<2025년> 리튬이차전지 핵심 특허분석: NCM 양극소재
기술 부상 배경을 보면, 전기차 등 운송수단 중심의 에너지 저장 수요
확대가 직접적 동인이다. 한국과 일본은 미국·유럽·중국 대비 내수 자동차 시장 규모가 상대적으로 작음에도, 소재 기술
선점을 통해 글로벌 밸류체인에서의 협상력을 높이는 방향을 택해 왔다.
출원 동향과 주요 플레이어를 보면, IP5 전 권역에서 2000년대 이후 출원 건수는 꾸준한 증가세다. 특히 한국과 일본이
경쟁을 주도한다. 한국은 삼성SDI, LG화학·LG에너지솔루션을 필두로 포스코, SK온이 적극 참여하며, 이들 한국 기업의 누적 출원은 상위 20대 출원인의 절반가량을 차지한다. 일본은 Sumitomo Metal, Sumitomo Chemical,
Semiconductor Energy Laboratory, JX Nippon Mining, Toyota Motor 등이 다출원 기조로
시장에 대응한다.
기술분류별 트렌드는 다음과 같다. 특허는 주로 ① 조성·결정구조, ② 입자형상·미세구조, ③ 표면처리·코팅
순으로 축적되어 왔고, 재활용·재생 분야도 적지 않은 비중을
보인다. 구간별로는 조성·결정구조 출원이 점차 감소하는 반면
입자형상·미세구조와 표면처리·코팅 출원은 증가하는 경향을
확인할 수 있다. 이는 조성 설계의 ‘정답지’가 어느 정도 수렴한 뒤, 수명·안전·수율을 좌우하는 실용적 개선(1차입자 제어, 응집체 구형화, 계면 안정화 등)으로
연구·출원이 이동했음을 의미한다. 또한 수요 증가로 인한
폐기물 대응을 위해 재활용·재생 관련 출원도 자연스럽게 확대되고 있다.
유효 특허(피인용 중심 선별>20)와
주요 출원인을 보면, 한국 기업(삼성SDI·LG화학)의 핵심 특허는 분석 전 구간(1~4구간)에 걸쳐 연속적으로 포착되는 반면, AGC Seimi Chemical(아사히글라스 계열)은 주로 1~2구간에 집중되어 나타난다. 이는 한국이 성숙기형 성장 곡선을, 일본은 일부 세부 테마에서 초기 우위 후 완만한 둔화 양상을 보였음을 시사한다.
주요 핵심 특허군(패밀리 > 30)은 출원인이 사업적으로 권리의 다각화·다지역 확보가 필요하다고 판단한 테마로 이해할 수 있다. 초기 구간에서는 3M Innovative Properties, LG Chem의 원소비 최적화와 Hitachi의 입자형상 제어가 눈에 띄며, 3구간 이후에는 Worcester Polytechnic Institute의 재활용·회수 특허가 주요 핵심군으로 부상한다. 4구간에서는 Umicore의 입자 제어 특허가 확인되어, 완전히 새로운 양극 소재로의 급격한 전환보다는 기존 NCM의 성능 극대화와 응용 확장이 기업의 당면 연구 방향임을 보여준다.
본 보고서 Strong Points (NCM 양극재)
1. IP5(한국·미국·일본·중국·EU) 기준 2000~2025 특허 추세를 일관되게 정리: 지속적 우상향과 경쟁 강도를 한눈에 제시.
2. 한일 경쟁구도 파악: 한국·일본 주도 구조를 명확화하고, 삼성SDI·LG화학/ES·포스코·SK온 vs Sumitomo·SEL·JX Nippon·Toyota 등 주요 출원인을 비교·매핑.
3. 기술축 이동 포착: 개발 초점이 조성·결정구조 → 입자형상·미세구조/표면처리·코팅으로 이동하고, 재활용·재생 출원이 확대되는 산업 성숙기 트렌드를 구간별로 설명.
4. 핵심 특허의 질적 분석: 피인용 기반 선별과 대형 패밀리(>30) 검증으로 3M·LG Chem(조성), Hitachi(입자형상), WPI(Worcester Polytechnic Institute, 재활용), Umicore(입자 제어)를 대표 사례로 제시; 한국은 전 구간(1~4) 연속성, 일본(AGC Seimi)은 1~2구간 집중이라는 차이까지 도출.
목차
1. 서론
1.1 분석 배경 및 목적 05
1.1.1 NCM 양극재의 발전 경로
1.1.2 NCM 양극소재란?
1.2 NCM 양극재의 개요 07
1.2.1 NCM 양극재의 구조 및 열화 mechanism
1.2.2 NCM 양극재의 연구 방향
1.3 NCM 양극재의 연구 point 08
1.3.1 NCM 양극재의 특허 분류
2. 특허출원 동향 분석
2.1 특허범위 및 분석방법 12
2.2 Raw Data / 유효특허 선정 13
2.3 연도별 특허출원 동향 14
2.4 국가별 출원인 동향 20
2.5 기술성장단계 21
2.6 주요 출원국가 출원 동향 23
2.7 주요 출원인 출원 동향 24
3. 핵심특허 소개
3.1 핵심특허 리스트 및 기술 분류 26
3.2 핵심특허 동향 파악 50
3.3 양도특허 및 분쟁특허 53
3.3.1 양도특허 소개
3.3.2 분쟁특허 소개
4. 결과 & Appendix
4.1 주요 핵심 특허 68
4.1.1 3M Innovative Properties
4.1.2 HITACHI
4.1.3 LG Chem
4.1.4 UMICORE
4.2 Summary 77
4.3 Appendix 1: 핵심특허 요지리스트 78