固态电池技术全景报告！

文章摘要

固态电池作为一种新兴的电池技术，因其使用固体电极和固体电解质而具有安全性和能量密度上的优势，被视为电动汽车等领域的理想选择。尽管面临生产成本高、生产工艺复杂和充电速度慢等挑战，但随着科技进步和成本降低，固态电池有望成为未来的主导电池技术。 固态电池的行业发展表现为高创新性，发明专利占比高达91.3%。专利申请量自2016年起迅速增长，但授权占比有所下降。技术构成主要集中在电学领域，尤其是摇椅电池和固体材料。

专利申请的热门技术分支均呈上升趋势，申请量最高的是摇椅式电池相关技术。 在申请人方面，日本车企如丰田和LG新能源等位居行业领先地位，而中国科学院物理研究所和北京卫蓝新能源科技有限公司在国内表现突出。新入局者中，上海屹锂新能源科技有限公司表现亮眼。地区分布上，广东省和江苏省的专利申请量全国领先。 总体来看，固态电池技术的未来发展机会在于持续的技术创新和成本降低，同时，国内外企业和研究机构的积极参与预示着这一领域的竞争将日益激烈。

正文

从固态电池技术专利类型分布情况来看，发明专利数量为8335件，约占总体的91.3%。实用新型专利数量为780件，占比8.5%。可初步判断，固态电池技术的行业创新性较高。

专利申请与授权趋势：
申请量迅速增长，已授权占比较低

从专利申请量与申请趋势看，2016年起，固态电池相关的专利申请量迅速上升，并于2020年突破1000件。进一步从专利授权量和授权占比来看，2019年及以前已授权占比均在45%以上，但此后该数据持续下降，或与专利公开延后性有关。

技术构成：
聚焦于摇椅电池和固体材料

从技术构成来看，当前固态电池的热门技术分支主要集中在H部“电学”, 该分支下有专利8078件，占比72.2%。C部“化学；冶金”的专利数量超过1000件，约占总体的11.7%。还有专利少量分布在B部“作业；运输”、G部“物理”和A部“人类生活必需”。

从IPC大类分布情况来看，专利主要分布在H11“电气元件”，该分支下的专利有7811件, 约占排名前十大类分支的76.3%。专利数量超过300件的还有C01“无机化学”、C08“有机高分子化合物”、G01“测量；测试”、H02“发电、变电或配电”。

从具体的技术分支分布来看，固态电池的专利主要集中在H01M10/0525“摇椅式电池，即其两个电极均插入或嵌入有锂的电池；锂离子电池[2010.01]”，该分支下的专利数量为3342件, 约占排名前十技术分支专利总量的22.6%。排名第二的技术分支为H01M10/0562“固体材料[2010.01]”，拥有专利2289件，约占排名前十技术分支专利总和的15.5%。

专利数量超过1000件的热门技术分支还有H01M10/058“构造或制造[2010.01]”、H01M10/052“锂蓄电池[2010.01]”、H01M10/0565“高分子材料，例如凝胶型或固体型[2010.01]”和H01M4/62“在活性物质中非活性材料成分的选择，例如胶合剂、填料[2006.01]”。

通过对不同IPC分类标准下各技术分支专利数量分布情况的分析，我们发现固态电池的专利主要分布在电学相关的技术分支，具体来看，又聚焦在摇椅电池、固体电池制造和高分子材料等方向。

重要技术分支申请趋势：
热门分支均呈逐年上升趋势

从重要技术分支的申请趋势来看，整体技术分支下专利申请量都呈逐年上升趋势。其中，最热门技术分支H01M10/0525“摇椅式电池，即其两个电极均插入或嵌入有锂的电池；锂离子电池[2010.01]”的专利申请量增速最为明显，从2020年起，年专利申请量突破500件，且仍保持上升态势，研发热度远超其他技术分支。

重要技术分支主要申请人分布：
集中在电力企业和研究院

申请人排名：
日本车企位居行业领先地位

在固态电池相关的领域中，专利申请量位于第一梯队的有：丰田自动车株式会社、株式会社LG新能源和通用汽车环球科技运作有限责任公司，专利数量均超150件。专利数量位于第二梯队(100-150件)的申请人有现代自动车株式会社、中国科学院物理研究所、北京卫蓝新能源科技有限公司。

主要申请人申请趋势：
通用汽车环球科技运作有限责任公司
持续发力

观察主要申请人近十年的申请趋势发现，通用汽车环球科技运作有限责任公司的专利申请量从2019年开始迅速增长，并于2022年实现专利成果的小爆发，当年专利申请量高达70件，远超行业中其他申请人。而专利申请总量第一的丰田自动车株式会社则主要在2019年和2020年进行了创新成果的积累，近两年的表现则较为一般。北京卫蓝新能源科技有限公司则仅在2020年拥有较多的专利，其余年份专利数量较低。

上海屹锂新能源科技有限公司表现亮眼

在过去5年的新入局者中，上海屹锂新能源科技有限公司在2022年的表现良好，申请专利43件。中汽创智科技有限公司的专利申请数量走势较为平稳，近三年的年专利申请量均在15件以上。其他新入局者的专利产出不太稳定，呈大小年趋势。

专利申请地区分布：
广东省和江苏省全国领先

从专利申请的地区分布来看，广东省和江苏省的专利申请量居全国前列，分别拥有专利1487件和1423件，约占排名前十地区专利申请量总和的22%和21%。专利申请量超过500件的省市有北京市、浙江省和上海市。申请量在第三梯队(200-500件)的地区还有湖北省、山东省、天津市、四川省和湖南省。