磷酸锂铁专利之争

来源: 2009-08-04 12:22:59 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

磷酸锂铁专利之争与UT-Austin (http://uts.cc.utexas.edu/cgi-bin/cgiwrap/utcssa/lb5000/topic.cgi?forum=23&topic=773)






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-- 作者: sniperxp
-- 发布时间: 2008/12/18 07:01pm

国内现在很火报的比亚迪双模电动车就是用这种电池的

Goodenough:
[u]http://www.me.utexas.edu/directory/faculty/goodenough/john/32/[/u][url]http://www.me.utexas.edu/directory/faculty/goodenough/john/32/[/url]


专利大战的引燃点相当有意思,若不是是全球最大电动手工具大厂Black & Decker(B&D
)出1款799美元的超热卖新产品组(DCX 6401 Combo Kit,各产品可单独销售),产业界
恐难一睹磷酸锂铁专利之争的精采故事。

这款电压36V无电线新型电动手工具,是以B&D购并而来的「DeWALT」品牌在市场销售,
特别的是,这款产品线不过在上市后的第2个季度,便因可1小时高速充电、强大功率提
升效率、高安全性与2,000次以上的电池循环寿命等优点,创下2,000万美元的销售成绩
,打破B&D创立以来的所有纪录。
B&D的北美区采购总监Jamie Mann说,这些新产品不再需要电线,只要装上电池就可以
获得比过去插电的旧产品更好的工作效率,这是重大突破,将彻底改变全球电动工具市
场的生态。

这款产品立刻在美国市场威名远播,许多相关业者争先研究此产品,甚至连美国「德州
大学」也前来关切。

紧接著发生的是,德州大学在德州达拉司法院向B&D与此款产品的电池供应商A123
Systems提出专利诉讼,控告两造「非法制造且销售」(bootleg)此款侵犯德州大学所拥
有专利的风云产品。

专利大战愈演愈烈

为何1所位于美国南方的大学对自己国内最大电动手工具厂和1家甫成立的新兴企业兴讼
?而且,有趣的是,德州大学还不是单枪匹马,旁边甚至出现1位重量级帮手 ──加拿
大国家公共事业魁北克水力公司(Hydro-Quebec,H-Q),形成美国公立大学联合加拿大
政府一起对付美国自己国内知名大厂的特殊情况!

时间点是在2006年9月,德州大学控告B&D和A123在未获得其电池技术授权的情况下制造
与销售侵权商品,而H-Q则是从德州大学获得得独家授权的单位,但是,事实上,真正
的幕后藏镜人是从德州大学和H-Q取得独家商业授权的加拿大企业Phostech Lithium公
司,Phostech也是H-Q旗下的转投资子公司,但其背后还有个大股东是全球排名第1的德
国化学磷肥大厂南方化学(SUD- CHEMIE)。

这家已经150岁的德国老公司,应该正积极寻求转型,现在对电池的兴趣远高过化学肥
料,希望「磷酸锂铁」事业创造的营收可以在3年内达到其总营收的50%。

全球许多电池相关企业对是否有必要支付权利金给H-Q或Phostech都持保留态度,因为
,有日本政府撑腰的日本电信大厂NTT DoCoMo,在较早前便已在日本就磷酸锂铁相关专
利提出申请,因此,不少业者认为Phostech和H-Q所拥有的专利有可能因较晚提出而遭
到撤销。

不过,故事还没结束,除了A123和B&D外,H-Q和Phostech为了取得磷酸锂铁专利的有力
战斗地位,也控告另外1家拥有不同磷酸锂铁系统专利的美国电池制造商Valence,甚至
早在2001年由德州大学和H-Q向NTT提告时,指称NTT的专利是其科学家在 1993~1994年
间在德州大学担任客座教授与研究员时,以非法方式窃取而得,同时,由于最近部分台
湾企业开始用鸭子划水的方式投身磷酸锂铁产业,有些台面下不愿曝光的业者甚至也取
得足以和这些国际业者对抗的专利,据闻Phostech和H-Q也已经着手准备要等这些台厂
开始茁壮后便即刻对簿公堂。

A123在当时对此事非常强硬的表示,相信这是1件毫无价值与真相的法律诉讼,而且,
他们将强力且充满自信与干劲的扞卫自己的利益与产业地位。NTT则强调其专利是他们
的科学家回国后自行发展出来的辛苦结晶,绝非*****自德州大学。

其实一切都是国家与商业利益考量,因为,Phostech正准备和德国电动手工具大厂合作
Robert Bosch GmbG推出他们的磷酸锂铁电池电动工具产品线,让A123和B&D捷足先登已
经让他们饱受打击,若无法在专利层面取得竞争优势,Phostech未来的竞争实力堪忧。

磷酸锂铁无意间成为国与国之间的大战,背后的潜在商机无疑十分巨大,为了在这些专
利诉讼获得最后胜利,有加拿大政府挺腰的H-Q和Phostech自2001年以来已经支付了非
常庞大的诉讼费用,主要负责的达拉斯律师Dallas William Brewer向他们收取的律师
费用竟高达每小时750美元。

因此,Phostech和H-Q目前向法院提出希望侵权公司给予其的损害赔偿费用,每家高达3
.5亿~5亿美元,针对NTT则特别要求重惩,金额高达10亿美元。

台湾电池业者说,Phostech和H-Q特地将矛头指向NTT,是因为NTT的专利申请让全球其
它业者产生观望心态,已使得他们原本应得的授权利益遭到严重影响。

磷酸锂铁之父Goodenough大喊「That’s enough! 」

事实上,磷酸锂铁「LiFePO4」正极材料的专利起源来自德州大学,但真正的发现者是
其奥斯丁学区的力学工程教授John B. Goodenough博士。

业界咸认H-Q和Phostech掀起的诉讼潮,是为了要从Goodenough的这项重大发现大捞一
票,不过,自Goodenough在1996年取得专利并在1997年1月生效以来,原告方需要支付
的诉讼帐单远高于H-Q已经对外授权所取得的权利金总额,而且,在H-Q能够付清其诉讼
费用以前,Goodenough和德州大学连1毛钱权利金都未拿到。

德州大学技术商业化推展处总监(director of the university’s Office Technology
Commercialization)Neil Iscoe曾在美国接受媒体访问时指出,H-Q需要付出的律师费
用远超过1,000万美元,但目前已经收到的授权费顶多只有100万美元。

不过,有趣的是,今年已经85岁且仍旧在大学教书的Goodenough依旧展现学者只想为社
会带来贡献的无私风范,他对这些诉讼显然有点不以为然,因为,他在日前接受媒体访
问时,有点感慨的说,要是他没告诉H-Q高层有关Black & Decker在2006年春季的会议
中宣布计画使用A123电池的事情,这些诉讼就不会发生了。(访谈原文:That wouldn’
t happened if I hadn’t told H-Q officials about B&D’s plans to use A123
batteries.)

Goodenough还强调,这电池(磷酸锂铁)自己有脚,和其它东西一样,它也是需要消费者
的,而好产品也是需要有需求的,他对这些诉讼只有1个想法,那就是希望一切纷扰可
以在他辞世之前获得解决,而且,他会把这些钱(包括损害赔偿费用与权利金等) 全数
捐给慈善单位,他和他妻子现在正在讨论有哪里些合适的捐助对象。

0.5克材料创业

台湾科技产业多年来为美国马首是瞻,不过,A123 Systems这家以奈米制程技术为主而
红透半边天的电池新秀,别说台湾科技相关的媒体鲜少听闻,就连许多台科技大厂负责
技术或投资的主管也从未听说。

A123 的主要产品就是磷酸锂铁电池,名字取得好,只要是用英文字母排序的名单,几
乎都是A123名列前矛。A123于2001年在麻省理工学院(MIT)成立,3位创办人之一是MIT
的材料科学与工程学教授Yet-Ming Chiang(蒋业明),1位是MIT的商业研究顾问Ric
Fulop,另1位则是担任技术长的康乃尔大学材料科学博士Bart Riley。

A123刚成立时,总员工数只有5人,资金来源只有美国能源部的科技专案经费10万美元
,其余的,只有从MIT拿出来的0.5克材料而已。

不过,惊人的是,只不过到了2007年初,A123的资本额激增到1.02亿美元,员工人数超
过250人,来自Fortune前500大企业的订单超过1亿美元,现在每年产出数百万颗电池芯
(cell)和数百吨正极材料粉体,而且,准备在2007~2008年将产能从现在的每月50万颗
大幅提高到200万颗。

A123的厉害之处是有办法将锂离子电池的磷酸锂铁正极材料制造成均匀的奈米级超小颗
粒,因颗粒和总表面面积剧增而大幅提电池的高放电功率,而且,整体稳定度和循环寿
命皆未受影响。

现在一般的锂离子正极材料粉体颗粒比A123的还大约100倍,若要制成小颗粒便会产生
稳定性和安全性同时减弱的副作用,以致必须面对放电功率难以提高的先天极限。

长期以来,锂电池的专利与粉体制造多操控在Sony等日系业者手上,A123在成立之初也
花了很大力气请律师调查是否已有业者走在他们前面,因为,只要A123可以大量生产粉
体,他们深信A123一定可以飞黄腾达。

在2004年初, A123在台湾太电电能的协助下,每个月可以生产「1公斤」的粉体和第一
套电池原型,但是,这样的成果便让A123顺利筹募了前期资本的2,000万美元,就此迈
向坦途。

与A123合作的台厂说,A123已在大陆常州设立生产基地,自2006年启动工,预计2007年
的产能可以一口气扩增到100万颗26650 cell(直径26mm,高度65mm),2008年再倍增到
200万颗。

其实,A123刚成立时便在台湾与后来被必翔实业收购的太电电能合作,现在内部不少主
管与研发人员,多来自太电与设于台南科学园区的锂电池芯厂能元科技,现在负责A123
整体制造业务的副总裁Grace Chang,原先就是能元的合伙创办人之一。

A123 的营运总部设在美国麻州的Watertown,主要材料研究单位在密西根州的Ann
Arbor,自己直接管理的封装与系统设计单位则设在麻州的Hopkinton。目前在台湾、韩
国和大陆向合作代工厂取得总面积达10万平方公尺的专属制造厂房,预计在2007年大幅
扩增到25万平方公尺。

A123现在在台湾的主要电池组装pack厂是位于高雄的新盛力科技(STL),这家企业是
Sony当年在台最早期的NB电池封装厂,后来卖给Solectron,再转手卖给金山电池(GP)。

台湾科技界现在可能还不易难理解为何A123这么火红,但只要从其董事会成员与大股东
包括摩托罗拉、奇异、Qualcomm、P&G和多次慧眼成功投资Apple、Cisco与Google的红
杉创投(Sequoia Capital)、YankeeTek等美国重要创投机构,便不难得知A123现在在美
国各产业界所受到的瞩目有多高。

而且,许多人抢著投资A123,奇异在最近1次的4,000万美元增资规划中,「获得A123经
营团队青睐」而得以进一步加码投资,消费用品大厂P&G则是新股东,而除了一堆大公
司捧著钱不得其门而入外,就连让A123翻身的Black & Decker也被A123婉拒。

另外,A123不仅获得美国能源部高达1,500万美元的新一代Hybrid Electric Vehicle(
HEV)电池发展合约,几个月前还由美国总统布什和能源部部长在白宫接见,一起检视1
台只需要使用1加仑汽油便能结合A123电池而行驶超过150英里的油电混合车。A123执行
长David Vieau向布什强调,油电混合车采用A123锂电池后,大部分车主的汽油需求可
以降低70%,碳排放量可以减少50%,对环境的伤害可以降到最低。

A123 现在也同时与GM汽车(Saturn VUE Plug-In Hybrid program)和奇异共同开发汽车
与公车用的磷酸锂铁电池模块。GM在今年初展出的Volt Concept概念电动车,其电源系
统便是由GM与美国Cobasys公司联合开发,而其中的磷酸锂铁充电电池便由A123生产。

而这1,500万美元的合约则是由美国能源部和USABC(The United States Advanced
Battery Consortium)一起颁发,由于USABC是由戴姆勒奔驰集团、福特汽车和通用汽车
合组的研究单位USCAR(the United States Council for Automotive Research)的联合
组织,且每年预算有50%来自能源部,是同时获得国家单位和国际汽车大厂重视与信任
的重要象征。

A123近来的佳作不断,最新一项成就是和推出全世界速度最快的电动摩托车厂
KillaCycle合作,以采用990颗 A123电池芯的电池模块(相当于350匹马力)创下时速156
公里,0到60英里加速只需1.5秒,跑完0.25英里只需8.16秒的世界纪录。

各路好汉各拥导电制程技术

磷酸锂铁正极材料的优点一箩筐,不过,事实上,磷酸锂铁正极材料身为众多锂离子正
极材料中最受瞩目的明星,但却还有个非常极端的缺点──「纯」磷酸锂铁的导电性不
佳。

因此,在各主要业者早就对德州大学教授Goodenough对LiFePO4「发现」,是否仅H-Q和
Phostech Lithium拥有独家专利而抱持质疑态度的情况下,全球业者为了提高导电性使
磷酸锂铁可以早日进入大量生产阶段,陆续发展出「Carbon Coating」(在粉体颗粒表
面以碳元素涂布)、「Metal Doping」(用金属氧化物包覆颗粒)、「Small Particle
Size」(以奈米制程让颗粒微粒化)等制程技术,藉此提高磷酸锂铁粉体的导电性。

各路好汉之间的专利大战,就是因为各自取得这些制程技术的专利而全面掀起!
而这些各自在特殊制成取得优势的业者很清楚,只要Goodenough「不反对」大家发展磷
酸锂铁,H-Q和Phostech其实并无绝对胜算。

Phostech 除了拥有来自德州大学和H-Q的原料专利外,也取得Carbon Coating的制程专
利;A123便是Small Particle Size制程专利的最佳代表;Valence也取得部份LiFePO4
化学元素列表的不同元素组合和其它合成物的Carbon Coating制程专利。Sony在Small
Particle Size也有部分合成物的专利,但影响力较弱。

事实上,A123 和Phostech的专利大战似乎不是影响磷酸锂铁发展的绝对性关系,因为
,一般专利诉讼采取的策略是原告会要求法院禁止被告的产品继续销售,但原告必须在
同时提拨相当的保证金,并留存法院,一旦诉讼结果对被告有利,这些高额保证金将做
为被告这段期间以来的赔偿损失之用。

工研院材料与化工所杨模桦博士说,Phostech信誓旦旦的提告,但却至今未拿出高额保
证金向法院申请A123必须停止销售产品的禁令,换言之,业界也在推敲,Phostech其实
并无绝对把握可以在此专利大战中取得必胜优势,而且,A123背后有红杉创投、奇异、
摩托罗拉和通用汽车等国际大厂为股东,甚至美国能源部还给予其1,500万美元的专案
,这些「后台」不可能没对专利问题有过深入研究,便贸然投资A123。

A123的爆红让Phostech充满高度危机意识,根据其规划,希望在2007~2009年将粉体产
能从现在的每年600~700吨,大幅提高到年产2,000吨,誓言不让A123在磷酸锂铁产业专
美于前。


据有关报道,德州大学同B&D及A123 Systems官司,最终是A123 Systems胜诉,这
样以来德州大学是赔了夫人又折兵。看来大家以后就大胆放心的做铁锂就是,新行业前
行的列车会碾过一切阻止你发展的障碍。

据现在国内各厂家的锂离子电池的工艺制作技术,考虑到当前磷酸铁锂材料电解液及相
关的物料,制作50-1000AH动力电池理论上安全问题是完全可以解决的!

而美国的Valence和A123迷信于圆柱型(18650)电池的串并联,无形对动力电池的发展
设置了一人为障碍,给动力电池带了一紧箍咒,束缚其发展的进程,而在日本考虑到原
始专利不是自己发明的碍于面子,他们是不会做出头鸟的,可喜的是国内很多企业如
BYD HYB HGY 等迈出了这一步,在大的动力电池上已小有成就。

我们坚信通过浸饱了太多技术人员的心血的电池业的不懈努力,中国势必会在动力
电池领域走在世界技术的前沿。我们呼吁相应的国家政策出台,大力鼓励磷酸铁锂动力
电池的发展。作为国家战略发展经济发展一支柱产业。

德州大学同B&D及A123 Systems官司,最终是A123 Systems胜诉,这样以来德州大学是
赔了夫人又折兵。看来大家以后就大胆放心的做铁锂就是,新行业前行的列车会碾过一
切阻止你发展的障碍。

据现在国内各厂家的锂离子电池的工艺制作技术,考虑到当前磷酸铁锂材料电解液及相
关的物料,制作50-1000AH动力电池理论上安全问题是完全可以解决的!

而美国的Valence和A123迷信于圆柱型(18650)电池的串并联,无形对动力电池的发展
设置了一人为障碍,给动力电池带了一紧箍咒,束缚其发展的进程,而在日本考虑到原
始专利不是自己发明的碍于面子,他们是不会做出头鸟的,可喜的是国内很多企业如
BYD HYB HGY 等迈出了这一步,在大的动力电池上已小有成就.

我觉得这是核心:现在的问题不是谁能垄断铁锂,因为所有汽车厂商都可能付专利费.而
是谁能突破现有的结构,集成铁锂电池,实现大容量,以满足汽车的需要,同时在这方面取
得专利.先入为主,我相信这是BYD目前主要研究的方向.