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经济/产业
宁德锂电新能源产业SWOT分析
第759期 作者:□文/王佳慧 时间:2025/8/16 15:24:28 浏览:63次
  [提要] 本文以专利数据为基础,结合SWOT分析方法,对宁德锂电新能源产业发展情况进行分析。结果显示:宁德锂电新能源产业顺应国家发展战略,技术创新度高且重点突出,但全区的产业链协同不足,产品同质化严重,且随着新晋车企的加入,市场竞争加剧。为此,须重视高价值专利培育及成果转化、积极应对专利诉讼常态化、促进产业链全链条协同发展,以促进宁德市锂电新能源产业高质量、可持续发展。
关键词:锂电新能源;专利;SWOT分析
中图分类号:F426.61 文献标识码:A
收录日期:2025年3月14日
随着科技不断发展,人类生活越来越便利化、智能化,但环境污染、资源短缺问题也日益突出,可持续发展已经成为全球共识。实施“双碳”战略是破解资源环境约束、实现高质量可持续发展的必由之路。这意味着我国的产业结构和能源结构将迎来重大变革,新能源将是未来的主要发展方向,并将逐步主导整个能源领域。
锂离子电池由于能量密度大、电压高、循环寿命长、绿色环保等优势,是目前能源领域中最可行的储能技术。1991年索尼公司以钴酸锂作正极推出世界上首款商业化锂离子电池,自此锂离子电池开始大规模使用。锂电池的正极材料从钴酸锂发展到磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、富锂锰基材料,负极材料从石墨发展到多元碳材料、硅基体系、含锂合金。
中国锂电池的研发与国际几乎是同步的。中国电子科技集团公司第十八研究所于1994年以自主研发的人工石墨作负极推出我国第一只锂离子电池;1997年天津立神电池建成国内第一条锂离子电池生产线。经过二十多年的发展,2015年中国锂电池产业规模已超过韩国、日本而跃居至全球首位,成为全球锂电池的生产制造大国。在此期间,宁德市根据习近平同志在宁德调研时提出“多上几个大项目,多抱几个‘金娃娃’”的殷切期望,高位起步引进宁德时代、青拓、中铜、上汽等龙头企业,开启了宁德奋楫争先的新征程。此后,宁德市政府相继出台《宁德市促进锂电新能源产业链发展的七条措施》《宁德锂电新能源小镇创建规划》《宁德市促进开发区高质量发展实施方案》等政策文件,提出要填平补齐锂电新能源产业链关键环节,加快打造锂电新能源全产业链,建成具有世界先进水平的锂电新能源产业基地。
一、研究方法
本文分析所采用的专利数据主要来源于智慧芽专利数据库,采用高级检索从申请日、申请(专利权)人地址以及锂电新能源主要技术涉及的关键词等维度进行初筛,检索时间截至2024年11月12日,所涉及的关键词主要有锂电池、正极材料、负极材料、隔离膜、电解液、电芯结构、电池模组、电池系统、电池包、集流体等,并在此基础上进行关键词扩展、降噪去重。综合宁德市锂电新能源产业的专利数据,进行较为具体的SWOT分析,明确其发展的优势、劣势、机会和威胁,为宁德市锂电新能源产业发展提供参考。
二、宁德锂电新能源产业SWOT分析
(一)优势分析
1、后发赶超,跨越发展。宁德的锂电新能源产业起步不算早,但是发展迅猛。2008年宁德新能源科技有限公司的成立开启了宁德锂电新能源产业的新篇章。宁德市加快实施环三都澳区域发展规划,相继引进宁德时代、青拓、中铜、厦钨、上汽、卓高等锂电上下游企业以补齐产业链条。并结合宁德的地域特色进行山海布局:在沿海县市,重点布局龙头项目,如蕉城时代基地、福鼎时代基地、霞浦时代一汽等;在山区县,则重点布局配套项目,如古田的杉杉负极材料、屏南的锂电核心材料等,产业布局合理,产业链较为完善。宁德时代更是在成立后的短短十二年时间里,从最初的跟踪研仿为主逐步过渡到自主创新为主而领航世界。电化学储能技术国家工程研究中心、中国福建能源器件科学与技术创新实验室等科技创新平台集聚了较多的锂电方面的高层次人才。2022年,宁德市锂电新能源产业完成产值2,758亿元,约占全国同行业产值23%,宁德动力电池集群已入选国家先进制造业集群;2023年,宁德市锂电新能源产业实现产值2,948亿元,并成功举办世界储能大会,获评中国新能源电池之都。
2、数量增长,价值较高。近年来,宁德市锂电新能源产业相关的专利申请量逐年递增,且总量已超2.2万件。其中,发明专利占比约65%,实用新型专利占比约34%。自2017年开始,宁德市每年新增锂电新能源产业专利数量均超过1,000件,且整体呈上升趋势,如图1所示。(图1)
由此可见,宁德市锂电新能源产业方面的专利不仅数量颇多,而且专利类型几乎全为发明(65.3%)和实用新型(34.4%),表明创新主体是以提出新的技术方案为主的;并在专利类型上以发明居多,表明创新主体倾向于采用专利权相对稳定的方式来保护创新成果,以此来稳固市场份额。对宁德市锂电新能源产业相关的专利进行法律状态分析,有效专利数量为11,026件,占比约为65%,审查中的专利占比约为29%,失效专利占比仅为6%,表明宁德锂电新能源产业相关的专利整体质量较高,具有一定的市场价值和技术优势。经统计,宁德市锂电新能源产业相关专利多次荣获福建省专利奖(其中特等奖1次),并荣获中国专利奖十余次(其中银奖2次)。
3、分布广泛,重点突出。宁德锂电新能源的专利技术覆盖了锂电池技术和工艺的各个环节,包括电极、电芯设计、电池组结构、电池管理系统、储能技术等。例如,在电极方面,有关于正极材料、负极材料、电解液等的专利;在电芯设计方面,有关于电芯结构、极片设计、导电片设计等的专利;在电池管理系统方面,有关于电池的剩余容量计算方法、热管理技术等的专利。对宁德市锂电新能源产业专利的技术领域进行分析,发现专利的IPC主分类号在“H01M用于直接转变化学能为电能的方法或装置”的专利约占全部专利的88%,由此可见重点技术领域的专利申请较为集中。进一步细分到大组,将专利数量按从多到少进行排序,排名前十位的分类号如表1所示,依次为“H01M10二次电池;及其制造” “H01M50除燃料电池外的电化学电池非活性部件的结构零部件或制造工艺” “H01M4电极”等。宁德锂电新能源产业在“H01M10二次电池;及其制造”领域的专利申请数量最多,这反映了宁德锂电新能源企业在二次电池及其制造方面具有技术优势。(表1)
(二)劣势分析
1、创新主体过于集中,产业链协同不足。宁德锂电新能源产业创新主体以企业为主,高校的专利申请量占比仅为0.2%;企业中以宁德时代和宁德新能源的专利申请量居多,合计占比约92%,而其他企业的专利申请量较低,可见宁德锂电新能源产业格局是以龙头企业发展为主导的,创新主体整体偏少,产业过于集中。尽管宁德已经形成了较为完整的锂电产业链,但产业链上中下游企业之间的协同合作还不够紧密,薄弱环节较多。部分企业在原材料采购、生产环节配合、技术研发交流等方面存在信息不对称、沟通不畅、技术实力悬殊等问题,影响了整个产业链的效率和竞争力。
2、高端人才短缺,培育不够全面。锂电新能源技术的研发需要大量的高端专业人才,但宁德作为一个四线小城市,与一线城市相比,宁德的科研环境、生活配套设施、职业发展机会等方面存在一定的劣势,导致企业在引进和培养高端人才方面存在较大困难,造成高端人才短缺且流动性大。此外,产业的技术创新与人才的培育紧密关联,不仅包括研发人才,还包括技能、应用人才。近些年,宁德的人才政策对高端研发类的倾斜较多,而对于技能及其应用类的人才关注较少,人才引进、培育储备政策不健全,人才断层问题严重,企业发展参差不齐。不管是大型企业还是中小型企业均难以留住人才,人才流动性过大,严重影响了企业的技术创新和产业的转型升级。
(三)机会分析
1、国家战略机遇,政府支持引导。随着全球对环境保护的要求越来越高,国家对新能源产业的发展高度重视,出台了一系列的政策支持新能源汽车、储能等领域的发展,福建省政府也密集出台了《福建省“十四五”制造业高质量发展专项规划》《关于支持宁德市开发三都澳建设新能源新材料产业核心区的意见》等政策文件支持壮大宁德锂电产业。新能源汽车市场呈现出爆发式增长的态势,锂电新能源产业作为新能源汽车产业链的重要组成部分,为新能源汽车提供了核心的动力电池系统,市场需求巨大。宁德的锂电新能源产业正好契合了国家的战略需求,迎来了良好的发展机遇。
2、电池行业热点——钠电、固态电池。由于锂矿资源分布不均,开采及运输难,出现供应瓶颈,致使锂电池生产成本高,电池行业逐渐将研发重点转向锂电池的平替钠离子电池及其升级版固态电池。钠不仅比锂储量丰富,而且运营成本更低;相比锂电池易爆炸、自燃,钠电池的安全性能更高,但钠电池的研发晚于锂电池,在能量密度上无法与现有锂电池相提并论,故提高能量密度是其技术难题。针对现有锂电池的安全性能差,采用固态电解质来代替锂电池中的液体电解质,不仅保障了安全性,能量密度也能得到极大提升,但电解质转变为全固态将影响电池的导电率和倍率性能,进而降低电池的使用寿命。由此可见,钠电池和固态电池均处于起步阶段,谁能率先攻克技术难关就能占据电池行业的主导权。
(四)威胁分析
1、产品同质化严重,产能过剩风险大。近年来,锂电新能源产业快速扩张,产能迅猛增长,但市场需求的增长速度跟不上产能扩张速度,加之市面上的锂电产品同质化现象较为严重,企业之间的产品差异较小,导致部分企业的产能利用率并不高,存在大量产能闲置的情况。这不仅会导致企业的固定资产投资回报率降低,还可能导致企业在市场竞争中主要依靠价格战来争夺市场份额进而引发行业内的恶性竞争,不仅使企业面临较大的经营压力,而且影响锂电产业的健康发展。这无疑对宁德的锂电企业在技术创新、产品质量、成本控制等方面提出了更高的要求。
2、市场竞争加剧,大量车企加入。随着锂电新能源产业的快速发展,市场竞争日益激烈,不仅面临国内外同行的竞争,越来越多的车企也加入了锂电池的研发行列。上汽集团、一汽集团、广汽集团、蔚来汽车、小鹏汽车等国内车企已加大了对锂电池技术的研究和投入,国外车企例如丰田、特斯拉等也在进行锂电池的研发生产,这些企业在技术实力、品牌影响力、市场份额等方面都具有较强的竞争力,对宁德的锂电企业将构成较大的威胁。
三、宁德锂电新能源产业发展建议
(一)重视高价值专利培育及成果转化。由于锂电新能源产业技术更新快,宁德市需要根据现有的专利情况、研发实力及产业发展规划等,进行高价值专利培育,引导正确的研发方向,理性进行专利申请,合理进行专利布局,筑牢产业技术壁垒,巩固其在国际锂电新能源产业中的领导地位。政府和企业还应重视专利导航作用,通过分析产业专利信息,明确技术发展方向和专利布局重点。
专利只有进行成果转化才能带来切实的经济价值。建议完善转化机制,建立企业主导、政府引导的转化机制,鼓励企业设立专门的转化部门,制定转化计划和目标,促进专利成果产业化,提升企业核心竞争力。深化产学研合作,建立联合实验室、试验基地等平台,促进专利成果与产业需求对接,加速其转化应用。政府或行业协会可搭建专利交易平台,提供信息发布、交易撮合等服务,降低交易成本,推动专利成果向中小企业转移转化。
(二)积极应对专利诉讼常态化。由于锂电产品同质化严重,专利诉讼已经成为锂电企业维护自身权益、打击竞争对手的重要手段,诉讼常态化不可避免。企业不仅要注重技术创新,还要加强专利管理,定期对企业的专利进行清查和评估,确保专利的质量和有效性;积极开展专利预警,密切关注行业内专利动态,分析潜在诉讼风险,提前制定应对策略,一旦涉诉,企业应积极应对,组织专业律师团队和技术专家深入研究分析涉诉专利及相关技术,制定合理诉讼策略。政府要联合知识产权相关部门建立完善知识产权的协调沟通机制,形成工作合力,共同应对专利诉讼中的各种问题;知识产权保护中心要搭建专利信息公共服务平台,为企业提供专利检索、分析、咨询等服务,降低企业专利信息获取成本,提高企业专利管理和诉讼应对能力。
(三)促进产业链全链条协同发展。宁德锂电新能源的产业特点是以龙头企业为主导,但是龙头企业与上下游企业之间的协作不够紧密,发展不协调。首先,加强信息共享,由政府部门或行业协会牵头,搭建锂电新能源产业信息共享平台,定期组织产业链上下游企业参加信息交流会、技术研讨会等。其次,推动技术合作,鼓励产业链上下游企业建立联合研发实验室或技术联盟,定期组织技术对接活动,让上游企业的技术成果能够快速与下游企业的需求对接。最后,强化供应链管理,通过合同约束、战略联盟等方式,推动产业链上下游企业建立长期稳定的合作关系,并对产业链的供应链流程进行优化,减少中间环节,提高供应链的效率和灵活性。
(作者单位:宁德市知识产权保护中心)

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