上市公司绿色创新力分析——以新型储能技术为例

绿色创新力分析报告 上市公司绿色创新力分析 ——以新型储能技术为例 2022年6月 创蓝智库报告 创蓝智库报告是专注于清洁技术、清洁能源、绿色交通、污染防治等清洁空气与低碳发展领域的系列报告。汇聚政策与市场展望、投资分析、技术趋势，为政府、企业、投资机构提供有效引导，旨在推动双碳目标的实现以及持续改善空气质量的同时，促进绿色科技与产业的快速发展。 项目组 本报告由柯灵爱尔（北京）环境技术中心与中关村创蓝清洁空气产业联盟联合制作 作者：解洪兴何新边悦郭星星杨念梅 鸣谢 感谢世界自然基金会（瑞士）北京代表处与金融支持绿色科技平台对本项目的支持 免责声明 本报告仅代表作者个人观点，不代表作者所在机构、支持机构、以及中关村创蓝清洁空气产业联盟及其成员的观点。中关村创蓝清洁空气产业联盟不保证本报告中所含数据的精确性，而对使用这些数据所产生的任何后果不承担责任。本研究报告由中关村创蓝清洁空气产业联盟所有，未经书面同意，使用者不得出于商业目的传播、销售或制作相关衍生作品。 绿色创新力分析 I 主要结论 为实现中国的碳中和目标，2050年的中国碳排放量或将比2005年下降超过90%，中国将会迎来从能源、工业、交通、建筑等领域全方位的低碳革命，而创新绿色科技在这些领域的研发与应用将会成为目标实现的关键。创新绿色科技的快速发展离不开金融资本的参与和支持。然而，中国的绿色科技产业面临着比较严峻的资金挑战。以上市公司为例，虽然在七大战略新兴产业中，绿色科技与其中新能源、新能源汽车、节能环保、新材料四个产业直接相关，但是在资本市场，绿色企业的融资规模仍然比较小。据统计，2018年中国绿色企业上市融资和再融资合计224.2亿元，在全行业的占比不到2%。 为了能够帮助绿色投资机构识别具有较强绿色创新属性的上市企业，并引导对绿色行业感兴趣的投资者关注和参与绿色科技投资，中关村创蓝清洁空气产业联盟在世界自然基金会（瑞士）北京代表处、金融支持绿色科技平台、北京绿色金融与可持续发展研究院等伙伴的支持下，设立并启动了本研究项目。本研究针对锂离子电池、液流电池、钠硫电池、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容等新型储能技术，结合行业与关键技术分析，应用全球专利创新情报，开展了行业绿色创新力以及重点企业案例分析。同时本项目成果也可作为绿色“硬科技”企业投资分析方法的一种探索。通过研究，初步得到以下结论： 1 在新型储能技术方面，中国的创新热度超前，在全球最为活跃 在本研究所关注的锂离子电池、液流电池、钠硫电池、压缩空气储能、超级电容等领域中，从2000年到2020年，中国权利人专利申请的总量均为第一，其中在超级电容领域占比最高达到56%，最低为钠硫电池领域，达到 38%。在这些技术领域中，美国、日本、韩国、德国的申请者数量占比也比较多。从趋势上看，中国的申请量从2010年起，开始进入大幅增长阶段。而其他国家在2010年后也都有一个小幅的增长，但总体保持相对稳定。 中国新型储能创新主体以科研院所为主，国外以企业为主体 2 在各个新型储能方向中的主要申请人分析中，我们发现中国的大学与科研院所发挥了比较重要的作用。在锂电领域，中国专利的主要申请人以企业为主，前20的申请人中有6家为大学，其余均为企业，但在其他新型储能技术中，大学与研究院所的占比都比较高，如超级电容储能领域的前十位申请者，有8家都是大学。这一方面说明在锂电以外的新型储能技术成熟度较低，企业参与度不高，另一方面，也体现了外国公司在研发方面投入较高，可以在更早的阶段介入研发以及商业化的活动中。 绿色创新力分析 II 3 在持续创新方面，上市公司中比亚迪表现异常优越 研究发现，在所分析的中国上市公司中，大部分企业都是在2015年以后开始在相关新型储能领域有大幅的专利申请的增长，尤其最近几年的增长速度很快。比亚迪在2005年单年的申请量便已突破100件，并在2008年超过150件，到达一个申请高峰，后续年度保持相对稳定，在2019年再次达到又一个申请高峰。由此可以看到比亚迪在持续的研发投入以及创新转化方面有比较突出的表现。 非锂电新型储能技术上市 5公司涉及较少，部分非上市企业表现突� 研究发现在钠硫电池、液流 在创新的国际布局方面， 4上市公司中宁德时代与比亚迪关注较高 相比于国际竞争对手，中国上市公司在创新的国际布局方面整体存在较大的差距。国外的科技巨头基本上会在全球跨十多个国家开展系统的布局工作，而中国新型储能的上市公司却基本将创新都布局在了中国，主动放弃了在其他国家的专利权力，其中还包括一些申请量突破上千件的上市企业。值得一提的是宁德时代和比亚迪都在新型储能领域开展了相对系统的国际布局工作，尤其宁德时代，在海外布局的专利申请量已经超过了40%。 电池、超级电容等领域有少数上市公司涉及，压缩空气领域并未发现关联度很高的上市公司。在这些技术方向却发现了一批表现优异的非上市公司。以大连融科为例，该企业为大连化物所参股的科技公司，在液流电池领域布局了200多项发明专利，布局的技术方向涵盖了多个液流电池发展的关键技术点，且部分核心专利通过PCT的形式进行了国际化的布局。这些创新资产会在未来为企业的发展带来多方面的助力。 图片：UNSPLASH 目录 主要结论I 研究简介1 锂电储能领域分析与主要企业案例3 锂电储能领域分析3 非锂电新型储能技术绿色创新力分析15 液流电池领域15 钠硫电池领域21 压缩空气储能领域25 飞轮储能领域29 超级电容储能领域33 研究简介 研究方法 为了分析和评估相关企业在新型储能技术领域的绿色创新力，项目组应用了全球120多个国家的专利数据库作为数据分析的基础。为获得排他性的商业竞争优势，科技企业会选择申请专利，并按照专利法的要求在专利申请文件中公布其相关技术方案。据世界知识产权组织分析，世界每年发明创造成果的90%-95%可以在专利文献中查到，且有80%左右的发明成果仅通过专利文献公开。因此，专利数据库事实上是非常有价值的商业情报。但由于知识产权工作具有较强的专业性，在使用相关资料开展分析时会有一定的专业壁垒，因此相关的专利情报主要会在知识产权相关的专业人士以及部分研发工作者中使用，而对于其他群体，尤其投资机构群体，尚未形成普遍的使用习惯。 项目组将专利情报与行业、技术分析相结合，形成了一套跨界融合的绿色创新力分析方法。一方面，对各新型储能技术领域进行整体的行业创新情况分析，分析的维度将包括创新申请数量、主要国家、地域分布、时间分布、主要机构等。另一方面，项目组还在各新型储能技术方向选取了典型的上市公司作为案例，开展了绿色创新力的分析，分析的维度包括了创新资产的总览、时间的布局、预期寿命、国际布局，以及企业所关注的关键技术方向等。 不确定性 目前，储能技术包括多种技术路线，如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容等物理储能技术，也包括锂离子电池、液流电池、钠硫电池等电化学储能技术。以上技术中，除了抽水蓄能，其他都属于新型储能技术。目前，这些新型储能技术没有一种在市场上形成绝对优势，在大规模应用方面还普遍在关键材料、单元、模块、系统中存在明显短板，未来应用前景还存在较大的不确定性，因此在储能技术领域针对关键方向的持续科技研发和创新成果尤为关键。对上市公司来说，相关的技术布局会对企业是否能够形成可持续的商业竞争力造成影响。在科技创新方面有更多投入和产出的上市公司，应当得到更多投资者的关注。 分类方法 本项目将针对新型储能技术中的锂离子电池、液流电池、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容等技术进行分析，分析内容将涵盖各方向全球整体的创新情况分析以及部分上市公司的案例分析。由于相比于其他新型储能的技术路线，锂离子电池的应用相对成熟，在全球的创新布局中已经成为广泛的热点，且在中国集中了很大一批上市企业，因此在本报告的分析中，将新型储能技术分为锂电储能技术以及其他新型储能技术两个大的类别分别进行分析。 图片：UNSPLASH 3 锂电储能领域分析与主要企业案例 锂电储能领域分析 锂离子电池属于一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极往返嵌入和脱嵌来工作，锂离子电池具备优越的综合电化学性能。在储能领域，锂离子电池在使用效率、布局灵活性、循环寿命、投资成本等方面具有很高的优势，是目前适合规模化发展的储能形式。近十年来，中国①锂电池储能的规模呈增长趋势。截至2019年，锂电池储能市场容量占我国储能市场的约4.27%。 从2000年到2020年，全球共有约30.99万件关于锂离子电池的专利申请（如图1-1-1所示）。中国、日本、美国是受理锂离子电池专利申请的累计数量最多的国家。其中，中国局受理的专利数量占比达到53.3%，为全球最高，而日本、美国分别以11.8%、9.0%排在第二、第三位。 如图1-1-3展示了中国、日本、美国在锂电池领域各国权利人的申请趋势，可以看出自2010年开始，中国在年度申请数量上超越日本和美国，成为单年申请量最多的国家。这也意味着锂离子电池领域在中国的研究热度近年来迅速上升。 图1-1-1全球锂离子电池申请趋势 图1-1-2全球锂离子电池受理局比例 ①本报告中所提及关于中国的表述，如未经特殊说明，则仅指示中国大陆地区，不包含中国香港、澳门与台湾。如有特殊需要，则均已进行相关标注，如图2-4-2中的“中国台湾”。 图1-1-3全球锂电池前五申请人区域趋势 图片：UNSPLASH，新浪科技 5 宁德时代 通过开展锂电池领域中国上市公司专利申请情况的分析，研究发现宁德时代新能源科技股份有限公司（股票名称：宁德时代；股票代码：300750）在锂电池领域做了比较突出的努力，并且形成了具有一定规模的创新资产。因此，本报告选取宁德时代新能源科技股份有限公司②作为案例进行分析。 创新总览 通过对宁德时代的专利情况进行分析，研究发现宁德时代在锂电池领域的专利申请数量共有1669件，这一数量处于行业内中国公司的领先水平，如图1-1-4所示，宁德时代针对锂电池的专利申请数量自2014年开始呈快速增长趋势，2017-2020年间保持每年的专利申请数量在250件以上，其中2019年专利申请数量最多，达到了452件。可以看出近年来宁德时代正积极地在锂电池领域开展相关的研究工作。此外，如图1-1-5所示，宁德时代在与锂电池相关的专利中，发明专利的占比较高，达到90%。从专利数据上看，宁德时代拥有上百名与锂电池相关的发明人，其中参与度最高的发明人参与了167项专利。 时间布局 从创新资产的寿命角度分析，宁德时代所持有的发明专利有98%仍有超过10年的寿命，创新研发的热度在近几年较为集中。在未来，宁德时代有机会在较长的时间周期里对行业实施影响。 图1-1-4宁德时代专利申请趋势 图1-1-5宁德时代专利类型 图1-1-6宁德时代专利剩余寿命 ②本报告对宁德时代新能源科技股份有限公司（以下简称“宁德时代”）持有在锂电池领域的专利和专利申请的分析,也包括了该公司的子公司 （如宁德时代新能源科技有限公司、江苏时代新能源科技有限公司以及时代上汽动力电池有限公司等子公司）持有的相关专利和专利申请。 技术布局 此外，在专利的布局方面，宁德时代在锂电池零部件及综合设计、制造工艺、电池材料选择等多个技术方向进行了布局，涵盖了多个关键技术问题。 国际战略 在国际布局方面，图1-1-8展示了宁德时代在锂电池领域专利布局的情况，从图中可以看出宁德时代在专利的国际布局方面做了较大量的工作，布局情况处在行业领先位置，其进行海外布局的专利占比为42%，布局的国家包括美国、日本、澳大利亚、印度、德国等国，并通过PCT及欧洲专利申请保留了其在多个国家的现有或预期专利权。这也可以看出宁德时代对国际市场以及运用专利国际布局对国际市场进行保护的重视。 图1-1-8宁德时代锂电相关专利国际布局情况 图1-1-7宁德时代锂电相关技术领域专利布局情况 表1-1-1宁德时代锂电相关技术领域专利布局对应分类号解释H01M