随着全球能源结构向可再生能源转型，风能、太阳能等波动性电源在电力系统中的占比持续提升，储能技术作为平抑出力波动、保障电网稳定运行的关键支撑，其研发与产业化进程正加速推进。在这一过程中，专利作为衡量技术创新能力的核心载体，不仅是企业抢占市场先机的重要武器，也是国家在能源科技领域竞争力的集中体现。国家知识产权局数据显示，2023年我国储能领域专利公开量突破10万件，其中新型储能技术相关专利占比超过60%，反映出行业对前沿技术创新的高度重视。通过科科豆平台对近五年储能专利数据的分析可以发现，锂离子电池、液流电池、压缩空气、飞轮等新型储能技术已成为专利布局的重点方向，其创新突破正推动储能行业向高安全、长寿命、低成本、大规模的方向发展。
锂离子电池凭借能量密度高、充放电效率高、循环寿命较长等优势，在新型储能领域占据重要地位。近年来，围绕锂离子电池的专利创新主要集中在材料体系优化、结构设计改进和系统集成技术三个方面，旨在解决其在安全性、成本和低温性能等方面的瓶颈。
正极材料是决定锂离子电池能量密度和循环寿命的核心部件，相关专利创新聚焦于高镍三元材料、富锂锰基材料和磷酸锰铁锂电池（LMFP）等方向。八月瓜平台数据显示，2020 - 2023年我国高镍三元正极材料相关专利申请量年均增长35%，其中“高镍三元材料的包覆改性”“单晶化制备工艺”是两大技术热点。例如，宁德时代申请的“一种高镍三元正极材料的表面包覆方法”专利，通过在材料表面构建梯度氧化物包覆层，有效抑制了循环过程中的锂镍混排和电解液腐蚀，使电池循环寿命提升40%以上。富锂锰基材料因理论容量高达300mAh/g，也成为专利布局的重点，中科院物理所的“富锂锰基正极材料的体相掺杂与表面修饰协同改性方法”专利，通过引入钛、锆等元素进行体相掺杂，并结合LiPO₃包覆，解决了材料电压衰减和倍率性能差的问题，相关技术已在储能电池中试点应用。
硅基负极因理论容量（4200mAh/g）远超传统石墨负极（372mAh/g），被视为提升锂离子电池能量密度的关键材料。然而，硅基材料在充放电过程中会产生300% - 400%的体积膨胀，导致电极粉化和循环性能下降，这一问题成为专利创新的核心攻克方向。科科豆平台数据显示，2022年我国硅基负极相关专利申请中，“硅碳复合负极”“多孔硅结构设计”“预锂化技术”相关专利占比分别达62%、23%和15%。比亚迪申请的“一种硅纳米线 - 碳基体复合负极及其制备方法”专利，通过化学气相沉积法在碳纳米管基体上生长硅纳米线，利用纳米线的缓冲空间和碳基体的导电性，将体积膨胀率控制在150%以内，循环寿命提升至1000次以上。此外，预锂化技术通过在电池组装前对硅基负极进行补锂，可弥补首次循环的锂损失，某储能企业的“硅基负极的原位预锂化工艺”专利，使电池首次库伦效率从75%提升至92%，为硅基负极的产业化奠定了基础。
电解质和隔膜是保障锂离子电池安全性的重要组件，相关专利创新主要围绕固态电解质、高电压电解液和功能性隔膜展开。固态电解质因无液体泄漏风险、热稳定性高，被认为是解决电池安全性问题的终极方案。国家知识产权局数据显示，2023年我国固态电解质相关专利申请量同比增长42%，其中硫化物固态电解质和氧化物固态电解质是两大技术路线。清华大学申请的“硫化物固态电解质的界面修饰方法”专利，通过在电解质与电极之间构建Li₃PO₄缓冲层，有效降低了界面阻抗，使全固态电池的室温电导率提升至10⁻³S/cm级别。在低温性能优化方面，某高校的“一种适应 - 40℃环境的锂离子电池电解液”专利，通过引入氟代碳酸酯和醚类共溶剂，提高了电解液在低温下的离子电导率，使电池在 - 40℃时的容量保持率从20%提升至65%，满足了寒区储能场景的需求。
液流电池因具有容量和功率解耦、循环寿命长（可达1万次以上）、安全性高、环境友好等特点，在大规模长时储能领域具有独特优势。近年来，液流电池的专利创新主要集中在电解液材料、电堆结构和系统集成技术三个方向，旨在提升能量密度、降低成本并拓展应用场景。
电解液是液流电池的“血液”，其性能直接决定电池的能量密度和循环寿命。传统钒液流电池电解液存在成本高、钒资源依赖等问题，因此新型电解液材料的研发成为专利布局的重点。八月瓜平台数据显示，2021 - 2023年我国有机液流电池电解液相关专利申请量增长120%，其中醌类、紫罗碱类和金属有机配合物是主要研究对象。中科院大连化物所申请的“一种醌类有机电解液及其在液流电池中的应用”专利，通过分子设计合成了蒽醌二磺酸钠衍生物，使电解液的电化学窗口拓宽至1.5V，能量密度提升至45Wh/L，且材料成本仅为钒电解液的1/3。此外，混合电解液体系也成为创新方向，某企业的“钒 - 铁混合液流电池电解液”专利，通过在钒电解液中引入低价铁离子，抑制了钒离子的交叉污染，使电池循环寿命延长至1.5万次。
电堆是液流电池的核心部件，其结构设计直接影响电池的功率密度和运行效率。相关专利创新主要围绕双极板材料、流道结构和膜电极组装工艺展开。科科豆平台数据显示，2023年我国液流电池电堆结构相关专利中，“一体化双极板”“蛇形流道优化”“无膜电堆”相关技术占比分别达50%、28%和12%。中国电科院申请的“液流电池电堆的串联集成结构”专利，通过优化双极板的导流槽设计，使电解液在电堆内分布均匀性提升30%，电堆功率密度从150mW/cm²提升至220mW/cm²。在成本控制方面，某企业的“石墨 - 聚合物复合双极板”专利，采用石墨粉与聚丙烯复合注塑成型，材料成本较传统石墨双极板降低60%，且机械强度提升50%，已应用于100MW级液流电池储能项目。
压缩空气储能作为一种大规模物理储能技术，具有容量大、寿命长（30年以上）、成本低、对地理条件适应性强等优势，近年来在专利创新领域呈现快速发展态势。其技术突破主要集中在系统集成优化、储能介质创新和地质选址技术三个方向，旨在提升效率、降低能耗并拓展应用场景。
传统压缩空气储能系统依赖化石燃料补燃，存在碳排放高、效率低等问题，非补燃压缩空气储能技术成为专利创新的主流方向。国家能源局数据显示，2023年我国非补燃压缩空气储能相关专利申请量占比达78%，其中“先进绝热压缩空气储能（AA - CAES）”“等温压缩空气储能”是核心技术路线。中储国能申请的“一种非补燃压缩空气储能系统的余热回收装置”专利，通过在压缩过程中设置多级换热器回收压缩热，并在膨胀过程中利用储热介质释放热量驱动透平发电，使系统效率从40%提升至70%以上。此外，分布式压缩空气储能系统也成为创新热点，某企业的“模块化压缩空气储能系统”专利，将压缩机、膨胀机、储热装置等集成在标准化集装箱内，可灵活部署于工业园区、新能源电站等场景，单模块功率达10MW，响应时间小于10分钟。
压缩空气储能的储能介质和地质选址直接影响系统的容量和建设成本，相关专利创新聚焦于盐穴、岩穴等地下空间利用及新型储能介质
有人认为只要有新型储能技术就能轻松获得专利。实际上，专利授予需满足新颖性、创造性和实用性等条件，即便技术新，但不符合这些条件也无法获得专利。而且专利申请文件撰写也很关键，需准确清晰地描述技术内容和创新点，否则可能导致申请失败。
《储能技术：原理与应用》 推荐理由：本书详细介绍了储能技术的原理、应用及最新发展，对于理解储能技术的创新方向和专利发展具有重要参考价值。
《新型储能材料与器件》 推荐理由：深入探讨新型储能材料与器件的创新，为研究储能技术的专利创新方向提供了丰富的理论基础。
《全球储能市场分析与预测》 推荐理由：通过对全球储能市场的分析与预测，为读者提供储能技术市场动态和趋势，有助于了解储能专利的市场应用前景。
《专利分析与预警》 推荐理由：本书介绍了如何进行专利分析和预警，对于理解储能技术专利的创新方向和竞争态势具有指导意义。
《储能技术专利战略》 推荐理由：专门探讨储能技术专利战略，为读者提供如何制定和实施储能技术专利战略的实用方法和案例。
随着全球能源结构向可再生能源转型，储能技术研发与产业化进程加速。专利是衡量技术创新能力的核心载体，2023 年我国储能领域专利公开量突破 10 万件，新型储能技术相关专利占比超 60%。 锂离子电池储能技术，专利创新集中在材料体系优化等方面。正极材料聚焦高镍三元等；负极材料致力于解决硅基负极体积膨胀；电解质与隔膜围绕固态电解质等提升安全性与低温性能。 液流电池储能技术，专利创新集中在电解液材料等方向。电解液拓宽电化学窗口；电堆结构进行模块化设计与效率优化。 压缩空气储能技术，集中于系统集成优化等方向。系统集成采用非补燃与先进绝热技术；储能介质与地质选址聚焦盐穴等利用及新型介质开发。 飞轮储能技术，集中在转子材料等方向。转子材料采用碳纤维复合材料；磁悬浮轴承降低损耗、延长寿命。
国家知识产权局数据显示，2023年我国储能领域专利公开量突破10万件，其中新型储能技术相关专利占比超过60%。
八月瓜平台数据显示，2020-2023年我国高镍三元正极材料相关专利申请量年均增长35%。
科科豆平台数据显示，2022年我国硅基负极相关专利申请中，“硅碳复合负极”“多孔硅结构设计”“预锂化技术”相关专利占比分别达62%、23%和15%。
中科院大连化物所申请的“一种醌类有机电解液及其在液流电池中的应用”专利，通过分子设计合成了蒽醌二磺酸钠衍生物，使电解液的电化学窗口拓宽至1.5V，能量密度提升至45Wh/L，且材料成本仅为钒电解液的1/3。
国家能源局数据显示，2023年我国非补燃压缩空气储能相关专利申请量占比达78%。