电气设备行业基于对专利申请的统计分析:宁德时代与特斯拉在电池领域都研究了什么?-20200331-长江证券-30页_2mb
报告摘要
宁德时代与特斯拉在电池领域专利研究总结
核心内容
宁德时代与特斯拉在电池技术领域均有所布局,但侧重点和专利结构存在明显差异。宁德时代以全面覆盖材料、系统、设备为主,专利数量庞大,技术积累深厚;特斯拉则更聚焦于系统层面,近年来在材料端有所拓展,同时通过收购Maxwell和HIBAR SYSTEMS加强在干电极、补锂及锂电设备方面的技术储备。
主要观点
宁德时代
- 专利数量庞大:截至2019年10月,宁德时代拥有有效及在审专利4400余项,其中发明专利占比最高。
- 技术布局全面:专利覆盖材料体系(正极、负极、电解液、隔膜)、系统方案(BMS、热管理、充电管理)、加工设备等。
- 海外布局加速:宁德时代海外专利申请数量逐年增长,尤其在2019年,美国、欧洲成为重点布局区域。
- 长循环技术为核心:宁德时代在提升电池循环寿命方面投入大量研发,已实现60万公里续航动力电池及12000次循环储能电芯的产业化。
- 高能量密度技术领先:宁德时代在高镍材料(如811电池)和硅炭复合材料方面取得进展,实验室质量能量密度达250-300Wh/kg。
- 新技术布局广泛:涉及固态电池、补锂技术、锂硫电池、富锂锰基等前沿领域,已拥有相关专利44项、12项、11项等。
特斯拉
- 系统专利为主:特斯拉电池相关专利主要集中在电池系统、热管理、充电技术等领域。
- 材料端有所拓展:近年开始布局电解液添加剂技术,解决电池循环寿命问题,但正极材料相关专利较少。
- 收购布局技术:2019年收购Maxwell和HIBAR SYSTEMS,获得干电极、补锂及注液设备技术。
- 技术方向明确:关注长循环、高镍低钴、无钴正极等方向,同时探索无负极锂金属电池。
关键信息
宁德时代专利分布
- 专利类型:发明专利2340项、实用新型专利1901项、外观设计专利24项。
- 材料体系:电解液专利最多,正极、负极次之,隔膜较少。
- 系统与设备:模组、PACK、BMS、热管理、锂电设备等专利数量较多。
- 海外布局:美国、欧洲专利申请增长显著,日本布局较早。
特斯拉专利分布
- 总专利数:3400余项,其中锂电池相关专利476项。
- 材料专利:电解液专利16项,正极专利7项,其余材料专利较少。
- 收购技术:Maxwell提供干电极和补锂技术;HIBAR SYSTEMS提供圆柱电池空间利用及注液设备专利。
- 技术方向:关注长循环、高镍低钴、无钴正极、干电极工艺、补锂技术等。
技术对比
| 对比项 | 特斯拉 | 宁德时代 |
|---|---|---|
| 循环寿命 | 2017-18年申请添加剂专利,关注长循环;团队称开发160万公里或20年使用电池 | 2013年起申请500余项循环相关专利,已实现60万公里动力电池及12000次循环储能电芯产业化 |
| 能量密度 | Maxwell干法工艺提供厚电极,能量密度达250Wh/kg以上 | 实验室811+硅炭质量、体积能量密度达300Wh/kg、700Wh/L |
| 补锂技术 | Maxwell干法工艺解决锂金属与液体反应问题,降低工艺复杂性 | 宁德时代自2013年起申请44项补锂专利,涵盖正极、负极及设备 |
| 设备布局 | HIBAR SYSTEMS提供圆柱电池注液及空间利用设备 | 拥有603项设备专利,覆盖全工序,涉及检测、注液、卷绕、极片加工等 |
风险提示
- 新能源车产销可能低于预期;
- 新技术产业化进度可能低于预期。
研究团队信息
- 分析师:马军、邬博华、陈怀山、叶之楠
- 联系方式:各分析师及联系人信息详见文档
- 办公地址:上海、武汉、深圳、北京
评级说明
- 行业评级:看好、中性、看淡;
- 公司评级:买入、增持、中性、减持、无投资评级;
- 基准指数:A股以沪深300为基准,新三板以三板成指或三板做市指数,港股以恒生指数为基准。
重要声明
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