伴随全球加快应对气候变化，新能源发电装机量迅速增长，新能源汽车市场占比快速提升，固态电池技术作为新一代高能量密度电池技术受到高度关注。相较于传统液态电池，固态电池采用非易燃的固态电解质，可显著提升安全性，并利用锂金属负极实现更高的能量密度。然而，固态电池仍面临室温下固态电解质离子电导率低、界面阻抗大、材料成本高、制备工艺复杂等问题，制约了其产业化进程。
当前，全球各国纷纷发布固态电池研发规划并制定量产时间表。我国宁德时代、赣锋锂业、清陶能源，日本丰田、松下，韩国三星、乐金等企业均在相关领域投入大量研发资源。
专利申请作为技术创新产出的最主要成果，可以作为反映创新水平、预测技术生命周期、识别关键创新主体的重要数据来源。以下综合采用专利分析方法，对全球固态电池技术创新态势开展综合分析研判，并基于分析结果，为推动相关技术发展提出对策建议。
全球专利布局态势
（一）专利申请数量处于快速增长阶段
使用Incopat专利数据库对固态电池技术相关专利进行检索分析，经查全、查准率检验及数据清洗后发现，固态电池技术相关专利全球累计申请量共约41660件。
由于专利权有效期不超过20年，截取2006—2024年近20年的专利申请数据发现，固态电池技术正处于专利申请的高速增长期。尤其是自2019年后，专利增长速度得到进一步提升，年均增长量超过3000件。即使受限于专利公开周期的滞后效应，2024年也实现了近4000件的增长量。20年间，全球固态电池专利数量增率超420%。详见图1。
（二）预计未来十年仍保持高速增长
基于技术生命周期理论，专利的增长趋势通常遵循S型曲线的发展规律。选取Gompertz模型，对固态电池技术相关专利的增长趋势作出预测分析（图2）。预测发现，固态电池技术当前正处于由成长期到成熟期的转变阶段，是从技术创新到引入大规模量产的关键时期，同时也说明其未来仍具有广阔的增长空间。
（三）固态电池专利已形成“材料—工艺—产品”的创新链条
进一步采用文本挖掘和聚类分析的研究方法，对固态电池领域专利的技术主题进一步深入分析（图3），发现相关专利主要呈现三大研究方向。
一是电解质材料及电池结构创新，涉及固态电解质、全固态锂离子电池等技术主题的专利占比最高，揭示了当前技术创新方向主要为攻克全固态电池的技术门槛。二是生产工艺相关技术，制造方法、制备方法等主题相关专利数量超过5457件，占总专利数量约13%，揭示了当前全球主要创新主体在攻克固态电池制备工艺，已实现规模化生产的关注焦点。三是产品应用，电动车辆、混合动力车辆、电子设备、摄像设备、计算机等技术主题的出现，揭示了固态电池领域的技术创新已由材料技术突破、工艺技术研发，逐步蔓延至下游产品的创新应用，为技术的产业化进一步奠定基础。
全球主要创新主体分析
（一）专利分布呈现高度集中特点
全球固态电池技术专利申请的前十来源先后为中国、日本、美国、世界知识产权组织（PCT专利申请）、韩国、欧洲专利局、德国、奥地利、印度及加拿大（图4）。其中，排名前五的中国、日本、美国、世界知识产权组织、韩国专利数量超过全球专利数量的90%，呈现头部高度集中特点。更进一步，固态电池领域专利主要由亚洲国家引领，中、日、韩三国专利申请量全球占比超60%，形成显著的创新集聚效应。
（二）日韩企业高度活跃
全球固态电池技术专利申请量排名前十的企业先后为丰田公司、松下集团、三星集团、乐金集团、富士胶片、出光公司、日本电子、现代公司、日立公司、住友公司（图5）。上述十家企业专利申请量合计达11614件，覆盖全球专利申请量的27.9%。
在固态电池技术领域，日本企业创新最为活跃。全球专利数量前十的创新主体中，日本企业占据7席，总计专利数量为8464件。其中，丰田公司以3035件专利位列全球第一，其申请量超越第二名松下集团（2306件）31.6%，形成显著的领先优势。
同时，韩国企业也具有较强技术积累。韩国三星集团（1307件）与乐金集团（1305件）的固态电池技术专利申请量高度接近，二者合计申请量达2612件，构成对日本企业的最大竞争压力。现代公司以538件位列第八，显示出韩国企业在技术储备上的梯队化布局。
研究启示
（一）固态电池企业应关注产业化与全球布局
专利数据及预测分析表明，固态电池技术已发展至产业化前夜，技术创新活动正沿“材料—工艺—产品”的创新链条推进。企业应针对电解质材料、生产制备工艺和下游产品集成等关键领域加强研发投入，完善技术储备并积极布局专利，以占据行业技术制高点。
当前，全球固态电池技术专利布局呈高度集中趋势，尤其是日本和韩国企业在固态电池领域已积累大量专利。有关企业应着重制定国际化专利战略，既要通过PCT等渠道在重点市场开展专利申请保护，同时也应加强专利侵权风险预警分析，避免技术壁垒限制创新发展。同时，可以采取开放式创新战略融入全球技术创新链条，加强跨国研发合作和专利交流，提升国际竞争力；加强与下游应用企业的协同创新，加快技术成果产业化落地；完善供应链与质量标准体系，进一步提升产品整体性能和市场竞争力。
（二）各国政府应加强规划支持
全球固态电池专利申请量呈快速增长趋势，技术正处于由成长期向成熟期过渡的关键阶段。各国政府应加大政策支持力度，加快推动固态电池技术成熟与产业化进程，设立专项研发基金并给予税收优惠等扶持措施，鼓励企业和科研机构加大技术攻关和成果转化。
一是结合专利热点技术制定研究规划和基金方向，引导资源投向电解质新材料、表界面工程、制备工艺等关键领域。支持建设国家或地方级创新中心、联合实验室等平台，鼓励龙头企业与科研机构共建产业联盟，促进产学研协同攻关，共同突破核心技术瓶颈。
二是随着专利申请量的爆发式增长，进一步完善知识产权保护体系。加快专利审查和授权流程，强化专利质量管理与法律保护，严厉打击侵权行为，以营造公平有序的创新环境。同时，加强知识产权人才培养和国际规则参与，提升创新成果保护能力。
三是积极促进国际合作与标准化建设。全球专利创新呈高度集中趋势，通过国际合作可以充分利用海外先进资源和市场信息。可鼓励国内机构参与国际研发联盟与标准制定，充分参与国际产学研交流合作，积极吸纳海外技术和创新人才，塑造国际产业发展优势。