在智能硬件產(chǎn)品蓬勃發(fā)展，品種繁多的今天，智能手機要求快充和大電池已經(jīng)幾乎成為標(biāo)配，PC平板也需要優(yōu)良的續(xù)航能力滿足移動化的需求;更不用提VR、手表、手環(huán)等穿戴設(shè)備對于電池的依賴性;對于無人機來說，攜帶多大電池，直接關(guān)系到“你能飛多遠(yuǎn)”;所有品類的重中之重還要當(dāng)屬電動汽車，電池性能對于這個話題的意義可以區(qū)分出“你是在開玩笑”還是“真的要開遍全中國”。

基本上，這是一件供應(yīng)鏈的事，越是如此，越能看出一家企業(yè)在這一領(lǐng)域技術(shù)積累的重要性，特別是專利的積累更是會構(gòu)建起強大的技術(shù)壁壘。

本文中所關(guān)注的電池技術(shù)主要集中在諸如電池的形狀、大小、充電容量、充電兼容性和密度等方面。在其中，你還會發(fā)現(xiàn)原來電池界的扛把子是松下、松下、NEC、索尼、LG、豐田、東芝這些公司，感受到了嗎?我們東亞的鄰居正攥著智能行業(yè)能源的咽喉啊。當(dāng)然，近年來也有一些新興的入局者，其中不乏谷歌、特斯拉這樣的大戶，也包括像QuantumScape一樣的初創(chuàng)公司。

還是一起來看看小編為大家總結(jié)的干貨。

從專利的角度對電池技術(shù)進(jìn)行分類，主要有能量轉(zhuǎn)換、電極、電路元件、材料、過程、能源分布等等類別(上表中最后一大項可以理解為其他)。鋰電池作為當(dāng)今電池界的王者，無論是蓄電池還是嵌入式電池都是專利儲備當(dāng)中的翹楚，分別有4655、3808項的專利申請量。排名第三位的是制造過程技術(shù)，這方面的專利申請量達(dá)到3614項。

總體來看，能量轉(zhuǎn)換方面專利儲備龐大，材料方面的專利申請量也比較多，而電路元件方面則已經(jīng)不再是專利申請的熱門方向，整體表現(xiàn)比較平淡。

然而除了專利的申請數(shù)量，還要考察的是各個分類下的專利質(zhì)量，業(yè)界將其質(zhì)量的衡量參數(shù)稱為專利強度。

事實上，對于專利質(zhì)量的評價指標(biāo)有幾種，而在本文中LexInnova援引MarkA.Lemley，KimberlyA.Moore，JohnR.Allison，andR.DerekTrunkey在論文中發(fā)表的專利強度分析方法，為高強度專利重新梳理了下表的分類。

高強度專利分類下，我們能看到研發(fā)者為尋找鋰電池的替代品所作出的努力。其他類型蓄電池方面申請的高強度專利甚至還比鋰電池多一項，達(dá)到175項，這也是最多的高強度專利申請類別，但這一數(shù)字占該領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康谋壤€不足5%。電路元件和電極相關(guān)高強度專利仍然較少，最少的細(xì)分方向僅有3項。

LexInnova統(tǒng)計了從2005年到2015年電池領(lǐng)域?qū)＠紨?shù)量的逐年變化。電池技術(shù)的專利申請量是在逐年走高，特別是在2010年之后開始加速增長，其中主要受到了韓國、日本以及中國等亞洲國家在電池技術(shù)上的研發(fā)進(jìn)展所產(chǎn)生的助力。(注意，這份專利數(shù)量趨勢并不包含對2016年的預(yù)測。)

巨頭們的專利大PK

下面我們來看看全球涉及電池的公司和機構(gòu)專利儲備究竟有多少?

上圖給出了專利儲備Top15的公司或機構(gòu)，分別是：松下、豐田、LG、日立、三星、索尼、尼桑、三菱、NEC(日本電氣公司)、SEL(SemiconductorEnergyLaboratory)、博世、東芝、湯淺、Commissariat以及日本電裝。僅Top15的專利總量就達(dá)到了8554件。

其中，排名前三的松下、豐田和LG，專利儲備量都超過了1000，分別為1791、1584以及1182，總體占比就超過了Top15的專利總量的53%。

Top15公司中大量是日本公司，僅有少量韓國和德國企業(yè)。其中多數(shù)是電子電氣相關(guān)公司，同時有少量汽車企業(yè)，其中豐田的專利申請量位居第二，技術(shù)積累頗深。

從高強度專利的角度細(xì)看，豐田在電池領(lǐng)域不僅專利申請數(shù)目龐大，而且質(zhì)量也相當(dāng)高，以59項的成績居高強度專利榜第一名。

排名第二的是索尼，共有47項高強度專利。而實際上索尼的專利總數(shù)653項，僅排在總數(shù)榜的第六位，可見其高強度專利的占比之高。

第三到第八名分別是三星、松下、LG、日立、三菱、尼桑，第九名和第十名是未進(jìn)入前面總數(shù)榜的賽默飛世爾科技(ThermoFisherScientific)和美國的初創(chuàng)公司錫安力量(SionPower)，據(jù)悉該公司研制出的鋰硫電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離子電池的三倍，而且能夠供電動汽車行駛達(dá)300英里。

我們再加入專利年限作為參數(shù)，共同看一下Top20的專利情況。

縱軸為前文提到的專利強度，橫軸為專利平均年限，圓形面積依然是前文提到的專利申請總量。從中我們能看到松下盡管專利申請數(shù)量龐大，但是基本處在短期壽命的專利區(qū)間，且質(zhì)量總體不高。

LG和豐田也處在專利強度并不高的區(qū)間，但是專利壽命較長，其中LG的專利要比豐田更長。

三星、索尼、尼桑處在專利年限較短，但專利強度整體比較高的區(qū)間。三菱則是年限更短，強度更高的一種專利特征。

一般認(rèn)為價值最高的專利屬于年限較長，強度較高，即向上圖的右上角集中，而在電池領(lǐng)域，“右上角”公司是相當(dāng)缺乏。

未來趨勢

接下來我們要看的是電池技術(shù)專利的發(fā)展趨勢。

圖中方塊面積表明該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量，顏色則表示該領(lǐng)域?qū)＠暾埢顒拥臒岫?。顏色越紅，表示未來這一領(lǐng)域的專利申請就越火爆;綠色表示未來相關(guān)申請會較少;黃色表示中間水平。

右下角的充電技術(shù)將是未來電池技術(shù)專利申請的最大熱點，我們天天耳熟能詳?shù)摹翱斐浼夹g(shù)”絕不是空穴來風(fēng)啊。

未來電池技術(shù)專利申請的大趨勢還在于電池材料的研發(fā)，熱點有膠體聚合物、無機化合物等材料。

而鋰電池方面相關(guān)技術(shù)則位于左側(cè)的綠色區(qū)域，已經(jīng)處于相對飽和的發(fā)展階段，未來的活躍度會比較低，類似的方向還有電化學(xué)性能研究以及氧化物和氫氧化物材料的開發(fā)(不要亂想，這里說的是材料，不是某OS)。

總體而言，日本專利申請的數(shù)量最大，緊隨其后的是美國。德國和韓國同樣表現(xiàn)可觀。

除了地理分布，專利在商業(yè)上的價值同樣也值得我們?nèi)プ⒁?。在專利授?quán)等方面拿走了電池產(chǎn)業(yè)的多少利潤，而當(dāng)我們談及創(chuàng)新驅(qū)動時，想要轉(zhuǎn)型成這樣的模式，則還需要下一番苦工。

在蘋果公司上半年公布的200位供應(yīng)商名單，從中我們也姑且可以窺見電子制造行業(yè)的全球版圖。彼時，我們看到了中國作為制造業(yè)大國的影響力，更有硅谷創(chuàng)業(yè)公司漂洋過海在深圳發(fā)貨，皆因我國完備的制造能力所產(chǎn)生的價值。

然而當(dāng)我們將視線聚焦到電池這一特定領(lǐng)域，又從專利的角度對各公司的技術(shù)積累進(jìn)行摸底，就會發(fā)現(xiàn)差距是如此之大，日本的電子、電氣、汽車業(yè)在電池方面都挖掘的如此之深。韓國的LG、三星這樣的跨國企業(yè)也將電池研發(fā)作為自身的重要競爭力。

能源作為整個電子行業(yè)，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)時代硬件發(fā)揮作用的根基，其重要性不言而喻。

國內(nèi)無數(shù)的科研人員在電池方向絞盡腦汁，精耕細(xì)作，但在實際應(yīng)用層面上，高品質(zhì)的電池還是在依賴海外巨頭。

通信方面有中興、華為這樣的優(yōu)秀民企，也有中移動這樣全球級的國企，而在電池方面，顯然國內(nèi)還沒有這一級別的標(biāo)桿。

然而如果新能源汽車與智能交通成為汽車界脫胎換骨的發(fā)展共識，如果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型也是我國經(jīng)濟發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)，那么整合國內(nèi)電池相關(guān)的研發(fā)力量，將關(guān)鍵性的能源技術(shù)牢牢握在自己手里，顯然與車企們新增幾頁PPT，拉出新的產(chǎn)品線所能創(chuàng)造的價值更大。

與非網(wǎng)專欄作者招募

你也許是工程師甲，每天默默畫電路板、寫代碼;

你也許是高校老師乙，每天站在三尺講臺，傳授知識;

你也許是項目經(jīng)理丙，每天為得到客戶認(rèn)可而趕工、奔忙;

不管你身處何地是何種身份，只要你是電子領(lǐng)域的從業(yè)者，就一定有對這一行業(yè)的一些感受和看法。

可能你已修煉成資深行業(yè)觀察家，如何小慶老師那樣真知灼見;

可能你善于分析行業(yè)趨勢，如飛翔的鴨子侃侃而談;

可能你精通某一項技術(shù)，如加菲那樣精講技術(shù)而不失幽默;

可能你善于發(fā)現(xiàn)身邊的工程師故事，如駱駝般娓娓道來。

也可能你和他們都不同，有自己想發(fā)表的觀點，這樣的你都是我們在等的人，只要你準(zhǔn)備好了，“與非網(wǎng)專欄作者”就會成為你的一個標(biāo)簽。你不再是普通的路人“甲、乙、丙”，而是工程師和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)言人。