張慶
摘要:運(yùn)用專利地圖方法對(duì)鋁空氣電池專利的年代分布、研發(fā)主體分布、相關(guān)專利法律狀態(tài)分析和核心技術(shù)IPC分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)合分析結(jié)果對(duì)我國(guó)鋁空氣電池未來(lái)的研發(fā)方向和發(fā)展趨勢(shì)提出了建議。
關(guān)鍵詞:信息檢索;專利地圖;鋁空氣電池
中圖分類號(hào):G306 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2019)06-0230-02
鋁空氣電池具備能量密度高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn),是電動(dòng)汽車鋰離子電池的理想替代品。在以特斯拉為代表的歐美汽車企業(yè)帶動(dòng)下,鋁空氣電池正受到資本市場(chǎng)越來(lái)越多的關(guān)注和追捧,國(guó)內(nèi)包括云鋁股份、中國(guó)動(dòng)力等企業(yè)紛紛上馬鋁空氣電池項(xiàng)目,意在探索未來(lái)市場(chǎng)與技術(shù)。目前,我國(guó)研究鋁空氣電池的企業(yè)和機(jī)構(gòu)眾多,但存在缺乏全面系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)規(guī)劃、技術(shù)創(chuàng)新方向不明確等問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)記載著與科技發(fā)展密切相關(guān)的技術(shù)演化歷程和核心技術(shù)情報(bào),通過(guò)對(duì)專利文獻(xiàn)分析獲取信息技術(shù),可以幫助企業(yè)和機(jī)構(gòu)了解未來(lái)鋁空氣電池創(chuàng)新趨勢(shì),指明研究方向和發(fā)展對(duì)策。
1 專利信息檢索
專利地圖是通過(guò)定量的專利數(shù)據(jù)分析并轉(zhuǎn)化成直觀圖形的專利分析方法[1]。通過(guò)專利檢索系統(tǒng)結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件對(duì)鋁空氣電池專利檢索分析,繪制成專利地圖,從而揭示我國(guó)鋁空氣電池專利研發(fā)狀態(tài)及主要技術(shù)方向。
利用國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索及分析系統(tǒng),采用主題檢索的方法,以“鋁空氣電池”為檢索詞,檢索年限為專利公開(kāi)日截至2017年12月31日,共檢索出國(guó)內(nèi)發(fā)明專利72條。
2 鋁空氣電池專利地圖分析
2.1 專利申請(qǐng)年代分布
運(yùn)用SPSS軟件對(duì)公開(kāi)的鋁空氣電池發(fā)明專利所屬年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如圖1所示。由圖1可以看出,我國(guó)鋁空氣電池的技術(shù)研發(fā)始于1992年,在1992-2012年期間,鋁空氣電池技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量一致處于低谷狀態(tài),說(shuō)明在這一段時(shí)間內(nèi)國(guó)內(nèi)研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)鋁空氣電池并未重視研發(fā)布局;自2013年開(kāi)始,鋁空氣電池專利數(shù)量呈快速上升趨勢(shì),由2013年專利公開(kāi)量的5件上升到2017年的25件,年均增長(zhǎng)率達(dá)到195%。這主要是因?yàn)閲?guó)家十三五規(guī)劃將“新能源及新能源汽車”列為國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),促成了新能源汽車及動(dòng)力電池市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),研發(fā)主體開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)鋁空氣電池的研發(fā)布局。
2.2 研發(fā)主體分布
研發(fā)主體的分布一定程度上反映了發(fā)明人在該領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。鋁空氣電池共計(jì)47個(gè)發(fā)明人,發(fā)明人較為分散,多數(shù)發(fā)明人申請(qǐng)數(shù)量為1件。以發(fā)明人專利公開(kāi)數(shù)2件及以上為統(tǒng)計(jì)對(duì)象,對(duì)公開(kāi)的鋁空氣電池專利發(fā)明人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如圖2所示。
從圖2可以看出,國(guó)內(nèi)鋁空氣電池研發(fā)的主要機(jī)構(gòu)為科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)和新能源科技公司,其中昆明冶金研究院和哈爾濱工業(yè)大學(xué)在鋁空氣電池技術(shù)實(shí)力顯著,昆明冶金研究院注重對(duì)空氣電極的研發(fā),而哈爾濱工業(yè)大學(xué)則注重對(duì)電解液循環(huán)系統(tǒng)的研發(fā)。值得注意的是,以吉利汽車為代表的汽車制造企業(yè)開(kāi)始重視鋁空氣電池應(yīng)用技術(shù)的研發(fā),這預(yù)示著未來(lái)鋁空氣電池在新能源汽車領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。
2.3 相關(guān)專利法律狀態(tài)分析
專利法律狀態(tài)一定程度反映了專利申請(qǐng)的質(zhì)量。72件公開(kāi)專利中,在審專利25件(占34.7%),撤銷或駁回專利件14(占19.4%),專利授權(quán)33件(占45.9%)。以專利的授權(quán)量為對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如圖3所示。2013以前(除1998年外),專利授權(quán)率均為100%,2013年至2016年專利授權(quán)率依次為60%、83%、72%、42%。由于發(fā)明專利審查時(shí)間周期較長(zhǎng),2017年公開(kāi)的專利授權(quán)數(shù)量較少,授權(quán)率不具有對(duì)比意義。從總體上來(lái)看,最近幾年我國(guó)鋁空氣電池的專利申請(qǐng)年增長(zhǎng)率和專利年授權(quán)率較高,這也說(shuō)明了國(guó)內(nèi)研發(fā)主體不斷重視鋁空氣電池技術(shù)的研究,技術(shù)研發(fā)實(shí)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)。
2.4 核心技術(shù)的IPC分布
通過(guò)對(duì)專利的IPC進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可以獲取該領(lǐng)域所涉及的關(guān)鍵技術(shù)肢體和研發(fā)重點(diǎn)[2]。本次共統(tǒng)計(jì)72件發(fā)明專利,以IPC大組為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出,鋁空氣電池核心技術(shù)領(lǐng)域主要集中在H01M12/00(混合電池及其制造),H01M4/00(電極)等方面,其他領(lǐng)域涉及較少。我國(guó)研發(fā)重點(diǎn)在電極材料、電極結(jié)構(gòu)等,而在全球范圍內(nèi),除電極材料和電極結(jié)構(gòu)外,電極催化劑、電解液循環(huán)等技術(shù)領(lǐng)域?yàn)檠邪l(fā)熱點(diǎn),國(guó)內(nèi)在這些方面專利較少,需要加大力度進(jìn)行研究。
3 結(jié)論
我國(guó)鋁空氣電池研發(fā)起步時(shí)間較晚,2013年以前只有少量研發(fā)機(jī)構(gòu)涉足該技術(shù)領(lǐng)域,2013年以后受國(guó)家能源政策和產(chǎn)業(yè)政策的影響,專利申請(qǐng)數(shù)量呈快速增長(zhǎng)。針對(duì)鋁空氣電池專利快速增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì),根據(jù)專利分析結(jié)果提出以下建議:
(1) 均衡專利技術(shù)布局。國(guó)內(nèi)鋁空氣電池核心專利主要側(cè)重電極材料和電極結(jié)構(gòu),催化劑、電解液、應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域研究較少,整體技術(shù)布局不夠均衡。研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)借助專利信息跟蹤國(guó)外鋁空氣電池技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn),均衡專利技術(shù)研發(fā)布局,補(bǔ)齊技術(shù)短板,同時(shí)應(yīng)用積極申請(qǐng)國(guó)外專利保護(hù),形成專利保護(hù)網(wǎng)。
(2) 加大專利成果轉(zhuǎn)化。我國(guó)鋁空氣電池的專利申請(qǐng)年增長(zhǎng)率和專利年授權(quán)率逐年增高,研發(fā)實(shí)力和核心技術(shù)不斷增強(qiáng),但研發(fā)主體以科研院所和大學(xué)為主,整體來(lái)看專利權(quán)向企業(yè)轉(zhuǎn)移很少。應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)的技術(shù)合作,采取專利權(quán)轉(zhuǎn)移等形式,實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值的市場(chǎng)化,在提升研發(fā)實(shí)力的同時(shí)推動(dòng)鋁空氣電池應(yīng)用推廣。
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