锂电专利战争：欧（ōu）美、日（rì）韩围剿，中国换道超

　　来源：鹿鸣财经

　　本文作者 ：四喜

　　7月（yuè）22日，宁德时代再次举起专利重拳，挥向中航锂电。

　　这并非宁德时代首次起诉对（duì）手侵权，早在2020年3月，动力电池制造商塔尔菲、力信、蜂（fēng）巢都曾是宁德时（shí）代的起（qǐ）诉对象。

　　根据宁德时代发布的公告，中（zhōng）航锂电涉嫌侵权的范围覆盖全系产品，且此次涉（shè）嫌专利侵权的电池已搭载在数万辆车上。

　　对此，中航锂电当日就在公众号上推送了声明，否认涉（shè）嫌侵犯宁德（dé）时代知识产权。声明中（zhōng）提到：“中航锂电方面始终将自主（zhǔ）研（yán）发、技术创新作为立身之（zhī）本，面向未来（lái）进（jìn）行全面的研发布局和投入规划。我司（sī）提供给客户的产品都经过专业（yè）知识产权团队的全面风险排查，以保障不侵（qīn）犯他人知识产权。”

　　8月2日，中航锂电再（zài）次（cì）通过公众号声明，已向国家（jiā）知识产权局提交两件涉诉专利无效申请，并称公司将按法律程序应诉并不惧挑战。

　　宁德时代方面暂未对此给（gěi）出新（xīn）的回应，但对业界和社会来说，这场技术专利对决的背后，更代表着市场、客户、资源等方面的PK，而两家企业的专（zhuān）利（lì）纠纷也绝（jué）非个例。

　　事实上（shàng），国内锂电企业一路走来，没少（shǎo）处理专利侵权之事。

　　我国锂电产业起步相对较晚，除了（le）负极外，其他材料的专利布局都（dōu）或多（duō）或少落后于欧美、日韩企业。正极材料（liào）方面，美国3M公司和加拿大魁北克水力一直垄断着三元和LFP的专利;电解液、隔膜则被日本企业抢先（xiān）注册了基础专利。

　　欧美企业多专攻研发、外包生产（chǎn），日（rì）韩企业则集研发和生产于一身，因此上世纪90年代，第一支商业化（huà）锂离子电池是由日（rì）本索尼（ní）推向市场的（de），而此后十（shí）年，日本几乎垄断了全球锂电池市场。

　　在这样背景下，中国锂电池产业链上的企业崛起，难免（miǎn）在专（zhuān）利上与欧美、日（rì）韩企业狭路相逢，遇上一些（xiē）专利“麻烦”。

　　让我们把视野（yě）放大，看看锂电池产业链上其他企业（yè）遇到过什么样的专利纠纷?又是如何解决的?

　　一、锂电苦专利（lì）久矣

　　关于专利，有个概念很重要，专利丛林（lín）法则。

　　它由美国专利法专家卡尔·夏皮罗（luó）提出，具体指“把知识产权叠加起来而形成（chéng）的一种浓密的网络（luò）， 企业为了对新技术进行商业化必须突破这个知识产权网络的重围”。

　　换言之，先发企业利用专利打造（zào）出又深（shēn）又（yòu）宽的护城河，后发（fā）者必须绕过先发者密密麻麻的专利布局，开发出与已有无重叠的全新专利，而当（dāng）一项（xiàng）专利越基础，后发者绕过（guò）难度就越大。

　　回到锂电产业身上，专利（lì）丛林法则成为发达国家压制国内锂电企业崛起的重要手段，在锂电池（chí）以及四大关键材（cái）料领域，中国企业没少吃专利的苦头。

　　锂电池可分消费、动力和储能（néng）三（sān）类，三者电池材料体系既有互通、又有差别，其中动（dòng）力电池领域在2018年前还是磷（lín）酸铁（tiě）锂的天下，彼时以三元镍钴锰作为（wéi）正极材料较为少见。

　　然而制（zhì）备磷酸铁锂的核（hé）心专利，从一开始就（jiù）不在国内企业手上，基础结构、碳包覆、碳还原这三大核心技术，都被海外机构和企业抢先申请了专利保护。

　　1997 年德州大学Goodenough 教授申请的（de）磷酸铁锂的基础结构和制备工艺专利，并由此延（yán）伸了数十个专（zhuān）利;由于磷（lín）酸（suān）铁（tiě）锂本身电导率差，用作电池材料需（xū）进行改进，关键手段就在于（yú）碳包覆，而这一核心技（jì）术在2000年（nián）被加拿大魁北克水力公（gōng）司申请;第三项核心专利碳热还原，也被英国企业Valence公司于2000年申请。

　　这些公司或机构在美（měi）国、加拿大（dà）、日本、欧洲等多个国家和地区均注册（cè）了专利、申请保护，开始了专利授权工作，任何一家（jiā）从（cóng）事磷酸铁锂（lǐ）产品生产并进行销售的企业，需要向（xiàng）他们缴纳昂贵的专利费。

　　他们也曾在国内申请专利保护，但被国（guó）家专利复审委员会判定无（wú）效，得益于此国内磷酸铁锂产业也得（dé）到成长、壮大的机会（huì），摆脱了“山（shān）寨”、“抄（chāo）袭”的（de）标（biāo）签。

　　但是一切仅限于（yú）国内市场，一旦（dàn）国内企业的磷（lín）酸铁锂要出口，就将面对专利诉讼纠纷。

　　除了磷酸铁锂外，别的（de）锂电材料如三元、隔膜、电解液也遇到了专利困境，三（sān）元的（de）困境与铁锂（lǐ）相似，而隔膜和电解（jiě）液的专利破局难度都更（gèng）胜一筹（chóu）。

　　与正极材料不同的是，在隔膜、电解液领域，中国企（qǐ）业直面的（de）对手是日韩企业（yè），公司经营范（fàn）围包括研发和生产，这导致国内材料企（qǐ）业成为他们的直（zhí）接竞争对手。

　　以电（diàn）解液为例，国内企业曾饱受日企的专利攻击，2013年产业媒体高工锂电曾就（jiù）这一话题（tí），采访过业内（nèi）人士，并发表了相关专题报道（dào）。

　　电解液专利主要涉（shè）及功能、应用和物质，开发难度依次递进。我国（guó）电解（jiě）液企业受限于起步晚、发展时间短，创新多（duō）来自模仿国外，所开发的专（zhuān）利主要围绕在功能和应用层次（cì），比如在配方（fāng）比（bǐ）例上做调整和改良，在新（xīn）物质开发（fā）方面大幅（fú）落后日企。

　　广州天赐材料技术中心高管李永坤（kūn）曾表示，物质创新需要企业付出相当大的代价，包括资金投入和时间成本。研发费（fèi）用投入自不用赘述，更难的是后者。

　　由于新物（wù）质的应用需要较长的（de）检验周期，数码电池要1~2年，而对安全至上（shàng）的动力电池来说，则需要5~10年。但只有通过无数次实验，材料以及电池（chí）厂商（shāng）才能将完（wán）全掌握新物质的正效应和负效应（yīng），这一过程中还需要两者密切合作，不断调试（shì）配方（fāng），所耗费的财力、物力（lì）、人力非一般中小规（guī）模企业能做（zuò）得起的事。

　　此外，专利布局也一件非常费劲的事（shì）。国外（wài）锂电（diàn）企业多是垄断的巨头企（qǐ）业，拥有（yǒu）百人（rén）规模的专业团队来负责专利的检索、破解、申请等，专利布局既有深度（dù），也有广度，比如（rú）在电解液组分比（bǐ）例上会把3%~10%范围都申请了，如此一来，后发企业就（jiù）必须绕过这些比例。

　　东莞杉杉电解液公司总工程师丁祥欢对此深有感触（chù），旗下团队曾好多次遇（yù）到这样的情况，“我们（men）自己花很大精力设计了一个（gè）结（jié）构出来，但是申请专（zhuān）利的（de）时候才得（dé）知国外3年或者5年已经申请过了。”

　　“写专利需要的投（tóu）入很大，前期要检索全国甚至全球在这方面的专利，因为（wéi）申请（qǐng）专利时一旦（dàn）有人提出问（wèn）题，公（gōng）示期就要延长。”天赐材料技术中（zhōng）心高管李永坤（kūn）说到：

　　“如果前（qián）期检索功夫（fū）没做足就（jiù）容易做无用功，而且有些时候这种情况没办法避免的。国内的专利申请人大（dà）部分是技术人员，单打独斗，没有那（nà）么（me）多时间精（jīng）力去（qù）做这么全面细致的工作。”

　　此外（wài），日企的经营模式多集研发和生产于一体，与欧美3M、魁北（běi）克水（shuǐ）力等公（gōng）司专注授权（quán）、不涉（shè）生产的模式存在较大差异，也致使国内电解（jiě）液企业（yè）成为日企厂商的（de）直接竞争（zhēng）对手，在此背景下（xià），专（zhuān）利就是商业（yè）秘密，想得到对（duì）手的专（zhuān）利授权或者购买专利的难度可想（xiǎng）而知（zhī）。

　　据业内人士透（tòu）露，日本UBE(宇部兴产)通过追究苹果侵权追踪到ATL(东莞新能源)的电解液侵权，当时ATL的电解液主要由国内两大厂家供应，最终由两家一起支付高达（dá）500万美金的和解费用。

　　不仅是电（diàn）解液，还有隔膜核心（xīn）专利也被紧紧掌握在日韩企业手（shǒu）上。国内两家隔膜（mó）龙头，星（xīng）源和恩捷都是（shì）从LG、日本帝人手上得到（dào）了专利的授权，而星源在（zài）美销售隔（gé）膜产品（pǐn）还被全球干法隔膜巨（jù）头Celegard(如（rú）今被日（rì）本隔（gé）膜（mó）巨头旭化成收购)认为是专利（lì）侵权并向法院提起诉讼。

　　除了（le）负极（jí），海外企业在锂电四大关键材（cái）料中三项上，都构筑了专利护城河。在此背景下，国内材料（liào）企业缺失核心专利（lì）话语权，就算自（zì）研成功也不能申请专利保（bǎo）护，只能专注于国内市场，没有授权则不能出海。

　　二、自研不足，授权来凑

　　对于先发（fā）者布（bù）局的（de）专利丛林，后发者破局的办法有三，得到授权、熬过专利保护期，或者更简单粗暴一（yī）些，并购持有企业。

　　并购企（qǐ）业的方式较（jiào）为直接，然而这（zhè）对收（shōu）购（gòu）方的资金规模和资源整合能力提出较高要求，业内更为常见的方式是得到专利授权。

　　天赐材（cái）料曾通过技术许可方式引进了美国Dr. Novis Smith的六氟磷酸锂制造技术，建成了300吨/年的产线（xiàn），解决了核心原料依赖外购（gòu）的风险;德方纳米在2019年时拿到瑞士公司LiFePO4+C LICENSING AG磷酸铁锂碳包覆（fù）技术及其制作工艺授权，为产品远洋海外，铺平道路;隔膜大王恩（ēn）捷也与日本帝人协定将后者持有的PVDF系溶剂型涂布材料组成相关专利，以及相分（fèn）离法涂布生产（chǎn）工艺（yì）相关专利，独家授权给恩（ēn）捷使用（yòng）。

　　但反（fǎn）观专利授权方，则轻松拿下整个生产环节利润最丰厚的（de）部（bù）分，并且这特性被美国3M演绎到极（jí）致。

　　正极三（sān）元材（cái）料巨头3M就是一家技术授权（quán）、生产外包的公司，有（yǒu）着强大（dà）的基础研发实（shí）力，是最早一批申请三元材料国际专利的（de）公司之（zhī）一，全球几乎没几家正（zhèng）极材（cái）料（liào）企业能与之匹敌。

　　原本3M的（de）三元材料代工生产由湖南瑞翔负责，但2011年（nián）后3M停（tíng）止代工，并将它的客（kè）户（hù）转移给了比利时Umicore。此后，3M公司就过起了靠专（zhuān）利授（shòu）权（quán）获得高额利润的日子(按照行业通行做法（fǎ），专利费以材料销量按（àn）照一定比例计（jì）算)，下游客户包括 LG 化学、松下、三星（xīng） SDI等电池和材料国际巨头。

　　这还算是（shì）好的一面，坏的一面是，万一专利持有方就是（shì）自身的同业竞（jìng）争对手，怎（zěn）么办?

　　国内电解液公司就遇到过这（zhè）样的情况。电解液（yè）的核心专利围绕在电（diàn）解质、溶剂、添加剂三者上，其中添（tiān）加剂技术壁垒高，国内不少电解液企（qǐ）业（yè）的添加剂都（dōu）要外采。

　　要是这些专利掌（zhǎng）握添（tiān）加剂厂商（shāng）手中（zhōng），那国内电解液企业还可以向后者（zhě）直接购买（mǎi），但实际上大量添（tiān）加（jiā）剂专利掌握在海外电解液厂家手中，换言之，国内企（qǐ）业需要向竞争对手买材（cái）料（liào），那对方可以卖（mài），也可以选择不卖（mài）给你。

　　遇到后者，也不（bú）是没招儿，东莞市杉杉电池材料有限公司总经理黄继宏就曾指出：“专利都是具有时效性的(15～20年)，短时（shí）间内不能找到突破（pò）口的（de）话，企业可以先选择等待。”

　　目前（qián）业内最期待的事情之一，是2022年我国磷酸铁锂产品扬帆出海。要知道（dào），磷酸铁锂的基础专利在2017年就过了保护期，其余的（de）碳包覆和碳热还原（yuán）专利最晚（wǎn）于2022年也到期，届时国内磷酸铁锂海外发（fā）展（zhǎn）之路便（biàn）会顺畅很多。

　　图源：中（zhōng）金点睛

　　三、换道超车（chē），时机已至

　　不难发现，欧美日韩企业利用技（jì）术先发优（yōu）势，堆砌起锂（lǐ）离子电池核心专利高墙，试图拦截（jié）国内企业自主创新发展。

　　这些外企申请（qǐng）的（de）专利（lì）多是基础性专利，是国内企（qǐ）业研发、生产难以绕（rào）开（kāi）的专利（lì），因此欲要（yào）打破国外（wài）技（jì）术（shù）专利丛林，国内（nèi）锂电材（cái）料企业还是要靠做大做强基础创新。

　　除了（le）不断加强锂离子电池基础研究外，还有一种换道超车的（de）方法，那就是做好其他（tā）化学体系电池（chí）及其材料创新，抢先注册专利。从这（zhè）一（yī）角度看（kàn），钠离子电池（chí）重要性不言而喻。

　　钠离子（zǐ）电池工作原理和锂离子电池一样，都属于摇椅式电（diàn）池，电子在电解液中来回穿梭（suō），但两者的材料体系（xì）有较大差异，只有隔膜有共同之处。换言之（zhī），国内企业可以绕过国外拥有的锂离子电池核心专利优势，在全新领域发（fā）力。

　　图片来源：郑伟伟（wěi），邓隽（jun4）《钠（nà）离子电池专利技术分析》，国家知识产权局专利局

　　在钠离子电池领域，中国（guó）和日韩（hán）欧美（měi）企业正站在同一起跑线上。尽管钠离子电池的研究起源很早，但一直没有（yǒu）得到广泛的关（guān）注。钠（nà）离子的（de）离子半径比锂离子半径大，导致钠离子在正负极嵌入/脱嵌阻力大，对材料（liào）结构稳定性（xìng）和动力学（xué）性能方面有（yǒu）所影响，这也成为钠离子电池迟迟难以（yǐ）商用的瓶颈。

　　然而（ér），作为地壳第六大丰（fēng）富的元素，金（jīn）属钠在地球上储量高达2.3%~2.8%，相比之下，锂元素只有0.006%，这一显著特性促使钠离子（zǐ）电池（chí）更适合需要大面积铺开的储能，由此才引起了（le）国（guó）内外研究人员（yuán）的（de）广泛关注。

　　2010年开始，学界和业界掀起钠离子电池研究热潮，往后几年钠离子电池发展SCI文章数量呈现爆发式增长，而这次中国不仅与欧（ōu）美日韩同（tóng）步开始研究，甚至已经反超后者。

　　根据Derwent Innovations Index世界专利数据库显示，中国企业在钠离子电池专利申请数量远胜过日韩、欧美企业，而锂离子电池（chí）专利申请数量前十名还是他（tā）们（men）的天下。

　　数据来源：Derwent Innovations Index，绘制：鹿鸣财经

　　在钠离子电池前十（shí）排名中，宁（níng）德时代是唯一（yī）一家企业，其余6家都是学术科研型院校/机构。数据库显示，宁德时代（dài）的钠（nà）离子专利（lì）持有量排名第八，一共有47条，而在锂离子电池专利排名中，宁德时代仅位列14名，与第一名丰（fēng）田拥有的专利数量相差近5倍。

　　在7月29日宁德时代（dài）钠离子电池发布会上，公司透露自家研发的第一代（dài）钠离子电池能量密度已经达到（dào）160Wh/kg，而第二代有望达到200Wh/kg，与铁锂电池相当。

　　此外，钠离子电池低温性（xìng）能优异，将与锂离子电池共同组装成电池包，平衡（héng）彼此的优劣势（shì）。

　　除（chú）了钠离子电池，还（hái）有钾离子电池（chí）、锂硫（liú）电池、固态电（diàn）池等等不同电化学体（tǐ）系的电池，在全球新旧能源体系交替过程（chéng）中，这些电池的使用场景和潜力都无穷大。

　　尽管过往国内锂（lǐ）电池企业发展受到（dào）专利约束，但电化学的世界的未知远远大于已（yǐ）知，唯有不断创新才能（néng）立（lì）于潮流之巅。

　　参考资料：

　　华安证券《磷酸铁锂，回暖趋势已现，磷酸铁锂春天到》

　　王朔《储能技术（shù）领域发表文章和专利概览综述》

　　郑伟伟《钠离子电池专（zhuān）利技术分析》

　　兰凤崇《基于专（zhuān）利分析的锂离子动力电池产业发展趋势》

　　沈衡 等《锂离子电池隔膜专利分析与发（fā）展趋势》

　　高工锂电特（tè）别报道：国内（nèi）电解（jiě）液专利桎梏待解– 高工锂电新闻 (gg-lb.com)

　　LG、SK、优美科、瑞翔……为啥都向这家企业购买三元材料专利授权?– 高（gāo）工锂电新闻 (gg-lb.com)