三元電池的材料核心專利是什么?
該專利系統(tǒng)的闡述了陰極組合物,以及含有這些組合物的鋰離子電池,該電池具有高初始容量且在重復的充放電循環(huán)后有良好的容量保留。此外,所述陰極組合物在不當高溫使用時不產(chǎn)生大量的熱,因此改善了電池的安全性。特別是首次提出了組合物具有通式Li[NiyCo1-2yMny]O2,其中 0.083該申請為PCT申請(WO02/089234A1),進入了美國、日本、韓國、中國、歐洲、澳大利亞、奧地利等,同族申請共有 26 件,并在中國、日本、美國、歐洲等地獲得專利權(quán)。
3M和Umicore在2012年達成了戰(zhàn)略合作協(xié)議,3M和Umicore將優(yōu)先向?qū)Ψ教峁@跈?quán)和開展技術(shù)方面的合作,同時 3M 將退出正極材料生產(chǎn)而將其客戶推薦到Umicore。除此之外,在動力電池三元化的大趨勢下,包括 LG、SK 等國際鋰電企業(yè)都開始從 3M 手中獲取該核心專利的授權(quán),加大三元正極材料的生產(chǎn)布局,如下表所示。 其中,CN100403585C、 US7078128B2、US6964828B2、US8241791B2及US8685565B2互為同族專利。
盡管 3M公司并未涉足正極材料的生產(chǎn),但卻依靠技術(shù)研發(fā)和專利授權(quán)來實現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的商業(yè)模式。對于國內(nèi)市場而言,由于知識產(chǎn)權(quán)起步晚,還沒有建立起較完善的知識產(chǎn)權(quán)保護機制,因此短期內(nèi)出現(xiàn) 3M 這樣的企業(yè)的可能性很低。但從上述授權(quán)許可信息分析來看,企業(yè)之間的專利授權(quán)許可、專利糾紛等會越發(fā)常態(tài)化,因此,國內(nèi)企業(yè)不管采取專利授權(quán)許 可還是采取繞道而行,加快專利布局都是持續(xù)發(fā)展的必要保障。
ANL在 2001年申請并于 2004年獲得授權(quán)的三元材料專利 US6680143B2和 US6677082B2。
US6677082B2首次提出富鋰的概念 xLiMO2˙(1-x)Li2MˊO3,0
德國巴斯夫與日本戶田工業(yè)通過獲得ANL 的上述專利授權(quán)進行富鋰錳基正極材料的商 業(yè)開發(fā)。
(3)巴斯夫與優(yōu)美科的三元專利糾紛.
2016 年 12 月 21 日國際貿(mào)易委員會(ITC)作出終審裁決,裁定比利時優(yōu)美科(Umicore) 侵犯 德國巴斯夫和 美國阿貢 國家實驗室 (Argonne National Laboratory, ANL)的專利 權(quán) US6677082B2 和 US6680143B2。
如上介紹,3M授權(quán)的數(shù)十家企業(yè)中,優(yōu)美科是當前全球鋰電正極材料老大而且經(jīng)營狀 況頗佳,巴斯夫一直視優(yōu)美科為直接競爭對手。如果訴訟成功,不僅為巴斯夫贏得巨大聲譽,數(shù)額巨大的侵權(quán)賠償也是主要原因。此次專利糾紛的核心在于優(yōu)美科生產(chǎn)的三元材料具有兩項結(jié)構(gòu)而非單一相,因此侵犯 ANL對三元材料的微觀結(jié)構(gòu)描述。優(yōu)美科生產(chǎn)的三元材料主要為NMC333、NMC532和NMC622,而非富鋰類三元材料。富鋰類三元材料的微觀結(jié)構(gòu)非常復雜,目前還沒有確切的定論,雖然優(yōu)美科向ITC提供了相關(guān)材料的XRD和HRTEM照片以證明單相 結(jié)構(gòu),但并沒有被 ITC 采納。ITC最終判決優(yōu)美科侵犯了ANL的專利權(quán)。
但目前產(chǎn)業(yè)上主要的商品化三元材料仍然是化學計量比的三元材料,富鋰類三元材料在產(chǎn)業(yè)上并沒有占據(jù)很大的空間。正極材料最為影響鋰離子電池最重要的關(guān)鍵,肯定的是針對正極材料的專利糾紛也會越來越多,在此種背景下,國內(nèi)企業(yè)積極重視正極材料的研發(fā)及知 識產(chǎn)權(quán)的保護都是必不可少的。
針對解決三元材料安全性問題,可重點關(guān)注包覆改性、離子摻雜等技術(shù)手段。若能在三元材 料安全性上得到有效突破,將明顯提升三元材料的核心競爭力。
(4) 空白領(lǐng)域發(fā)力,實現(xiàn)彎道超車。
由于一些客觀因素,我國與日、韓等鋰電強國相比,雖然在專利申請數(shù)量上已呈現(xiàn)出趕超之勢,但在核心技術(shù)的競爭中仍處于劣勢,鋰電池基礎(chǔ)材料的核心專利大多被國外巨頭掌握。針對上述現(xiàn)狀,國內(nèi)企業(yè)一方面應該繼續(xù)加強研發(fā)投入,增強自身核心競爭力,同時也可另辟蹊徑,在一些國外同行較少關(guān)注的細分領(lǐng)域進行布局。目前新能源汽車市場增長迅猛,國內(nèi)外均面臨著動力電池回收的現(xiàn)實問題,特別是可以通過回收稀缺資源鈷從而降低三元材料的成本。從上文分析也可以看出,涉及三元材料成本降低的專利申請非常少,而且目前專門針對電池回收的企業(yè)幾乎沒有,相關(guān)技術(shù)非常欠缺,因此,這對國內(nèi)企業(yè)來說,既是發(fā)展道路上的重大考驗,也是一次可能實現(xiàn)“彎道超車”的難得機遇,使國內(nèi)企業(yè)在未來的國際 競爭中占得先機。
(5) 注重知識產(chǎn)權(quán)保護,提升專利申請質(zhì)量
分析國內(nèi)三元材料的重要申請人江蘇科捷可以發(fā)現(xiàn),其涉及三元材料的專利申請多為方法類型權(quán)利要求,其保護范圍偏窄,專利維權(quán)難度較大,且基本為國內(nèi)申請。對此,國內(nèi)申請人應當積極組件自己的專利團隊,提升專利撰寫水平,并積極進行專利布局,尤其是海外 專利布局,為今后在國際市場上的發(fā)展打好基礎(chǔ)。
















