钠离子电池|钠离子电池哪家强？专利布局来揭晓！

自宁德时代钠离子电池发布会后,钠离子电池热度可谓只增不减,这从钠电池概念股的翻倍上涨便能直观反映。但是宁德时代却并非第一个量产钠电池的品牌。
中科海钠科技有限责任公司(以下简称:中科海钠)依托中国科学院物理研究所(以下简称:中科院物理所)钠离子电池技术成立,专注于新一代储能体系-钠离子电池研发与生产的高新技术型企业。该公司早在2018 年发布了全球首辆使用钠离子电池驱动的低速电动汽车;2019年建立了首座钠离子电池储能电站;2020年9月中旬,中科海钠宣布钠离子电池已经实现量产,产能可达30万只/月,这是全球首个宣布批量生产的钠电池。其能量密度接近150Wh/kg,循环寿命达4500次以上,且高低温性能优异,安全性高,具备快充能力;今年6月,由中科院物理所和中科海钠联合推出的全球首套1MWh钠离子电池光储充智能微网系统,在山西太原综改区正式投入运行,这标志着我国在钠离子电池技术及其产业化走在了世界前列。
下面本小编将从专利布局角度分析中科院物理所(中科海钠)和宁德时代在钠离子电池领域取得的成果。从全球钠离子电池技术专利申请量来看,住友、TOYOTA(丰田)等申请量较高,国内中科院物理所(中科海钠)申请量也名列前茅。
首先从钠离子电池技术相关专利的申请数量进行对比分析。

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图1:钠离子电池技术重要专利申请数量
截止2021年8月18日,利用Incopat数据库的检索,其中,中科院物理所共85项,宁德时代钠离子电池技术相关专利共32项。
从申请布局数量来看,中科院物理所在钠离子电池技术领域申请专利数量最多,即反映了其在钠电池领域的科研投入更高、技术也更成熟。

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图2:钠离子电池技术重要专利申请趋势
同时,中科院物理所于2010年便申请了1项有关钠离子电池硬碳粘合剂的专利,其中2018年钠离子电池相关技术专利申请数量达到峰值,共24项,其中中科海钠占据11项。而宁德时代从2016年开始申请,2017年和2019年申请专利量达到峰值分别为15项和11项(由于2019-2021年的专利申请存在未完全公开的情况,故本报告所列图表中2019-2021年的相关数据不代表这三个年份的全部申请)。从申请趋势来看,中科院物理所对钠离子电池技术的研究更早,研发持续性良好。
值得注意的是,关于钠电界的“常识”:实现钠离子电池的商业化,最重要的是开发适合钠离子电池工作的正极材料,这从技术分支的专利数量也能体现。

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图3:钠离子电池技术重要专利技术分布
上图可清晰的反映中科院物理所(中科海钠)和宁德时代研究重点均在正极材料技术领域。
从技术分支的专利数量上看,宁德时代在负极、电解质、隔膜等技术领域布局专利数量较少,而中科院物理所(中科海钠)在钠离子电池正极、负极、电解质、隔膜、电芯、模组等技术领域均布局多项专利,这说明中科院物理所(中科海钠)对于钠离子电池的研究领域更宽泛、更系统。
从二级技术分支来看,中科院物理所(中科海钠)和宁德时代关于钠离子电池正极材料的研究本同末离。其中,中科院物理所(中科海钠)研究重点为过渡金属氧化物,而宁德时代则侧重普鲁士蓝类材料。
在揭秘“钠”里专利密码!(内附CATL钠离子电池专利数据包)一文中提到目前钠离子电池正极材料主要的研究方向是过渡金属氧化物NaxMO2、聚阴离子类化合物(典型代表:磷酸盐类化合物)、普鲁士蓝类化合物NaxM1[M2(CN)6]y·zH2O。