肖峰、刘德全.储能领域专利申请策略研究[J].科技与金融,2025(9):49-56.
储能技术作为能源转型和可再生能源利用的关键支撑，正受到全球的广泛关注。随着储能市场的快速增长和技术的不断进步，专利申请策略对于企业、科研机构以及国家的竞争力显得尤为重要，储能领域的专利申请不仅是企业保护自身创新成果、提升竞争力的重要手段，也是推动储能技术产业化、标准化和全球能源转型的关键因素。本文旨在分析储能领域的技术发展趋势、专利布局现状，并提出相应的专利申请策略建议。
储能技术作为能源转型和可再生能源利用的关键支撑，正受到全球的广泛关注。随着储能市场的快速增长和技术的不断进步，专利申请策略对于企业、科研机构以及国家的竞争力显得尤为重要，储能领域的专利申请不仅在保护创新和提升企业竞争力方面发挥关键作用，还深刻推动技术进步、支持产业发展、增强市场应对能力，并带来显著的经济与社会效益。
具体而言，专利申请为储能技术提供法律保护，确保创新者享有独占权，防止他人未经授权使用、制造、销售或进口相关技术，从而保护研发投资和知识产权。例如，海辰储能通过获得“储能装置及用电设备”专利，为其在储能技术领域的创新提供了法律保障。这种保护机制激励企业及研究人员持续投入研发，加速技术突破与迭代创新。进一步地，专利已成为企业在市场竞争中的重要资产，能够帮助企业构建技术壁垒，阻止竞争对手轻易进入市场或模仿相关技术，增强企业市场竞争力。例如，比亚迪通过在刀片电池技术上的专利布局，显著提升了其在电动汽车领域的品牌影响力与话语权。在国际竞争中也如此，专利布局有助于企业在国际市场上占据有利地位。
从产业推动的角度看，专利申请能够促进相关技术的产业化应用，加速储能技术从实验室到市场的转化。企业通过专利布局整合产业链资源，推动储能技术在可再生能源、电网调峰调频等领域的广泛应用。专利申请要求公开技术细节，这使得其他研究人员和企业能够在现有技术基础上进一步创新。这种信息共享机制有助于推动整个储能行业的技术进步。此外，专利申请可以促进产学研之间的合作，高校和科研机构可以通过专利转让或许可将成果转化，企业则可以借助外部研发力量加速技术创新。
除了技术保护和市场竞争外，专利还可以通过知识产权运营实现商业价值的最大化。例如，通过专利许可、转让或专利池运营，企业可以获取额外的经济收益，高价值专利的培育和布局能够提升企业的市场估值，吸引更多的投资。
在“双碳”目标和全球能源转型的背景下，储能技术的重要性日益凸显。专利申请能够帮助企业更好地适应政策导向，满足市场对高效、安全储能技术的需求。同时，专利技术的应用可以降低生产成本、提高产品附加值，推动社会向低碳、可持续方向发展。
综上，在当前全球能源转型的大背景下，储能技术的专利布局对于企业、科研机构乃至国家的长远发展都具有深远的战略意义。基于此，本文旨在分析储能领域的技术发展趋势、专利布局现状，并提出相应的专利申请策略建议。
一、储能领域技术发展现状
（一）技术热点
1. 锂离子电池
锂离子电池是一种可充电的二次电池，其工作原理基于锂离子在正负极之间的嵌入和脱出。自1991年索尼公司首次商业化以来，锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点，迅速成为消费电子、电动汽车和储能领域的主流电池技术，且以磷酸铁锂持续主导。该技术是目前储能领域的主要技术方向，专利申请数量占比较高，创新集中在提高功率输出、耐久性、充放电速度和可回收性。
2. 固态电池与锂钠混合技术
固态电池是一种使用固态电解质替代传统液态电解质的电池技术，具有高安全性、高能量密度和长循环寿命等优势。2025年固态电池进入高端车型应用阶段，能量密度突破400 Wh/kg，宁德时代、比亚迪等企业的半固态电池技术已布局专利。锂钠混合技术是一种结合锂离子和钠离子电池优势的新型电池技术，尤其适用于低温场景，其核心在于通过混合锂和钠的电解质体系，提升电池在极端环境下的性能。
近年来，锂钠混合电池在低温场景的专利布局加速，如宁德时代公开号为CN117810460 A的 “骁遥”方案，标志着业内首次尝试将不同技术路径的液态电池进行混合使用。
3. 钠离子电池低成本路线
钠离子电池是一种依靠钠离子在正极和负极之间移动的可充电电池。其工作原理与锂离子电池类似，均基于“摇椅式”机制：充电时，钠离子从正极脱嵌，经过电解液和隔膜嵌入负极；放电时，钠离子从负极脱嵌，经过电解液和隔膜嵌入正极。钠电因成本优势（较磷酸铁锂低30%~40%）在中低端市场渗透，中科海钠、宁德时代等企业的GW级产线专利布局逐步完善。
4. 液流电池、铅炭电池
液流电池是一种大规模高效电化学储能装置，通过溶液中的电化学反应活性物质的价态变化实现电能与化学能的相互转换。铅炭电池是将铅酸电池与超级电容器技术相结合的新型电池，其负极采用铅吸附材料，并在正极中加入活性炭等碳材料。作为锂离子电池的补充，这些技术在特定应用场景中具有独特优势，专利申请量也在逐步增加。
5. 氢能储能
氢能储能是一种将电能转化为氢能储存，并在需要时通过燃料电池或其他方式将氢能转化为电能的技术。作为一种清洁、高效的储能方式，氢能储能技术的研究方向包括储氢材料、加氢站建设以及海陆氢能储运。
6. 机械储能
飞轮储能是一种机械储能技术，通过电动机带动飞轮高速旋转储存能量，在需要时通过飞轮带动发电机发电释放能量。压缩空气储能系统通过在电网负荷低谷期利用电能驱动压缩机，将空气压缩至高压并存储于储气装置中；在电网负荷高峰期，释放高压空气推动膨胀机发电。飞轮储能和压缩空气储能具有成本低、寿命长等优势，适用于大规模储能场景。
（二）应用场景拓展
1. 车网互动（V2G）
车网互动（Vehicle-to-Grid，V2G）是一种通过双向充电技术实现新能源汽车与电网能量和信息双向流动的创新模式。其核心在于将电动汽车作为移动储能单元，在电网低负荷时充电储能，高负荷时反向供电，以优化能源利用、平衡电网负荷，并推动可再生能源消纳。V2G技术专利主要关注动态电价机制和电网反向供电系统，如国网北京电力公司申请的配电网储能配置策略专利（CN112234613A），以提升新能源承载力。
2. 储能集装箱与数字化配置
储能集装箱的数字化配置是当前储能技术发展的重要方向之一，通过数字化手段实现储能集装箱的高效配置、管理和优化，能够显著提升其性能和经济性。复能科技的“储能集装箱数字化配置”专利（CN118735238A）推动汽车制造业与储能系统融合，提升设备智能化水平。
二、储能领域专利布局现状
本文以储能领域关键词（飞轮储能、抽水储能、压缩空气储能、重力储能、电池、超级电容、相变储能、显热储能、熔融盐储能、氢能、氢储能、氨储能、热泵储能、压缩二氧化碳储能、混合储能、Flywheel、Pumped Energy、 Compressed Air Energy、 battery、Supercapacitor energy、 Superconducting Magnetic Energy、Phase Change Energy、Sensible Heat Energy、Molten Salt Energy、 Hydrogen Energy、 Ammonia Energy、Heat Pump Energy、Hybrid Energy），结合分类号（h01m、h01g11、h02j7）在incopat中对该领域在2025年2月公开的全球专利进行统计，并对储能领域专利布局现状进行展示。
（一）全球专利申请态势
储能领域全球专利申请态势，可以看出，自1990年以来，该领域的专利申请处于稳步上升的趋势，近年来的年申请量逼近15万件，表现出非常高的活跃度，这是由于随着锂离子电池、钠离子电池、液流电池等电化学储能技术的快速发展，以及压缩空气储能、重力储能等物理储能技术的创新，储能领域的专利申请量不断增加，同时，各国政府对可再生能源和储能技术的政策支持，进一步推动了储能领域的技术创新和专利申请。
（二）全球专利申请地域分布
展示了储能领域全球专利申请地域排名，其中，中国占据全球储能领域专利申请量的主导地位，尤其在2021年以后，申请量显著增加，其技术优势集中在钠离子电池、液流电池、压缩空气储能等新兴技术领域。这得益于中国对储能技术的重视程度高，政策支持力度大，同时在新能源领域的快速发展推动了储能技术的创新。
随后是日本，其申请量位居第二，但与中国有较大差距，其技术优势体现在锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等电化学储能技术方面有深厚的技术积累，这是由于日本在电池技术领域尤其在材料科学和电池制造工艺方面一直保持领先地位。
美国申请量位居第三，申请量较为稳定，其技术优势在于在液流电池、锂离子电池，以及储能系统集成方面有较强的研发能力，美国在储能技术的基础研究和应用研究方面投入较大，尤其在高校和科研机构的支持下，创新能力强。
排名第四的是韩国，韩国在电池制造领域有强大的工业基础，尤其在消费电子和电动汽车领域对储能技术的需求推动了相关专利的申请。
排名第五的是世界知识产权组织（WIPO），通过PCT途径提交的国际专利申请量较高，表明全球范围内对储能技术的国际化布局需求增加，WIPO的高申请量反映了各国企业希望通过国际专利保护其技术在全球范围内的竞争力。
排名第六的欧洲专利局（EPO），代表了欧洲各国的专利申请总量，技术优势体现在储能系统的集成、管理技术以及新型储能材料方面有较多专利布局，欧洲各国对可再生能源和储能技术的结合有较高的关注度，尤其在政策推动下，储能技术的研发和应用较为广泛。除此之外，德国、澳大利亚、加拿大和印度等国也有一定的技术积累，具有一定量的专利申请。
（三）技术领域分布
展示了储能领域细分技术领域分布，图中可以看出，电化学储能（如锂离子电池、钠离子电池等IPC分类号为H01M）占据主导地位，专利申请量占储能领域的80%以上，占据了绝大部分的专利申请量。除此之外，其余类型的储能方式由于缺乏针对性和系统性的IPC分类体系而没有直观的结果展示，但可以预料这些储能方式也同样具有相当量的技术积累，机械储能和氢能储能等技术也在逐步完善专利布局。
（四）主要申请人
展示了中国申请的主要申请人分布，在中国专利局提交专利申请的申请人中，宁德时代新能源科技股份公司的申请量位居首位，除此之外，丰田、比亚迪、三星、LG等国内外企业在我国也具有相当量的专利布局。国际上，丰田、三星、特斯拉、LG化学等企业在锂离子电池储能技术方面具有较强的专利壁垒。
三、储能领域专利申请策略建议
储能行业的快速发展需要完善的标准和体系来引导和规范市场，同时也需要具有前瞻性的专利技术推动行业标准的制定和完善。从过去数十年的发展历程看，储能技术的未来发展受到政策和市场机制的较大影响而具有不确定性，加上国际市场复杂多变，企业需要借助专利申请来帮助其提前应对市场变化，因此，储能领域专利申请策略格外重要，以下从技术导向、市场导向和竞争导向三个维度对储能领域专利申请策略进行讨论。
（一）技术导向策略
1. 技术研发阶段的专利挖掘
对于处于研发初期的新兴技术，笔者认为专利申请应重点关注基础材料、核心结构和制备工艺。例如，钠离子电池的正极材料（如P2相、O3相）和固态电池的电解质材料是当前专利布局的热点。这些技术领域的专利申请可以为企业或研究机构在未来的技术竞争中占据先发优势。对于已经成熟的储能技术，专利申请应聚焦于性能优化、成本降低和应用拓展。例如，锂离子电池的专利申请可以集中在高镍三元材料的改性、电池管理系统（BMS）的智能化以及电池模组的集成设计上。此外，要重点关注技术链全覆盖，包括从材料（如固态电解质）、电芯、系统集成到应用场景，形成完整专利链。
责任编辑 | 余健仪
文献来源：肖峰、刘德全.储能领域专利申请策略研究[J].科技与金融,2025(9):49-56.
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