動(dòng)力電池獨(dú)角獸的專利之路——淺析寧德時(shí)代專利申請(qǐng)與布局

華 亮

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動(dòng)力電池獨(dú)角獸的專利之路——淺析寧德時(shí)代專利申請(qǐng)與布局

華 亮

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇 蘇州 215000）

本文從專利申請(qǐng)與布局角度出發(fā)，分析了寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司的歷年申請(qǐng)趨勢(shì)、申請(qǐng)地域布局、申請(qǐng)技術(shù)布局、重點(diǎn)技術(shù)分支及研發(fā)路徑等方面的基本情況，并將上述專利信息與企業(yè)自身發(fā)展及行業(yè)特點(diǎn)綜合分析，總結(jié)出其成長(zhǎng)為動(dòng)力電池獨(dú)角獸企業(yè)的深層原因，主要為專利申請(qǐng)與企業(yè)發(fā)展并行、兼顧海內(nèi)外專利布局、工藝流程的持續(xù)改善、在優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域提升研發(fā)專注度、在核心領(lǐng)域堅(jiān)持自主創(chuàng)新，上述成功經(jīng)驗(yàn)值得國(guó)內(nèi)外同行或初創(chuàng)企業(yè)學(xué)習(xí)借鑒。

動(dòng)力電池；獨(dú)角獸；寧德時(shí)代；專利申請(qǐng)；專利布局

“獨(dú)角獸”概念，最早由美國(guó)著名種子輪基金Cowboy Ventures的創(chuàng)始人Aileen Lee于2013年11月提出[1]，特指自2003年后在公募或私募市場(chǎng)估值為10億美元以上且在美國(guó)成立的39家軟件公司，包括Facebook、LinkedIn、Workday等。此后，估值在10億美元以上且在行業(yè)內(nèi)占據(jù)重要地位的初創(chuàng)企業(yè)（通常指成立10年以內(nèi)的企業(yè)）皆被歸為此類。2018年3月，科技部火炬中心、中關(guān)村管委會(huì)、長(zhǎng)城戰(zhàn)略咨詢、中關(guān)村銀行聯(lián)合發(fā)布《2017年中國(guó)獨(dú)角獸企業(yè)發(fā)展報(bào)告》，寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱寧德時(shí)代或CATL）以200億美元的估值位居2017年中國(guó)獨(dú)角獸企業(yè)第6名。成立于2011年的寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱寧德時(shí)代），目前已是全球動(dòng)力電池行業(yè)的龍頭企業(yè)，其在2017年動(dòng)力電池系統(tǒng)的銷量為11.84 GW·h，超越日本松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社，躍居全球第一。能夠短時(shí)間內(nèi)在重度倚靠技術(shù)和資金支持的動(dòng)力電池行業(yè)成長(zhǎng)為獨(dú)角獸企業(yè)，吸引了不少來(lái)自資本市場(chǎng)的關(guān)注。本文作者擬從專利申請(qǐng)與布局角度出發(fā)，探尋寧德時(shí)代迅速崛起的深層原因。

1 寧德時(shí)代專利申請(qǐng)與布局分析

1.1 專利檢索分析方法

本文采用的專利數(shù)據(jù)來(lái)自incoPat科技創(chuàng)新情報(bào)平臺(tái)，通過(guò)限定申請(qǐng)人、關(guān)鍵詞、分類號(hào)等檢索要素，檢索得到待分析專利數(shù)據(jù)，利用Excel進(jìn)行專利數(shù)據(jù)標(biāo)引，當(dāng)涉及專利技術(shù)分析時(shí)，將與技術(shù)主題不相關(guān)的待分析專利列為噪音并剔除。

1.2 專利申請(qǐng)趨勢(shì)

圖1顯示了寧德時(shí)代歷年的專利申請(qǐng)量（統(tǒng)計(jì)日期：2018年7月14日，含受讓，下同）。從圖中可以看出，自公司成立以來(lái)，每年均有專利申請(qǐng)，初期時(shí)呈穩(wěn)步增長(zhǎng)，從2014年后開始進(jìn)入快速發(fā)展期，2016年突破700項(xiàng)（屬于同族申請(qǐng)的多件申請(qǐng)統(tǒng)計(jì)為1項(xiàng)）大關(guān)（2017年后相關(guān)數(shù)據(jù)開始回落，是因?yàn)槠渖暾?qǐng)的專利尚未公開，故未納入統(tǒng)計(jì)），顯示出寧德時(shí)代對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高度重視以及背后強(qiáng)勁的研發(fā)實(shí)力。值得注意的是，自2014年起，寧德時(shí)代先后在德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、日本等地設(shè)立子公司，開展動(dòng)力電池的研發(fā)及產(chǎn)銷業(yè)務(wù)，其專利申請(qǐng)行為與企業(yè)成長(zhǎng)并行發(fā)展，值得初創(chuàng)企業(yè)借鑒。

圖1 寧德時(shí)代歷年專利申請(qǐng)量

1.3 專利申請(qǐng)地域布局

圖2為寧德時(shí)代向全球五大專利局及世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）提交的專利申請(qǐng)情況。從圖中可以看出，作為中國(guó)本土的動(dòng)力電池龍頭企業(yè)，其向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)已突破1500件，與此同時(shí)，寧德時(shí)代高度重視海外市場(chǎng)，其在美、歐、日、韓等地均有專利布局，尤為重要的是，其以PCT（專利合作協(xié)定）申請(qǐng)的形式向WIPO遞交了89件專利申請(qǐng)，凸顯其在全球化戰(zhàn)略中有著較強(qiáng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。

圖2 寧德時(shí)代專利申請(qǐng)地域分布

1.4 專利申請(qǐng)技術(shù)布局

圖3為寧德時(shí)代歷年的專利申請(qǐng)技術(shù)分布。統(tǒng)計(jì)分析其每一項(xiàng)專利申請(qǐng)IPC主分類號(hào)（精確到小類），其中涉及H01M（涉及用于直接轉(zhuǎn)變化學(xué)能為電能的方法或裝置，例如電池組）的專利申請(qǐng)占比近8成，體現(xiàn)了其較高的技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ｗ⒍取Ａ硗?，由于寧德時(shí)代的主要產(chǎn)品以電池包形式呈現(xiàn)，為了提高其與車輛的匹配度，近年來(lái)，其在電池管理系統(tǒng)（BMS）領(lǐng)域的研發(fā)投入不斷增大，因此，涉及G01R（涉及測(cè)量電變量）和H02J（涉及供電或配電的電路裝置或系統(tǒng)，電能存儲(chǔ)系統(tǒng)）的專利申請(qǐng)所占比重也在逐步提升，這也為進(jìn)一步提高其產(chǎn)品穩(wěn)定性提供了有力的技術(shù)支撐。

圖3 寧德時(shí)代專利申請(qǐng)技術(shù)分布

1.5 專利申請(qǐng)重點(diǎn)技術(shù)分支

圖4為寧德時(shí)代專利申請(qǐng)重點(diǎn)技術(shù)布局。統(tǒng)計(jì)分析其每一項(xiàng)專利申請(qǐng)的IPC主分類號(hào)（精確到小組）后發(fā)現(xiàn)，在前十項(xiàng)重點(diǎn)技術(shù)申請(qǐng)中，涉及H01M2/10（涉及安裝架）、H01M2/04（涉及蓋或端板）、H01M10/0567（涉及電解液添加劑）三個(gè)技術(shù)分支的數(shù)量之和占據(jù)了申請(qǐng)總量的半數(shù)之多，據(jù)此可以判斷寧德時(shí)代在上述技術(shù)分支中具有一定的研發(fā)優(yōu)勢(shì)。逐項(xiàng)研讀其相關(guān)專利申請(qǐng)后發(fā)現(xiàn)，在涉及H01M2/10的技術(shù)分支中，申請(qǐng)人主要聚焦解決電池模組以及電池包在防短路（CN105633317A等）、散熱（CN105390636A等）、抗震（CN105552272A等）、提高能量密度（CN105655509A）、提高箱體強(qiáng)度（CN106099001A等）等方面的技術(shù)問題；在涉及H01M2/04的技術(shù)分支中，申請(qǐng)人側(cè)重解決電芯、電池模組以及電池包在防爆（CN105845851A等）、密封可靠性（CN106410074A等）、提高能量密度（CN105895836A等）等方面的技術(shù)問題。

上述兩個(gè)技術(shù)分支均涉及對(duì)電芯外部的結(jié)構(gòu)、裝置進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，足以印證寧德時(shí)代對(duì)于自身產(chǎn)品在安全可靠性以及提升能量密度這兩大方向上的重視程度，而這些也正是當(dāng)前動(dòng)力電池行業(yè)急需解決的兩大痛點(diǎn)。除此之外，寧德時(shí)代對(duì)于電芯內(nèi)部的性能改進(jìn)主要從H01M10/0567（電解液添加劑）這一技術(shù)分支入手。

圖4 寧德時(shí)代專利申請(qǐng)重點(diǎn)技術(shù)分布

對(duì)寧德時(shí)代已經(jīng)公開的涉及電解液添加劑技術(shù)分支的專利申請(qǐng)進(jìn)行逐一分析，得到如圖5所示的技術(shù)效果雷達(dá)圖。從圖中可以看出，改善電池循環(huán)性能、倍率性能以及提升極限環(huán)境溫度下的性能等是其主要改進(jìn)目標(biāo)；而改善電池過(guò)充時(shí)的安全性能、降低內(nèi)阻、減輕析鋰現(xiàn)象等也是其在研發(fā)過(guò)程中的重要考量因素。值得一提的是，在寧德時(shí)代的供應(yīng)鏈體系中，不乏深圳新宙邦科技股份有限公司、國(guó)泰華榮化工新材料有限公司、廣州天賜高新材料股份有限公司等全球知名電解液廠商，在供應(yīng)商如此充沛且均具有較強(qiáng)研發(fā)實(shí)力的前提下，其仍堅(jiān)持在電解液添加劑環(huán)節(jié)投入大量研發(fā)精力，或許正是其能夠迅速在同類型企業(yè)中脫穎而出的秘訣之一。

2 寧德時(shí)代研發(fā)路徑分析

寧德時(shí)代的主營(yíng)產(chǎn)品為新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)，主要涉及電池模組、電芯、電極材料以及電池管理系統(tǒng)等技術(shù)分支。圖6為寧德時(shí)代成立以來(lái)涉及上述四大技術(shù)分支的專利申請(qǐng)量占比圖。從圖6中可以看出，電池模組作為其主營(yíng)產(chǎn)品之一，申請(qǐng)量占比最多，并從2014年起呈逐年遞增趨勢(shì)。涉及電芯的專利申請(qǐng)量占比在歷年中較為穩(wěn)定，而涉及電池管理系統(tǒng)的專利申請(qǐng)量占比則波動(dòng)較大。與上述三個(gè)技術(shù)分支相比，寧德時(shí)代在電極材料領(lǐng)域的研發(fā)比重較小，但亦有涉及。

圖5 電解液添加劑相關(guān)專利技術(shù)效果分布

圖6 主營(yíng)產(chǎn)品涉及重點(diǎn)技術(shù)分支專利申請(qǐng)量占比

表1為上述四大技術(shù)分支的歷年專利申請(qǐng)量。從該表中可以看出，在寧德時(shí)代成立伊始（2012—2014年），各技術(shù)分支的專利申請(qǐng)量均在10件以下，并無(wú)明顯差別。從2015年開始，涉及電池模組的申請(qǐng)量出現(xiàn)了較為明顯的增長(zhǎng)，成為了寧德時(shí)代專利申請(qǐng)的主要技術(shù)分支。

表1 主營(yíng)產(chǎn)品涉及重點(diǎn)技術(shù)分支歷年專利申請(qǐng)量

3 結(jié) 論

從寧德時(shí)代的專利申請(qǐng)與布局角度來(lái)看，其能夠在短時(shí)間內(nèi)成為行業(yè)獨(dú)角獸，主要有以下幾方面的原因。

（1）企業(yè)發(fā)展，專利并行 寧德時(shí)代成立至今僅7年有余，但自其初創(chuàng)以來(lái)，歷年均有專利申請(qǐng)，且申請(qǐng)規(guī)模與日俱增，不僅與企業(yè)自身發(fā)展相適應(yīng)，也同市場(chǎng)占有率相匹配。

（2）全球布局，攻守自如 除了在國(guó)內(nèi)進(jìn)行大量的專利布局以外，寧德時(shí)代在拓展海外市場(chǎng)的同時(shí)也通過(guò)在當(dāng)?shù)厣暾?qǐng)專利予以保駕護(hù)航。能夠贏得寶馬、戴姆勒、大眾等全球知名車企的青睞，足以印證寧德時(shí)代有著較為完備的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保障體系。

（3）專注度高，適時(shí)調(diào)整 產(chǎn)品的安全性是企業(yè)生存的基石，對(duì)于動(dòng)力電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，在此基礎(chǔ)上研發(fā)出高能量密度的產(chǎn)品，是其核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。寧德時(shí)代始終圍繞安全性和高能量密度這兩個(gè)基本原則進(jìn)行專利布局，并能就不同客戶的多樣化需求進(jìn)行局部調(diào)整，值得國(guó)內(nèi)同類企業(yè)學(xué)習(xí)。

（4）持續(xù)改善，精益求精 對(duì)于同類型的工藝流程或技術(shù)難點(diǎn)，寧德時(shí)代進(jìn)行了持續(xù)性的優(yōu)化提升，充分體現(xiàn)出其精益求精的工匠精神。

（5）自主研發(fā)，多措并舉 雖然已經(jīng)構(gòu)建了較為成熟的供應(yīng)鏈體系，但對(duì)于涉及產(chǎn)品安全和性能的重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，寧德時(shí)代仍然堅(jiān)持自主研發(fā)，將企業(yè)發(fā)展的命脈掌握在自己手中，為從“獨(dú)角獸”成長(zhǎng)為“超級(jí)獨(dú)角獸”打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1] 蔣師, 羅強(qiáng), 葉盛, 等. 2017年中國(guó)獨(dú)角獸企業(yè)專利申請(qǐng)狀況研究[J]. 中國(guó)發(fā)明與專利, 2018, 15(6): 58-64.

JIANG Shi, LUO Qiang, YE Sheng, et al. Research on patent application status of Chinese unicorn companies in 2017[J]. China Academic Journal Electronic Publishing House, 2018, 15(6): 58-64.

The patent road of power battery unicorn——Analysis of CATL patent application and layout

(Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office, State Intellectual Property Office, Suzhou 215000, Jiangsu, China)

From the perspective of patent application and layout, this paper analyzes the basic situation of CATL's application trends, application geographical layout, application technology layout, key technology branches, R&D paths, etc., and comprehensively analyzes the above patent information and the company's own development and industry characteristics. The deep reason for its growth as a power battery unicorn enterprise is mainly the parallel of patent application and enterprise development, taking into account the patent layout at home and abroad, improving process continuously, enhancing the research and development focus in the advantageous field, and insisting on independent innovation in the core field. The above successful experience is worth learning for domestic and foreign counterparts or start-ups.

power battery; unicorn; CATL; patent application; patent layout

10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0130

TQ 152

A

2095-4239（2019）02-415-04

2018-07-31；

2018-11-21。

華亮（1985—），男，碩士，助理研究員，主要研究方向?yàn)殡姵仡I(lǐng)域?qū)＠麑彶?，E-mail：hualiang1230@hotmail.com。