王 佳， 潘宗誠

(嶺南師范學院 圖書館， 廣東 湛江 524048)

超級電容器(super-capacitor)是介于普通電容器和化學電池之間的一種新型電能儲存裝置，主要包括電極、電解質(zhì)、集流體和隔離物4個部分。20世紀60年代，世界上出現(xiàn)了超級電容器，到了20世紀70年代末80年代初，出現(xiàn)了大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)超級電容器的形勢。中國的超級電容器技術(shù)開發(fā)起步較遲，從20世紀80年代開始，相關(guān)的企業(yè)、高等院校和科研院所陸續(xù)開展與超級電容器相關(guān)的研究工作。到了20世紀90年代，混合電動轎車迅速發(fā)展，作為電動轎車的主要電能存儲單元，超級電容器越來越受到人們的關(guān)注[1]。相較于傳統(tǒng)的電容器，超級電容器具有更明顯的優(yōu)勢。優(yōu)勢1:高效。它擁有超大的電容量、超寬的工作溫度范圍，能夠快速充電、放電。優(yōu)勢2：實用。它的使用壽命極長，不用經(jīng)常維護。優(yōu)勢3：環(huán)保。與傳統(tǒng)蓄電池相比，它對環(huán)境友好，不產(chǎn)生二次污染。因此超級電容器的出現(xiàn)為電能的儲存提供了一種很好的解決方案[2-3]。

超級電容器作為大功率的二次物理電源，從面世以來，經(jīng)過不斷研發(fā)升級，如今已經(jīng)具有綠色環(huán)保、使用壽命長、充放電效率高、免維護等市場優(yōu)勢。目前超級電容器在國防軍工領(lǐng)域和民用領(lǐng)域的用途十分廣泛，有力地促進了國民經(jīng)濟的發(fā)展。“十二五”期間，中國科研人員突破了超級電容器大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)在軌道車輛等方面得到應用?？v觀近年來中國在超級電容器領(lǐng)域的發(fā)展脈絡，雖然取得了一些成績，但是依然存在很多亟待解決的問題，比如戰(zhàn)略布局不夠全面、研發(fā)集中度不高、關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人等[4-7]。究其原因，一方面是合作機制不夠完善，基礎(chǔ)設施服務體系不健全，技術(shù)合作平臺搭建存在較大困難；另一方面是許多關(guān)鍵的技術(shù)仍然為外國所壟斷，產(chǎn)業(yè)的許多核心技術(shù)尚待自主突破。

1 專利地圖、TRIZ理論

1.1 專利地圖

專利承載了技術(shù)，因為它涵蓋了最多、最新的技術(shù)信息。如果研發(fā)機構(gòu)能夠有效地利用已經(jīng)公開的專利信息，能使其技術(shù)研發(fā)周期縮短約6成，節(jié)約約4成的科研經(jīng)費投入。為充分利用公開的專利技術(shù)信息，獲得技術(shù)發(fā)展的脈絡與趨勢，專利地圖便隨之出現(xiàn)。專利地圖(patent map)就是利用在政府部門公開的專利信息網(wǎng)中檢索到相關(guān)專利的信息數(shù)據(jù)，按照事先設定的條件篩選、加工整理、歸納和系統(tǒng)分析，以數(shù)據(jù)的形式歸類到相應的圖表之中，可供人們分析、研究的一種統(tǒng)計分析策略。研發(fā)機構(gòu)通過對專利地圖相關(guān)技術(shù)分布的對比分析以及對競爭者專利技術(shù)分布情況進行研判，可以對技術(shù)發(fā)展進行比較準確地預測和判斷，從而獲得可利用的技術(shù)動態(tài)、技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢等技術(shù)情報信息，為科研單位技術(shù)研發(fā)水平的進步指明前進的方向。專利地圖通常包括歷年專利申請動向圖、技術(shù)生命周期圖、專利平均年齡圖、專利排行榜表、IPC(國際專利分類)分析圖。專利地圖在制作之前應該明確研究課題的界定、分析的目的，確定數(shù)據(jù)的檢索范圍、檢索年限以及檢索的內(nèi)在邏輯關(guān)系。

1.2 TRIZ理論

TRIZ理論，即發(fā)明問題的解決理論，1946年由蘇聯(lián)的天才發(fā)明家和創(chuàng)造創(chuàng)新學家G.S.Altshuller提出。他通過分析大量專利的內(nèi)涵、特點以及發(fā)明專利者的思維過程，發(fā)現(xiàn)了創(chuàng)新之間是有關(guān)聯(lián)的、有相同的一些地方，他把相同的部分歸納總結(jié)到一起，后來逐漸形成了TRIZ理論。該理論認為:分析大量好的專利，提煉出問題的解決模式，就能夠?qū)W習這些模式，創(chuàng)造性地解決問題。TRIZ技術(shù)系統(tǒng)進化論包括8個進化法則，運用這些法則可以解決技術(shù)難題，預測技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展，同時還可以產(chǎn)生并加強創(chuàng)造性問題的解決。實踐表明，有效地運用TRIZ理論，可大大加快人們發(fā)明創(chuàng)造的進程，并且能獲得更高品質(zhì)的創(chuàng)新型產(chǎn)品。

2 超級電容器技術(shù)分析及其預測流程

本文通過反映專利關(guān)鍵技術(shù)突破時間的形式展現(xiàn)其技術(shù)預測成果。結(jié)構(gòu)上采用二維平面模式，集中展示技術(shù)發(fā)展脈絡與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)、市場未來走向等不同因素的關(guān)系。流程如下：

1)收集資料。通過網(wǎng)絡搜索關(guān)鍵詞條收集有關(guān)超級電容器的信息，如中國知網(wǎng)、搜狗百科等；同時利用學校圖書館資源，收集、查閱、整理相關(guān)文獻資料。

2)情景分析。對超級電容器產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟社會中所處的階段、競爭優(yōu)劣、技術(shù)水平、市場要求、發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展目標等方面進行整理分析。

3)專利分析。對超級電容器專利技術(shù)進行分析。①專利檢索。確定關(guān)鍵詞，在廣東省知識產(chǎn)權(quán)公共信息綜合服務平臺公開的數(shù)據(jù)庫中對技術(shù)專利進行檢索，并且下載整理相關(guān)數(shù)據(jù)信息。②制作專利地圖。按照一定的標準對前面檢索和篩選過的專利數(shù)據(jù)進行歸類，最終繪制出對應的專利地圖。

4)TRIZ進化路線分析。全面而準確地分析之前所繪制的專利地圖，根據(jù)TRIZ理論進化法則給專利技術(shù)選擇合適的進化路線，對技術(shù)發(fā)展趨勢進行預測，實現(xiàn)超級電容器技術(shù)的預見。

3 超級電容器研發(fā)現(xiàn)狀以及趨勢分析

3.1 市場現(xiàn)狀

超級電容器興起的時間不長，但隨著人們節(jié)能環(huán)保意識增強，人們對超級電容器等綠色清潔能源的需求越來越多，促使超級電容器在短時間內(nèi)的發(fā)展極其迅速。隨著科技不斷的發(fā)展，超級電容器性價比逐步提高，使用壽命更長，更具市場競爭優(yōu)勢，成為新形勢下改善和解決電能動力應用的理想元器件。現(xiàn)階段國內(nèi)的生產(chǎn)規(guī)模遠無法滿足國內(nèi)市場的需求，所以較多用戶還是通過購買進口產(chǎn)品來滿足需要。在市場需求迅速增長的強力推動下，中國一些公司也開始積極涉足這一產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)現(xiàn)有的超級電容器生產(chǎn)企業(yè)正積極融資擴產(chǎn)，并已經(jīng)具備了一定的技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)化能力。比如，目前在卷繞型和大型超級電容器方面，中國產(chǎn)品的技術(shù)水平與國際接近，市場份額較為理想。超級電容器代表未來新能源技術(shù)發(fā)展方向，未來的應用方向在新能源汽車、清潔能源領(lǐng)域。

3.2 產(chǎn)業(yè)技術(shù)目標

2017年9月，國家發(fā)改委、財政部、科技部等五部委聯(lián)合頒發(fā)的《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》提出，未來10年內(nèi)，以超級電容器為代表的儲能技術(shù)的發(fā)展目標分兩個階段落實，第1階段：實現(xiàn)儲能由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡；第2階段：實現(xiàn)商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變?！笆濉逼陂g，主要儲能技術(shù)達到國際先進水平；初步建立儲能技術(shù)標準體系，形成一批重點技術(shù)規(guī)范和標準?！笆奈濉逼陂g，形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，全面掌握具有國際領(lǐng)先水平的儲能關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備，部分儲能技術(shù)裝備引領(lǐng)國際發(fā)展。

3.3 技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)

中國在超級電容器研制領(lǐng)域起步較晚。目前，從事超級電容器研發(fā)比較有實力的廠家和科研院所有幾十家，國內(nèi)大多生產(chǎn)液體雙電層電容器，如錦州富辰公司、上海奧威公司等。隨著中國超級電容器技術(shù)的不斷進步，國產(chǎn)超級電容器的性能得到突破，高端產(chǎn)品將逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化。“十二五”期間，中國科學家在863計劃先進能源技術(shù)領(lǐng)域的新型超級電容器方面，突破了研發(fā)高能量密度、高功率密度、長壽命超級電容器的技術(shù)瓶頸，研制出了多孔石墨烯、高耐壓電解質(zhì)鹽和電解液、纖維素隔膜等材料，開發(fā)了干法制備電極片中試技術(shù)，突破了超級電容器產(chǎn)業(yè)化的核心技術(shù)，產(chǎn)品已在機械能回收、超級電容器軌道車輛方面得到應用。

目前國內(nèi)在超級電容器方面從材料、器件到系統(tǒng)集成已形成核心技術(shù)體系，改變了超級電容器在“十一五”期間由國外產(chǎn)品壟斷的局面。上海奧威公司開發(fā)的“車用超級電容器”，在技術(shù)水平上較為先進，某些性能已經(jīng)超過了國外同類產(chǎn)品。國內(nèi)相關(guān)單位積極研發(fā)，研制成功世界首列超級電容有軌電車和客車，并在軌道交通和公交系統(tǒng)領(lǐng)域投入了運營。中國中車株洲電力機車有限公司自主研制了新一代大功率石墨烯超級電容，經(jīng)專家組評審認定，其代表了目前世界超級電容單體技術(shù)的最高水平。

4 專利篩選、專利地圖制作

4.1 專利篩選

本文從廣東省知識產(chǎn)權(quán)公共信息綜合服務平臺獲得所研究的超級電容器技術(shù)專利數(shù)據(jù)，為確保專利數(shù)據(jù)的科學性，以“超級電容器”“雙電層超級電容器”“法拉第準電容”“贗電容型超級電容器”“混合型超級電容器”“非對稱型超級電容器”為關(guān)鍵詞，選定中國專利進行收集整理數(shù)據(jù)。將檢索時間確定為2000年1月1日至2017年12月31日，時間跨度為18年。根據(jù)設定的條件，一共檢索出相關(guān)有效專利信息5 042條。

4.2 專利地圖制作

4.2.1 歷年專利量申請動向圖

歷年專利申請量動向圖常用柱形圖表示，如圖1所示。從圖1可看出：2000年以來，中國有關(guān)超級電容器的專利技術(shù)從無到有，申請量總體上呈逐年增長的態(tài)勢，較2016年，2017年的專利申請量稍有回落的跡象。2000—2006年這7年間，超級電容器技術(shù)的發(fā)展還處于萌芽階段，每年的專利申請量均不足100項。隨著環(huán)保意識的提高，人們逐漸意識到傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)對環(huán)境的破壞越來越嚴重，政府積極扶持發(fā)展綠色能源，其中就包括清潔電能。超級電容器作為新型的電能儲存元器件，超級電容器產(chǎn)業(yè)迎來大機遇、大發(fā)展，企業(yè)、科研院所以及中國的高校紛紛加入技術(shù)研發(fā)的行列中，中國超級電容器專利申請量迅速增長，2016年全年達到1 219項，約為10年前專利數(shù)量的11倍，專利數(shù)量規(guī)模龐大。這說明了各大研發(fā)機構(gòu)對超級電容器技術(shù)的科研投入不斷加大，技術(shù)創(chuàng)新能力不斷提高。

圖1 2000—2017年中國超級電容器專利技術(shù)申請量

4.2.2 技術(shù)生命周期圖

技術(shù)生命周期圖常用折線圖表示，透過技術(shù)生命周期圖可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)所處的技術(shù)生命周期狀況，根據(jù)專利申請量與專利申請人數(shù)量的變化關(guān)系，繪制出2000—2017年中國超級電容器專利技術(shù)生命周期圖(圖2)。從圖2中可以看出，2000—2005年是國內(nèi)研發(fā)超級電容器的起步階段，屬于萌芽期，這個階段的研發(fā)主體比較單一，專利申請量很少。2006—2016年，中國超級電容器專利申請量與專利申請人數(shù)量基本呈直線上升趨勢，幾乎沒有行業(yè)引入期的平緩發(fā)展階段，也沒有過多的增長拐點，始終在專利申請量與專利申請人數(shù)量之間保持相對穩(wěn)定增長的發(fā)展態(tài)勢。因此，2006—2016年，中國超級電容器專利的申請一直處于專利生命周期的發(fā)展期，這個階段，超級電容器技術(shù)的研發(fā)向著橫向和縱向發(fā)展，技術(shù)不斷得到突破，市場逐步擴大。需要說明的是，最后一個點的趨勢不作為參考，因為最后一個點計數(shù)范圍只有 2016年和2017年，而專利從提出申請到公開有18個月的滯后期，故2017 年申請的專利還有部分未公開，不能反映專利數(shù)量和申請人數(shù)量的實際情況。

圖2 2000—2017年中國超級電容器專利技術(shù)生命周期圖

4.2.3 專利研發(fā)主體地域分布圖

江蘇省、上海市、廣東省、北京市占據(jù)中國超級電容器專利技術(shù)較大比例(圖3)，分別達17.4%、14.9%、13.7%和12.4%。這4省市的專利數(shù)量占到總量的一半以上，其他省市(包括浙江省、山東省、安徽省、天津市、湖南省、湖北省)占據(jù)的比例較小，均不足10%?？傮w來說，超級電容器專利地域分布較為廣泛，集中度不高。由于技術(shù)研發(fā)需要大量的資源投入，分散的和重復性的研發(fā)造成了人力、物力、財力等浪費，直接導致超級電容器技術(shù)發(fā)展緩慢，專利質(zhì)量無法提高。

圖3 中國超級電容器專利技術(shù)地域分布圖

4.2.4 專利平均年齡圖

專利平均年齡圖常用長條圖表示，每一長條代表一個研發(fā)機構(gòu)，長條的高度代表平均專利年齡的大小。選取擁有專利數(shù)量前20位的專利權(quán)人繪制專利平均年齡圖(圖4)。從專利平均年齡圖可看出相關(guān)研發(fā)企業(yè)、高等院校及科研院所在此領(lǐng)域的活動時間長短及專利技術(shù)壟斷時間長短。由圖4可看出，上海奧威科技開發(fā)有限公司在超級電容器技術(shù)領(lǐng)域的活動時間及專利技術(shù)壟斷時間最長，專利平均年齡達到8.13年，說明該企業(yè)研發(fā)實力雄厚，創(chuàng)新能力較強。其次是清華大學，專利平均年齡是6.84年，專利平均年齡超過6年的還有天津力神電池股份有限公司、海洋王照明科技股份有限公司。

圖4 超級電容器專利平均年齡圖

4.2.5 專利權(quán)人分布圖

2000—2018年，申請超級電容器相關(guān)專利數(shù)量達6 150件，表1為專利數(shù)量排名的前26位，專利權(quán)人分別擁有的專利項數(shù)(擁有專利項數(shù)大于等于40項的)見表1。從表1中可以看出，專利件數(shù)在專利權(quán)人中分布相當分散，各專利權(quán)人擁有的專利數(shù)量均不超過總專利數(shù)量的2%。專利擁有量排名前10的名單中，企業(yè)和高等院校各占5席，但是這5家企業(yè)所擁有專利數(shù)量是這5所高等院校的1倍多。海洋王照明科技股份有限公司、山東精工電子科技有限公司、深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司這3家公司坐擁專利數(shù)量前三名，擁有專利達90項以上。在高等院校以及科研院所中，東華大學擁有84項相關(guān)專利，領(lǐng)先于浙江大學、復旦大學、中南大學等高校。由于研發(fā)成本、設備等條件限制，個人的專利占有率極低?？傮w來說，中國超級電容器專利權(quán)人分布領(lǐng)域廣泛，但技術(shù)研發(fā)集中度不高。

表1 超級電容器專利權(quán)人擁有專利數(shù)量排序

4.2.6 IPC(國際專利分類)分析圖

IPC(國際專利分類)分析圖常用長條圖表示(圖5)，橫軸表示國際專利分類號的部類，每一長條表示國際專利分類號的部(類或組)，長條的高度表示該技術(shù)領(lǐng)域的該部(類或組)專利數(shù)量。超級電容器專利技術(shù)主要集中在電容器和電解型的電容器、整流器、檢波器、開關(guān)器件、光敏器件或熱敏器件。H01G(電容器，電解型的電容器、整流器、檢波器、開關(guān)器件、光敏器件或熱敏器件)的專利研發(fā)成果在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，2000—2017年超級電容器專利技術(shù)研發(fā)量的50.8%，其次是H02J(供電或配電的電路裝置或系統(tǒng)、電能存儲系統(tǒng))為811件、C01B(非金屬元素、其化合物)、H01M(用于直接轉(zhuǎn)變化學能為電能的方法或裝置，例如電池組)，分別占研發(fā)總量的11.1%、10.9%、9.7%。而B82Y(納米結(jié)構(gòu)的特定用途或應用、納米結(jié)構(gòu)的測量或分析、納米結(jié)構(gòu)的制造或處理〔2011.01〕)、C01G(含有不包含在C01D或C01F小類中之金屬的化合物)、B60L(電動車輛的電力裝備或動力裝置、用于車輛的磁力懸置或懸浮、一般車用電力制動系統(tǒng))、C08G(用碳-碳不飽和鍵以外的反應得到的高分子化合物)、C08K(使用無機物或非高分子有機物作為配料)、C08L(高分子化合物的組合物)等領(lǐng)域的研發(fā)相對缺乏。

圖5 中國超級電容器專利技術(shù)IPC分析圖(大類)

4.2.7 專利類型分析圖

從圖6可以看出，中國在超級電容器的專利申請，發(fā)明專利占總專利數(shù)的一半以上，達到 79%;實用新型專利占 21%。說明中國超級電容器技術(shù)專利數(shù)量可觀，創(chuàng)新性較強的發(fā)明專利占主導地位，所占比例較高。

圖6 超級電容器專利類型分析圖

5 贗電容型超級電容器技術(shù)進化路徑

根據(jù)儲能原理的區(qū)別，超級電容器分為贗電容型超級電容器、雙電層型超級電容器以及混合型超級電容器。本文主要對贗電容型超級電容器技術(shù)進化路徑展開研究和分析。

贗電容型超級電容器具有很高的能量密度，是超級電容器技術(shù)領(lǐng)域的研究重點之一，在檢索的5 042條專利信息中與之相關(guān)的有2 805條，占信息總量的55.6%。經(jīng)過對檢索專利信息的整理、分析，贗電容型超級電容器專利技術(shù)主要集中在3個方面：電極材料專利信息1 219條，內(nèi)容涵蓋以NiOx、MnO2、V2O5等金屬氧化物材料制備電極、以聚合物電極材料PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等經(jīng)P型或N型或P/N型摻雜制取電極；電解質(zhì)專利信息425條，內(nèi)容包括水性電解質(zhì)、有機電解質(zhì)；超級電容器隔膜材料相關(guān)專利信息486條。

5.1 電極材料領(lǐng)域?qū)＠治?/h3>

5.1.1 專利申請量總體趨勢分析

檢索發(fā)現(xiàn)，本領(lǐng)域的專利申請集中在2009—2017年，9年內(nèi)贗電容型超級電容器在電極材料領(lǐng)域的專利年申請量均保持在50項以上，總體呈現(xiàn)持續(xù)快速增長態(tài)勢，如圖7所示。眾多制造企業(yè)、高校及科研院所加快了贗電容型超級電容器電極材料的研究，加快實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。

本文依據(jù)TRIZ理論，比較專利申請數(shù)量曲線與技術(shù)成熟度預測曲線，對贗電容型超級電容器的電極材料技術(shù)進行成熟度預測。綜合圖7和圖8兩組曲線發(fā)現(xiàn)，中國贗電容型超級電容器的電極材料技術(shù)處于發(fā)展期向成熟期的過渡階段，該領(lǐng)域內(nèi)的各項技術(shù)基本能滿足贗電容型超級電容器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求，但是仍然存在進一步創(chuàng)新發(fā)展的空間。

圖7 2000—2017年贗電容型超級電容器電極材料領(lǐng)域 專利申請量趨勢分析圖

圖8 技術(shù)成熟度預測曲線

5.1.2 申請人分析

贗電容型超級電容器電極材料領(lǐng)域排名前10的企業(yè)專利權(quán)人只有海洋王照明科技股份有限公司，共申請了19項專利。如圖9所示，本領(lǐng)域?qū)＠麢?quán)人數(shù)量排名前10的依次為東華大學44項、浙江大學42項、清華大學36項、中南大學25項、西北師范大學24項、安徽工業(yè)大學21項、哈爾濱工業(yè)大學21項、吉林大學19項、海洋王照明科技股份有限公司19項、北京科技大學18項。總體來說，該領(lǐng)域?qū)＠暾堉饕性诟咝?，而技術(shù)研發(fā)力量較為分散。

圖9 贗電容型超級電容器電極材料領(lǐng)域?qū)＠暾埲朔治鰣D

5.1.3 技術(shù)領(lǐng)域分析

通過對專利申請分類號的歸納總結(jié)，發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域?qū)＠暾堉饕性贑01B(非金屬元素、其化合物)、B82Y(納米結(jié)構(gòu)的特定用途或應用、納米結(jié)構(gòu)的測量或分析、納米結(jié)構(gòu)的制造或處理)、H01M(用于直接轉(zhuǎn)變化學能為電能的方法或裝置)、C01G(含有不包含在C01D或C01F小類中之金屬的化合物)等方面，如圖10所示。通過分析，對贗電容型超級電容器電極材料領(lǐng)域的專利技術(shù)進行預測，發(fā)現(xiàn)導電聚合物或無機化合物、金屬氧化物、納米材料是今后該領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。

圖10 贗電容型超級電容器電極材料領(lǐng)域?qū)＠?申請技術(shù)分布

5.2 電解質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠治?/h3>

5.2.1 專利申請量總體趨勢分析

本領(lǐng)域?qū)＠暾埣性?011—2017年，2001年專利申請還處于起步萌芽階段，2006—2008年是該領(lǐng)域的萌芽期與發(fā)展期的過渡階段，從2008年開始，該領(lǐng)域的專利申請量逐年上升，2016年達到申請量的最高值，如圖11所示。依據(jù)TRIZ理論，對比該領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量曲線與技術(shù)成熟度預測曲線，可以看出，贗電容型超級電容器電解質(zhì)領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)處于發(fā)展期，各項技術(shù)越來越成熟。

圖11 2001—2017年贗電容型超級電容器電解質(zhì)領(lǐng)域 專利申請量趨勢分析圖

5.2.2 申請人分析

在該領(lǐng)域?qū)＠暾埩恐校瑩碛袑＠麛?shù)量前三甲的為吉林大學(13項)、復旦大學(12項)、渤海大學(11項)，說明該領(lǐng)域的研究主力為各大高校。緊隨其后的有海洋王照明科技股份有限公司、深圳市海洋王照明工程有限公司、中國科學院長春應用化學研究所、深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司，都擁有10項相關(guān)專利，見表2。

表2 贗電容型超級電容器電解質(zhì)領(lǐng)域?qū)＠暾埲朔治?/p>

5.3 隔膜技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠治?/h3>

5.3.1 專利申請量總體趨勢分析

本領(lǐng)域?qū)＠暾埩拷?jīng)歷了2002—2006年的艱難起步階段，2015年達到峰值84項，2008—2013年專利申請量波動較大，但是總體上呈上升趨勢，2005年以后，專利呈現(xiàn)下降趨勢，出現(xiàn)了衰退跡象，如圖12所示。

圖12 2002—2017年贗電容型超級電容器隔膜技術(shù)領(lǐng)域 專利申請量趨勢分析圖

5.3.2 申請人分析

該領(lǐng)域的專利申請是上海奧威科技開發(fā)有限公司處于領(lǐng)先地位，擁有該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量30項，其次是山東精工電子科技有限公司(18項)、清華大學(13項)，見表3，此領(lǐng)域的研發(fā)主力軍是相關(guān)企業(yè)，技術(shù)集中度較高。

表3 贗電容型超級電容器隔膜領(lǐng)域?qū)＠暾埲朔治?/p>

6 中國超級電容器關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)時間分析

通過對超級電容器專利信息的分析，以及對贗電容型超級電容器技術(shù)進化路徑的預測，整合中國超級電容器產(chǎn)業(yè)技術(shù)未來的發(fā)展方向，得出中國超級電容器產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)以及預期的實現(xiàn)時間，見表4。

表4 贗電容型超級電容器進化路線

7 結(jié)語

超級電容的關(guān)鍵技術(shù)中，電極材料是關(guān)鍵，電化學儲能、電極材料作為超級電容器的基礎(chǔ)技術(shù)，是目前最主要的技術(shù)熱點。電解質(zhì)是超級電容器性能的決定性技術(shù)、隔膜是超級電容器的重要組成部。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，超級電容器已逐漸擴展到電氣、電動汽車計算機等領(lǐng)域的應用，呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，超級電容器雖然在專利數(shù)量上具有一定的競爭優(yōu)勢，但研究主體過于分散孤立，大多數(shù)國內(nèi)公司進入該領(lǐng)域較晚且過于分散，凝聚不夠，技術(shù)集中度比較集中，競爭實力還有待進一步加強。產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)時間在實踐中完善需要注意：一是掌握關(guān)鍵技術(shù)，提升自主創(chuàng)新能力；二是拓寬合作研發(fā)，加強技術(shù)優(yōu)勢；三是構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺，實現(xiàn)從跟跑世界科技強國，到與科技強國并跑，再到引領(lǐng)超級電容器技術(shù)發(fā)展的技術(shù)跨越。