石墨烯在儲能領域應用專利申請趨勢
近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所和浙江省石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心聯(lián)合中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等發(fā)布了《2021石墨烯儲能領域應用專利分析報告》。
報告顯示，自2003年至今，全球在石墨烯儲能領域應用相關專利共計6415件。受2010年石墨烯發(fā)現(xiàn)者獲得諾貝爾獎的鼓舞和帶動，此后全球范圍內(nèi)掀起了石墨烯研究的熱潮，大量的研究團隊涌進石墨烯儲能領域，石墨烯在儲能領域應用的相關專利申請進入快車道，2018年相關專利申請量為1136件，達到歷年最高點。
石墨烯在儲能領域應用專利申請來源國
其中，我國是全球在石墨烯儲能領域應用研究最為活躍的國家，我國申請人在石墨烯儲能應用領域?qū)＠暾埩孔疃?，占比達82.3%。然而，我國在石墨烯儲能應用領域的專利申請主要以高校和科研單位為主。因此，從側面可以看出，目前石墨烯大規(guī)模應用于儲能領域仍然未到時機。
專利申請數(shù)量排名第二、第三的為美國、韓國，占比分別為7.3%和4.9%。日本、中國臺灣、德國、印度也申請了一定數(shù)量的相關專利。
石墨烯在鋰離子電池各結構部件中應用的專利申請量
報告還分析稱，在技術層面上，鋰離子電池和超級電容器是石墨烯應用最為廣泛的儲能體系。其中石墨烯與硅基材料、金屬氧化物復合是鋰離子電池負極材料領域研究最為集中的技術分支，側面說明其技術優(yōu)勢和工業(yè)大規(guī)模應用的可行性；石墨烯及其衍生物、石墨烯復合其他碳基材料、石墨烯復合金屬氧化物作為超級電容器電極材料的相關研究也較為密集，未來或可成為石墨烯在超級電容器領域產(chǎn)業(yè)化應用的重要方向；另外，石墨烯作為鋰離子電池導電添加劑相關研究也相對較多。
在實際產(chǎn)業(yè)化進展來看，前述將石墨烯應用于電極材料技術均處于研究或小批量量產(chǎn)階段，石墨烯導電添加劑則是在儲能領域目前最為成熟的產(chǎn)品之一。
石墨烯在鋰離子電池領域應用專利申請趨勢
具體來看，石墨烯在鋰離子電池領域應用共有專利申請3694件。從2012年開始，相關專利申請量快速增長；2018年當年專利申請達到峰值，申請量達到688件；2019年之后，申請量增長放緩?？梢?，將石墨烯應用于鋰離子電池在近些年備受關注。
報告顯示，石墨烯在鋰離子電池領域應用專利申請人中，中國是主要專利技術來源國，申請總量達3073件，占比83.2%，其次為美國、韓國、日本，分別占比6.4%、4.1%、4.1%?？v觀整個鋰離子電池材料領域，日本、韓國兩國占有技術優(yōu)勢并擁有可觀的專利儲量。然而在石墨烯應用于鋰離子電池這一技術路線中，日韓兩國則顯得較為謹慎，在該領域的專利申請量遠低于中國。
報告還提到，從專利申請人來看，石墨烯鋰離子電池相關專利擁有量較多的企業(yè)按照主營業(yè)務可以分為兩類，一類企業(yè)鋰離子電池并非其主營業(yè)務，這類企業(yè)重視知識產(chǎn)權布局和運營，試圖通過石墨烯這種新興材料在鋰電池領域應用，在該領域取得技術突破，建立專利壁壘。這類企業(yè)有由張博增、扎木·阿茹娜共同創(chuàng)辦的美國納米技術儀器公司及全球石墨烯公司、成都新柯力化工科技有限公司、株式會社半導體能源研究所和東麗集團等。
第二類是以鋰離子電池為主營業(yè)務，申請人有合肥國軒高科動力能源有限公司、株式會社LG化學、三星集團。值得注意的是，在鋰電池材料領域?qū)＠暾垟?shù)量一向靠前的申請人，如豐田、松下、索尼、三菱、博世等企業(yè)并未出現(xiàn)在上述分析的重要專利申請人中?？梢?，對于將石墨烯應用于鋰離子電池這項技術，各大鋰離子電池企業(yè)態(tài)度各異，部分企業(yè)試圖通過石墨烯的應用實現(xiàn)新的技術突破，而部分企業(yè)則對此項技術持觀望態(tài)度。
為推動我國在石墨烯儲能領域應用的專利技術優(yōu)勢轉化為市場優(yōu)勢，報告建議，還可以從以下兩點作進一步完善和提升：
一是政府部門應多舉措強化公眾知識產(chǎn)權意識。教育主管部門應增加知識產(chǎn)權課程在高等教育尤其是研究生教育課程中的比重，優(yōu)化課程結構，提高未來研發(fā)人員的知識產(chǎn)權認知水平；地方政府部門應大力加強知識產(chǎn)權宣傳力度、拓寬宣傳渠道，通過組織培訓、講座、大型論壇等形式，加強研發(fā)主體單位最高管理者在知識產(chǎn)權管理方面的主體意識，增加知識產(chǎn)權管理人員專業(yè)水平。在宣傳方向上，要注意糾正公眾對知識產(chǎn)權的重保護輕運用、重數(shù)量輕質(zhì)量等錯誤觀念。另外，鑒于政府的政策導向?qū)＠l(fā)展走向起著舉足輕重的作用，建議政府部門在引導和培育高價值專利產(chǎn)出時，制定更為科學合理的評估指標。
二是研發(fā)主體應將專利戰(zhàn)略與研發(fā)、市場緊密結合。在技術研發(fā)全過程中，通過對相關專利技術信息的跟蹤和解讀，了解行業(yè)的發(fā)展動態(tài)和熱點技術，制定和調(diào)整技術開發(fā)策略，合理進行專利規(guī)避。重視專利申請和布局，“產(chǎn)品未動，專利先行”，在石墨烯應用于儲能領域這一新的技術賽道上，研發(fā)主體應圍繞核心產(chǎn)品構建自身的專利技術壁壘，為后續(xù)激烈的市場競爭奠定基礎。積極強化海外專利布局，通過有效而全面的專利布局為自身產(chǎn)品進入海外市場保駕護航。
（資料來源：《2021石墨烯儲能領域應用專利分析報告》 作者：韓雪 鄧偉 周旭峰 劉兆平）
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