王健美 魏晨 胥彥玲 劉宇
(1.北京市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所,北京 100044;2.北京科技戰(zhàn)略決策咨詢(xún)中心,北京 100044)
主題詞:智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē) 專(zhuān)利分析 競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì) 技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)
隨著信息通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,汽車(chē)正加速向智能化轉(zhuǎn)變,智能汽車(chē)已成為未來(lái)汽車(chē)工業(yè)乃至人工智能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展方向。歐洲專(zhuān)利局(European Patent Office,EPO)聯(lián)合歐洲汽車(chē)研發(fā)委員會(huì)(European Council for Automotive Research and Development,EUCAR)于2018年發(fā)布的報(bào)告《專(zhuān)利與自動(dòng)駕駛汽車(chē)——自動(dòng)駕駛背后的發(fā)明》指出,自動(dòng)駕駛汽車(chē)預(yù)計(jì)將從2025年開(kāi)始投入商業(yè)應(yīng)用,并可能引發(fā)交通變革[1]。據(jù)波士頓咨詢(xún)公司預(yù)計(jì),智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)(Intelligent and Connected Vehicle,ICV)從2018年起將迎來(lái)持續(xù)20年的高速發(fā)展,到2035年將占全球25%左右的新車(chē)市場(chǎng)[2]。
自2015年國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)以來(lái),工信部、發(fā)改委、科技部等部門(mén)陸續(xù)頒布了多項(xiàng)政策措施[3-8],在基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)研發(fā)、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管、網(wǎng)絡(luò)安全等方面大力發(fā)展ICV技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。
在全球科技競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下,以美日歐為代表的汽車(chē)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)均將ICV 作為未來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向,全方位推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[9]?;谝陨媳尘埃疚南到y(tǒng)梳理ICV 的概念、產(chǎn)業(yè)鏈,并利用專(zhuān)利信息詳細(xì)分析全球ICV行業(yè)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。
本文分析數(shù)據(jù)來(lái)源于科睿唯安(Clarivate Analytics)公司的德溫特創(chuàng)新平臺(tái)(Derwent Innovation,DI)和思保環(huán)球(CPA Global)公司的Innography檢索分析平臺(tái)。DI包含的專(zhuān)利數(shù)據(jù)來(lái)自全球156個(gè)國(guó)家∕地區(qū)。其中的德溫特世界專(zhuān)利索引(Derwent World Patents Index,DWPI)包含世界各地50家專(zhuān)利授予機(jī)構(gòu)的增值專(zhuān)利信息,涵蓋6 000多萬(wàn)個(gè)專(zhuān)利和近3 000萬(wàn)個(gè)同族專(zhuān)利。德溫特專(zhuān)利引文索引(Derwent Patents Citation Index,DPCI)包含1 900多萬(wàn)個(gè)同族專(zhuān)利的增值專(zhuān)利引用信息。Innography檢索分析平臺(tái)可查詢(xún)獲取100多個(gè)國(guó)家1億多篇專(zhuān)利文獻(xiàn)及其法律狀態(tài),其中包括22個(gè)國(guó)家的專(zhuān)利全文數(shù)據(jù),此外,還收錄來(lái)自鄧白氏商情數(shù)據(jù)庫(kù)及美國(guó)證券交易委員會(huì)等的專(zhuān)利權(quán)人財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、美國(guó)專(zhuān)利訴訟數(shù)據(jù)和商標(biāo)數(shù)據(jù)。
對(duì)ICV 進(jìn)行技術(shù)分解,涉及車(chē)輛、信息交互和基礎(chǔ)支撐三大類(lèi)技術(shù),包含智能感知、智能決策、控制執(zhí)行、通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)及平臺(tái)、技術(shù)設(shè)施、地圖與定位導(dǎo)航、人機(jī)交互等9 類(lèi)子技術(shù)[10]。結(jié)合專(zhuān)家意見(jiàn),排除數(shù)據(jù)、平臺(tái)、技術(shù)設(shè)施等通用技術(shù),對(duì)感知、決策、控制執(zhí)行、通訊網(wǎng)絡(luò)、地圖與定位、人機(jī)交互等6 類(lèi)ICV 核心技術(shù)專(zhuān)利進(jìn)行檢索。檢索方式采用“技術(shù)關(guān)鍵詞”+“國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)(International Patent Classification,IPC)∕德溫特手工代碼(Derwent Manual Code,MC)”進(jìn)行組合檢索,關(guān)鍵詞包括:智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)駕駛、無(wú)人駕駛、智能駕駛、人機(jī)共駕、車(chē)輛狀態(tài)識(shí)別、駕駛員狀態(tài)識(shí)別、交通信息識(shí)別、物體檢測(cè)、汽車(chē)?yán)走_(dá)、車(chē)載相機(jī)、傳感器融合、路徑規(guī)劃、態(tài)勢(shì)預(yù)警、行為決策、巡航控制、車(chē)輛運(yùn)動(dòng)控制、自動(dòng)制動(dòng)、車(chē)道保持、牽引和穩(wěn)定控制、車(chē)載位置估計(jì)、駕駛輔助、車(chē)聯(lián)網(wǎng)(V2X、V2V、V2I、V2P、Internet of Vehicle)、車(chē)載通訊(LTE-V、DSRC、Telematics)、衛(wèi)星定位、車(chē)載GPS、車(chē)載BDS、高精地圖、高精定位、人機(jī)交互、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等及相應(yīng)擴(kuò)展技術(shù)關(guān)鍵詞。同時(shí)排除有關(guān)無(wú)人駕駛飛行器、航行器等關(guān)鍵詞和分類(lèi)號(hào),經(jīng)過(guò)清洗,得到34 509條記錄,檢索日期為2020年5月。由于專(zhuān)利公開(kāi)時(shí)間的滯后,2019~2020年的數(shù)據(jù)僅供參考。
在梳理ICV的概念與內(nèi)涵、產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上,本文采用文獻(xiàn)計(jì)量、數(shù)據(jù)挖掘等方法,分析平臺(tái)和工具采用DI、德溫特?cái)?shù)據(jù)分析軟件(Derwent Data Analyzer,DDA)、Innography、Excel 等,提取和統(tǒng)計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)時(shí)間、技術(shù)分類(lèi)、優(yōu)先權(quán)國(guó)家、專(zhuān)利權(quán)人、專(zhuān)利強(qiáng)度等字段,從專(zhuān)利技術(shù)研發(fā)趨勢(shì)、專(zhuān)利技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域、專(zhuān)利技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主體及專(zhuān)利價(jià)值等維度分析全球ICV技術(shù)專(zhuān)利,明確中國(guó)ICV技術(shù)的全球競(jìng)爭(zhēng)地位,借鑒國(guó)外技術(shù)研發(fā)和布局策略,為國(guó)內(nèi)ICV技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)投資提供參考。
《中國(guó)制造2025》將“智能汽車(chē)”與“互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)”等概念統(tǒng)稱(chēng)為“智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)”,在《〈中國(guó)制造2025〉重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線(xiàn)圖(2015 年版)》中,ICV 的定義為:“搭載先進(jìn)的車(chē)載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)網(wǎng)、車(chē)外網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)的無(wú)縫鏈接,具備信息共享、復(fù)雜環(huán)境感知、智能化決策、自動(dòng)化協(xié)同等控制功能,與智能公路和輔助設(shè)施組成的智能出行系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)‘高效、安全、舒適、節(jié)能’行駛的新一代汽車(chē)[11]”。ICV可提供更安全、更節(jié)能、更環(huán)保、更便捷的出行解決方案,是國(guó)際公認(rèn)的未來(lái)發(fā)展方向和關(guān)注焦點(diǎn)。ICV 與車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能交通系統(tǒng)、無(wú)人駕駛汽車(chē)之間有緊密的相關(guān)性,如圖1所示。
圖1 ICV、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能交通系統(tǒng)等之間的相互關(guān)系
汽車(chē)智能化是提高車(chē)輛安全性、經(jīng)濟(jì)性及駕駛舒適性的主要技術(shù)手段,汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化是交通管理、信息服務(wù)的主要實(shí)現(xiàn)方式。隨著電子、通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,汽車(chē)的智能化、網(wǎng)聯(lián)化逐步走向融合,形成了智能網(wǎng)聯(lián)化汽車(chē)。智能汽車(chē)屬于智能交通大系統(tǒng),而ICV屬于智能汽車(chē)與車(chē)聯(lián)網(wǎng)的交集,無(wú)人駕駛汽車(chē)是汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的終極發(fā)展目標(biāo)[12]。
產(chǎn)業(yè)鏈的本質(zhì)是用于描述一個(gè)具有某種內(nèi)在聯(lián)系的企業(yè)群結(jié)構(gòu)。產(chǎn)業(yè)鏈中大量存在著上下游關(guān)系和相互價(jià)值的交換。上游環(huán)節(jié)向下游環(huán)節(jié)輸送產(chǎn)品或服務(wù),下游環(huán)節(jié)向上游環(huán)節(jié)反饋信息[13]。
ICV 產(chǎn)業(yè)鏈涉及汽車(chē)、電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)、交通等多個(gè)領(lǐng)域,如圖2所示,按照產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)系,具體涵蓋感知、決策、執(zhí)行、通信等上游關(guān)鍵系統(tǒng),智能駕駛艙、自動(dòng)駕駛解決方案、ICV 整車(chē)等中游系統(tǒng)集成,以及出行服務(wù)、物流服務(wù)、數(shù)據(jù)增值等下游應(yīng)用服務(wù)。
圖2 ICV產(chǎn)業(yè)鏈
4.1.1 專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)趨勢(shì)
全球ICV 專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)趨勢(shì)如圖3 所示:ICV 技術(shù)相關(guān)專(zhuān)利公開(kāi)起始于20世紀(jì)70年代,在起初20多年中專(zhuān)利公開(kāi)量較少,大多進(jìn)行探索性研究;從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始呈現(xiàn)上升趨勢(shì),分別于1997 年和2010 年達(dá)到小高峰,至2019年達(dá)到頂峰,其間,1998~2010年增長(zhǎng)相對(duì)緩慢,2012~2014 年增長(zhǎng)快速,2015 年以后高速增長(zhǎng),近10年專(zhuān)利申請(qǐng)占比達(dá)83%。
圖3 全球ICV專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)趨勢(shì)
全球ICV 技術(shù)生命周期如圖4 所示,綜合圖3 和圖4,大致可將ICV技術(shù)發(fā)展分為5個(gè)階段:
圖4 全球ICV專(zhuān)利技術(shù)生命周期
a.萌芽期:1994年以前,處于探索性研究階段,專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利權(quán)人數(shù)量均很少。代表性事件有1984年美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)發(fā)起的自主地面車(chē)輛(Autonomous Land Vehicle,ALV)計(jì)劃,以及1986 年卡耐基·梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University,CMU)研制的NavLab系列智能車(chē)輛。
b.緩慢發(fā)展期:1994~2000年,專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利權(quán)人數(shù)量上升,但增幅不大。此階段,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研究智能交通系統(tǒng)(Intelligent Traffic System,ITS),而汽車(chē)的智能化和網(wǎng)聯(lián)化是ITS 的重要研究領(lǐng)域。在各國(guó)ITS項(xiàng)目支持下,ICV領(lǐng)域開(kāi)始大規(guī)模技術(shù)研究。同時(shí),以豐田公司為首的企業(yè)開(kāi)始無(wú)人駕駛系統(tǒng)的研發(fā),使1997年專(zhuān)利公開(kāi)量達(dá)到小高峰。
c.第一階段快速發(fā)展期:2001~2010年,專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利權(quán)人數(shù)量快速增長(zhǎng),由于前期技術(shù)積累和計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)發(fā)展,以及DARPA無(wú)人駕駛挑戰(zhàn)賽的推動(dòng),ICV技術(shù)步入快速發(fā)展期。
d.第二階段快速發(fā)展期:2011~2014 年,2011 年較2010 年專(zhuān)利數(shù)量小幅下滑,隨后專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利權(quán)人數(shù)量較快增長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)技術(shù)積累和調(diào)整,技術(shù)方向趨于成熟。其中,2011年6月美國(guó)內(nèi)華達(dá)州通過(guò)了首部自動(dòng)駕駛汽車(chē)上路行駛的法律,自動(dòng)駕駛風(fēng)潮席卷全球,傳統(tǒng)車(chē)企、互聯(lián)網(wǎng)科技公司、零部件供應(yīng)商等不斷加入技術(shù)研發(fā),專(zhuān)利數(shù)量快速增長(zhǎng)。
e.高速發(fā)展期:2015 年開(kāi)始,專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利權(quán)人數(shù)量爆發(fā)式增長(zhǎng),年均增長(zhǎng)率達(dá)37%。隨著新一輪科技革命加速推進(jìn),人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)發(fā)展日新月異,在政策與資本加持下,ICV 技術(shù)成為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新熱點(diǎn)和發(fā)展制高點(diǎn),專(zhuān)利數(shù)量在2019 年達(dá)到頂峰(盡管2019年數(shù)據(jù)部分缺失)。
4.1.2 專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域
全球ICV 專(zhuān)利主要IPC 分布如表1 所示,全球ICV專(zhuān)利排名前10位的IPC大組專(zhuān)利數(shù)量占比達(dá)57%,分布在G部(物理)和B部(作業(yè);運(yùn)輸),各IPC大組專(zhuān)利數(shù)占比分別為G08G01(21.7%)、G05D01(17.7%)、B60W30(15.3%)、G01C21(7.7%)、B60W40(7.5%)、B60W50(7.4%)、B60R21(6.5%)、G06K09(4.1%)、B60R16(3.9%)、B60W10(3.8%)。涉及的技術(shù)主要分布在車(chē)輛控制、智能駕駛輔助、定位導(dǎo)航、狀況識(shí)別等領(lǐng)域,具體包括:防撞系統(tǒng)(G08G01);車(chē)道控制(G05D01);巡航控制、車(chē)距控制、主動(dòng)避碰、車(chē)道保持(B60W30);路網(wǎng)導(dǎo)航(G01C21)、周?chē)鸂顩r識(shí)別(B60W40);人機(jī)交互(B60W50);乘客及行人保護(hù)(B60R21)、圖形圖像字符識(shí)別(G06K09);電路或流體管路(B60R16);制動(dòng)轉(zhuǎn)向及動(dòng)力控制(B60W10)。
表1 全球ICV專(zhuān)利主要IPC分布
全球ICV 專(zhuān)利主要IPC 大組近年公開(kāi)趨勢(shì)如圖5 所示,排名前10 位的IPC 大組中,除B60R21 外,幾乎都呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì),尤其是G05D01、G08G01、B60W30、B60W50、B60W40、G01C21、G06K09,為 近年研究的熱點(diǎn),其中G08G01、B60W30 一直是ICV 技術(shù)的研究熱點(diǎn)。G05D01 近年增長(zhǎng)尤為突出,從2016 年 的363 項(xiàng)連續(xù)暴增至2019 年 的1 754 項(xiàng),遠(yuǎn)超第2 位G08G01,即車(chē)道控制技術(shù)是近年最突出的研究熱點(diǎn)。
圖5 全球ICV技術(shù)專(zhuān)利主要IPC近年公開(kāi)趨勢(shì)
總體來(lái)看,除B60R21 外,全球ICV 技術(shù)專(zhuān)利各IPC大組專(zhuān)利公開(kāi)量正處高速增長(zhǎng)階段,國(guó)內(nèi)研發(fā)和投資機(jī)構(gòu)應(yīng)抓住時(shí)機(jī),注重技術(shù)創(chuàng)新,占據(jù)主動(dòng)地位。
全球ICV 優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利數(shù)量排名前5 位的國(guó)家(地區(qū))分別是中國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó),其優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利數(shù)量之和全球占比達(dá)92%,顯示出ICV技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)具有高度的地域集中性。
4.2.1 優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利數(shù)量與趨勢(shì)
主要國(guó)家(地區(qū))ICV優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利數(shù)量與趨勢(shì)如圖6所示,中國(guó)優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利全球占有率39.1%,在數(shù)量上處于領(lǐng)先地位,但在2006年以前一直排在最后,2011年以前專(zhuān)利申請(qǐng)量均較低,此后迅速增長(zhǎng),2012 年以93.6%的增長(zhǎng)率趕超日本躍居第一。2015 年以來(lái),專(zhuān)利申請(qǐng)年均增長(zhǎng)率達(dá)123.5%,遠(yuǎn)超過(guò)其他國(guó)家(地區(qū)),屬技術(shù)積累薄弱但發(fā)展迅猛。
圖6 主要國(guó)家(地區(qū))優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利數(shù)量與趨勢(shì)
日本和美國(guó)優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利全球占有率分別為22.5%和14.8%,位列第2 位和第3 位。日本在2012 年以前一直排名第1 位,2012 年被中國(guó)超越,2013 年被美國(guó)趕超,此后一直排在第3 位。可見(jiàn),日本在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)一直保持著數(shù)量領(lǐng)先,技術(shù)積累深厚,但近年來(lái)增長(zhǎng)動(dòng)力較中、美明顯不足。美國(guó)在2013 年以前未表現(xiàn)出明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但隨后增幅較大,數(shù)量上一直排名第2 位。
德國(guó)和韓國(guó)優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利全球占有率分別為10.1%和5.9%,位列第4 位和第5 位,德國(guó)在2013 年以前一直與美國(guó)不相上下,僅次于日本,隨后一直排名第4 位。韓國(guó)近年來(lái)專(zhuān)利申請(qǐng)量相對(duì)較少,和德國(guó)一樣,增長(zhǎng)動(dòng)力略顯不足。
可見(jiàn),2011~2013 年是主要國(guó)家(地區(qū))ICV 技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重要時(shí)期,經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,打破了保持?jǐn)?shù)十年的競(jìng)爭(zhēng)次序,21 世紀(jì)第2 個(gè)10 年成為ICV 技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵期。
4.2.2 專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域
主要國(guó)家(地區(qū))ICV專(zhuān)利主要IPC技術(shù)領(lǐng)域分布如圖7所示,各國(guó)家(地區(qū))在ICV專(zhuān)利主要技術(shù)領(lǐng)域均有布局,尤其是巡航控制、車(chē)距控制、主動(dòng)避碰、車(chē)道保持(B60W30),防撞系統(tǒng)(G08G01),車(chē)道控制(G05D01),周?chē)鸂顩r識(shí)別(B60W40),人機(jī)交互(B60W50)等領(lǐng)域?qū)@麛?shù)量居多,競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈。
圖7 主要國(guó)家(地區(qū))ICV專(zhuān)利主要技術(shù)領(lǐng)域分布
中國(guó)在電路或流體管路(B60R16)技術(shù)領(lǐng)域排名第1位,具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì),在G05D01、G08G01、圖形圖像字符識(shí)別(G06K09)和乘客及行人保護(hù)(B60R21)等技術(shù)領(lǐng)域排名第2位,也具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
日本在排名前10位的IPC大組中,在7個(gè)技術(shù)領(lǐng)域排名第1 位,具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì),包括G08G01、B60W30、路 網(wǎng) 導(dǎo) 航(G01C21)、B60W40、B60W50、B60R21、制動(dòng)轉(zhuǎn)向及動(dòng)力控制(B60W10),尤其是G08G01、B60R21、B60W30、G01C21、B60W10領(lǐng)域,專(zhuān)利數(shù)量遠(yuǎn)超其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。在G06K09、B60R16領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力較弱。美國(guó)在G05D01、G06K09 領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯,分別以2 344 項(xiàng)和508 項(xiàng)優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利排名第1 位,其次在G01C21、B60W30、B60W10 等領(lǐng)域具有相對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì),在B60R21、B60R16 技術(shù)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力較弱。德國(guó)在B60W30、B60W40、B60W50、B60R16等領(lǐng)域具有一定的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,在B60R21、G05D01、G01C21 等領(lǐng)域?qū)嵙^弱。韓國(guó)在B60W40技術(shù)領(lǐng)域有一定的技術(shù)實(shí)力,在其他領(lǐng)域相對(duì)較弱。
4.3.1 全球排名前20位研發(fā)機(jī)構(gòu)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量及趨勢(shì)
主要國(guó)家(地區(qū))專(zhuān)利權(quán)人申請(qǐng)數(shù)量如圖8所示,全球ICV 專(zhuān)利排名前20 位專(zhuān)利權(quán)人均為企業(yè),可見(jiàn)企業(yè)是ICV 技術(shù)研發(fā)的主體。日本、美國(guó)、德國(guó)在ICV 技術(shù)上的研發(fā)實(shí)力雄厚,尤其是豐田、三菱、日產(chǎn)、本田、大眾、戴姆勒、福特、通用等傳統(tǒng)車(chē)企。排名前20 位專(zhuān)利權(quán)人中,傳統(tǒng)車(chē)企占了9席,互聯(lián)網(wǎng)車(chē)企占了3席,分別是百度、Waymo 和Uber,其他為一級(jí)供應(yīng)商。中國(guó)入圍的3家企業(yè)是百度、華為和中興,分別排第6位、第14位和第18位。
圖8 主要國(guó)家(地區(qū))專(zhuān)利權(quán)人申請(qǐng)數(shù)量
主要國(guó)家(地區(qū))專(zhuān)利權(quán)人的優(yōu)先權(quán)年專(zhuān)利申請(qǐng)量如表2 所示,互聯(lián)網(wǎng)車(chē)企發(fā)展迅猛,Waymo、百度和Uber 3 家企業(yè)2009~2019 年專(zhuān)利申請(qǐng)量分別排在第2位、第4 位和第6 位。Waymo 從2010 年開(kāi)始有專(zhuān)利申請(qǐng),2012~2013 年間研發(fā)投入較多,隨著測(cè)試?yán)锍滩粩嘣黾雍皖I(lǐng)軍人才加盟,其2012~2014 年的專(zhuān)利申請(qǐng)量躍居第1位,但由于2014年改組和技術(shù)人員離職,及近年來(lái)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手增多導(dǎo)致其技術(shù)研發(fā)趨緩,2015 年以后漸有回落。
表2 主要國(guó)家(地區(qū))專(zhuān)利權(quán)人優(yōu)先權(quán)年申請(qǐng)量 項(xiàng)
百度起步相對(duì)較晚,從2016 年開(kāi)始有大量ICV 專(zhuān)利申請(qǐng),且2016 年申請(qǐng)量就達(dá)108 項(xiàng),2016~2019 年申請(qǐng)量暴增,躍居第1 位,顯示了其對(duì)ICV 技術(shù)的前期積累和重大戰(zhàn)略投入,迅速抓住市場(chǎng)機(jī)遇和技術(shù)空白,具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)潛力。
傳統(tǒng)車(chē)企和一級(jí)供應(yīng)商專(zhuān)利布局時(shí)間較早,且?guī)缀趺磕甓加袑?zhuān)利申請(qǐng),豐田公司以1 714項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)排名第1 位,遠(yuǎn)超其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,技術(shù)實(shí)力雄厚。豐田、福特、通用、本田等近年專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)趨勢(shì)較為明顯,隨著競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,其他傳統(tǒng)車(chē)企和供應(yīng)商的專(zhuān)利申請(qǐng)量呈現(xiàn)出增長(zhǎng)乏力的態(tài)勢(shì)。
4.3.2 全球排名前20位研發(fā)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域分布
ICV主要專(zhuān)利權(quán)人的技術(shù)領(lǐng)域分布如表3所示,前20家研發(fā)機(jī)構(gòu)除G05D01、G06K09、B60R16 領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)占有率相對(duì)較低外,在其他7大技術(shù)領(lǐng)域?qū)@加新示_(dá)50%左右,B60R21技術(shù)領(lǐng)域達(dá)62.1%。跟蹤這20家機(jī)構(gòu)的ICV技術(shù)研發(fā),基本可掌握全球ICV技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。
表3 ICV主要專(zhuān)利權(quán)人技術(shù)領(lǐng)域分布
中國(guó)企業(yè)除比較關(guān)注車(chē)道控制(G05D01)外,百度還在巡航控制、車(chē)距控制、主動(dòng)避碰、車(chē)道保持(B60W30)、圖形圖像字符識(shí)別(G06K09)、路網(wǎng)導(dǎo)航(G01C21)等領(lǐng)域?qū)@季州^多,且具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
在防撞系統(tǒng)(G08G01)領(lǐng)域,豐田、電裝、日產(chǎn)、三菱、愛(ài)信、本田等日本企業(yè)具有明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在車(chē)道控制(G05D01)領(lǐng)域,除百度外,豐田、Uber、Waymo均具有較強(qiáng)的實(shí)力,Waymo 尤其注重車(chē)道控制技術(shù)。在巡航控制、車(chē)距控制、主動(dòng)避碰、車(chē)道保持(B60W30)領(lǐng)域,豐田、現(xiàn)代、博世、電裝和大眾技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯。在路網(wǎng)導(dǎo)航(G01C21)領(lǐng)域,豐田、愛(ài)信、電裝、日產(chǎn)等企業(yè)技術(shù)布局較多。周?chē)鸂顩r識(shí)別(B60W40)領(lǐng)域,豐田、現(xiàn)代、電裝、戴姆勒、大眾等企業(yè)實(shí)力突出。在人機(jī)交互(B60W50)領(lǐng)域,豐田、大眾、電裝、博世等具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在乘客及行人保護(hù)(B60R21)領(lǐng)域,豐田、電裝、日產(chǎn)等企業(yè)布局較多。在圖形圖像字符識(shí)別(G06K09)領(lǐng)域,百度布局最多,其次是豐田、Waymo、Uber 等。在電路或流體管路(B60R16)領(lǐng)域,大眾、博世、戴姆勒、電裝等企業(yè)技術(shù)實(shí)力突出。在制動(dòng)轉(zhuǎn)向及動(dòng)力控制(B60W10)領(lǐng)域,豐田和現(xiàn)代具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)??傮w上看,除傳統(tǒng)車(chē)企和互聯(lián)網(wǎng)車(chē)企等整車(chē)廠注重整車(chē)控制與集成外,互聯(lián)網(wǎng)車(chē)企還注重路網(wǎng)導(dǎo)航和感知識(shí)別等技術(shù),零部件廠商則更關(guān)注精密零部件和電子控制的硬件或軟件的細(xì)分領(lǐng)域。
4.3.3 全球排名前20位研發(fā)機(jī)構(gòu)合作關(guān)系
ICV 技術(shù)排名前20 位研發(fā)機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系如圖9所示,日本企業(yè)間的合作關(guān)系最為緊密,7 家日本企業(yè)間幾乎均有合作,此外,電裝與百度和華為有合作,日產(chǎn)與華為也有合作。
圖9 ICV技術(shù)排名前20位研發(fā)機(jī)構(gòu)合作關(guān)系
中國(guó)企業(yè)百度、華為和中興間不僅有合作,而且百度與華為間的合作關(guān)系非常緊密,且中國(guó)企業(yè)與美國(guó)的福特、通用、Waymo、Uber,日本的電裝、日產(chǎn),德國(guó)的大眾,韓國(guó)的現(xiàn)代等企業(yè)間有合作,總體上看中國(guó)企業(yè)的跨國(guó)合作非常廣泛。美國(guó)企業(yè)間合作較少,但4家美國(guó)企業(yè)與中國(guó)企業(yè)間均有合作。德國(guó)的博世與戴姆勒間有合作,大眾與中國(guó)3 家企業(yè)有合作。其他企業(yè)如大陸、法雷奧等研發(fā)相對(duì)獨(dú)立。
專(zhuān)利強(qiáng)度是Innography 公司開(kāi)發(fā)的用于判斷專(zhuān)利價(jià)值的綜合指標(biāo),包括權(quán)利要求數(shù)量、引用與被引情況、同族專(zhuān)利數(shù)量、涉及訴訟情況、行業(yè)差異、專(zhuān)利申請(qǐng)時(shí)長(zhǎng)、專(zhuān)利年齡、法律狀態(tài)等因素,專(zhuān)利強(qiáng)度越高意味著專(zhuān)利價(jià)值越高。一般來(lái)說(shuō),專(zhuān)利強(qiáng)度70~100為高強(qiáng)度專(zhuān)利,30~<70 為中強(qiáng)度專(zhuān)利,30 以下為低強(qiáng)度專(zhuān)利。主要國(guó)家(地區(qū))ICV 專(zhuān)利強(qiáng)度分布如圖10所示。
圖10 主要國(guó)家(地區(qū))ICV專(zhuān)利強(qiáng)度分布
本文將在DI 中檢索的34 509 條記錄的專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)導(dǎo)入Innography 分析平臺(tái),得到32 120 條專(zhuān)利記錄,2 個(gè)分析平臺(tái)的專(zhuān)利重合率達(dá)到93%,滿(mǎn)足分析要求。
從主要國(guó)家(地區(qū))不同專(zhuān)利強(qiáng)度的ICV 專(zhuān)利在本國(guó)(地區(qū))總專(zhuān)利占比來(lái)看,低強(qiáng)度專(zhuān)利占比方面,國(guó)際平均占比為78.8%,而占比最高的是中國(guó),達(dá)89.2%,低于國(guó)際平均占比的有美國(guó)、德國(guó)和韓國(guó),占比最少的是美國(guó),為48.9%。中強(qiáng)度專(zhuān)利占比方面,國(guó)際平均水平為18.3%,由高到低依次為美國(guó)(35.9%)、德國(guó)(24.3%)、日本(19%)、韓國(guó)(18.5%)和中國(guó)(10.5%),低于國(guó)際平均水平的僅中國(guó)。
高強(qiáng)度專(zhuān)利占比方面,國(guó)際平均水平為3%,由高到低依次為美國(guó)(15.2%)、韓國(guó)(3.2%)、德國(guó)(2.6%)、日本(0.6%)和中國(guó)(0.3%),美國(guó)和韓國(guó)高于國(guó)際平均水平。
總體來(lái)看,美國(guó)在中、高強(qiáng)度專(zhuān)利上占主導(dǎo)地位,尤其是高強(qiáng)度專(zhuān)利的國(guó)際占比達(dá)73%,具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。德國(guó)在中強(qiáng)度專(zhuān)利上也占有優(yōu)勢(shì)地位。由此得出,美國(guó)專(zhuān)利價(jià)值最高、技術(shù)影響力最大,引領(lǐng)全球ICV技術(shù)發(fā)展,其次是德國(guó)、日本、韓國(guó)。中國(guó)專(zhuān)利價(jià)值最低,整體技術(shù)實(shí)力薄弱,雖專(zhuān)利申請(qǐng)量排名第1 位,但存在大量低價(jià)值專(zhuān)利,高質(zhì)量的技術(shù)成果有待突破。
本文通過(guò)全球ICV 專(zhuān)利技術(shù)情報(bào)分析,識(shí)別全球ICV技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),結(jié)論如下:
第一,隨著新一輪科技革命加速演進(jìn),目前全球ICV技術(shù)正值高速發(fā)展期。2011年至今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)激烈,各國(guó)家(地區(qū))高度重視專(zhuān)利技術(shù)布局,尤其是中國(guó)快速發(fā)展,在《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)的推動(dòng)下,大幅趕超競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。目前優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利量排名前5 位的國(guó)家(地區(qū))依次為中國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)。
第二,全球ICV 專(zhuān)利技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)分布在:防撞系統(tǒng);車(chē)道控制;巡航控制、車(chē)距控制、主動(dòng)避碰、車(chē)道保持;路網(wǎng)導(dǎo)航、周?chē)鸂顩r識(shí)別;人機(jī)交互;乘客及行人保護(hù)、圖形圖像字符識(shí)別;電路或流體管路;制動(dòng)轉(zhuǎn)向及動(dòng)力控制等領(lǐng)域。從數(shù)量上看,不同國(guó)家(地區(qū))在不同技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)側(cè)重點(diǎn)有所不同,但在巡航控制、車(chē)距控制、主動(dòng)避碰、車(chē)道保持,防撞系統(tǒng),車(chē)道控制,周?chē)鸂顩r識(shí)別,人機(jī)交互等領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈。
第三,企業(yè)是全球ICV技術(shù)的研發(fā)主體。排名前20位的專(zhuān)利權(quán)人均為企業(yè),分別來(lái)自6個(gè)國(guó)家(地區(qū))。日本、美國(guó)和德國(guó)企業(yè)研發(fā)實(shí)力雄厚,尤其是豐田、福特、大眾等為代表的傳統(tǒng)車(chē)企。以百度、Waymo 和Uber 為代表的互聯(lián)網(wǎng)車(chē)企是ICV的新興研發(fā)力量,近年發(fā)展迅猛,但起步時(shí)間較晚,在專(zhuān)利數(shù)量上還無(wú)法與傳統(tǒng)車(chē)企相抗衡。傳統(tǒng)車(chē)企和一級(jí)供應(yīng)商專(zhuān)利布局時(shí)間較早,技術(shù)實(shí)力雄厚,但隨著競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,部分傳統(tǒng)車(chē)企和供應(yīng)商出現(xiàn)專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)乏力的態(tài)勢(shì)。
第四,日本企業(yè)間研發(fā)合作關(guān)系最為緊密。中國(guó)3家企業(yè)間均有合作,且跨國(guó)合作較為廣泛。美國(guó)企業(yè)間合作較少,部分企業(yè)與中國(guó)企業(yè)有合作。在當(dāng)前科技競(jìng)爭(zhēng)背景下,中國(guó)企業(yè)更應(yīng)該廣泛參與國(guó)際合作,突破技術(shù)封鎖,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的自主可控能力。
第五,美國(guó)高價(jià)值專(zhuān)利國(guó)際占比最高,專(zhuān)利技術(shù)影響力最大,隨后依次是德國(guó)、日本、韓國(guó)和中國(guó)。美國(guó)和德國(guó)盡管在專(zhuān)利數(shù)量上不占優(yōu)勢(shì),但技術(shù)影響力舉足輕重;日企一直注重專(zhuān)利布局,技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)力不容小覷;中國(guó)技術(shù)積累薄弱,雖近年專(zhuān)利申請(qǐng)量增長(zhǎng)迅速,但核心專(zhuān)利稀缺,質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)尚未形成。
隨著《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)的深入推進(jìn),更多機(jī)構(gòu)競(jìng)相加入技術(shù)研發(fā),我國(guó)ICV專(zhuān)利申請(qǐng)將繼續(xù)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。面對(duì)日趨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)博弈,應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),聚焦研發(fā)方向、整合產(chǎn)業(yè)資源,注重技術(shù)布局,集中優(yōu)勢(shì)資源攻克核心技術(shù),形成高價(jià)值成果,逐步在全球ICV技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中形成后發(fā)優(yōu)勢(shì)。