摘 要：固态电池由于其高的安全性，较长的循环寿命，较高的能量密度等特点成为电池新的发展趋势，具有非常好的应用前景。而固态电池的核心是电池的固体电解质材料，固体电解质材料主要包括无机固态电解质和有机聚合物电解质这两大类。本文主要针对无机固态锂离子电池专利的分布，专利的布局，国内外重要申请人，为国内企业、高校及科研单位等的专利申请提供了参考。
关键词：无机固态电解质；锂离子电池；专利分析
0引言
随着能源问题日益受到关注，新能源替代成为当今的热门话题之一，锂离子电池有望成为新能源动力发展的最主要方向。锂离子电池首次提出是在 20 世纪 70 年代。锂离子电池虽然简单，但在目前所有已知的可充电系统中，它能提供的电力最大，从而在众多技术中脱颖而出。1990 年，索尼公司推出了第一款商业化的锂离子电池，从而彻底改变了电池市场的面貌。现在，锂离子电池也广泛出现在汽车、医疗、国防和航空航天等领域。
然而，目前电动汽车的规模化应用任受制与电池的续航里程，安全性，成本等多项制约。为了克服这些，因此迫切需要发展高比能量、高安全性的动力电池，同时兼顾功率特性、循环寿命和成本等其他问题。
在目前各种新型电池中，固态电池采用全新固态电解质取代当前有机电解液和隔膜，具有高安全性、高体积能量密度，有望成为下一代动力电池的终极解决方案。因此，日本，美国，德国，韩国等众多研究机构、初创公司和部分车企都纷纷在固态电池领域进行研究和专利布局。
1 无机固态电池概述
传统锂离子电池电解液采用有机液态电解液，有机电解液都是易燃有机物，这样电池容易自然甚至爆炸，存在严重的安全隐患。上个世纪70年代发展起来的基于固态电解质的固态电池，由于采用了固態电解质，其不含易燃，易挥发的有机溶剂组分，彻底消除了电池因漏液而带来的安全隐患，被称为最安全的电池体系。本文以无机固态锂离子电池专利技术为研究对象，旨在通过对该技术领域的专利进行分析，为国内企业、高校及科研单位等的专利申请提供了参考。本文的国际分析数据主要来源于DWPI和SIPOABS数据库，国内分析数据主要来源于CNABS数据库，检索时间为2018年3月13号。
2无机固态锂离子电池专利整体态势分析
2.1无机固态锂离子电池技术专利的时间分布
图一反应的是无机固态锂离子电池专利优先权年的分布情况，自1979年出现第一件专利申请以来，在1980-1991年之间专利申请出现空档期，在1992年-2008年之间，专利的申请发展缓慢，申请量都是维持在20件以下，其中早期的专利以日本的机构较多，体现出了日本在固态电池领域起步较早，这也跟日本在电池领域有较强的技术积累有关。2009年-2015年专利的申请量处于快速增长阶段，特别是在2010，2012，2014，2015这几年，专利的申请量都在50件以上，说明近年来国际社会对无机固态电池的关注度不断提高，加大了在无机固态电解质电池的研发力度。
2.3无机固态锂离子电池技术专利的国家分布
图2反应了无机固态锂离子电池国际专利申请国家的分布情况，其中日本的专利申请量占据绝对优势，一共申请了296件，占所有专利的申请量的61%，其次是韩国，美国，中国等国家，我国的申请量为56件，较之日本有巨大差距，但是通过最近见年国家的新能源战略，目前已将和韩国和美国一起处于无机固态锂离子电池领域第二梯队。日本，中国，美国和韩国这四个国家的专利申请量占了多有专利申请的90%以上，是无机固态电池技术开发优势的国家，这也与这几个国家最近几年大力推动新能源战略息息相关，国家的政策导向可以大力的促进技术的更新换代。
图3反应了无机固态锂离子电池技术专利的同族专利成员国家情况分布，通过图中可以看出，日本依旧处于绝对领先地位，申请量为334件，其次是美国224件，中国以186件排名第三，这也也可以看出，美国和中国的市场更受关注，各国分别在中国和美国两国进行专利布局。
2.4无机固态锂离子电池技术专利申请人分析
表1给出了专利申请量前十的申请人，全部为公司申请人，前十名中日本机构占据了九家，韩国公司有一家，为三星公司，这也体现出了日韩企业在电池领域的领先地位，特别是日本在电池领域的全球深厚研发实力和技术功底。
3无机固态锂离子电池中国专利分析
3.1中国专利年度分布分析
图4是我国受理的无机固态锂离子电池专利申请的年度分布情况。从图中可以看出，我国关于无机固态锂离子电池专利的申请与受理开始于1993年，在1997-1998这两年之间出现空档期，在1999-2009年这十年之间我国关于无机固态锂离子电池专利的申请和受理发展的比较缓慢，都是维持在10件以内，在2010年这年一下增加到29件，以PCT居多，体现出了国外公司对中国市场的重视，纷纷来到中国进行专利布局。2011年-2015年之间，由于中国的企业和科研院所开始进行固态电池的研发，在这五年之间，中国在无机固态锂离子电池领域的专利申请和受理快速增长。
3.2中国受理专利的来源地分析
在检索到的186项无机固态锂离子电池中国专利申请中，日本占据了78项，占49%，提现出了日本在此领域的绝对优势，这也与日本重视中国市场，抢先在中国布局无机固态锂离子电池相关专利技术。中国国内申请56件，占28%，与日本任然有较大差距，我国需要再次领域快速发展，争取打破日本公司在我国进行专利布局
我国申请的56项专利的地区来源分布，北京以12件申请占据绝对优势地位，占23%，然后依次是湖南11%，排第二，成都9%，排第三，中国锂离子电池产业化最发达的长三角和珠三角的上海，深圳，广东分布四到六位，只有四件左右，说明我国的无机固态电池主要的研究机构还集中在科研院所和高校，企业在这方面的投入的研发力度严重不足，要想打破日本企业专利在我国的优势布局，我国企业必须加大无机固态锂离子电池的研发投入。
4无机固态锂离子电池发展的建议
通过以上分析，可以发现该技术领域的申请量自2010年开始快速增长，表明这是一个新兴的、高速发展的技术。面对世界各国激烈的竞争和国外公司的专利壁垒，国内企业如何突出重围，在激烈的市场中战友一席之地，采取合理的研发和专利策略是至关重要的，在此提出以下几个方面的建议：
随着国际竞争逐渐加剧，国内企业必须尽快建立并发展自己的科研开发队伍，形成研发规模，在尽可能避让竞争对手的专利壁垒之外，还应该合理、充分地开展适合我国国情的技术研发，利用各种电池体系的性质特点研发出性能优良的电子器件用电池或者便利的出行工具，是当前我国锂离子电池企业发展的巨大动力。
对于国内的小企业而言，应加强行业内部的交流，尤其是欠发达地区的小企业，通过与经济发达地区企业的交流，便于找准适合自身的知识产权保护策略，避免研发内容的交叉重复，有利于扬长避短，密切关注日本丰田，富士胶片等大型公司以及其他潜在竞争对手在中国的专利活动，对国内外主要专利申请人的专利信息加以研究利用，从而提升自己在锂离子电池行业中的竞争力。人才是企业的第一竞争要素，吸引和培养科技人才是企业创新发展的关键，也是企业建立自主知识产权保护体系的重要保障。
5总结
当前，随着全球电动汽车产业的高速发展，人们对电池安全性能和续航里程越来越关注，我国应该抓住这一历史机遇，大力发展无机固态锂离子电池研发工作，重点研发高性能的无机固态电解质材料，提高固态电解质材料的离子电导率，稳定性，提高固态电解质与电极界面之间的相容性，降低电解质和极片之间的界面阻抗，提升电池的快速充放电性能，还要不断改善电池的安全性能，降低电池的成本，还应加强交流，特别是企业和研发机构之间的交流，促进产学研合作，促进我国在无机固态电池的发展。
作者简介：
李改，出生年月：19870426，性别：男，民族：汉，籍贯：湖北省武汉市，当前职务：审查员，当前职称：初级，学历：研究生，研究方向：电化学.
