三元材料核心專利缺失國內鋰電警惕重蹈中興覆轍

談到鋰離子電池產業的國際格局，我們通常的印象就是：東亞三強中、日、韓佔據着鋰離子電池的第一梯隊，國內CATL、BYD等巨頭迅速崛起，特別是CATL在2017年動力電池出貨量雄踞世界第一，很多人都覺得中國鋰離子電池產業即將領跑全球，沒有人會認爲我們需要在鋰離子電池產業上再看美國人的臉色。但是我們卻都忽略了一個極爲重要的問題——三元材料核心專利技術的缺失。

▍前車之鑑

談到核心專利技術，我們的前車之鑑不可謂不多。近有中興的慘痛教訓，遠有前些年磷酸鐵鋰電池的技術專利危機。熟悉國內鋰電池行業發展的人或許都還記得2012年磷酸鐵鋰電池的“專利無效案”，當時的加拿大魁北克水電公司等三家企業宣稱擁有磷酸鐵鋰電池技術專利，起訴中國專利複審委員會關於其磷酸鐵鋰電池專利技術無效的裁定無效。

據瞭解，加拿大公司的專利申請幾乎涵蓋了目前磷酸鐵鋰電池生產技術的全部環節。如果按照這個專利來判斷，國內大部分電池生產企業都屬於侵權了。而且如果外方勝訴，意味着今後國內電池生產企業如果生產磷酸鐵鋰電池，就需要向專利持有方繳納專利費。而當時外方要價也很高：一次性繳納1000萬美元專利入門費或者是每噸磷酸鐵鋰繳納2500美元。

幸運的是，這場對於中國磷酸鐵鋰電池產業和新能源汽車產業發展至關重要的專利官司以外方失敗告終。儘管如此，目前我們任何出口的磷酸鐵鋰相關產品都必須繳納高昂的專利費獲得授權。這起訴訟案件中諸多的經驗和教訓，頗值得國內鋰電界思考。在當前新能源汽車火熱的發展形勢下，國內鋰電行業排名靠前的企業，特別是有志參與國際市場競爭的龍頭企業，應該以此爲鑑，更加長遠、有策略地佈局三元材料核心專利技術。

▍競爭劣勢

相對於全球三元材料的發展趨勢，國內的專利申請起步較晚，在1996年纔出現相關的專利申請，並且在1996—2008年期間發展相對緩慢，與全球專利的申請趨勢相比，發展相對滯後。

從總體來看，國內三元材料申請比較分散，行業集中度差，並沒有得到足夠的發展，尤其是國內鋰電龍頭企業涉足較少，整體研究氛圍不強。

相較於日韓企業，國內企業比亞迪在2002年纔有關於三元材料的專利申請，科捷、江南大學在2010年以後纔開始出現關於三元材料的專利，起步比日韓企業晚了近10年，因此，國內企業在三元材料上並沒有掌握核心專利，且由於日韓企業、美國3M公司等國外重要申請人佈局早，同時掌握核心專利，國內申請人在三元材料上的專利申請基本都是外圍申請，且方法類專利申請偏多，造成國內申請人在三元材料上的競爭實力不強。

▍基礎核心專利技術缺失

三元材料在主要製備方法及改性手段方面的技術發展路線大致如下：最早的三元材料是日本電池株式會社於1997年9月9日申請的NiCoAl三元材料，其採用共沉澱法製備。之後，日本中央電氣工業株式會社於1999年11月5日申請了共沉澱法製備陽離子摻雜的NiCoMn三元材料。

2001年美國IIionTechnology公司申請了且優先權日爲2000年9月14日的採用固相法制備NiCoMn三元材料的專利，從而使三元材料的製備方法從共沉澱法擴展到固相法。隨後，開始出現原子摻雜改性三元材料的專利申請，如2000年12月11日申請的F原子摻雜改性，之後原子摻雜也發展迅速，成爲改性三元材料的重要手段。

2005年11月15日3M創新公司獲得的、優先權日爲2001年4月27日的關於NiCoMn三元材料授權的美國專利US6964828B2及其同族專利CN100403585C等，其主要限定了NiCoMn中Ni的含量，從而顯著提高了三元材料的性能，成爲三元材料的基礎核心專利，至今制約着中國鋰電行業內三元材料的發展。縱觀前述三元材料技術發展路線可知，三元材料的基礎專利技術仍掌握在國外申請人手中。