鋰離子電池負極材料發(fā)展現(xiàn)狀
來源：寶鄂實業(yè)
2019-02-17 10:21
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通過對中國發(fā)明專利數(shù)據(jù)進行挖掘和計量分析，總結(jié)了鋰離子電池負極材料的專利申請情況、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、地域分布及重點創(chuàng)新主體的專利技術(shù)布局。結(jié)果表明，鋰離子電池負極材料經(jīng)過幾年的持續(xù)增長后，專利申請趨勢放緩。
通過對專利進行地域分析，了解到中國本土申請人和日本申請人申請了大量的專利；國內(nèi)申請人主要集中在廣東、上海、北京及浙江。通過分析一些重點企業(yè)申請的專利技術(shù)布局可以了解目前市場上的負極材料技術(shù)熱點。
目前，市場上普遍應(yīng)用的負極材料主要為碳材料，然而，碳材料的理論比容量僅為372mAh/g，已遠遠不能滿足實際的應(yīng)用需求。開發(fā)新的高容量鋰離子電池負極材料顯得極為迫切和重要。隨著市場需求的變化，負極材料的科研投入也在不斷加大，市場份額逐步在全球范圍內(nèi)改變和擴大。
鋰離子電池負極材料主要包括碳材料、合金化金屬材料、金屬氧化物及以上材料的復(fù)合物等材料。
當前開發(fā)和使用的碳負極材料主要有石墨、軟碳、硬碳；合金化金屬材料主要指Si，Sn、Bi、Al等金屬，此類材料的理論比容量一般在1000mAh/g以上，具有較大的應(yīng)用潛力；常見的金屬氧化物負極材料有Fe2O3、SnO2及Co3O4等。
但是目前商業(yè)化生產(chǎn)的負極材料僅有碳材料，原因在于碳材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電化學性能優(yōu)、價格低廉、安全性高。
科研的投入固然重要，然而對鋰離子電池負極材料的發(fā)展大局的掌握更為迫切。只有了解市場的發(fā)展狀況及技術(shù)成熟度，才能把握方向，抓住發(fā)展機遇。本文從鋰離子電池負極材料中國發(fā)明專利入手，通過對專利申請趨勢、專利技術(shù)布局、重點申請人等指標來分析負極材料的發(fā)展情況、專利的技術(shù)分布概況及申請人的科研實力等，為公司后續(xù)發(fā)展及科研投入提供信息支持。
2003年之前，專利申請及公開數(shù)量增長緩慢，此階段日本獨占整個鋰離子電池市場，中國在該領(lǐng)域的技術(shù)處于起步期。2003年以后，鋰離子電池負極材料的專利申請量不斷增多，這是由中國鋰離子電池市場份額提升、大眾需求擴大及國內(nèi)科研投入力度加大所帶動的。
2009年被認為是分水嶺，從這一年開始，負極材料專利申請及公開數(shù)量得到大幅增長，這與電池行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。2009年起，智能手機和電動汽車得到了不斷推廣，它們對電池的容量要求更高，而市場上的負極材料不能滿足需求，促使負極材料的科研投入加大，專利申請量達到一個巔峰。發(fā)展至2012年時，智能手機進入相對平穩(wěn)的發(fā)展階段，加上經(jīng)過前四年的技術(shù)儲備，負極材料的專利數(shù)量已達新高，技術(shù)普及明顯。2013年以后，專利申請及公開數(shù)量發(fā)展平緩，到2014年可能會出現(xiàn)下降的趨勢，此時，技術(shù)瓶頸成為大的制約，亟需創(chuàng)新突破。
通過對專利進行地域分析，了解到中國本土申請人和日本申請人申請了大量的專利；國內(nèi)申請人主要集中在廣東、上海、北京及浙江。通過分析一些重點企業(yè)申請的專利技術(shù)布局可以了解目前市場上的負極材料技術(shù)熱點。
目前，市場上普遍應(yīng)用的負極材料主要為碳材料，然而，碳材料的理論比容量僅為372mAh/g，已遠遠不能滿足實際的應(yīng)用需求。開發(fā)新的高容量鋰離子電池負極材料顯得極為迫切和重要。隨著市場需求的變化，負極材料的科研投入也在不斷加大，市場份額逐步在全球范圍內(nèi)改變和擴大。
鋰離子電池負極材料主要包括碳材料、合金化金屬材料、金屬氧化物及以上材料的復(fù)合物等材料。
當前開發(fā)和使用的碳負極材料主要有石墨、軟碳、硬碳；合金化金屬材料主要指Si，Sn、Bi、Al等金屬，此類材料的理論比容量一般在1000mAh/g以上，具有較大的應(yīng)用潛力；常見的金屬氧化物負極材料有Fe2O3、SnO2及Co3O4等。
但是目前商業(yè)化生產(chǎn)的負極材料僅有碳材料，原因在于碳材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電化學性能優(yōu)、價格低廉、安全性高。
科研的投入固然重要，然而對鋰離子電池負極材料的發(fā)展大局的掌握更為迫切。只有了解市場的發(fā)展狀況及技術(shù)成熟度，才能把握方向，抓住發(fā)展機遇。本文從鋰離子電池負極材料中國發(fā)明專利入手，通過對專利申請趨勢、專利技術(shù)布局、重點申請人等指標來分析負極材料的發(fā)展情況、專利的技術(shù)分布概況及申請人的科研實力等，為公司后續(xù)發(fā)展及科研投入提供信息支持。
2003年之前，專利申請及公開數(shù)量增長緩慢，此階段日本獨占整個鋰離子電池市場，中國在該領(lǐng)域的技術(shù)處于起步期。2003年以后，鋰離子電池負極材料的專利申請量不斷增多，這是由中國鋰離子電池市場份額提升、大眾需求擴大及國內(nèi)科研投入力度加大所帶動的。
2009年被認為是分水嶺，從這一年開始，負極材料專利申請及公開數(shù)量得到大幅增長，這與電池行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。2009年起，智能手機和電動汽車得到了不斷推廣，它們對電池的容量要求更高，而市場上的負極材料不能滿足需求，促使負極材料的科研投入加大，專利申請量達到一個巔峰。發(fā)展至2012年時，智能手機進入相對平穩(wěn)的發(fā)展階段，加上經(jīng)過前四年的技術(shù)儲備，負極材料的專利數(shù)量已達新高，技術(shù)普及明顯。2013年以后，專利申請及公開數(shù)量發(fā)展平緩，到2014年可能會出現(xiàn)下降的趨勢，此時，技術(shù)瓶頸成為大的制約，亟需創(chuàng)新突破。
