动力电池独角兽的专利之路——浅析宁德时代专利申请与布局

华 亮



动力电池独角兽的专利之路——浅析宁德时代专利申请与布局

华 亮

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州 215000）

本文从专利申请与布局角度出发，分析了宁德时代新能源科技股份有限公司的历年申请趋势、申请地域布局、申请技术布局、重点技术分支及研发路径等方面的基本情况，并将上述专利信息与企业自身发展及行业特点综合分析，总结出其成长为动力电池独角兽企业的深层原因，主要为专利申请与企业发展并行、兼顾海内外专利布局、工艺流程的持续改善、在优势领域提升研发专注度、在核心领域坚持自主创新，上述成功经验值得国内外同行或初创企业学习借鉴。

动力电池；独角兽；宁德时代；专利申请；专利布局

“独角兽”概念，最早由美国著名种子轮基金Cowboy Ventures的创始人Aileen Lee于2013年11月提出[1]，特指自2003年后在公募或私募市场估值为10亿美元以上且在美国成立的39家软件公司，包括Facebook、LinkedIn、Workday等。此后，估值在10亿美元以上且在行业内占据重要地位的初创企业（通常指成立10年以内的企业）皆被归为此类。2018年3月，科技部火炬中心、中关村管委会、长城战略咨询、中关村银行联合发布《2017年中国独角兽企业发展报告》，宁德时代新能源科技股份有限公司（以下简称宁德时代或CATL）以200亿美元的估值位居2017年中国独角兽企业第6名。成立于2011年的宁德时代新能源科技股份有限公司（以下简称宁德时代），目前已是全球动力电池行业的龙头企业，其在2017年动力电池系统的销量为11.84 GW·h，超越日本松下电器产业株式会社，跃居全球第一。能够短时间内在重度倚靠技术和资金支持的动力电池行业成长为独角兽企业，吸引了不少来自资本市场的关注。本文作者拟从专利申请与布局角度出发，探寻宁德时代迅速崛起的深层原因。

1 宁德时代专利申请与布局分析

1.1 专利检索分析方法

本文采用的专利数据来自incoPat科技创新情报平台，通过限定申请人、关键词、分类号等检索要素，检索得到待分析专利数据，利用Excel进行专利数据标引，当涉及专利技术分析时，将与技术主题不相关的待分析专利列为噪音并剔除。

1.2 专利申请趋势

图1显示了宁德时代历年的专利申请量（统计日期：2018年7月14日，含受让，下同）。从图中可以看出，自公司成立以来，每年均有专利申请，初期时呈稳步增长，从2014年后开始进入快速发展期，2016年突破700项（属于同族申请的多件申请统计为1项）大关（2017年后相关数据开始回落，是因为其申请的专利尚未公开，故未纳入统计），显示出宁德时代对知识产权的高度重视以及背后强劲的研发实力。值得注意的是，自2014年起，宁德时代先后在德国、法国、美国、日本等地设立子公司，开展动力电池的研发及产销业务，其专利申请行为与企业成长并行发展，值得初创企业借鉴。

图1 宁德时代历年专利申请量

1.3 专利申请地域布局

图2为宁德时代向全球五大专利局及世界知识产权组织（WIPO）提交的专利申请情况。从图中可以看出，作为中国本土的动力电池龙头企业，其向国家知识产权局提交的专利申请已突破1500件，与此同时，宁德时代高度重视海外市场，其在美、欧、日、韩等地均有专利布局，尤为重要的是，其以PCT（专利合作协定）申请的形式向WIPO递交了89件专利申请，凸显其在全球化战略中有着较强的知识产权保护与风险意识。

图2 宁德时代专利申请地域分布

1.4 专利申请技术布局

图3为宁德时代历年的专利申请技术分布。统计分析其每一项专利申请IPC主分类号（精确到小类），其中涉及H01M（涉及用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组）的专利申请占比近8成，体现了其较高的技术领域专注度。另外，由于宁德时代的主要产品以电池包形式呈现，为了提高其与车辆的匹配度，近年来，其在电池管理系统（BMS）领域的研发投入不断增大，因此，涉及G01R（涉及测量电变量）和H02J（涉及供电或配电的电路装置或系统，电能存储系统）的专利申请所占比重也在逐步提升，这也为进一步提高其产品稳定性提供了有力的技术支撑。

图3 宁德时代专利申请技术分布

1.5 专利申请重点技术分支

图4为宁德时代专利申请重点技术布局。统计分析其每一项专利申请的IPC主分类号（精确到小组）后发现，在前十项重点技术申请中，涉及H01M2/10（涉及安装架）、H01M2/04（涉及盖或端板）、H01M10/0567（涉及电解液添加剂）三个技术分支的数量之和占据了申请总量的半数之多，据此可以判断宁德时代在上述技术分支中具有一定的研发优势。逐项研读其相关专利申请后发现，在涉及H01M2/10的技术分支中，申请人主要聚焦解决电池模组以及电池包在防短路（CN105633317A等）、散热（CN105390636A等）、抗震（CN105552272A等）、提高能量密度（CN105655509A）、提高箱体强度（CN106099001A等）等方面的技术问题；在涉及H01M2/04的技术分支中，申请人侧重解决电芯、电池模组以及电池包在防爆（CN105845851A等）、密封可靠性（CN106410074A等）、提高能量密度（CN105895836A等）等方面的技术问题。

上述两个技术分支均涉及对电芯外部的结构、装置进行技术改进，足以印证宁德时代对于自身产品在安全可靠性以及提升能量密度这两大方向上的重视程度，而这些也正是当前动力电池行业急需解决的两大痛点。除此之外，宁德时代对于电芯内部的性能改进主要从H01M10/0567（电解液添加剂）这一技术分支入手。

图4 宁德时代专利申请重点技术分布

对宁德时代已经公开的涉及电解液添加剂技术分支的专利申请进行逐一分析，得到如图5所示的技术效果雷达图。从图中可以看出，改善电池循环性能、倍率性能以及提升极限环境温度下的性能等是其主要改进目标；而改善电池过充时的安全性能、降低内阻、减轻析锂现象等也是其在研发过程中的重要考量因素。值得一提的是，在宁德时代的供应链体系中，不乏深圳新宙邦科技股份有限公司、国泰华荣化工新材料有限公司、广州天赐高新材料股份有限公司等全球知名电解液厂商，在供应商如此充沛且均具有较强研发实力的前提下，其仍坚持在电解液添加剂环节投入大量研发精力，或许正是其能够迅速在同类型企业中脱颖而出的秘诀之一。

2 宁德时代研发路径分析

宁德时代的主营产品为新能源汽车动力电池系统，主要涉及电池模组、电芯、电极材料以及电池管理系统等技术分支。图6为宁德时代成立以来涉及上述四大技术分支的专利申请量占比图。从图6中可以看出，电池模组作为其主营产品之一，申请量占比最多，并从2014年起呈逐年递增趋势。涉及电芯的专利申请量占比在历年中较为稳定，而涉及电池管理系统的专利申请量占比则波动较大。与上述三个技术分支相比，宁德时代在电极材料领域的研发比重较小，但亦有涉及。

图5 电解液添加剂相关专利技术效果分布

图6 主营产品涉及重点技术分支专利申请量占比

表1为上述四大技术分支的历年专利申请量。从该表中可以看出，在宁德时代成立伊始（2012—2014年），各技术分支的专利申请量均在10件以下，并无明显差别。从2015年开始，涉及电池模组的申请量出现了较为明显的增长，成为了宁德时代专利申请的主要技术分支。

表1 主营产品涉及重点技术分支历年专利申请量

3 结 论

从宁德时代的专利申请与布局角度来看，其能够在短时间内成为行业独角兽，主要有以下几方面的原因。

（1）企业发展，专利并行 宁德时代成立至今仅7年有余，但自其初创以来，历年均有专利申请，且申请规模与日俱增，不仅与企业自身发展相适应，也同市场占有率相匹配。

（2）全球布局，攻守自如 除了在国内进行大量的专利布局以外，宁德时代在拓展海外市场的同时也通过在当地申请专利予以保驾护航。能够赢得宝马、戴姆勒、大众等全球知名车企的青睐，足以印证宁德时代有着较为完备的知识产权保障体系。

（3）专注度高，适时调整 产品的安全性是企业生存的基石，对于动力电池企业来说，在此基础上研发出高能量密度的产品，是其核心竞争力之一。宁德时代始终围绕安全性和高能量密度这两个基本原则进行专利布局，并能就不同客户的多样化需求进行局部调整，值得国内同类企业学习。

（4）持续改善，精益求精 对于同类型的工艺流程或技术难点，宁德时代进行了持续性的优化提升，充分体现出其精益求精的工匠精神。

（5）自主研发，多措并举 虽然已经构建了较为成熟的供应链体系，但对于涉及产品安全和性能的重点技术领域，宁德时代仍然坚持自主研发，将企业发展的命脉掌握在自己手中，为从“独角兽”成长为“超级独角兽”打下了坚实基础。

[1] 蒋师, 罗强, 叶盛, 等. 2017年中国独角兽企业专利申请状况研究[J]. 中国发明与专利, 2018, 15(6): 58-64.

JIANG Shi, LUO Qiang, YE Sheng, et al. Research on patent application status of Chinese unicorn companies in 2017[J]. China Academic Journal Electronic Publishing House, 2018, 15(6): 58-64.

The patent road of power battery unicorn——Analysis of CATL patent application and layout

(Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office, State Intellectual Property Office, Suzhou 215000, Jiangsu, China)

From the perspective of patent application and layout, this paper analyzes the basic situation of CATL's application trends, application geographical layout, application technology layout, key technology branches, R&D paths, etc., and comprehensively analyzes the above patent information and the company's own development and industry characteristics. The deep reason for its growth as a power battery unicorn enterprise is mainly the parallel of patent application and enterprise development, taking into account the patent layout at home and abroad, improving process continuously, enhancing the research and development focus in the advantageous field, and insisting on independent innovation in the core field. The above successful experience is worth learning for domestic and foreign counterparts or start-ups.

power battery; unicorn; CATL; patent application; patent layout

10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0130

TQ 152

A

2095-4239（2019）02-415-04

2018-07-31；

2018-11-21。

华亮（1985—），男，硕士，助理研究员，主要研究方向为电池领域专利审查，E-mail：hualiang1230@hotmail.com。