專利地圖及專題文章：2022全球「車輛電池回收」專利地圖分析
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來源: Rex Wang 2022-6-30
2022全球「車輛電池回收」專利地圖
一、 前言
鑑於全球暖化及氣候異常，起因是大氣層所含二氧化碳濃度太高所導致，由於當今燃油車輛的廢氣會增加二氧化碳的排放量，因而各大車廠興起了一股電動汽車開發之熱潮，迄今已獲得不錯的成果。
未來對電動汽車的需求將增加，電池回收也將隨其成長[註1]
雖然汽車電氣化是解決地球溫室效應的最佳路徑，但卻遇到一個大問題成為實現理想的障礙。目前，通常用於電動車和存儲可再生能源的超大容量的鋰離子電池是很難做到回收利用。
在一般的電池回收工廠中，電池零件先被粉碎成粉狀顆粒，然後再加以熔化（即火法冶金)，或溶解到酸液中（即濕法冶金），以回收其中的金屬物。而鋰電池則由很多不同的部件組成，如果不小心拆卸，這些部件可能會爆炸。即使鋰電池按一般電池作分解，分解出來的產品也很難回收再用。不過隨著對電動汽車的需求不斷升級，就如預計所料，電池業和汽車行業很快將會有更大的動力回收更多的電動車電池。
鑑於「電動汽車電池回收」將是未來的電動汽車必須要面對的重要課題，於是本分析從GPSS[註2]的海量專利中，針對「車輛電池回收」作統計分析，其涵蓋到全球「車輛電池回收」專利年度趨勢解析、競爭國解析、競爭公司解析、IPC技術專長解析及相關專利解析等，據以分析「車輛電池回收」的全球專利佈局趨勢，並提供台灣相關業者作為開發專利佈局的參考，以有利台灣產業鏈掌握核心競爭力持續深化，且商場如戰場，亦要知己知彼，才能百戰百勝。
二、 「車輛電池回收」專利年度趨勢解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」年度專利公開量從2014年40件開始，呈現爆炸性成長，至2021年達到歷史最大量681件，代表著全球相關業者相當積極投入「車輛電池回收」之技術發展。
全球「車輛電池回收」之專利年度趨勢圖
三、 「車輛電池回收」專利佈局之競爭市場解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」的專利佈局區域，以中國為最多，共有2513件，其次布局數量排行第二則為PCT則共有57件，排名第三則為美國，足見中國市場深受業界的重視。
全球「車輛電池回收」專利佈局之競爭市場排行圖
四、 「車輛電池回收」專利競爭國解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」的各國專利產出以中國為最多，共有2293件，而所產出數量排行第二則為日本則有45件，美國則排名第三，足見中國的車輛電池回收技術正在蓬勃發展當中。
全球「車輛電池回收」之專利競爭國排行圖
五、 「車輛電池回收」專利競爭公司解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」的競爭公司排行，大部分均由中國公司包辦:
TOP 1為中國的中南大學，其共有72件；
TOP 2為合肥國軒高科動力能源有限公司，其共有56件；
TOP 3為廣東邦普循環科技有限公司，其共有52件；
特別一提，日本豐田汽車則排名第11，其共有15件。
全球「車輛電池回收」之專利競爭公司排行圖
六、 全球「車輛電池回收」之相關專利解析
(一)、TW202205723A:
大葉大學的一種「廢車用鋰鐵電池正負極混合物的回收方法」專利案，係公開:一種友善環境的綠色回收方式，其包含有：一前處理步驟，係先對廢車用鋰鐵電池正負極混合物進行焙燒、研磨及篩分處理；一第一浸漬步驟，係調配第一浸漬液並對前步驟的粉末進行浸漬，並經過濾後得一含銅濾渣及一含鋰、鋁、鐵、銅浸漬液；一置換步驟，係以一第一置換劑加入前述含鋰、鋁、鐵、銅浸漬液而得一置換銅及一含鋰、鋁、鐵濾液；一沉澱步驟，係以一沉澱劑調節前述含鋰、鋁、鐵濾液而得一鋁、鐵沉澱物及一含鋰濾液；及一晶析步驟，係對該含鋰濾液加熱並維持一段時間後得一鋰晶析產品。
TW202205723A專利案
(二)、TW202111131A:
德商巴斯夫歐洲公司的一種「自廢鋰離子電池中回收鋰和其他金屬之方法」專利案，係公開:一種用於自廢鋰離子電池或其部分回收一種或多種過渡金屬及鋰之方法。該方法，包含以下步驟（a）提供含有過渡金屬化合物及/或過渡金屬之微粒材料，其中該過渡金屬選自由Ni及Co組成之群組，且其中另外，若存在，則該Ni及/或Co之至少一部分呈低於+2之氧化狀態，例如呈金屬狀態；該微粒材料進一步含有鋰鹽；（b）藉由極性溶劑及視需要為鹼土氫氧化物處理步驟（a）中提供之該材料；（c）將固體與液體分離，視需要後接固體-固體分離步驟；以及（d）在熔煉爐中處理含有該過渡金屬之該等固體以獲得含有Ni及/或Co之金屬熔體，提供作為合金之過渡金屬及呈高純度之鋰的良好分離。
TW202111131A專利案
(三)、US20220085424A1:
CPS Technology Holdings LLC (US)的「CLOSED-LOOP LEAD ACID BATTERY RECYCLING PROCESS AND PRODUCT」專利案，係公開:A closed-loop system of tracking and managing the recycling and manufacturing a lead acid battery is described herein. The system includes collecting one or more used lead acid batteries, collecting data related to the one or more lead acid batteries, and processing the one or more lead acid batteries. Processing the one or more lead acid batteries includes separate the batteries into lead, polymer, acid, and separator components and isolate the components, The lead and polymer are then recycled, and data is collected related to the recycled lead and recycled polymer. A new lead acid battery is created using the recycled lead and the recycled polymer and provided to a point of sale location.
US20220085424A1專利案
(四)、US20210391605A1:
National University of Singapore (SG)的「A LITHIUM ION BATTERY MATERIALS RECYCLING METHOD」專利案，係公開:a method of recovering lithium or sodium from an active material of a lithium or sodium ion battery. In a preferred embodiment, the method comprises a redox-targeting reaction of a used active material LiFeP04 with a redox mediator [Fe(CN)6]3− in a tank to produce lithium ions, circulating the reacted redox solution into a cell to regenerate said redox mediator and enabling said lithium ions to migrate through a membrane towards a cathode wherein said lithium ions are captured as LiOH through an electrochemical reaction.
US20210391605A1專利案
(五)、JP2021072157A
松田産業株式会社及本田技研工業株式会社的「リチウムイオン電池のリサイクル方法」專利案，係公開: 【課題】使用済みリチウムイオン電池解体時に残留する電気によって火花が発生することなく、且つ、銅によるコンタミネーションを抑制することができる、リチウムイオン電池のリサイクル方法を提供する。【解決手段】リチウムイオン電池のリサイクル方法において、使用済みリチウムイオン電池を放電、解体して電池素材を分離、回収する方法であって、放電を実施して火花が発生しないセル電圧以下となった段階で解体作業を開始し、銅の溶出による汚染がない段階か或いは汚染が軽微な段階で解体作業を終了する。
JP2021072157A專利案
七、 結論
未來數年電動車輛將成為未來交通工具的主流，換言之，未來將有數百萬輛電動車輛報廢，但這些車輛的電池在回收時後將重獲新生，不僅能再用於生產新的電池，還能用來儲存能源，幫助提高再生能源發電。
換言之，在電動車報廢後，汽車製造商和回收業者將都希望回收老舊電池上的珍貴原料，以生產新電池，但在回收之前，這些二手電池也能用於電網。即在愈來愈多的風電場和太陽能電場都在發電設施旁，可興建鋰電池儲能設施，以備夜間、陰天及無風時所需。由於這些儲能電池的類型與電動車電池相同，各大車廠表示，調整電動車電池的用途，有助擴大再生能源發電，並處理電動車電池廢棄物的問題。[註3]
因此，本所藉由此次全球「車輛電池回收」專利地圖之建置分析，可以探知全球「車輛電池回收」的核心技術，以及同性質競爭公司的研發技術及其佈雷區，以絕專利侵權被告之可能，並可以既有的「車輛電池回收」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。
若有企業先進或創業家欲對本專題或創新議題或相關專利內容想要進一步瞭解者，或對某產業技術進行FTO、專利地圖分析、專利檢索、專利申請及各專利舉發及迴避設計分析，敬請隨時歡迎電洽：中銓國際專利商標事務所熱線：04-23823629，將派專人提供服務。
關鍵字:溫室效應、電動車輛、電池回收、正極回收、火法冶金、濕法冶金、專利分析、專利地圖
資料來源：
3.[註3]:經濟日報-電動車舊電池回收，催生新商機(網址: https://money.udn.com/money/story/5599/6417175?from=edn_related_storybottom)
雖然汽車電氣化是解決地球溫室效應的最佳路徑，但卻遇到一個大問題成為實現理想的障礙。目前，通常用於電動車和存儲可再生能源的超大容量的鋰離子電池是很難做到回收利用。
在一般的電池回收工廠中，電池零件先被粉碎成粉狀顆粒，然後再加以熔化（即火法冶金)，或溶解到酸液中（即濕法冶金），以回收其中的金屬物。而鋰電池則由很多不同的部件組成，如果不小心拆卸，這些部件可能會爆炸。即使鋰電池按一般電池作分解，分解出來的產品也很難回收再用。不過隨著對電動汽車的需求不斷升級，就如預計所料，電池業和汽車行業很快將會有更大的動力回收更多的電動車電池。
鑑於「電動汽車電池回收」將是未來的電動汽車必須要面對的重要課題，於是本分析從GPSS[註2]的海量專利中，針對「車輛電池回收」作統計分析，其涵蓋到全球「車輛電池回收」專利年度趨勢解析、競爭國解析、競爭公司解析、IPC技術專長解析及相關專利解析等，據以分析「車輛電池回收」的全球專利佈局趨勢，並提供台灣相關業者作為開發專利佈局的參考，以有利台灣產業鏈掌握核心競爭力持續深化，且商場如戰場，亦要知己知彼，才能百戰百勝。
二、 「車輛電池回收」專利年度趨勢解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」年度專利公開量從2014年40件開始，呈現爆炸性成長，至2021年達到歷史最大量681件，代表著全球相關業者相當積極投入「車輛電池回收」之技術發展。
全球「車輛電池回收」之專利年度趨勢圖
三、 「車輛電池回收」專利佈局之競爭市場解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」的專利佈局區域，以中國為最多，共有2513件，其次布局數量排行第二則為PCT則共有57件，排名第三則為美國，足見中國市場深受業界的重視。
全球「車輛電池回收」專利佈局之競爭市場排行圖
四、 「車輛電池回收」專利競爭國解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」的各國專利產出以中國為最多，共有2293件，而所產出數量排行第二則為日本則有45件，美國則排名第三，足見中國的車輛電池回收技術正在蓬勃發展當中。
全球「車輛電池回收」之專利競爭國排行圖
五、 「車輛電池回收」專利競爭公司解析
至2022/6/26日止，全球「車輛電池回收」的競爭公司排行，大部分均由中國公司包辦:
TOP 1為中國的中南大學，其共有72件；
TOP 2為合肥國軒高科動力能源有限公司，其共有56件；
TOP 3為廣東邦普循環科技有限公司，其共有52件；
特別一提，日本豐田汽車則排名第11，其共有15件。
全球「車輛電池回收」之專利競爭公司排行圖
六、 全球「車輛電池回收」之相關專利解析
(一)、TW202205723A:
大葉大學的一種「廢車用鋰鐵電池正負極混合物的回收方法」專利案，係公開:一種友善環境的綠色回收方式，其包含有：一前處理步驟，係先對廢車用鋰鐵電池正負極混合物進行焙燒、研磨及篩分處理；一第一浸漬步驟，係調配第一浸漬液並對前步驟的粉末進行浸漬，並經過濾後得一含銅濾渣及一含鋰、鋁、鐵、銅浸漬液；一置換步驟，係以一第一置換劑加入前述含鋰、鋁、鐵、銅浸漬液而得一置換銅及一含鋰、鋁、鐵濾液；一沉澱步驟，係以一沉澱劑調節前述含鋰、鋁、鐵濾液而得一鋁、鐵沉澱物及一含鋰濾液；及一晶析步驟，係對該含鋰濾液加熱並維持一段時間後得一鋰晶析產品。
TW202205723A專利案
(二)、TW202111131A:
德商巴斯夫歐洲公司的一種「自廢鋰離子電池中回收鋰和其他金屬之方法」專利案，係公開:一種用於自廢鋰離子電池或其部分回收一種或多種過渡金屬及鋰之方法。該方法，包含以下步驟（a）提供含有過渡金屬化合物及/或過渡金屬之微粒材料，其中該過渡金屬選自由Ni及Co組成之群組，且其中另外，若存在，則該Ni及/或Co之至少一部分呈低於+2之氧化狀態，例如呈金屬狀態；該微粒材料進一步含有鋰鹽；（b）藉由極性溶劑及視需要為鹼土氫氧化物處理步驟（a）中提供之該材料；（c）將固體與液體分離，視需要後接固體-固體分離步驟；以及（d）在熔煉爐中處理含有該過渡金屬之該等固體以獲得含有Ni及/或Co之金屬熔體，提供作為合金之過渡金屬及呈高純度之鋰的良好分離。
TW202111131A專利案
(三)、US20220085424A1:
CPS Technology Holdings LLC (US)的「CLOSED-LOOP LEAD ACID BATTERY RECYCLING PROCESS AND PRODUCT」專利案，係公開:A closed-loop system of tracking and managing the recycling and manufacturing a lead acid battery is described herein. The system includes collecting one or more used lead acid batteries, collecting data related to the one or more lead acid batteries, and processing the one or more lead acid batteries. Processing the one or more lead acid batteries includes separate the batteries into lead, polymer, acid, and separator components and isolate the components, The lead and polymer are then recycled, and data is collected related to the recycled lead and recycled polymer. A new lead acid battery is created using the recycled lead and the recycled polymer and provided to a point of sale location.
US20220085424A1專利案
(四)、US20210391605A1:
National University of Singapore (SG)的「A LITHIUM ION BATTERY MATERIALS RECYCLING METHOD」專利案，係公開:a method of recovering lithium or sodium from an active material of a lithium or sodium ion battery. In a preferred embodiment, the method comprises a redox-targeting reaction of a used active material LiFeP04 with a redox mediator [Fe(CN)6]3− in a tank to produce lithium ions, circulating the reacted redox solution into a cell to regenerate said redox mediator and enabling said lithium ions to migrate through a membrane towards a cathode wherein said lithium ions are captured as LiOH through an electrochemical reaction.
US20210391605A1專利案
(五)、JP2021072157A
松田産業株式会社及本田技研工業株式会社的「リチウムイオン電池のリサイクル方法」專利案，係公開: 【課題】使用済みリチウムイオン電池解体時に残留する電気によって火花が発生することなく、且つ、銅によるコンタミネーションを抑制することができる、リチウムイオン電池のリサイクル方法を提供する。【解決手段】リチウムイオン電池のリサイクル方法において、使用済みリチウムイオン電池を放電、解体して電池素材を分離、回収する方法であって、放電を実施して火花が発生しないセル電圧以下となった段階で解体作業を開始し、銅の溶出による汚染がない段階か或いは汚染が軽微な段階で解体作業を終了する。
JP2021072157A專利案
七、 結論
未來數年電動車輛將成為未來交通工具的主流，換言之，未來將有數百萬輛電動車輛報廢，但這些車輛的電池在回收時後將重獲新生，不僅能再用於生產新的電池，還能用來儲存能源，幫助提高再生能源發電。
換言之，在電動車報廢後，汽車製造商和回收業者將都希望回收老舊電池上的珍貴原料，以生產新電池，但在回收之前，這些二手電池也能用於電網。即在愈來愈多的風電場和太陽能電場都在發電設施旁，可興建鋰電池儲能設施，以備夜間、陰天及無風時所需。由於這些儲能電池的類型與電動車電池相同，各大車廠表示，調整電動車電池的用途，有助擴大再生能源發電，並處理電動車電池廢棄物的問題。[註3]
因此，本所藉由此次全球「車輛電池回收」專利地圖之建置分析，可以探知全球「車輛電池回收」的核心技術，以及同性質競爭公司的研發技術及其佈雷區，以絕專利侵權被告之可能，並可以既有的「車輛電池回收」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。
若有企業先進或創業家欲對本專題或創新議題或相關專利內容想要進一步瞭解者，或對某產業技術進行FTO、專利地圖分析、專利檢索、專利申請及各專利舉發及迴避設計分析，敬請隨時歡迎電洽：中銓國際專利商標事務所熱線：04-23823629，將派專人提供服務。
關鍵字:溫室效應、電動車輛、電池回收、正極回收、火法冶金、濕法冶金、專利分析、專利地圖
資料來源：
3.[註3]:經濟日報-電動車舊電池回收，催生新商機(網址: https://money.udn.com/money/story/5599/6417175?from=edn_related_storybottom)
關鍵字：#溫室效應 #電動車輛 #電池回收 #車電池#專利地圖
