鈉鋅氟3款新電池誰主沉浮？中國專利數居首 日美潛力較優

下一代新型動力電池已形成以鈉、鋅、氟3款新電池技術領先的形態，這幾種新電池的專利則分別由中、美、日各擅勝場。（圖／Shutterstock)

由於鋰礦缺稀以致價格飛漲，加上安全疑慮較多，世界各工業大國正在積極研究下一代新型動力電池，已形成以鈉、鋅、氟3款新電池領先的技術專利方向，在這幾種新電池的專利與研究則分別由中、美、日各擅勝場。據日本產業技術專業分析研究指出，目前中國在新電池專利數佔絕對優勢，但美日研發新電池專利極具潛力，未來何種新電池能在市場上勝出，仍在未定之天。

《日本經濟新聞》委託日本三井物產戰略研究所對2003年以後共7種新型電池有效專利進行分析指出，在新型電池首選的鈉離子電池領域，美國新興的環球石墨烯集團（Global Graphene Group）居於首位。而在具有發展潛力的氟離子電池方面，日本豐田具有優勢。不過，中國在新電池專利數量以絕對優勢壓倒其他國家，爲爭奪世界市場的主導權，今後各方新電池產業戰略將日趨重要。

報導說，截至2022年12月，與新型電池相關的有效專利總計達到9862項。按企業和機構來看，有效專利數量居首的是中國科學院(395項)，第2位是豐田(236項)，第3位是中國的中南大學(234項)。在位居前10的企業和機構中，中國佔7家，日本爲2家，美國爲1家。

從新電池的種類來看，鈉離子電池的有效專利最多，佔44%。鈉的成本可降低3成的製造成本，儲存電力的容量不如鋰電池，但壽命卻是鋰離子電池的2倍，預計2025年左右可逐漸普及。目前綜合競爭力最強的是美國北達科塔州立大學的初創企業、環球石墨烯集團，其次是大陸的中國科學院，日本中央硝子則排在第3位，全球率先於2023年量產鈉離子電池的陸企寧德時代則排在第5位。

如果把眼光放得更遠的2030年，具有發展潛力的下一代電池以日本、美國較具優勢。目前在氟離子電池領域，豐田排名第1，氟離子電池的容量在理論上有可能達到鋰離子電池的約10倍。

至於有效專利數僅略次於鈉電池的鋅離子電池，其綜合競爭力指數排在首位的是美國的環球石墨烯集團，第2位是中國科學院。這種電池雖然容量低於鋰離子電池，但安全性更高，適合純電動汽車用等大型化。

報導指出，從專利數量來看，近10年來中國企業的崛起明顯。目前擁有最多專利的中國科學院在2012年只有5項，但是到2022年12月，包括躍居首位的中國科學院在內，中國機構的專利佔比已達到74%。不過，中國機構優先在本國申請專利，在國外申請的有潛力的專利很少。

三井物產戰略研究所的專家石黒隆介認爲，「現階段中國機構的專利質量低於日美歐」，日本企業此前在半導體、家電和鋰離子電池等領域一直重複着先憑藉技術取勝、但後來在產業化和市佔率擴大方面落敗的歷史。該研究所專精於中國電池開發的趙健指出：「如果中國企業在量產鈉離子電池方面領先，或將通過供應鏈的形成和技術的國際標準化來掌握產業主導權」。