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从知识产权看日本在新一代二次电池领域的国际竞争潜力2015/02/1800:00从智能手机、相机等日常机器到汽车及工业设备都要使用二次电池。预计使用二次电池的领域还会继续增加，市场规模今后还会继续扩大。要求二次电池进一步发展的呼声强烈，二次电池的开发竞争也日益激烈。性能和易用性比高性能二次电池的代表——锂离子电池更高的新一代二次电池也越来越受到关注。日本专利厅早“2013年度专利申请技术动向调查”中，检索了在日本国内外申请的新一代二次电池相关专利和论文，搞清了国内外技术发展状况和研发状况。并考虑了今后日本在新一代二次电池方面应该采取战略的方向性。本文介绍调查报告的要点（请点击这里查看日本专利厅调查报告的概要（PDF格式））。进一步提高高性能二次电池——锂离子二次电池的性能固然重要，但超越传统锂离子二次电池的极限或拥有其他优点的新一代二次电池的实现也备受期待（图1）。图1：技术俯瞰图（点击放大）本次调查，将全固体二次电池、空气电池、钠离子电池、多价离子电池及其他新一代二次电池（硫类电池、有机电池）等，均作为新一代二次电池作了调查。新一代二次电池已有部分市场形成现在全球蓄电池（锂离子二次电池、NAS（硫化钠）电池、镍氢电池及铅蓄电池等）的市场规模大约为5万亿日元，设想到2020年将达到20万亿日元。新一代二次电池整体的市场形成时间大概是2030年，此次如表1所示，根据市场报告推算了每种新一代二次电池的产品化时间（预测）。表1：新一代二次电池的产品化时间（预测）东丽分析研究中心（TorayResearchCenter）根据市场报告、新闻报道及各公司公布的信息等制作。种类预计产品化时间全固体二次电池薄膜型已实现块状2020～2025年左右空气电池锂-空气电池2020～2030年左右锌-空气电池※包括机械式充电、第三电极2030年以后钠离子电池2015年左右～2020～2025年左右全面产品化多价离子电池、镁离子电池2030年以后其他电池有机电池小型消费类用途2015年左右汽车领域2020年左右固定型蓄电池用途2020年代后半期硫类电池2025年左右全固体二次电池方面，有薄膜型市场已形成，在IC卡领域已形成76亿日元左右市场的报告。其他新一代二次电池也将从2020年左右逐渐实现产品化。另外，新一代二次电池的用途涉及手机、电脑、IC卡等小型消费类电子产品领域、以新一代汽车为中心的运输设备、住宅用蓄电系统、智能电网及蓄电等大型工业设备领域等广大领域。新一代二次电池的专利申请，日本数量最多图2是各种新一代二次电池的专利申请数量情况。全固体二次电池、空气电池、钠离子电池、多价离子电池的专利申请数量近年趋于增加。硫类电池从2002年以后趋于减少，但2008年以后转为增加。有机类电池在2009年一度减少，但预计从2010年会再度趋于增加。（点击放大）（点击放大）（点击放大）（点击放大）（点击放大）（点击放大）图2：新一代二次电池的专利申请数量情况（向日美欧中韩台加申请）因2010年以后数据库收录时间推迟、各国加入PCT的时间不同等，可能并未反映全部数据。图3所示，是专利申请人分国籍所占件数的比率。新一代二次电池中，件数最多的是全固体二次电池，为3336件，其次是空气电池，为1251项。在空气电池和硫类电池以外的其他四种电池中，日本人申请的专利数量超过一半。图3：申请人分国籍的专利申请数量所占的比重（向日美欧中韩台加提出，申请年份（优先权主张年份）：2002～2011年）（点击放大）日本论文发表件数比例比专利申请件数比例要低日本专利听从研究者所属机构国籍的论文发表数量情况，调查了新一代二次电池的研发动向。由学术论文的发表件数情况得知，各种新一代二次电池的研发近年越来越活跃（图4）。（点击放大）（点击放大）（点击放大）（点击放大）（点击放大）（点击放大）图4：研究者所属机构国籍的论文发表数量走势全固体二次电池的论文发表数量，2009年以后稳定增加。空气电池、钠离子电池和硫类电池的论文发表数量近年猛增。另外，图5所示为研究者所属机构国籍的论文发表数量在总量中所占的比重。从图上可以看出，日本论文发表数量所占的比重低于专利申请数量所占的比重。图5：研究者所属机构国籍的论文发表数量所占的比重（发行年份：2003～2012年）（点击放大）国际竞争日益激烈，必须要建立产学官合作体制关于此次调查的新一代二次电池，分析论文发表数量得知，各国都在积极从事研发。另外，通过分析专利申请数量，可以看出日本比其他国家申请的专利多，由此可见日本正以产业化为前提大力推进技术开发。从各种电池的情况来看，虽然此次调查期间外国企业在全固体二次电池和空气电池方面的专利申请数量不如日本，但已分别占到4成和6成。还有，论文发表数量，在全固体二次电池领域美国和欧洲，在空气电池领域美国、欧洲、中国和韩国在迅猛增加。从这些海外动向来看，今后国际竞争将越来越激烈。要想在今后预计会更加激烈的新一代二次电池研发竞争中获胜，日本需要从上游到下游在所有领域展开合作，还要根据各国的开发和市场动向及知识产权情况，制定有明确目标的确切战略，加快研发和知识产权保护。尤其是加强产学官的合作体制不可或缺。■日文原