〔摘要〕為了解海洋波浪能國(guó)際專利布局現(xiàn)狀，本文在檢索查閱、歸納分析原始專利文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)海洋波浪能國(guó)際專利申請(qǐng)（公開(kāi)）趨勢(shì)、國(guó)家分布、主要專利權(quán)人及重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域等方面做了全面的剖析，從中可了解技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家，重點(diǎn)公司及其技術(shù)，以期對(duì)我國(guó)海洋波浪能的研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)有所啟發(fā)，以對(duì)我國(guó)海洋波浪能的發(fā)展有所幫助。

〔關(guān)鍵詞〕海洋；波浪能；國(guó)際專利；專利分析

DOI：10.3969／j.issn.1008－0821.2011.09.003

〔中圖分類號(hào)〕G306 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008－0821（2011）09－0014－04

收稿日期：2011－07－27

基金項(xiàng)目：本文系青島市知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公共領(lǐng)域科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目《藍(lán)色經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之海洋新能源專利分析》（項(xiàng)目編號(hào)：09Z-06）部分研究成果。

作者簡(jiǎn)介：譚思明（1962－），男，所長(zhǎng)，副研究員，碩士生導(dǎo)師，研究方向：專利分析，情報(bào)研究，發(fā)表論文數(shù)篇，出版著作1本。

International Patent Analysis for Ocean Wave Energy

Tan Siming Qin Honghua Zhao Xia Zhang Zhuoqun Zhu Yanxiong Shu Feitao

（Qingdao Institute of Scientific Technical Information，Qingdao 266003，China）

〔Abstract〕In order to find out the status of the layout of international patents on ocean wave energy，through summarizing and analyzing the original patent documents，the profile of international patents on ocean wave energy is analyzed from aspects of trends of application and disclosure，patent distribution，major patenteand technology field.The results of patent analysis show the technology leadingcountries，focus of the company and its technology.Patent analysis results are hoped to be useful to our ocean wave energy research and development institutions，and to inspire our businesses.

〔Key words〕oceanwave energyinternational patentpatent analysis

海洋波浪能是一種取之不竭的可再生清潔能源。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，即通過(guò)波浪能裝置將波浪的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、氣壓的或液壓的能量，然后通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣輪機(jī)、水輪機(jī)或油壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。目前全球已經(jīng)提出了超過(guò)4 000多種波浪能轉(zhuǎn)換技術(shù)［1］，但是波浪能發(fā)電研究一直沒(méi)有革命性的突破。到目前為止，還沒(méi)有一種發(fā)電方法被廣泛應(yīng)用和推廣，世界各國(guó)對(duì)波浪能的開(kāi)發(fā)還是無(wú)法形成大規(guī)模的商業(yè)開(kāi)發(fā)［2］，海浪能的利用仍然落后于風(fēng)能和潮汐能的利用。

1 專利總體趨勢(shì)概況至2010年8月11日統(tǒng)計(jì)，已公開(kāi)的海洋波浪能國(guó)際專利共計(jì)2 433件（含同族專利）。經(jīng)對(duì)專利總體趨勢(shì)的分析，發(fā)現(xiàn)申請(qǐng)趨勢(shì)和公開(kāi)趨勢(shì)是一致的，公開(kāi)趨勢(shì)稍滯后于申請(qǐng)趨勢(shì)，首次申請(qǐng)是從1974年開(kāi)始的，首次公開(kāi)在1975年。以海洋波浪能國(guó)際專利公開(kāi)趨勢(shì)看，國(guó)際海洋波浪能的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了4個(gè)階段：

1.1 第一個(gè)快速增長(zhǎng)期（也叫實(shí)驗(yàn)室階段，20世紀(jì)70年代）

1975－1981年為海洋波浪能專利的第一個(gè)快速增長(zhǎng)期，從1975年的1件迅速增長(zhǎng)到1981年的148件。此源于20世紀(jì)70年代的世界石油危機(jī)，世界海洋國(guó)家紛紛把目光轉(zhuǎn)向海洋，不斷投入大量資金人力開(kāi)展波浪能開(kāi)發(fā)利用研究［3］，該時(shí)段為波能裝置的理論研究和實(shí)驗(yàn)室研究階段，對(duì)應(yīng)專利技術(shù)的萌芽期。

1.2 下滑期（也叫海況實(shí)驗(yàn)階段，20世紀(jì)80年代）1981－1993年為海洋波浪能專利的下滑期。從1981年起，不管是專利申請(qǐng)還是專利公開(kāi)均開(kāi)始出現(xiàn)明顯的下滑趨勢(shì)，期間持續(xù)10年有余，直至1993年止。在經(jīng)過(guò)20世紀(jì)70年代的理論研究和實(shí)驗(yàn)室研究后［4］，該時(shí)段主要進(jìn)行的是波能裝置的海況試驗(yàn)及應(yīng)用示范研究，為理論向應(yīng)用的轉(zhuǎn)化期，與之對(duì)應(yīng)的專利申請(qǐng)量和公開(kāi)量均較少，出現(xiàn)下滑趨勢(shì)。

1.3 平穩(wěn)增長(zhǎng)期（也叫實(shí)際應(yīng)用階段，20世紀(jì)90年代）

1993－2003年為海洋波浪能專利的平穩(wěn)增長(zhǎng)期。自1993年起，專利申請(qǐng)和公開(kāi)總量出現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)，波浪發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐步接近實(shí)用化水平。對(duì)應(yīng)行業(yè)發(fā)展來(lái)看，此階段多種波能轉(zhuǎn)換裝置投入實(shí)際應(yīng)用，并在日本、英國(guó)、挪威等國(guó)建成了多座波浪能示范電站［5－6］。

1.4 第二個(gè)快速增長(zhǎng)期（21世紀(jì)）自2004年起，專利申請(qǐng)和公開(kāi)出現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，公開(kāi)的專利從2004年的85件迅速增長(zhǎng)到2009年的211件，至今仍保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。此緣于隨著陸地礦物燃料日趨枯竭，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等觀念使世界上一些主要的海洋國(guó)家再一次把目光轉(zhuǎn)向海洋，對(duì)波浪發(fā)電的研究日趨深入，出現(xiàn)了新的技術(shù)創(chuàng)新，帶來(lái)了新一輪專利申請(qǐng)高峰。

2 專利技術(shù)特征分析通過(guò)IPC小組分析，海洋波浪能研究的熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域主要包括：

波浪能的獲取、轉(zhuǎn)換、發(fā)電裝置：共1 694件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置有F03B13/12（744件）、F03B13/18（406件）、F03B13/14（257件）、F03B13/20（118件）、F03B13/16（99件）、F03B13/00（70件）。

波浪發(fā)電站：共114件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置E02B9/08。

空氣渦輪機(jī)：共98件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置F03B13/24。

液壓馬達(dá)或水渦輪機(jī)：共66件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置F03B13/22。

波浪發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)組：共55件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置F03B13/10。

3 專利國(guó)別分析

3.1 專利申請(qǐng)人國(guó)家分析依據(jù)專利申請(qǐng)人所屬國(guó)家對(duì)各國(guó)在海洋波浪能領(lǐng)域所擁有的專利數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以比較國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，了解技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家，各國(guó)技術(shù)發(fā)展情況，以及潛在競(jìng)爭(zhēng)國(guó)家。

對(duì)海洋波浪能國(guó)際專利進(jìn)行申請(qǐng)人國(guó)別統(tǒng)計(jì)，除部分專利申請(qǐng)人字段的缺失未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，除中國(guó)外，世界海洋波浪能專利國(guó)家為46個(gè)，專利申請(qǐng)總量共2 410項(xiàng)。日本以653件專利領(lǐng)先其他各國(guó)，占全部專利的27.1%；美國(guó)以495件居第2位，占20.5%；英國(guó)以371件居第3位，占15.4%；以下依次為德國(guó)（194，8.0%）、挪威（91，3.8%）、法國(guó)（74，3.1%）、瑞典（60，2.5%）、澳大利亞（53，2.2%）、丹麥（52，2.2%）、意大利（44，1.8%）、西班牙（38，1.6%）、加拿大及愛(ài)爾蘭（34，1.4%）、芬蘭及以色列（23，1.0%）；荷蘭、瑞士等其他國(guó)家合計(jì)申請(qǐng)171件，占總量的7.1%。

從上述數(shù)據(jù)可以看出，在波浪能國(guó)際專利申請(qǐng)人中，日本的申請(qǐng)人最活躍，申請(qǐng)的專利量居世界各國(guó)之首，表明日本在海洋波浪能領(lǐng)域的重要地位；其次是歐美的申請(qǐng)人居多，在專利申請(qǐng)量排名前15位的國(guó)家中歐美國(guó)家共11個(gè)，其專利量占總量的61.2%，尤其以美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、挪威的優(yōu)勢(shì)最明顯，這4個(gè)國(guó)家的專利量已占專利總量的47.7%。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明海洋波浪能領(lǐng)域的技術(shù)主要被日本及以美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、挪威等為首的歐美國(guó)家所掌握。

3.2 專利申請(qǐng)國(guó)（組織）分析專利申請(qǐng)國(guó)（組織）分析是按照專利申請(qǐng)地所在國(guó)家或組織進(jìn)行專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)，此揭示的是專利覆蓋的地域范圍，即技術(shù)的流向與市場(chǎng)布局。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，海洋波浪能國(guó)際專利共分布于21個(gè)國(guó)家（組織），其中排名前4位的國(guó)家為日本（589，24.2%）、美國(guó)（557，22.9%）、英國(guó)（294，12.1%）和德國(guó)（253，10.4%），法國(guó)、挪威、瑞典等其他共15個(gè)國(guó)家合計(jì)申請(qǐng)115件，占總量的4.7%。另外，世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（PCT國(guó)際專利）和歐洲專利局（EP專利）所占比例也較大，分別占15.7%和9.9%，顯示世界范圍內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)日趨緊密，對(duì)我國(guó)專利申請(qǐng)人來(lái)說(shuō)，不僅僅要滿足波浪能在中國(guó)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，還應(yīng)關(guān)注世界范圍內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

將專利申請(qǐng)人國(guó)家分析與專利申請(qǐng)國(guó)（組織）分析結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，前4位的國(guó)家順序一致，依次為日本、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)，說(shuō)明這4個(gè)國(guó)家無(wú)論是申請(qǐng)的數(shù)量還是申請(qǐng)的主體都遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家，在海洋波浪能領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位。另外可看出挪威的排列順序發(fā)生了改變，以挪威的申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的專利量為91件，排名第5位，而以挪威為申請(qǐng)國(guó)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的專利量為7件，排名第6位，此說(shuō)明挪威的申請(qǐng)人主要在本國(guó)以外進(jìn)行海洋波浪能的專利申請(qǐng)。

4 專利權(quán)人（申請(qǐng)人）分析通過(guò)主要專利權(quán)人（申請(qǐng)人）分析可以了解同類技術(shù)產(chǎn)品的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。對(duì)國(guó)外專利權(quán)人（申請(qǐng)人）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，申請(qǐng)量在11件以上的專利權(quán)人共有21位，具體見(jiàn)表1。

表1 國(guó)外專利權(quán)人構(gòu)成表

從表1看出，21位申請(qǐng)人中日本公司占11家，英國(guó)申請(qǐng)人（公司）4家，美國(guó)、瑞典、丹麥、澳大利亞、德國(guó)和愛(ài)爾蘭各1家，合計(jì)申請(qǐng)專利376件，占國(guó)際專利總量的15.5%。

日本公司數(shù)量雖多，但公司之間進(jìn)行聯(lián)合申請(qǐng)的情況較多，另外這些日本公司的波浪能專利幾乎全部公開(kāi)于20世紀(jì)80年代，90年代的很少，2000年以后除太陽(yáng)鐵工株式會(huì)社還在繼續(xù)波浪能的研究外，其他大部分公司已退出了該領(lǐng)域的研究。這11家公司即有自己的獨(dú)立研究，公司之間又密切合作（聯(lián)合申請(qǐng)），使日本波浪能技術(shù)在20世紀(jì)80年代得到了長(zhǎng)足發(fā)展，世界著名的波能裝置“海明”號(hào)波能發(fā)電船和“巨鯨”波浪發(fā)電裝置就是在那個(gè)時(shí)期建成的。

美國(guó)海洋動(dòng)力技術(shù)公司是目前世界上重要的可再生能源公司，其最具代表性的是PowerBuoy波浪發(fā)電技術(shù)，涉及此項(xiàng)技術(shù)的專利共有11件。Pelamis波浪能發(fā)電公司是英國(guó)重要的波浪能研究機(jī)構(gòu)，其前身是海洋動(dòng)力傳遞公司（Ocean Power Delivery公司），Pelamis（“海蛇”號(hào)）為該公司最重要的波能裝置，這也是世界上著名的波能裝置之一，世界上第一座商業(yè)規(guī)模的波浪能發(fā)電廠即采用了該公司的3臺(tái)P1-A波浪能轉(zhuǎn)換器［4］。瑞典海基波能發(fā)電公司、澳大利亞海能太平洋有限公司、丹麥星浪能量公司是21世紀(jì)進(jìn)入海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域的新生力量，這3家公司重點(diǎn)在于對(duì)歐美市場(chǎng)的占領(lǐng)。英國(guó)海洋能聯(lián)合有限公司自1987年中斷了對(duì)海洋波浪能的研發(fā)后于2008年起重新恢復(fù)了此領(lǐng)域的研究，“海蚌”為該公司最重要的波能裝置。

5 研究結(jié)論

5.1 海洋波浪能技術(shù)尚未成熟，但產(chǎn)業(yè)化前景看好海洋波浪能開(kāi)發(fā)自20世紀(jì)70年代初開(kāi)始至今已有近40年的歷史，已從最初的實(shí)驗(yàn)室研究逐漸走向了商業(yè)化試運(yùn)行階段，因其開(kāi)發(fā)成本高而經(jīng)濟(jì)效益差等原因曾一度發(fā)展緩慢。21世紀(jì)以來(lái)，隨著陸地礦物燃料日趨枯竭，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等觀念使世界上一些主要的海洋國(guó)家再一次把目光轉(zhuǎn)向海洋，對(duì)波浪發(fā)電的研究日趨深入，出現(xiàn)了新的技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)應(yīng)專利申請(qǐng)量的持續(xù)增長(zhǎng)，目前海洋波浪能的研發(fā)正處于快速發(fā)展時(shí)期。

5.2 海洋波浪能領(lǐng)域的技術(shù)主要被日本及以美國(guó)、英國(guó)、瑞典、挪威、丹麥等為首的歐美國(guó)家所掌握

日本、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等是較早研究開(kāi)發(fā)海洋波浪能的國(guó)家。目前海洋波浪能領(lǐng)域的技術(shù)主要被日本及以美國(guó)、英國(guó)、瑞典、挪威、丹麥等為首的歐美國(guó)家所掌握。日本專利量雖然大，但專利申請(qǐng)主要集中在日本本土，其公司業(yè)務(wù)主要集中在自己本國(guó)，其專利保護(hù)主要以技術(shù)防御為主。美國(guó)、英國(guó)、瑞典等在加緊本國(guó)專利保護(hù)的同時(shí)，不斷開(kāi)拓對(duì)國(guó)外市場(chǎng)的占領(lǐng)，其中美國(guó)、瑞典十分注重PCT國(guó)際專利及在歐洲的專利申請(qǐng)，歐洲專利和PCT專利的申請(qǐng)量均非常大，而英國(guó)的專利申請(qǐng)主要在本土和美國(guó)，美國(guó)市場(chǎng)是英國(guó)公司的重點(diǎn)業(yè)務(wù)主攻方向。

5.3 如何把波浪能有效地轉(zhuǎn)換成機(jī)械能進(jìn)而產(chǎn)生穩(wěn)定、高效的電力至今仍是海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)

研制具有高可靠性（抗臺(tái)風(fēng)、耐腐蝕）、高效率（高效轉(zhuǎn)換技術(shù)）、低造價(jià)的海洋波浪能發(fā)電裝置，是世界各海洋國(guó)家不懈追求的目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)集中于4種被認(rèn)為具有商品化價(jià)值的裝置，包括振蕩水柱式裝置、擺式裝置、振蕩浮子式和收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置［4］。另外，相位控制技術(shù)、高效雙向作用透平仍是波能研究的關(guān)鍵。

5.4 美國(guó)海洋動(dòng)力技術(shù)公司為海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)能力最強(qiáng)的公司

美國(guó)海洋動(dòng)力技術(shù)公司是全球擁有海洋波浪能專利最多的公司，擁有專利48件，研發(fā)人員達(dá)38人，平均專利年齡為6年，活動(dòng)年期達(dá)14年。日本公司在2000年以后在專利的年產(chǎn)出量上并不高，技術(shù)上已不具有獨(dú)占優(yōu)勢(shì)。英國(guó)海洋能聯(lián)合有限公司自1987年中斷了對(duì)海洋波浪能的研發(fā)后于2008年起重新恢復(fù)了此領(lǐng)域的研究，值得我們關(guān)注。另外，值得我們關(guān)注的還有瑞典?；馨l(fā)電公司、丹麥星浪能量公司、澳大利亞海能太平洋有限公司，這3個(gè)公司是進(jìn)入波浪能領(lǐng)域時(shí)間較短但發(fā)展較快的公司，技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，其申請(qǐng)的PCT國(guó)際專利較多。

5.5 PCT國(guó)際專利的申請(qǐng)量在持續(xù)增長(zhǎng)進(jìn)入21世紀(jì)后，PCT國(guó)際專利的申請(qǐng)量一直處于上升勢(shì)頭，由1999年的10件迅速增長(zhǎng)到2009年的72件，此說(shuō)明進(jìn)入21世紀(jì)后世界各海洋國(guó)家都已充分認(rèn)識(shí)到海洋波浪能產(chǎn)業(yè)之潛力，并具有全球戰(zhàn)略眼光，為確立未來(lái)的國(guó)際市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)重要的創(chuàng)新技術(shù)一直不懈地在實(shí)施國(guó)際專利保護(hù)，尤以美國(guó)、丹麥、瑞典、澳大利亞最為明顯。

5.6 世界海洋波浪能強(qiáng)國(guó)已逐步在我國(guó)進(jìn)行專利布局

經(jīng)對(duì)海洋波浪能中國(guó)專利的統(tǒng)計(jì)，世界其他國(guó)家在中國(guó)已申請(qǐng)波浪能專利共70件，占中國(guó)波浪能專利總量的11.6%。世界排名前21位公司中已有澳大利亞海能太平洋有限公司及丹麥星浪能量公司在中國(guó)進(jìn)行了專利申請(qǐng)保護(hù)。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，世界海洋波浪能強(qiáng)國(guó)已在我國(guó)進(jìn)行了一定的專利布局，雖然國(guó)外申請(qǐng)的數(shù)量還不大，但隨著21世紀(jì)后進(jìn)入該領(lǐng)域新公司的成長(zhǎng)壯大，我國(guó)波浪能的發(fā)展將面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我國(guó)企業(yè)應(yīng)趁國(guó)外主要廠商尚未占領(lǐng)我國(guó)市場(chǎng)之際，及早進(jìn)入該領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，加緊進(jìn)行專利布局，不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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