專利不僅是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的成果體現(xiàn)，更是企業(yè)研發(fā)實(shí)力和市場競爭力的重要標(biāo)志。通過高質(zhì)量的專利或?qū)＠M合，企業(yè)可以展示出其在特定技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力與市場優(yōu)勢。

從公開數(shù)據(jù)看，近年來，寧德時代、陽光電源、晶科能源、海博思創(chuàng)、比亞迪、億緯鋰能、大連融科、上海電氣、北京普能、中科海鈉、衛(wèi)藍(lán)新能源、南都電源、南方電網(wǎng)、遠(yuǎn)景、新源智儲、融和元儲、南瑞繼保、科華數(shù)能、華為、國電南瑞、禾望電氣、上能電氣、四方繼保、索英電氣、雙登、天合儲能、國電南瑞、金風(fēng)零碳、許繼等紛紛申請或獲得了多項(xiàng)專利，涉及電池、智能電網(wǎng)以及電力電子技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。

鋰電龍頭引領(lǐng)技術(shù)革新

寧德時代的研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模龐大，截至2023年底，研發(fā)人員已達(dá)到20604人，2023年研發(fā)投入高達(dá)184億元，擁有及正在申請的國內(nèi)外專利合計(jì)29487項(xiàng)。

就在本月11月5日，國家知識產(chǎn)權(quán)局公布了寧德時代三項(xiàng)固態(tài)電池專利，分別為“改性固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法、固態(tài)電池及用電裝置”、“固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法、固態(tài)電池、用電裝置”和“固態(tài)電池單體及其制造方法”。

固態(tài)電池由于潛在的高能量密度、安全性和低成本等多維優(yōu)勢，已被全球公認(rèn)為下一代電池技術(shù)。寧德時代曾毓群曾公開表示，寧德時代在固態(tài)電池的研究上“算是領(lǐng)先一大步，或者英文叫作Second to none。

光儲龍頭構(gòu)筑安全“防護(hù)墻”

陽光電源2023年研發(fā)費(fèi)用達(dá)24.47億元，同比增長45%，2023年申請專利4045件。

今年9月，陽光電源2項(xiàng)儲能安全技術(shù)專利公布，分別為“儲能系統(tǒng)”、“儲能電池箱及儲能系統(tǒng)”。前者架構(gòu)通過復(fù)用儲能系統(tǒng)的能量管理通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)組網(wǎng)，后者的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中的儲能電池箱的耐火性較差的問題。

在儲能安全技術(shù)驗(yàn)證方面，陽光電源勇于突破，在今年開展了全球首個電池艙真機(jī)的燃燒測試，在沒有采取任何外部火控措施的情況下，點(diǎn)燃四臺集裝箱式 的 PowerTitan 機(jī)組(總計(jì) 2.75MW/10MWh+)。通過氣壓感知泄爆、多層耐火結(jié)構(gòu)以及雙重隔艙結(jié)構(gòu)等多項(xiàng)先進(jìn)設(shè)計(jì)，儲能柜的結(jié)構(gòu)完整性得到保護(hù)，在4小時的燃燒過程中火勢沒有蔓延。

光伏龍頭強(qiáng)勢跨界儲能

晶科能源2023年研發(fā)投入為68.99億元，占營業(yè)收入5.81%，同比增長22.87%，2023年新增發(fā)明獲得數(shù)為1820件。

今年以來，晶科能源已申請多件儲能專利，涉及儲能柜、儲能模組、儲能電池包、儲能熱管理等多元維度。11月5日，晶科能源“一種儲能裝置和熱管理控制方法”專利申請公布。摘要顯示，該申請能夠?qū)崿F(xiàn)對電池倉內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，使得電池包在適宜的溫度下工作。

從早期的多晶組件到后來的單晶技術(shù)，以及當(dāng)下TOPCon技術(shù)的引領(lǐng)者，光伏龍頭晶科能源在技術(shù)研究和創(chuàng)新方面十分重視。正是這種重研發(fā)的思路，晶科能源組建了龐大的儲能技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)，投入大量的資源，在短期內(nèi)完成了從儲能系統(tǒng)集成商到電芯、EMS、BMS制造商以及整個系統(tǒng)方案解決商的轉(zhuǎn)變。

行業(yè)“獨(dú)角獸”深化技術(shù)布局

海博思創(chuàng)2021年至2023年的研發(fā)投入逐年增加，分別為5,593.78萬元、9,410.02萬元和17,856.62萬元，研發(fā)人員占比超過30%。

海博思創(chuàng)加大儲能變流器技術(shù)方面的研究布局。8月20日，海博思創(chuàng)“一種儲能變流器系統(tǒng)及控制方法”專利申請公布，摘要顯示，該申請?zhí)峁┮环N儲能變流器系統(tǒng)及控制方法。該儲能變流器系統(tǒng)包括儲能模塊、DC/DC模塊、DC/AC模塊、接觸器和控制器;控制器分別連接至DC/DC模塊、DC/AC模塊和接觸器，使得儲能變流器能夠直接接入不同交流電壓的電網(wǎng)。

今年9月24日，海博思創(chuàng)聯(lián)合清華大學(xué)(電力國重)組建的電化學(xué)儲能系統(tǒng)構(gòu)網(wǎng)型關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合研究中心正式揭牌，聯(lián)合研究中心將圍繞新型儲能變流器關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)、新型儲能系統(tǒng)構(gòu)網(wǎng)型控制技術(shù)、新型儲能系統(tǒng)寬頻振蕩抑制技術(shù)三大核心問題開展研究。

從儲能技術(shù)發(fā)展水平來看，中國大部分技術(shù)路線已處于全球最先進(jìn)的水平。

以“鋰離子電池”為主題詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)檢索得出53440項(xiàng)專利，代表性企業(yè)包括寧德時代、比亞迪、億緯鋰能等。

就在11月12日，這三家企業(yè)在電池技術(shù)專利申請均獲進(jìn)展，涉及電池能量密度、電池極片及電解液性能提升。

寧德時代“電池單體、電池及用電裝置”專利申請摘要顯示，此申請公開了一種電池單體、電池及用電裝置，電極端子和極耳可以在第一方向上共用一部分空間，從而可以有效減少電極端子凸出外殼的部分的尺寸，減少電池單體的整體尺寸，同時可以充分利用主體部與外殼之間的空間，提高空間的利用率，在電池單體尺寸一定的基礎(chǔ)上，有利于增大容納主體部的空間，進(jìn)而有利于提高電池單體的能量密度。

比亞迪“一種電池極片及其制備方法、電池和用電裝置”專利申請摘要顯示，根據(jù)此申請的電池極片，在制備漿料的階段加入交聯(lián)劑，利用烘干時的高溫使得粘接劑與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，這樣既能夠利用粘接劑未交聯(lián)前給漿料帶來的低粘度，從而能夠增加活性材料的用量，提高漿料固含量，又能夠?qū)崿F(xiàn)粘接劑交聯(lián)后為極片帶來的高粘接強(qiáng)度，尤其是極片與集流體之間的粘接強(qiáng)度適宜。

億緯鋰能“一種電解液、電池”專利申請摘要顯示，該發(fā)明提供一種電解液、電池，電解液包括鋰鹽、有機(jī)溶劑、碳酸酯類添加劑、第一功能添加劑。該電解液可以進(jìn)一步提高負(fù)極界面穩(wěn)定性以及電解液的使用過程中的穩(wěn)定性，減少界面副反應(yīng)，優(yōu)化電池高溫存儲性能以及常溫、高溫循環(huán)性能。

以“液流電池”為主題詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)檢索得出3840項(xiàng)專利。代表企業(yè)包括大連融科、上海電氣、北京普能等。

10月11日，大連融科獲得“一種鐵釩液流電池電解液、制備方法及液流電池”專利授權(quán)。摘要顯示，專利包括：正極電解液和負(fù)極電解液;正極電解液包括鐵離子和第一釩離子;負(fù)極電解液包括第二釩離子，且負(fù)極電解液中不含有鐵離子;電解液滿足：C2>C3，且(C1+C2)×V1=C3×V2。當(dāng)滿足C2≥C3，且(C1+C2)×V1=C3×V2的范圍時，可以保證正極電解液、負(fù)極電解液中至少一者的金屬離子能夠完全參與反應(yīng)，由于金屬離子可以充分被利用，從而保證了最大放電能量，以提供了電解液的能量密度;此外，由于負(fù)極電解液中不存在鐵離子，因此不會存在鐵離子向正極遷移的問題，這樣使得正負(fù)極可充電活性物質(zhì)的量達(dá)到平衡，能進(jìn)一步提高電池的放電容量。

7月12日，北京普能“一種應(yīng)用于液流電池系統(tǒng)的混液系統(tǒng)及方法”專利申請公布。摘要顯示，液流電池系統(tǒng)包括至少兩個液流電池模塊，每個液流電池模塊包括：正極、負(fù)極儲液罐，正極、負(fù)極儲液罐依次排列得到正極、負(fù)極儲液罐區(qū)域，混液系統(tǒng)包括：電池管理模塊，與正極、負(fù)極儲液罐區(qū)域分別對應(yīng)設(shè)置的混合器、電泵，每個儲液罐的出液管路上設(shè)置有第一閥門;電池管理模塊在檢測到電池模塊之間的SOC偏差大于預(yù)設(shè)閾值時，向混合器、電泵發(fā)送啟動指令，并向每個儲液罐區(qū)域中至少兩個目標(biāo)儲液罐的第一閥門發(fā)送打開指令;混合器對目標(biāo)儲液罐的電解液進(jìn)行混合;電泵對電解液進(jìn)行抽取，并將經(jīng)過混合的電解液輸送回目標(biāo)儲液罐。此申請實(shí)施例對儲液罐中的電解液實(shí)現(xiàn)了混合，保持了充放電平衡。

10月18日，上海電氣“用于雙極液流儲能的逆變艙系統(tǒng)”專利公告。摘要顯示，該實(shí)用新型逆變艙包括高壓室、變壓器室和低壓室，高壓室集成環(huán)網(wǎng)柜，包含進(jìn)線柜、計(jì)量柜、PT柜、出線柜，進(jìn)線柜用于連接外部電網(wǎng)，并配置高壓斷路器和隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)和電網(wǎng)的分?jǐn)?，?jì)量柜集成計(jì)量電能表，并將采樣的電能數(shù)據(jù)實(shí)時傳送至后臺，PT柜實(shí)現(xiàn)高壓電壓的測量，并提供測量表計(jì)的電壓回路，出線柜連接環(huán)網(wǎng)柜至升壓變壓器;變壓器室放置一臺升壓變壓器，低壓室集成儲能變流器、直流變換器、隔離變壓器、雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)、UPS、BMS和配電柜。本實(shí)用新型逆變艙系統(tǒng)適用于大功率液流儲能項(xiàng)目，通過集成升壓變和環(huán)網(wǎng)柜，可直接接入10kV電網(wǎng)。

以“鈉離子電池”為主題詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)檢索得出7716項(xiàng)專利。代表企業(yè)包括中科海鈉、寧德時代、比亞迪等。

11月12日，中科海納獲得“電池外殼、電池和用電設(shè)備”專利授權(quán)。摘要顯示，該實(shí)用新型的電池外殼，通過在容納腔的內(nèi)壁面設(shè)置適于容納電解液的容納部，可以有效增大電池外殼內(nèi)電解液的存儲空間，從而有利于極芯充分浸入電解液，可以有效提高電池的循環(huán)性能，有利于高裝配比的電池保持良好的循環(huán)性能。

11月12日，寧德時代“正極極片及其制備方法、鈉離子電池、電池模塊、電池包”專利申請公布。摘要顯示，申請涉及一種正極極片，通過在正極集流體和正極膜層之間設(shè)置補(bǔ)鈉層，并控制補(bǔ)鈉層的厚度與正極膜層的厚度滿足一定關(guān)系，能夠提高鈉離子電池的體積能量密度。

9月20日，比亞迪“一種三相復(fù)合儲鈉材料及其制備方法和應(yīng)用”專利申請公布。摘要顯示，本申請的實(shí)施例所提供的三相復(fù)合儲鈉材料中的FeS、V3S4和C各部分材料之間的協(xié)同作用，能夠較好提升三相復(fù)合儲鈉材料作為電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能，進(jìn)而降低鈉離子電池在充放電時電化學(xué)性能下降的速度。

以"固態(tài)電池"為主題詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)檢索得出3377項(xiàng)專利，代表企業(yè)包括衛(wèi)藍(lán)新能源、南都電源等。

10月1日，衛(wèi)藍(lán)新能源“一種鹵化物固態(tài)電解質(zhì)制備方法、固態(tài)電池極片制備方法及固態(tài)電池"專利申請公布。摘要顯示，該方法制備的電解質(zhì)粒度均勻，具有較高離子電導(dǎo)率，且應(yīng)用于電池后無需球磨，降低能耗，可大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。該發(fā)明還提供了一種固態(tài)電池極片的制備方法，其不需要另外加入固態(tài)電解質(zhì)，將兩個反應(yīng)溶液混合后浸入正極極片，通過反應(yīng)在原始極片層表面原位制成固態(tài)電解質(zhì)層，從而使得到的固態(tài)電池極片界面更加牢固。

10月1日，南都電源“一種稀土硫化物固態(tài)電解質(zhì)、制備方法及其應(yīng)用”專利申請公布。摘要顯示，發(fā)明公開了一種稀土硫化物固態(tài)電解質(zhì)、制備方法及其應(yīng)用，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，稀土硫化物固態(tài)電解質(zhì)的化學(xué)組成為：Li10A1?0.75xBxP2S12，其中，0.01≤x≤0.2;其中A選自硅元素、錫元素中的一種;B選自鈰元素、鑭元素、釹元素、釤元素、鈧元素中的一種或多種。本發(fā)明公開的一種稀土硫化物固態(tài)電解質(zhì)，將稀土元素?fù)诫s進(jìn)Li10AP2S12(A為Si、Sn)硫化物固態(tài)電解質(zhì)中，不僅有效提高了固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，并且組裝成鋰離子電池后還表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能。

儲能技術(shù)百花齊放，已成為平衡能源供需、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和靈活性的關(guān)鍵解決方案大規(guī)。大規(guī)模新能源的接入對電力調(diào)度、電力接入、電網(wǎng)運(yùn)行提出更高要求，使得虛擬電廠、微電網(wǎng)等智能電網(wǎng)技術(shù)以及構(gòu)網(wǎng)型等電力電子技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新也格外受到關(guān)注。

以“虛擬電廠”為主題詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)檢索得出1766項(xiàng)專利，申請企業(yè)涉及南方電網(wǎng)、陽光電源、遠(yuǎn)景、新源智儲、融和元儲、南瑞繼保、寧德時代、沃太能源等。

以“構(gòu)網(wǎng)型”為主題詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)檢索得出1766項(xiàng)專利，申請企業(yè)涉及陽光電源、科華數(shù)能、華為、國電南瑞、禾望電氣、上能電氣、四方繼保等。

以“微電網(wǎng)/微網(wǎng)”為主題詞，在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)檢索得出7432項(xiàng)專利，申請企業(yè)涉及陽光電源、索英電氣、華為、雙登、天合儲能、國電南瑞、禾望電氣、金風(fēng)零碳、許繼、南瑞繼保等。