電動汽車電池專利地圖

 

一、 前言

按，現今大部分車輛仍然使用燃油為主要動力來源，這也是地球溫室效應的主要禍首之一，為實現巴黎氣候協定，以及配合節能減碳的全球趨勢，許多國家均將車輛電動化以作為減碳的重要政策。中國亦配合此一國際潮流趨勢，積極發展電動汽車產業，其中屬電動汽車關鍵零組件的動力電池，中國已有多家廠商投入研發及生產，期能在全球車輛產業朝向純電動畫轉型之際，促使中國廠商能夠掌握關鍵技術及其專利，以拓展未來龐大的商機。

 

鑑於「電動汽車電池」是電動汽車的核心技術，以及為因應中國紅色供應鏈崛起，台灣各產業鏈除要掌握核心競爭力持續深化外，另外商場如戰場，亦要知己知彼，才能百戰百勝；因此，本所從中國知識產權局的專利資料庫中，所收集到與「電動汽車電池」相關的中國專利進行統計分析，據以一窺在中國佈局「電動汽車電池」專利技術的概況，並提供產業業界作參考。

 

電動汽車及其底盤電池的示意圖

(圖片來源:https://www.epochtimes.com/b5/20/11/21/n12565022.htm)

 

 

二、電動汽車電池專利年度趨勢分析

藉由年度發展趨勢分析，可以探知中國「電動汽車電池」的專利技術生命週期。依照專利的公開/公告日來進行統計，從2021/01月止，近年來中國「電動汽車電池」的專利數量在2010～2016年間的專利申請量呈現緩慢成長，但在2016～2018年間的專利申請量呈現爆發性成長，大概可能其電池技術已漸成熟，在2018～2020年間的專利申請量又呈現緩慢成長；特別一提，去年2020末及2021初因為有一部分的專利數量尚未公開公告，故趨勢線會有往下掉的情況。

 

2021中國「電動汽車電池」的年度發展趨勢圖

 

2021中國「電動汽車電池」的年度專利數量一覽表

 

 

三、電動汽車電池「競爭申請人」分析

藉由「競爭申請人」分析，可以探知在中國的「電動汽車電池」技術領域中領導者；至2021/01月為止，在中國「電動汽車電池」的專利申請數量TOP1為「福特全球技術公司」有153件，TOP2為「比亞迪股份…」有85件、TOP3為「北京新能源…」有79件。

 

2021中國「電動汽車電池」的競爭申請人排行圖

 

2021中國「電動汽車電池」的競爭申請人排行表

 

 

四、電動汽車電池「競爭發明人」分析

藉由「競爭發明人」分析，可以探知各家公司的研發人才概況；至2021/01月為止，發明人在「電動汽車電池」專利創作數量TOP1為「陸群」有54件，TOP2為「張君鴻」有38件、TOP3為「ZHOU PENG」有37件。

 

2021中國「電動汽車電池」的競爭發明人排行圖

 

2021中國「電動汽車電池」的競爭發明人排行圖

 

 

五、電動汽車電池「IPC競爭專長」分析

藉由「IPC競爭專長」分析，可以探知各家公司的技術優勢；至2021/01月為止，從下圖可以獲知，「福特全球技術公司」技術專長在B60L、H01M、G01R等，「比亞迪股份…」技術專長在H01M、C23C、B60K等，「北京新能源」技術專長在B60L、H01M、B60K等。

 

2021中國「電動汽車電池」的IPC競爭專長氣泡圖

 

 

六、電動汽車電池重要專利解析

(一)、CN112151917A「電池包及車輛」專利案:

係涉及一種電池包及車輛，其中，電池包包括箱體組件(1)，箱體組件(1)包括箱體(11)、導熱梁(12)和溫控部件(13)，導熱梁(12)設在箱體(11)內且連接於箱體(11)，溫控部件(13)設在箱體(11)的底部區域；導熱蓋(3)，與導熱梁(12)連接，且沿電池包的高度方向位於導熱梁(12)上方，導熱蓋(3)與箱體(11)和導熱梁(12)之間圍合成第一腔室(A)；和多個電池單體(2)，整體形成電池組件(20)，電池組件(20)設在第一腔室(A)內且位於溫控部件(13)上方。此種電池包能夠改變溫度傳導路徑，減小電池組件上下區域溫差，提高電池組件的溫度均勻程度，提高電池包的使用壽命。

 

上圖為CN112151917A專利案「電池包及車輛」之示意圖

 

(二)、CN111769229A「一種新能源汽車用車載電池存儲箱」專利案:

係公開了一種新能源汽車用車載電池存儲箱，涉及新能源汽車技術領域。本發明包括箱體，箱體內部兩端之間設有隔板；箱體內部與隔板之間線性陣列均設有支撐底架；箱體內部與隔板之間通過第一螺栓固定連接有頂板；頂板表面矩形陣列均設有螺紋端頭；支撐底架底部表面矩形陣列均設有減震端頭；箱體頂部兩側均線性陣列均設有蓋板；蓋板遠離箱體連接端通過第二螺栓與隔板固定連接。本發明通過減震端頭和螺紋端頭對單個鋰電池進行限位串聯，串聯後經箱體和蓋板相互配合對多個電池組進行存儲，便於對串聯後的電池組進行快速更換，具有抗變形與防震能力，且通過旋開單個螺紋端頭可對單個鋰電池進行拆卸更換，推動了電動汽車規模化商業化發展。

 

上圖為CN111769229A專利案的「一種新能源汽車用車載電池存儲箱」之示意圖

 

(三)、CN111755714A「一種商用車用大功率燃料電池系統」專利案:

係公開了一種商用車用大功率燃料電池系統，包括燃料電池系統框架結構、直流升壓器、直流降壓器、電堆模組、燃料電池系統附件和燃料電池系統控制器；所述燃料電池系統框架結構設置有若干層，所述直流升壓器和直流降壓器均置於所述燃料電池系統框架結構的上部，所述直流升壓器與整車高壓母線集成，所述電堆模組設置於所述燃料電池系統框架結構的中部，所述燃料電池系統附件設置於所述燃料電池系統框架結構的下部且與所述電堆模組連接，所述直流降壓器通過電堆模組輸出電能為系統內的低壓附件供電，所述燃料電池系統控制器用於控制燃料電池系統，本發明針對商用車型匹配開發，結構層次合理，可製造性強，系統成本低。

 

上圖為CN111755714A專利案的「一種商用車用大功率燃料電池系統」之示意圖

 

(四)、CN111619373A「燃料電池載貨車的全底盤佈置結構」專利案:

本發明公開一種燃料電池載貨車的全底盤佈置結構，包括車架、燃料電池發動機、動力電池、儲氫裝置、電驅動橋系統、電機控制器及冷卻系統。燃料電池發動機佈置于傳統柴油車發動機的位置處，動力電池佈置於燃料電池發動機的後方，兩個儲氫裝置對稱地佈置於動力電池的兩側，電驅動橋系統佈置於兩個後輪之間，電機控制器佈置於車架的尾部。冷卻系統包括輔機冷卻系統、電堆冷卻系統及電機冷卻系統，輔機冷卻系統佈置於車架的前懸處，電堆冷卻系統佈置於燃料電池發動機的前方，電機冷卻系統佈置於車架的尾部，同時佈置於後輪的後方。本發明整車重心低、安全性高，提高貨箱空間利用率。採用三套冷卻系統，對不同的部件起到相應的散熱作用。

 

上圖為CN111619373A專利案「燃料電池載貨車的全底盤佈置結構」之示意圖

 

(五)、CN111430589A「一種電池包總成」專利案:

本發明公開一種涉及新能源汽車技術領域，特別涉及一種電池包總成。所述電池包總成，包括電池包總成箱體和電池模組，所述電池包箱體包括底板和上蓋，其特徵在於，所述上蓋沿X向設有中通道凸包，在所述中通道凸包的左右兩側分別設有對應主駕座椅設置的左前凸包和對應副駕座椅設置的右前凸包，在所述中通道凸包的後方、沿Y向設有對應後排座椅設置的後凸包，所述電池包總成箱體設有用於與兩外部高壓配電盒總成連接的兩高壓輸出介面。

 

上圖為CN111430589A專利案「一種電池包總成」之示意圖

 

 

七、結論

因此，電動汽車若要成為新世代車輛主流，有許多障礙要跨越，目前電動汽車基本上已經克服了性能、續航等難關，但接下來最重要的就是如何降低成本，才能實現普及化。而影響電動汽車成本最巨大的鋰離子電池，就成為未來五年所有廠商短兵相接之地；換言之，在日漸火熱的電動汽車戰場上，車輛品質、自動駕駛和品牌形象固然是影響銷量的重要因素，但說到電動汽車成本，最關鍵的還是電池，究竟誰能夠笑傲群雄，就看誰的電池能夠技高一籌。

 

所以，我方藉由此次專利地圖之建置分析，可以探知中國「電動汽車電池」的核心技術，以及同性質競爭公司的研發技術及其專利佈局，除了可以避免重複研發而浪費研發資源外，亦可以藉此也可避開他人的專利地雷區，以絕專利侵權被告之可能，並可以以既有的「電動汽車電池」技術，進行創新改良或迴避設計，進而促進國內產業升級，亦可為企業自身創造價值及競爭優勢。

 

若有興趣對某產業技術進行專利地圖分析、專利檢索、專利申請，請隨時歡迎電洽中銓國際專利商標事務所04-23823629

 

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