孫鳳艷
摘 要:面對日益緊迫的能源和環(huán)境危機,在多種技術(shù)路線并行的情況下,混合動力汽車已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)重點研究方向之一。在此從宏觀和微觀兩個層面對國內(nèi)外混合動力汽車技術(shù)的專利布局特性、功效手段等進行分析,定位技術(shù)熱點,為我國政府政策制定、企業(yè)的技術(shù)研發(fā)提供參考。
關(guān)鍵詞:混合動力汽車技術(shù) 專利布局 功能效果矩陣 技術(shù)手段 技術(shù)熱點
中圖分類號:U469.7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)06(b)-0150-02
面對日益緊迫的能源和環(huán)境危機,發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為世界各國加快推進交通能源戰(zhàn)略的重要舉措。各國在技術(shù)路線的選擇上存在不同的認識。純電動汽車因面臨超快充電技術(shù)、電池和續(xù)駛里程等問題而遭遇發(fā)展瓶頸。燃料電池汽車受限于成本、氫能源的制備等因素,目前還處于技術(shù)儲備的階段?;旌蟿恿ζ嚲邆淞藙恿π阅芘c傳統(tǒng)汽車相當、尾氣排放量大大低于傳統(tǒng)汽車、成本相對合理、技術(shù)現(xiàn)實可行等優(yōu)點,成為了節(jié)能與新能源汽車技術(shù)發(fā)展的熱點,代表了汽車工業(yè)新技術(shù)的發(fā)展方向[1,3]。
專利申請是衡量一個國家和地區(qū)創(chuàng)新能力的重要指標之一,一直受到各國重視[2]。該文從宏觀和微觀兩個層面對全球范圍內(nèi)的混合動力汽車技術(shù)專利進行分析,對我國政府的政策制定及企業(yè)的技術(shù)研發(fā)具有參考意義。
1 全球?qū)@暧^分析
從1970年1月初至2013年7月底,七國兩組織①共公開了混合動力汽車技術(shù)相關(guān)專利7萬多件。從國別分布來看,主要分布在日本、美國和中國,其中分布在日本的專利數(shù)最多,共27 836件,美國和中國各有專利14 194件、9 436件。
從主要申請人來看,排名前10位申請人中,共有日本企業(yè)5家、美國企業(yè)2家、法國企業(yè)2家、德國企業(yè)1家,呈現(xiàn)美日歐鼎立的局面。豐田、日產(chǎn)、本田占據(jù)前3的位置,且豐田以絕對的優(yōu)勢排在首位),日本企業(yè)集團領(lǐng)先優(yōu)勢明顯。
通過對全球排名前5的申請人的專利分布進一步分析可知,各公司的市場側(cè)重點不同。豐田的專利布局范圍最廣,比較注重全球范圍內(nèi)的專利布局,且在各主要區(qū)域的專利申請數(shù)量均處于領(lǐng)先地位。本田和日產(chǎn)公司專利布局類似,也是緊隨豐田在世界范圍內(nèi)進行專利布局,相比而言,本田更重視美國市場;通用和福特在美國的專利布局最多,在中國和歐洲也有一定的專利布局,但在日本的專利數(shù)量不多。值得注意的是,其中通用在中國的專利數(shù)量最多,這也反映了通用對中國市場的重視。
2 中國專項分析
2.1 專利申請分析
從混合動力汽車技術(shù)中國專利申請比例來看,本土申請和來華申請約各占一半,來華申請主要來自日本、美國。
在專利申請量排名前10的申請人中,有國外企業(yè)6家,本土企業(yè)4家,且國外企業(yè)占據(jù)前6的位置。本土企業(yè)中,奇瑞、一汽、長安、比亞迪進入前10。通用、豐田以絕對的優(yōu)勢占據(jù)前2位,領(lǐng)先優(yōu)勢明顯。
2.2 專利類別分析
主要申請人中,國外申請人的專利不僅數(shù)量較多,且發(fā)明專利占比較高;而本土專利申請主要以發(fā)明和實用新型為主,我國的技術(shù)研發(fā)還有待加強。
3 微觀專利分析
3.1 功能效果和技術(shù)手段總體分析
通過專利功能效果分析可知,混合動力汽車專利功能效果主要集中在設計合理、效率高、安全可靠等方面,可見,混合動力汽車領(lǐng)域主要考慮的是車輛設計可靠性及運行效率。
在各技術(shù)手段中,混合動力汽車技術(shù)的專利申請主要集中在整車控制、系統(tǒng)構(gòu)成、能源管理部分等方面。整車控制、系統(tǒng)構(gòu)成和能源管理是混合動力汽車的主要技術(shù)點。
3.2 技術(shù)手段逐層分析
3.2.1 第二層技術(shù)手段分析
在整車控制中,專利申請主要集中在發(fā)動機控制和控制器等方面。
在系統(tǒng)構(gòu)成中,專利申請主要集中在傳動系統(tǒng)方面。
在能源管理中,專利申請主要集中在電池管理和充電控制等方面。
在安裝布置中,專利申請主要集中在整車布置方面。
在測試技術(shù)手段中,專利申請主要集中在整車測試和動力測試方面。
3.2.2 第三、四層技術(shù)手段分析
在發(fā)動機控制中,專利申請主要集中在起動控制、轉(zhuǎn)矩控制和催化轉(zhuǎn)化等方面。
在電機控制中,專利申請主要集中在轉(zhuǎn)矩控制、發(fā)動機驅(qū)動等方面。
在傳動系統(tǒng)中,專利申請主要集中在齒輪方面。在齒輪專利中,行星齒輪技術(shù)成為的重點。
3.3 專利熱點分析
通過功能效果矩陣研究,可以直觀地認識專利布局情況,在了解技術(shù)現(xiàn)狀、分析競爭對手和協(xié)助制定技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略方面具有重要作用。
通過功效矩陣分析可知,混合動力汽車的技術(shù)手段主要集中在能源管理、系統(tǒng)構(gòu)成和整車控制上,功能效果集中在安全可靠、設計合理、效率高等技術(shù)點,這些專利密集點的技術(shù)是當前專利申請的重點和熱點,應重點關(guān)注。
整車控制技術(shù)的專利主要集中在電機控制安全可靠、設計合理、效率高,多動力匹配設計合理、效率高,發(fā)動機控制安全可靠、設計合理、效率高,控制器安全可靠、設計合理、效率高等方面。
系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)的專利主要集中在傳動系統(tǒng)安全可靠、設計合理、效率高等方面。
能源管理技術(shù)的專利主要集中在充電控制安全可靠、效率高,電源管理安全可靠等方面。
安裝布置技術(shù)的專利主要集中在整車布置設計合理上。
測試技術(shù)的專利主要集中在整車測試設計合理上。
發(fā)動機控制技術(shù)的專利主要集中在催化轉(zhuǎn)化安全可靠、減少污染,起動控制安全可靠、設計合理、效率高,轉(zhuǎn)矩控制實現(xiàn)設計合理、效率高等方面。
電機控制技術(shù)的專利布局比較均衡,只在轉(zhuǎn)矩控制效率高方面布局相對較多。
傳動系統(tǒng)技術(shù)的專利主要集中在齒輪設計合理、效率高,離合器設計合理等方面。
4 結(jié)語
從全球范圍內(nèi)混合動力汽車技術(shù)專利布局來看,我國已成為世界第三大專利布局市場,各國企業(yè)比較重視在我國進行相關(guān)的技術(shù)布局。但是與汽車強國相比,我國的專利申請約有一半為國外申請人所有,且本土企業(yè)的專利質(zhì)量不高,技術(shù)創(chuàng)新能力有待加強。為解決上述諸多問題,建議從以下幾方面工作入手,全面推動我國混合動力汽車技術(shù)的發(fā)展。
(1)加強重點技術(shù)領(lǐng)域攻關(guān),重點支持整車控制、系統(tǒng)構(gòu)成、能源管理等技術(shù),特別是加強在整車控制中的發(fā)動機控制、系統(tǒng)構(gòu)成中的傳動系統(tǒng)、能源管理中的電源管理等熱點技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)。整車方面加強機電耦合器和發(fā)動機及其控制系統(tǒng)的研發(fā),關(guān)鍵零部件方面解決電池的安全性、一致性、比能量、比密度、壽命、關(guān)鍵材料以及系統(tǒng)集成等技術(shù)瓶頸。
(2)釋放企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新活力,加強產(chǎn)學研結(jié)合,聯(lián)合開展熱點技術(shù)攻關(guān),提升創(chuàng)新實力。同時,加強與科研院所和高等院校等研究機構(gòu)的合作,形成創(chuàng)新合力,聯(lián)合開展熱點技術(shù)攻關(guān)。
(3)搭建專利聯(lián)盟平臺,以行業(yè)機構(gòu)為依托,充分利用及整合資源,建立常態(tài)分析體系,剖析技術(shù)熱點及空白點,定期發(fā)布專利預警報告,構(gòu)建聯(lián)盟技術(shù)研發(fā)、專利共享、成果轉(zhuǎn)化的平臺和技術(shù),為企業(yè)專利布局提供決策依據(jù)。
參考文獻
[1] 上??萍及l(fā)展研究中心.上?!笆濉笨萍家?guī)劃重點領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展跟蹤研究之十四國內(nèi)外混合動力汽車技術(shù)與市場發(fā)展態(tài)勢跟蹤[EB/OL].(2013-01-31)http://www.doc88.com.
[2] 張翔.新能源汽車知識產(chǎn)權(quán)的研究[J].汽車工程師,2010(10):15-18.
[3] 黃遠輝.基于專利地圖的混合動力電動汽車競爭情報研究[J].現(xiàn)代情報,2010(11):53-58.
注釋
①亡國兩組織是指美國、英國、法國、德國中日、日本、瑞士、歐洲專利局、世界知識產(chǎn)權(quán)組織。