我国《节能与新能源汽车技术路线图》指出，纯电动汽车动力电池的比能量目标在2030年为500 Wh/kg[1]。当前采用三元正极材料和石墨负极材料的液态电解质动力锂离子电池，比能量上限约为250 Wh/kg；而用硅基复合材料替代纯石墨作为负极材料，液态电解质动力锂离子电池的比能量上限约为350 Wh/kg[2]。固态锂电池具有安全性高、循环寿命长、能量密度高等特点，成为研究热点[3]。产业界认为：固态锂电池产业化需通过半固态、固态和全固态等3个阶段实现，预计耗时5～10 a[2]。由于我国在锂离子电池产业链上的积累，继续发展固态锂电池较其他技术路线更具优势和现实意义。专利是反映技术发展现状和趋势的重要信息来源，当前针对锂离子电池[4]、燃料电池[5]和空气电池[6]等专利分析较多，也有研究分析了无机固态锂电池以及钠硫电池[7-8]，针对固态锂电池整体的专利分析研究还较少。

本文作者以固态锂电池全球专利为研究对象，通过专利分析，揭示该领域当前技术创新特点和趋势，为我国加速该领域的科技创新和产业化提供决策参考。

约束混凝土与无约束混凝土材料应力-应变关系采用Opensees材料库中的Kent-Park提出的Concrete01模型[6-7]，该模型是Kent等人通过大量矩形箍筋墩柱的试验提出的，并在实践中得到了广泛应用。

1 研究方法

采用科睿唯安公司德温特创新在线数据库(DI)，分析工具采用Derwent Data Analyzer(德温特数据分析工具，DDA)及Excel。检索截至2018年7月12日，检索范围为DI全球专利，分别通过重要专利权人和中国专利进行查全和查准检验，均超过80%，符合分析要求。由于专利公开存在18个月的滞后，分析时间截至点为2016年12月31日。

2 固态锂电池全球专利整体态势

2.1 固态锂电池专利申请态势及技术生命周期分析

固态锂电池全球专利申请量19 618件，10 236个同族专利家族，发明专利申请10 797件，占总申请量的55.0% ，发明授权8 559件。从1918年有专利申请起，经过3个发展阶段：停滞发展期(1918-1970年)，专利年申请量较低，均在30件以下；缓慢发展期(1971-2005年)，年均申请量237件，年平均增长率4.4%；快速发展期(2006-2016年)，年平均申请量1 015件，年平均增长率5.9%(图1)。

优先权国家或地区在一定程度上反映技术原创地的情况，从技术区域格局看，形成三大阵营：以中日韩为主的亚洲板块；以美国为主的北美洲板块；以德国、英国为主的欧洲板块。日本占有优势，专利申请占全球总量的47.1%(表1)。

2.2 固态锂电池专利申请国家分布

总体看，日本、美国、中国、韩国以及世界知识产权组织、欧洲专利组织是专利申请最多的国家或地区，均超过1 000件，占全球总量的84.3%，其中日本最高，达6 624件，为第二美国的2.15倍。从时间变化看，20世纪60年代以后，以日本专利申请为主，但2010年后，美国、中国和韩国的专利申请量迅速增长，日本专利申请由最高占全球专利年申请量60.8%的1989年下降至2016年的19.2%(图3)。

高校教育不应该只体现在课堂学习方面，其教育理念应该在一定程度上体现出社会的广泛需求，并且展现出当今社会所需要的时代精神，调节自身固有的理念，推动创业体系的改革，从一开始的学生意识不强，家长学校重视度不够，开始转变以往的教育理念，将学生的创业意识、创业实践，真正的去内化为学生的能力和素质，摒弃旧的思想观念，建立起新的创业理念，以服务学生为宗旨，切实的推进创业教育、创业实践能力的培养，为社会的进步、经济的发展培养出一代新兴人才。

2.3 固态锂电池技术分布

从同族专利的IPC技术布局看，33.9%的专利集中于H01M10/0562(电解质只有无机固态材料的非水电解质二次蓄电池)，其次是H01M10/052(锂二次蓄电池)，占28.5%，第三位的是H01M10/0565(电解质只有高分子有机材料的非水电解质二次蓄电池)，占20.0%(图4)。

从技术时间变化看，H01M10/0562、H01M10/052、H01M10/0525、H01M4/62(在活性物质中非活性材料成分的选择的电极)、H01M10/0585(只具有板条结构元件构造的非水电解质二次蓄电池)同族专利增长较快，如H01M10/0562年平均增长13.0%(图5)。由此可见，无机固态电解质材料、锂离子二次电池、非活性材料成分的电极及电池结构是固态锂电池发展的重点技术发展方向。

从技术生命周期看，2009年前的申请量和申请人数量缓慢增加，属于技术萌芽期。2009-2014年，申请量和申请人快速增加，进入技术成长期。2014年后申请量较为平稳，但申请人下降，技术集中度增加，进入技术整合期(图2)。

表1 固态锂电池技术原创国情况

Table 1 Solid-state lithium battery patent of original country

排名同族专利数量/个专利申请量/件优先权国家15 7729 236日本21 3393 312美国31 0591 159中国48581 790韩国53461 036德国6196594英国

固态电解质分为无机和聚合物固态电解质两类，而无机固体电解质是重点突破方向之一。从H01M10/0562发展看，2006年出现第一个增长高峰，2006-2016年年平均专利申请增速达18.3%。日本特别是日本企业在该领域占据领先优势，20世纪70年代起就开始相关研究，2012年起中国和韩国也相继发力，增长较快(图6)。

从技术布局看，主要涉及电解质材料、电池构造以及电极材料等。H01M10/0562专利申请数量最多，达638个同族专利家族，占该领域全球申请总量的18.4%，其次是H01M10/052，第三位的是H01M4/62 [图8(a)]。从时间变化看，H01M10/0562、H01M10/052、H01M4/62、H01M10/0585是增长较多的技术，但近三年趋于平稳[图8(b)]。

3 固态锂电池主要专利申请人分析

3.1 专利申请人构成

本文作者分析了1918-2016年全球固态锂电池领域专利数据，主要特点如下：①固态锂电池从2006年进入技术成长期，形成三大板块，以中日韩为主的亚洲板块、以美国为主的北美板块，以德国、英国为主的欧洲板块，日本在该领域布局较早；②固态电解质材料2006年开始进入第一个快速发展期，日本企业全固态锂电池具有领先优势；③固态锂电池全球专利申请前10位均为日韩企业，丰田优势突出。

表2 固态锂电池主要专利申请人

Table 1 Main patent applicant of solid-state lithium battery

排名专利申请人专利申请数量 / 件排名专利申请人专利申请数量 / 件1丰田1 70911巴斯夫欧洲2222松下76212法国CIE GENELECTRICITE2093LG化学69313博世2064索尼61914瑞士布朗勃法瑞2055三星50615日本村田制作所1926日本碍子46916美国Mallory1847住友电气42017日本TDK1778日立40518英国克劳瑞德1769日本汤浅37918加拿大魁北克水电公司17610出光兴产35920日本小原165

3.2 专利申请人专利全球布局

鉴于目前的形势，本文作者提出建议：创新我国产业关键技术突破的组织模式，加大资金投入，联合企业、高校和科研院所等多方力量，共同攻关；要加速技术成果转化进程，鼓励企业通过兼并海外优势研发机构、企业等方式，加速产业化。

表3 固态锂电池前10专利申请人专利国家布局 /件

Table 3 Top 10 patent applicant national layout of solid-state lithium battery

申请人日本美国中国韩国世界知识产权组织欧洲专利组织德国加拿大英国中国台湾丰田804251221931876243908松下487954021294727550LG化学839786256826710014索尼195105805721651913027三星81141431943393010日本碍子28743333344415901住友电气2323833303523121003日立317267525124312日本汤浅318181041413540出光兴产239211914301451014

3.3 重点专利申请人丰田分析

丰田较早涉及固态锂电池，1978年起开始专利申请，经历停滞期后，2007年快速增加，是2006年4.6倍，达2007前总量的60.0%。2007-2016年，年均申请165件。

在前20申请人日本企业占据18个，丰田在全固态电池方面的同族专利数量遥遥领先，达638个，占该领域总量的18.4%，是第二位松下的2.2倍(图7)。从H01M10/0562的技术主题分析看，固体电解质、正极以及负极出现频率最高，固体电解质和电极界面研究是未来需要突破的重点之一[9]。

综上所述，尿素行情的频繁涨跌引发一定的操作风险，业内对低吸高抛虽有认同但难抵大多数经销商的谨慎观望心态。降低库存、随进随出不失为避险策略，只是对于生产企业而言，略显被动。短期用于炒作涨价的几点因素缺少新意，能保“一周行情”实属不易。国内尿素市场供求面可概括为“不卑不亢”，对当前高价位尿素也算是重要支撑，但可提供的促涨动力毕竟有限。

从近三年丰田专利技术分类变化看，H01M10/659(通过蓄热或缓冲，如热容或者液-固相变的与电池在结构上相结合的温度控制装置，4个)、C01D15/04(锂的卤化物，3个)、H01M6/40(印刷电池，2个)和C01B25/30(碱金属磷酸盐，2个)是首次出现且数量较多，通过温度控制、材料改进、柔性制造等是丰田固态锂电池技术发展的方向之一。

4 小结

固态锂电池前20位专利申请人中，日本企业占11家，其中丰田申请量最多，达1 709件，是第二位松下的2.2倍。排名前10均为日韩企业，其中日本8家，韩国2家(表2)。

从申请量前10位的专利权人布局看，均进行了积极的海外专利布局，日本、美国、中国、韩国、欧洲是专利布局的重点国家或地区。丰田除本土申请外，在美国和中国申请数量最多，分别占专利申请总量的14.7%和12.9%(表3)。

一代青年有一代青年的成长，一代青年有一代青年的使命，成长各异，使命相同。党的十九大报告描绘了“两个一百年”的宏伟蓝图。中国石化提出了“两个三年、两个十年”的发展战略。在这一跨越近30年的历史进程中，石化青年生逢其时，成长期、奋斗期与民族复兴、企业奋进的目标同向同行，将完整经历实现新时代目标的伟大进程，成为强国梦、强企梦的亲历者和见证者、追梦者和圆梦人。

参考文献：

[1] 节能与新能源汽车技术路线图战略咨询委员会，中国汽车工程学会.节能与新能源汽车技术路线图[M].北京：机械工业出版社，2017.

[2] 李泓，许晓雄.固态锂电池研发远景和策略 [J].储能科学与技术，2016，5(5)：607-614.

[3] 朱冠楠，汤艳萍，冯奇.下一代车用新型固态电池研究综述 [J].上海汽车，2017，(5)：2-8.

[4] SHEN H，ZHAO N，XU J.Patent analysis of separator for Li-ion batteries and its development tendency[J].Acta Polymerica Sinica，2015，20(11)：1 266-1 270.

[5] 张丰，刘啦，缪小明.燃料电池研发的热点领域与关键技术：基于专利数据的实证研究[J].情报杂志，2017，36(1)：54-58.

[6] 刘振宇，谭思明，李汉清，et al.基于中国专利的锌空气电池重要创新机构及技术 [J].电池，2017，47(5)：307-311.

[7] 张波.无机固态锂电池专利分析 [J].储能科学与技术，2017，6(2)：307-315.

[8] 张军，戴炜轶，马廷灿.基于专利分析的钠硫电池发展态势研究[J].现代情报，2016，36(9)：142-150.

[9] 郑碧珠，王红春，马嘉林，et al.固态电池无机固态电解质/电极界面的研究进展[J].中国科学：化学，2017，47(5)：579-593.