基于DII的超级电容器专利技术国际态势分析

1  研究背景

超级电容器作为一种新型储能装置，其有多种分类方式，根据储能机理的不同，超级电容器主要可以分为三大类‎：①双电层电容器（electrical double-layer capacitor，EDLC），正、负电极都以双电层为主要储能机制；②法拉第准电容器，正、负电极都以准电容（pseudo-capacitor，也称“赝电容”）为主要储能机制；③混合型超级电容器，正、负电极分别以双电层和准电容为主要储能机制。并且超级电容器作为一种功率型储能技术，因其具有较高的功率密度、较长的循环寿命、效率高、稳定性好等优势，适用于短时间高功率的负载平滑和改善电能质量‎，特别是可以在配电网中起到维持电网稳定、抑制电压波动和瞬时断电供电等方面的作用而备受关注。

2  创新点及解决的问题

专利是技术研发和市场活动的客观反映，世界上90%～95%发明的创造首次公开是在专利文献中。目前已有学者从专利视角对超级电容器现状进行了分析研究，并取得了一定研究成果。但由于超级电容器的技术目前正处于快速发展时期，因此，专利文献进行分析的时效性和系统性不够，且相关结论已不能反映最新发展现状及进展。为此，本文基于德温特创新索引国际专利数据库（DII），利用Thomson Data Analyzer（TDA）、Patsnap等专业分析工具和平台，对超级电容器技术专利进行深入分析，旨在系统客观地揭示超级电容器技术的研发现状与态势、技术生命周期、技术方向布局和技术主题分布情况、竞争格局等，为我国超级电容器技术发展研发决策、产业化布局等提供参考。

3  重点内容导读

3.1  专利申请趋势

图1为超级电容器专利申请量年度变化趋势，1995年之前，相关专利申请量比较少，1995—2008年，超级电容器专利申请量逐年增加，从2009年开始，超级电容器申请量进入快速增长期，目前仍在快速增长阶段。由于专利公布具有滞后性，因此，2015年之后的数据仅供参考（下文同）。

3.2  主要专利申请国家/地区排名

图2为超级电容器技术专利申请量排名前十  位的国家/地区，其中排名前三位的国家/地区分别为中国（5692件，占前十国家申请量的50%，下文同）、日本（3256件，占28%）、美国（957件，占8%），专利申请量排名前3国家专利量占专利总量的87.55%。

3.3  主要机构排名

图4为超级电容器专利申请量排名前十的机构，其中排名前五位的机构分别为：松下电器（312件，占前十机构申请专利总量的22%，下文同）、日本贵弥功株式会社（160件，占11%）、明电舍株式会社（144件，占10%）、旭硝子株式会社（129件，占9%）、海洋王照明科技股份有限公司（129，占9%）。

3.4  基本专利布局

国际专利分类号(IPC)是目前国际上常用的专利技术分类体系，包含丰富的专利技术信息。本文通过对超级电容器技术领域的IPC小组进行统计分析，可以判定出该领域的技术主题布局。图6为超级电容器的基本专利技术布局，排名前三的技术方向分别为：H01G-009/058（1501件，16%）、H01G-011/86（1446件，16%）、H01G-009/00（1183件，13%）。

3.5  专利技术生命周期分析

通过技术生命周期可以判断一项技术目前所处的阶段。常见的基于专利信息分析的技术生命周期方法有S曲线法、专利指标法、相对增长率法、技术生命周期图法、TCT计算法等。本文选取技术生命周期图法对超级电容器技术生命周期进行分析。

4.  结论

超级电容器专利申请排名前十的机构

（1）就申请趋势而言，从2009年开始，超级电容器技术专利申请量进入快速增长期；申请主要技术方向为超级电容器电极材料及其制备方法和电解质及其制备方法；研究技术主题为双层电容、电容器电极、电解液等。

（2）就申请国别而言，超级电容器技术专利申请量排名前三的国家分别为中国、日本、美国，其专利量占专利总量的87.55%；近三年专利申请活跃程度排名前三的国家分别为加拿大、中国和美国。

（3）就申请机构而言，超级电容器技术专利申请排名前三的机构分别为松下电器、日本贵弥功株式会社、明电舍株式会社；近三年专利申请活跃程度排名前三的机构分别为宁波南车新能源科技有限公司、日本贵弥功株式会社、海洋王照明科技股份有限公司。

（4）就专利技术生命周期而言，①1970—1996年，该技术一直处于萌芽期，超级电容器技术领域的专利权人数量和专利申请数量较少；②1997至今，该技术处于成长阶段，目前仍在成长阶段。

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