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배터리 분야의 특허 출원 전략

2023-04-24
조회수 2355


최근 전기자동차(Electric vehicle, EV) 및 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS) 등에 대한 수요가 급증하면서 배터리 시장이 급속히 성장하고 있습니다. 이에 따라 배터리 기술도 빠른 속도로 발전하고 있으며 혁신적인 변화를 겪고 있는데요. 이는 배터리 기술 분야의 국내 특허출원 건수가 2018년 3120건, 2019년 3198건, 2020년 3920건, 2021년 4961건으로 연평균 20% 안팎의 증가세를 이어가고 있는 것으로도 확인할 수 있습니다.

특히, 전기차 배터리 기술은 에너지 밀도 증가, 안전성 향상, 소형화, 수명 개선, 원가절감, 제어 및 최적화 기술 등 다양한 목적의 연구개발이 활발히 진행되고 있습니다. 전기차 배터리 시장의 구조를 기반으로 전기차 배터리 분야의 특허 출원 전략 수립 시 고려해야 할 점을 소개하겠습니다.


전기차 배터리 시장의 주요 주체는 소재 기업, 셀 제조 기업, 완성차 기업으로 구분할 수 있습니다.

‘소재 기업’은 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 등과 같이 배터리 제조에 필요한 핵심 소재를 생산하는 기업입니다. 예컨대, 국내 기업 중 LG화학, 에코프로비엠, 포스코케미칼, SKIET, 엘엔에프, 엔켐, 코스모신소재, 솔브레인 등이 이에 해당합니다.

‘셀 제조 기업’은 위에서 언급한 핵심 소재를 바탕으로 배터리 셀을 제조하는 기업입니다. 예컨대, 국내 기업인 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온, 중국 기업인 CATL, BYD, 일본 기업인 파나소닉 등이 이에 해당합니다.

‘완성차 기업’은 배터리가 탑재된 전기차를 제조하는 기업입니다. 예컨대, 국내 기업인 현대자동차를 비롯하여 테슬라, 폭스바겐, 상하이자동차, BYD, BMW, 스텔란티스, 도요타, 제너럴모터스 등 다양한 글로벌 기업이 이에 해당합니다.


한편, 전기차 배터리 시장의 주요 주체 간의 합작회사(Joint Venture) 설립 사례가 증가하고 있습니다. 소재 기업, 셀 제조 기업, 완성차 기업 각각은 자사의 기술력 강화와 경쟁 역량 강화를 위해 합작회사 설립을 통한 협업을 추진하는 것으로 보입니다. 구체적으로, ‘소재 기업과 셀 제조 기업’ 간의 합작회사 설립 또는 ‘셀 제조 기업과 완성차 기업’ 간의 합작회사 설립 사례가 늘고 있는데요. 이러한 추세는 과거의 전통적인 시장 대비 전기차 배터리 시장의 주요 주체 별 기술 영역의 구분이 모호해지고 있으며, 서로의 기술개발 영역이 중복되는 부분이 늘어나고 있다는 것을 나타냅니다.

따라서 합작회사 설립에 따른 기술 보호 전략 수립의 중요성이 더욱 커졌습니다. 전기차 배터리 시장의 주요 주체들(소재 기업, 셀 제조 기업, 완성차 기업)은 각각의 포지션에 따라서 타 주체와의 관계를 고려하여 최적화된 출원전략 수립이 필요합니다. 이하에서는 ‘셀 제조 기업’의 입장을 예시로 최적화된 특허 출원 전략에 대해 소개하겠습니다.



상술한 바와 같이 전기차 배터리 시장은 소재 기업, 셀 제조 기업, 완성차 기업으로 구성됩니다. 이러한 기업들은 서로의 이해관계에 따라 배터리 시장의 생태계를 구성하고 있습니다. 여기서 셀 제조 기업은 소재 기업과의 관계, 다른 셀 제조 기업과의 관계, 완성차 기업과의 관계를 고려하여 각각의 특허 출원 전략을 수립해야 합니다.



1. 소재 기업과의 관계 → 내재화 및 진입저지 특화 전략

셀 제조 기업은 소재 기업과의 관계에서 ‘수요 기업인 동시에 경쟁기업’에 해당합니다. 셀 제조 기업은 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 등의 원재료를 소재 기업으로부터 수급하는 동시에, 소재 기업과 경쟁 관계에서 관련 기술 개발 및 내재화를 위해 노력하고 있기 때문입니다. 소재 기업과의 협력은 자체 기술 개발을 위한 토대가 되며, 소재 기업으로부터 수급하는 원료의 품질과 안정성을 유지하기 위해 필수적입니다.

그러므로, 셀 제조 기업은 셀 제조 관련 기술뿐만 아니라 소재 관련 기술에 대한 개발 및 특허출원도 적극적으로 추진해야 합니다. 소재 기술에 대한 특허는 소재 기업과의 협상 도구로 활용될 수 있으며, 소재 기업과의 관계에서 기술적 경쟁력을 높일 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다. 즉, 셀 제조 기업은 소재 특허를 통해 소재 기업 영역에 대한 기술 확장 및 소재 기업 견제 역할을 할 수 있습니다.

반면에, 소재 기업의 입장에서는 셀 제조 기업의 기술 확장 견제 및 기술 유출 방지를 목적으로 특허 출원 전략을 수립해야 합니다. 특히, 최근 증가하고 있는 소재 기업과 셀 제조 기업 간의 합작 회사 설립 사례를 고려하면, 이는 더욱 중요한 문제가 됩니다. 따라서, 소재 기업은 자체 기술 개발과 특허 출원을 통해 경쟁 업체들의 기술적인 도약을 방지하고, 자사의 기술력을 기반으로 기술장벽 형성에 노력을 기울여야 합니다.



2. 다른 셀 제조 기업과의 관계 → 경쟁사 타겟형 견제 특화 전략

셀 제조 기업에게 다른 셀 제조 기업은 ‘경쟁사’에 해당합니다. 따라서 일반적인 특허출원 전략과 더불어, 주요 경쟁사를 특정하여 견제하기 위한 타겟형 견제 특화 전략이 필요합니다. 예컨대, 경쟁사의 보유 특허 및 출원 동향을 분석하고, 경쟁사의 특허맵 상에서 기술집중영역 및 공백영역을 파악하여 각각에 맞는 특허 출원 전략을 수립할 필요가 있습니다. 여기서 ‘기술집중영역’은 경쟁사가 집중적으로 개발 및 출원을 진행하고 있는 영역을 의미하고, ‘공백영역’은 경쟁사의 특허 포트폴리오 상에서 출원 수가 없거나 상대적으로 적은 영역을 의미합니다.

기술집중영역에 대해서는 경쟁사가 주도하고 있는 기술영역이므로 특허 무효화, 회피설계, 라이선스 인(In-Licensing), 크로스-라이선싱(Cross-licensing), 특허 매입, 개량발명 특허출원 등의 방어적인 전략을 수립할 수 있습니다. 반면에 공백 영역에 대해서는 기술/특허 선점, 라이선스 아웃(Out-Licensing), 보유 특허 기반의 권리행사 등의 공격적인 전략을 수립할 수 있습니다.

이처럼 특허 출원 전략을 세우는 데 있어서는 경쟁사의 기술 개발 동향을 파악하는 것이 매우 중요합니다. 경쟁사의 기술발전 방향성을 파악하고 자사의 기술개발 방향성과 맞춤형 전략을 수립할 수 있기 때문입니다. 또한, 경쟁사의 특허 분석 결과를 바탕으로 특허권 침해 여부를 사전에 파악하여, 침해 가능성이 있는 기술이나 제품에 대한 분쟁을 사전에 대비할 필요가 있습니다.



3. 완성차 기업과의 관계 → 기술장벽 특화 전략

셀 제조 기업은 완성차 기업과의 관계에서 단순한 공급 기업이 아니라 ‘공급 기업인 동시에 경쟁기업’에 해당합니다. 완성차 기업들이 최근 배터리 내재화를 강조하며, 자사의 전기차 생산을 위한 배터리 기술 개발에 적극적으로 투자하고 있기 때문입니다. 배터리가 전기차 원가의 약 45%를 차지한다는 점을 고려할 때, 배터리 기술에 대한 경쟁은 전기차 시장에서 최종 승패를 좌우할 수 있는 중요한 과제입니다.

따라서, 셀 제조 기업은 이러한 경쟁 환경에서 완성차 기업의 기술 확장을 견제하기 위한 전략을 마련해야 합니다. 예컨대, 셀 제조 기업은 셀 제조 기술뿐만 아니라, 전기차 배터리 제어 기술 등과 같이 전기차에 적용할 수 있는 연동기술 및 응용기술에 대한 개발과 특허 출원을 적극적으로 추진해야 합니다.

또한, 최근 제조 기업과 완성차 기업 간의 합작회사 설립 사례가 증가하고 있는 점을 고려할 때, 셀 제조 기업은 그동안 쌓아온 기술이 완성차 기업으로 유출되는 것을 방지하기 위해 큰 노력을 기울여야 합니다. 구체적으로 셀 제조 기업은 각종 보안 조치를 강화하고, 자체 기술 개발과 특허 출원을 통해 완성차 기업들의 기술적인 도약을 방지하며, 기술격차가 좁혀지지 않도록 해야 합니다.


한편, 이러한 배터리 분야 기술은 정부에서도 핵심 기술로 선정하여, 국내 기업이 배터리 분야의 첨단 기술 특허를 선점할 수 있도록 지원할 예정입니다. 그 일환으로 특허청은 반도체에 이어 배터리 기술 관련 특허 출원도 심사 기간을 획기적으로 단축할 수 있도록 우선심사 대상에 포함하는 특허법 시행령을 개정할 방침이라고 밝힌 바 있습니다. (23.04.24 기준 시행 검토중)



특허청 관계자는 “첨단 핵심 기술인 반도체를 시장 선점을 위해 우선심사 대상에 포함한 것처럼 전기자동차 등에 쓰이는 2차전지 관련 기술과 투명·플렉시블 디스플레이 분야도 초격차 미래산업 분야의 경쟁력 강화를 위해 조속히 우선심사 대상에 포함해야 할 필요성이 크다고 판단했다”며 “이들 분야의 전문심사인력을 최대한 빨리 확보해 우선심사 지정 시기를 앞당기는 방안도 고려하고 있다”고 말했습니다. (출처: https://www.sedaily.com/NewsView/26B3IEA5J8, 서울경제)


이처럼 배터리 기술 관련 특허출원이 우선심사 대상에 포함되면 특허 심사에 소요되는 기간이 현재와 같이 일반심사 기준 12.7개월이 걸리던 것이 2.5개월로 줄어드는 효과를 기대할 수 있습니다.




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