利強(qiáng)度分析方法，為高強(qiáng)度專利重新梳理了下表的分類。

高強(qiáng)度專利分類下，我們能看到研發(fā)者為尋找鋰電池的替代品所作出的努力。其他類型蓄電池方面申請(qǐng)的高強(qiáng)度專利甚至還比鋰電池多一項(xiàng)，達(dá)到175項(xiàng)，這也是最多的高強(qiáng)度專利申請(qǐng)類別，但這一數(shù)字占該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)總量的比例還不足5%。電路元件和電極相關(guān)高強(qiáng)度專利仍然較少，最少的細(xì)分方向僅有3項(xiàng)。

LexInnova統(tǒng)計(jì)了從2005年到2015年電池領(lǐng)域?qū)＠紨?shù)量的逐年變化。電池技術(shù)的專利申請(qǐng)量是在逐年走高，特別是在2010年之后開(kāi)始加速增長(zhǎng)，其中主要受到了韓國(guó)、日本以及中國(guó)等亞洲國(guó)家在電池技術(shù)上的研發(fā)進(jìn)展所產(chǎn)生的助力。(注意，這份專利數(shù)量趨勢(shì)并不包含對(duì)2016年的預(yù)測(cè)。)

巨頭們的專利大PK

下面我們來(lái)看看全球涉及電池的公司和機(jī)構(gòu)專利儲(chǔ)備究竟有多少?

上圖給出了專利儲(chǔ)備Top15的公司或機(jī)構(gòu)，分別是：松下、豐田、LG、日立、三星、索尼、尼桑、三菱、NEC(日本電氣公司)、SEL(SemiconductorEnergyLaboratory)、博世、東芝、湯淺、Commissariat以及日本電裝。僅Top15的專利總量就達(dá)到了8554件。

其中，排名前三的松下、豐田和LG，專利儲(chǔ)備量都超過(guò)了1000，分別為1791、1584以及1182，總體占比就超過(guò)了Top15的專利總量的53%。

Top15公司中大量是日本公司，僅有少量韓國(guó)和德國(guó)企業(yè)。其中多數(shù)是電子電氣相關(guān)公司，同時(shí)有少量汽車企業(yè)，其中豐田的專利申請(qǐng)量位居第二，技術(shù)積累頗深。

從高強(qiáng)度專利的角度細(xì)看，豐田在電池領(lǐng)域不僅專利申請(qǐng)數(shù)目龐大，而且質(zhì)量也相當(dāng)高，以59項(xiàng)的成績(jī)居高強(qiáng)度專利榜第一名。

排名第二的是索尼，共有47項(xiàng)高強(qiáng)度專利。而實(shí)際上索尼的專利總數(shù)653項(xiàng)，僅排在總數(shù)榜的第六位，可見(jiàn)其高強(qiáng)度專利的占比之高。

第三到第八名分別是三星、松下、LG、日立、三菱、尼桑，第九名和第十名是未進(jìn)入前面總數(shù)榜的賽默飛世爾科技(ThermoFisherScientific)和美國(guó)的初創(chuàng)公司錫安力量(SionPower)，據(jù)悉該公司研制出的鋰硫電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離子電池的三倍，而且能夠供電動(dòng)汽車行駛達(dá)300英里。

我們?cè)偌尤雽＠晗拮鳛閰?shù)，共同看一下Top20的專利情況。

縱軸為前文提到的專利強(qiáng)度，橫軸為專利平均年限，圓形面積依然是前文提到的專利申請(qǐng)總量。從中我們能看到松下盡管專利申請(qǐng)數(shù)量龐大，但是基本處在短期壽命的專利區(qū)間，且質(zhì)量總體不高。

LG和豐田也處在專利強(qiáng)度并不高的區(qū)間，但是專利壽命較長(zhǎng)，其中LG的專利要比豐田更長(zhǎng)。

三星、索尼、尼桑處在專利年限較短，但專利強(qiáng)度整體比較高的區(qū)間。三菱則是年限更短，強(qiáng)度更高的一種專利特征。

一般認(rèn)為價(jià)值最高的專利屬于年限較長(zhǎng)，強(qiáng)度較高，即向上圖的右上角集中，而在電池領(lǐng)域，“右上角”公司是相當(dāng)缺乏。

未來(lái)趨勢(shì)

接下來(lái)我們要看的是電池技術(shù)專利的發(fā)展趨勢(shì)。

圖中方塊面積表明該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量，顏色則表示該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)活動(dòng)的熱度。顏色越紅，表示未來(lái)這一領(lǐng)域的專利申請(qǐng)就越火爆;綠色表示未來(lái)相關(guān)申請(qǐng)會(huì)較少;黃色表示中間水平。

右下角的充電技術(shù)將是未來(lái)電池技術(shù)專利申請(qǐng)的最大熱點(diǎn)，我們天天耳熟能詳?shù)摹翱斐浼夹g(shù)”絕不是空穴來(lái)風(fēng)啊。

未來(lái)電池技術(shù)專利申請(qǐng)的大趨勢(shì)還在于電池材料的研發(fā)，熱點(diǎn)有膠體聚合物、無(wú)機(jī)化合物等材料。

而鋰電池方面相關(guān)技術(shù)則位于左側(cè)的綠色區(qū)域，已經(jīng)處于相對(duì)飽和的發(fā)展階段，未來(lái)的活躍度會(huì)比較低，類似的方向還有電化學(xué)性能研究以及氧化物和氫氧化物材料的開(kāi)發(fā)(不要亂想，這里說(shuō)的是材料，不是某OS)。

總體而言，日本專利申請(qǐng)的數(shù)量最大，緊隨其后的是美國(guó)。德國(guó)和韓國(guó)同樣表現(xiàn)可觀。

除了地理分布，專利在商業(yè)上的價(jià)值同樣也值得我們?nèi)プ⒁狻Ｔ趯＠跈?quán)等方面拿走了電池產(chǎn)業(yè)的多少利潤(rùn)，而當(dāng)我們談及創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)時(shí)，想要轉(zhuǎn)型成這樣的模式，則還需要下一番苦工。

在蘋(píng)果公司上半年公布的200位供應(yīng)商名單，從中我們也姑且可以窺見(jiàn)電子制造行業(yè)的全球版圖。彼時(shí)，我們看到了中國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)的影響力，更有硅谷創(chuàng)業(yè)公司漂洋過(guò)海在深圳發(fā)貨，皆因我國(guó)完備的制造能力所產(chǎn)生的價(jià)值。

然而當(dāng)我們將視線聚焦到電池這一特定領(lǐng)域，又從專利的角度對(duì)各公司的技術(shù)積累進(jìn)行摸底，就會(huì)發(fā)現(xiàn)差距是如此之大，日本的電子、電氣、汽車業(yè)在電池方面都挖掘的如此之深。韓國(guó)的LG、三星這樣的跨國(guó)企業(yè)也將電池研發(fā)作為自身的重要競(jìng)爭(zhēng)力。

能源作為整個(gè)電子行業(yè)，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代硬件發(fā)揮作用的根基，其重要性不言而喻。

國(guó)內(nèi)無(wú)數(shù)的科研人員在電池方向絞盡腦汁，精耕細(xì)作，但在實(shí)際應(yīng)用層面上，高品質(zhì)的電池還是在依賴海外巨頭。

通信方面有中興、華為這樣的優(yōu)秀民企，也有中移動(dòng)這樣全球級(jí)的國(guó)企，而在電池方面，顯然國(guó)內(nèi)還沒(méi)有這一級(jí)別的標(biāo)桿。

然而如果新能源汽車與智能交通成為汽車界脫胎換骨的發(fā)展共識(shí)，如果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)，那么整合國(guó)內(nèi)電池相關(guān)的研發(fā)力量，將關(guān)鍵性的能源技術(shù)牢牢握在自己手里，顯然與車企們新增幾頁(yè)P(yáng)PT，拉出新的產(chǎn)品線所能創(chuàng)造的價(jià)值更大。

與非網(wǎng)專欄作者招募

你也許是工程師甲，每天默默畫(huà)電路板、寫(xiě)代碼;

你也許是高校老師乙，每天站在三尺講臺(tái)，傳授知識(shí);

你也許是項(xiàng)目經(jīng)理丙，每天為得到客戶認(rèn)可而趕工、奔忙;

不管你身處何地是何種身份，只要你是電子領(lǐng)域的從業(yè)者，就一定有對(duì)這一行業(yè)的一些感受和看法。

可能你已修煉成資深行業(yè)觀察家，如何小慶老師那樣真知灼見(jiàn);

可能你善于分析行業(yè)趨勢(shì)，如飛翔的鴨子侃侃而談;

可能你精通某一項(xiàng)技術(shù)，如加菲那樣精講技術(shù)而不失幽默;

可能你善于發(fā)現(xiàn)身邊的工程師故事，如駱駝般娓娓道來(lái)。

也可能你和他們都不同，有自己想發(fā)表的觀點(diǎn)，這樣的你都是我們?cè)诘鹊娜耍灰銣?zhǔn)備好了，“與非網(wǎng)專欄作者”就會(huì)成為你的一個(gè)標(biāo)簽。你不再是普通的路人“甲、乙、丙”，而是工程師和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)言人。