我国锂电池材料产业发展现状分析

         内容提示：据悉，在今年6 月底举行的2011 第十届中国国际电池产品及原辅材料、零配件、机械设备展示交易会上，国内某电池公司的技术人员曾经向媒体表示，该公司的“铁电池”是在磷酸铁锂中添加了钴元素，全称应该是“ 磷酸铁钴锂电池”，它不仅规避了磷酸铁锂电池的专利，也提高了锂离子电池的性能。

        “日本、中国和韩国是世界3 大锂离子电池生产国，2010 年全球锂离子电池的产量约为50 亿只，中国生产了16 亿只，占到了32%。”中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙日前表示。然而，如此庞大的锂电池产业，却面临极大的材料专利纠纷，这也成为悬在中国锂电池行业头顶的利剑。

        “近5 年来，锂动力电池技术日臻成熟，按照其所选用的正极材料来划分，主要有锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂3 种。其中，锰酸锂动力电池具有较高的氧化还原放热稳定性，切充放点循环300 多次后，容量保持率仍达到90%以上，完全可以满足电动车在高、低温条件下的使用要求，是各种动力电源的理想选择和发展方向。”中国自行车协会助力车专业委员会主任陆金龙告诉记者：“三元电池是镍、钴、锰3 种材料组成，其具有较高的充放电循环性能，一般可达500 次以上。而磷酸铁锂电池安全性能更好，循环寿命可达1000 次以上。”

        “近年来，有关锂离子电池正极材料磷酸铁锂的专利纠纷的报道非常混乱，在一些关键问题上说法不一、张冠李戴，加上个别企业为一己私利，偷换概念浑水摸鱼，已在相当程度上给公众造成了误导。”中国电池工业协会常务理事、哈尔滨工业大学胡信国教授认为，关于锂电池材料的专利纠纷有些问题需要澄清。

        “作为锂离子电池的正极材料（负极材料为石墨），磷酸铁锂的核心技术主要有二：一是在其合成过程中锂离子被包裹上了一层碳（否则不具导电性），简称“包敷碳技术”；二是作为磷酸铁锂生产工艺的“碳热还原技术”。这两项技术的专利均为加拿大Phostech 公司所有。美国多家锂离子电池制造商也提过相同专利主张，但均以Phostech 公司胜诉告终。目前只有全球领先的锂离子电池制造商美国A123 与Phostech 公司的官司尚未结案。”胡信国透露，加拿大和美国对磷酸铁锂实施专利保护，但Phostech 公司在欧洲申请专利保护被拒。“这也就意味着，加拿大、美国之外的磷酸铁锂生产商如果没有获得Phostech 公司的专利授权，其产品进入加美市场就会面临索赔风险。”他举例指出，丰田普锐斯混合动力累计销量已突破200 万辆，其重点市场在加美，使用的是镍氢电池而非锂离子电池，丰田当初很担心，一旦发生专利纠纷，有可能引发巨额侵权索赔，那麻烦就大了。

        据胡信国介绍，Phostech 公司已在中国进行了申请注册并获得批准，为中国企业设置了绕不过去的专利屏障。“2010 年，中国电池工业协会委托中国政法大学向国家专利复审委员会对Phostech 公司持有的‘磷酸铁锂电池’专利提出了无效请求，目前仍在审理中，还没有明确结果。”陆金龙也非常关心这个结果，但他表示，结果出来之前，一切还都是未知，中国企业在将来要么被免除专利费，要么被追索专利赔偿。胡信国强调，个别本土企业为了规避Phostech 公司的专利，声称改变了磷酸铁锂的配方和生产工艺乃自欺欺人。“Phostech 公司的磷酸铁锂专利由其独家晶体结构和分子式组成，为达到严密的专利防范，其在中国注册了包括核心专利和边缘专利在内的250 多项专利，中国企业根本无法突破。改变配方和生产工艺是可能的，但产品肯定就不是磷酸铁锂了。”

        不仅在磷酸铁锂存在外国专利保护的瓶颈，在其他一些材料路线上，中国同样受制于人。“锰酸锂材料寿命长，国内业界通过掺杂其他材料和生产工艺改进，提高了高温稳定性能。例如天能公司就宣称该公司研发的以锰系材料为主的电动自行车电池，通过使用改性锰酸锂材料，优化电解液配比，大大提高了锰酸锂材料的高温性能和储存性能，高温循环寿命比普通锰酸锂材料提高了近50%。科斯特公司宣称该公司选用优质正极材料，从而使循环次数提高50%，同时自放电减少。但是，目前工艺技术和设备却掌握在日本手里。”中国北方车辆研究所国家863 动力电池测试中心主任王子冬教授遗憾地指出。王子冬表示，在钛酸锂材料做负极材料等方面，国内的研究也卓有成效，提高了电池的比能量，降低了成本。

        不仅材料安全性好，寿命长，充放电比功率高，但同样存在国外专利保护的问题。据悉，在今年6 月底举行的2011 第十届中国国际电池产品及原辅材料、零配件、机械设备展示交易会上，国内某电池公司的技术人员曾经向媒体表示，该公司的“铁电池”是在磷酸铁锂中添加了钴元素，全称应该是“ 磷酸铁钴锂电池”，它不仅规避了磷酸铁锂电池的专利，也提高了锂离子电池的性能。

        对此，有业内权威人士认为，在磷酸铁锂中添加其他元素确实可以规避专利，但材料性能只会下降不会提升。“锂电池确实迎来了全面的发展机遇，但是要秉持积极审慎的态度，寻求平稳发展，切忌那种大跃进式的浮躁和虚假。锂电池材料具有较高的专利壁垒，我国锂电池产业的发展还需要经历技术研发和经验积累，并在此基础上加以完善，实现产品的成熟稳定。”一位业内人士说