亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于專利計量的船舶動力系統(tǒng)技術(shù)趨勢分析

        2021-12-30 01:29:18盛永祥
        物流技術(shù) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:雙燃料專利申請專利

        周 航,盛永祥,吳 潔,2

        (1.江蘇科技大學 經(jīng)濟管理學院,江蘇 鎮(zhèn)江 212003;2.江蘇科技大學 海洋裝備研究院,江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

        0 引言

        十九大報告指出,要加快建設(shè)海洋強國,提高海洋資源的開發(fā)和利用能力。隨著船舶海工行業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代化船舶正呈現(xiàn)出大型化、快速化以及自動化的發(fā)展趨勢,而動力系統(tǒng)作為整船的核心,其運行不僅關(guān)系著船舶航行時的動力性,同時還與航行的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性存在緊密聯(lián)系,在科技飛速發(fā)展的當下,其重要性日益凸顯。傳統(tǒng)的船舶動力系統(tǒng)有蒸汽輪機、燃汽輪機、柴油發(fā)動機等,但是傳統(tǒng)大型柴油發(fā)動機排放的廢氣會造成嚴重的海洋環(huán)境污染,因此,尋求功率、能耗、環(huán)保三者之間的均衡點是未來船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展亟需解決的問題。2018年4月第72屆會議上國際海事組織(International Maritime Organization,IMO)海上環(huán)境保護委員會提出了IMO 海運溫室氣體(Greenhouse Gas,GHG)減排初步戰(zhàn)略,明確指出國際海運業(yè)未來的綠色發(fā)展方向、船舶低碳技術(shù)的發(fā)展方向,同時對海洋環(huán)境保護提出了更高的要求[1]。因此,對船舶動力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進行深入分析,有著非常積極的現(xiàn)實意義與價值。

        目前,已有較多學者對船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域進行研究,如林輝[2]、贠廷軍,等[3]對國內(nèi)外船舶動力系統(tǒng)現(xiàn)狀進行剖析,并預(yù)測未來船舶動力系統(tǒng)發(fā)展方向;岳萬寧,等[4]在電力推進系統(tǒng)方面設(shè)計的AFE變頻器解決了因諧波注入造成的電網(wǎng)污染問題;何金平,等[5]在現(xiàn)有雙燃料船舶布置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化改進,降低了機艙內(nèi)氣體燃料爆炸的概率。關(guān)于專利分析,已有許多學者利用專利分析的方法探究技術(shù)發(fā)展動態(tài),如Braun,等[6]對太陽能發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢進行了研究;Varcoe,等[7]對燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析;丁禮謙,等[8]對智能船舶相關(guān)重點技術(shù)進行了研究;王春楊,等[9]基于地方城市專利數(shù)據(jù),探討了高鐵對沿線城市創(chuàng)新能力的影響。

        專利作為技術(shù)信息的有效載體,囊括了全球90%以上的最新技術(shù)情報[10],已有許多學者采用專利分析方法研究太陽能發(fā)電[6]、微電網(wǎng)[11]等領(lǐng)域的技術(shù)演化,以此來分析各領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢。由此可見,目前專利分析技術(shù)在諸多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。雖然已有較多學者對具體船舶動力系統(tǒng)技術(shù)進行研究,但尚未有學者基于專利的視角對船舶動力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展進行分析。因此,本文將基于專利分析的方法,聚焦技術(shù)發(fā)展,對全球船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢、核心專利和技術(shù)演化等進行分析,為今后船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展提供有益參考。

        1 專利分析

        1.1 專利總體發(fā)展態(tài)勢分析

        通過對專利申請的分析能夠及時掌握目標技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢[12]。截至2020年12月30日,運用Patsnap全球?qū)@麛?shù)據(jù)庫檢索并進一步通過人工篩選出船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)@?90 條,共381 組。圖1 給出了全球和中國船舶動力系統(tǒng)技術(shù)專利申請趨勢。由圖1可知,2000 年以前,全球和中國都僅有少量專利申請;2000 至2013 年,由于船舶海工行業(yè)發(fā)展需要,對船舶動力系統(tǒng)在動力、穩(wěn)定等方面提出了更高的要求,專利申請開始緩慢上升。2013年之后,隨著經(jīng)濟全球化的快速發(fā)展,世界各國對大型運輸船舶的需求日益增加,專利申請量進入快速增長時期??梢?,船舶動力系統(tǒng)在未來具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑV袊膶@暾堏厔菖c全球申請趨勢相似,但是出現(xiàn)時間較晚,直到2006年之后才出現(xiàn)相關(guān)專利申請。然而,從中國專利申請占比來看,呈現(xiàn)逐年上升趨勢,這表明我國在船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新力和影響力正不斷提升,占有一席之地。

        圖1 船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)@暾堏厔?/p>

        1.2 專利技術(shù)關(guān)注焦點分析

        國際專利分類(International Patent Classification,IPC)是現(xiàn)有通用的專利技術(shù)分類方法。通過對IPC分析可以了解當前技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)重點,從而把握目標技術(shù)未來的發(fā)展方向。因此,本文通過對船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)@腎PC進行統(tǒng)計分析,將全球排名前10的IPC技術(shù)定為技術(shù)焦點,對篩選出的381組專利進行分析,發(fā)現(xiàn)船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請情況見表1。

        表1 全球數(shù)量排名前10的IPC技術(shù)

        1.3 重點專利申請人分析

        針對船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請人進行分析。由圖2 可知,全球排名前15 的申請人共申請專利141件,占據(jù)全部申請量的36.06%,而排名前列的中國的哈爾濱工程大學的專利申請量是36 件,占全球申請量的9.21%,屬于第一梯隊,遙遙領(lǐng)先于其他公司,可以看出由于其雄厚的科研實力和分布較廣的技術(shù)領(lǐng)域,在全球市場競爭中掌握著主動權(quán);GENERAL ELECTRIC COMPANY(通用電氣公司)和上海海事大學的專利申請量分別為24件、10件,分別占比6.14%、2.56%,屬于第二梯度,研發(fā)團隊實力相對較強;其他申請人西門子股份公司、中國船舶重工集團公司、三菱重工有限公司、中國艦船研究設(shè)計中心等專利申請量的差異不大,屬于第三梯隊。

        圖2 船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)@蛑攸c申請人分析

        全球主要申請人中,屬于中國的有10家,分別是哈爾濱工程大學、上海海事大學、中國船舶重工集團、江蘇科技大學等,總申請量占全球主要申請人的66.7%,位居第一。

        1.4 核心專利識別

        核心專利是指在某個領(lǐng)域具有高度影響力和創(chuàng)新性的且具有重要經(jīng)濟價值的專利[13]。因此,識別核心專利是進行技術(shù)演化分析的基礎(chǔ),對于分析目標技術(shù)當前發(fā)展現(xiàn)狀和預(yù)測未來發(fā)展方向起到重要作用。一般情況下,專利被引頻次是識別核心專利的重要指標,若目標專利被引頻次越高,表明此專利在該技術(shù)領(lǐng)域具有較高的創(chuàng)新性和價值。

        依據(jù)普萊斯定律,本文以專利被引頻次界定專利是否為核心專利[14-15]。定義專利被引頻次在M~Nmax內(nèi)則為核心專利。其中M=0.749,Nmax為目標技術(shù)領(lǐng)域?qū)@凶罡弑灰l次。經(jīng)統(tǒng)計,船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)單件專利被引頻次最高達到140次,即Nmax=140,M=0.749≈8.86(次),所以被引頻次達到9 的專利方可認定為核心專利。為了保證核心專利的有效性,本文還結(jié)合專利的法律狀態(tài)對專利進行識別,對有關(guān)駁回、撤銷等法律狀態(tài)的專利予以排除,最終統(tǒng)計獲得51件核心專利,見表2。

        表2 核心專利被引頻次排序表

        2 專利技術(shù)演化分析

        進行專利文本分析有利于精確把握目標技術(shù)的核心要點。通過專利文本發(fā)現(xiàn),船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請主要集中于電力推進系統(tǒng)和燃料系統(tǒng)兩個技術(shù)層面。本文結(jié)合核心專利技術(shù)分析,針對動力系統(tǒng)發(fā)展過程中存在的技術(shù)問題進行研究,為相關(guān)研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)提供新的研究方向和思路。

        2.1 核心專利篩選

        本文引用專利文獻數(shù)量和非專利文獻數(shù)量、被引頻次等10個指標[16]從381組專利中篩選出28條核心專利,并根據(jù)電力推進系統(tǒng)和燃料系統(tǒng)兩個技術(shù)層面對核心專利進行歸納分析,最后按照時間順序繪制專利發(fā)展演化圖,如圖3所示。

        圖3 船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域技術(shù)路線圖

        2.2 電力推進系統(tǒng)

        由于傳統(tǒng)大型柴油發(fā)電機會造成嚴重環(huán)境污染,各大船舶動力系統(tǒng)生產(chǎn)商開始努力設(shè)計更加節(jié)能環(huán)保的推進方式。船舶電力推進系統(tǒng)一般與柴油發(fā)電機、變頻器、變壓器等電氣設(shè)備進行組合使用,以傳統(tǒng)的驅(qū)動螺旋槳的方式進行推進。電力推進系統(tǒng)最早出現(xiàn)在20世紀80年代,三菱重工株式會社應(yīng)急電動推進裝置(JP1985018495A)和(JP3576528B2)的研發(fā)為之后船舶電力推進領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ);之后國外企業(yè)開始嘗試使用電力作為船舶動力源,例如西門子公司的(WO2000047464A1)正式將電力推進引入到船舶的推進系統(tǒng)中,此后電力推進系統(tǒng)得到大力發(fā)展,直到2006 年株式會社日立制造所(JP4857442B2)公開了一種簡化船體螺旋槳結(jié)構(gòu)和舵結(jié)構(gòu)的新型吊艙式螺旋槳,吊艙式推進系統(tǒng)開始出現(xiàn)。

        2007-2016年間,隨著內(nèi)燃機類船舶推進系統(tǒng)的廢氣排放對環(huán)境造成的污染愈加嚴重,而現(xiàn)有電動船舶電能利用率低,提高船舶電能利用率成為需要迫切解決的問題。近年來國內(nèi)船舶電力推進領(lǐng)域穩(wěn)步發(fā)展,2010年上海海事大學提出了基于動力電池的船舶電動推進系統(tǒng)(CN201842250U),為了簡化船舶動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和布局,上海海事大學的(CN202320761U)和江蘇科技大學的(CN104229113B)在現(xiàn)有吊艙式電力推進系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進行深度探索,并取得了一定的成果。

        2017-2020年間,隨著國家對船舶污染物排放進行大力度的控制,混合電力推進的供能方式逐漸替代了以往單一的柴電電力推進方式,例如,2017年中國艦船研究設(shè)計中心的抱軸式電力推進(CN107745793B)、2018 年中船重工的電池電力推進方式(CN209321219U)、2020 年中船郵輪科技發(fā)展有限公司的雙繞組電力推進方式(CN111717358A);而在電力推進控制方面,2020 年江蘇科技大學采用的鋰電池、燃料發(fā)電以及超級電容三種能量供給技術(shù)(CN111634404A),為船舶不同的動力需求提供了貼切的供能組合。

        2.3 燃料系統(tǒng)

        燃料系統(tǒng)作為大型運輸船舶常用的動力源,主要分為傳統(tǒng)的柴油機動力系統(tǒng)和燃氣輪機動力系統(tǒng)。較于電力推進系統(tǒng),燃料系統(tǒng)興起較早,最早出現(xiàn)在20世紀70年代,是由通用電氣公司推出的雙燃料控制系統(tǒng)技術(shù)(US3766734)。1972-2000 年間,由于航運經(jīng)濟發(fā)展需要,三菱重工業(yè)株式會社開始大力發(fā)展燃料系統(tǒng),從最初的雙燃料噴射系統(tǒng)(EP0282819A2),轉(zhuǎn)向雙燃料發(fā)動機(JP3064222B2)、(JP2008202545A)、(JP6297363B2)的改進和雙燃料控 制 系 統(tǒng)(JP1990207153A)、(JP2008202545A)、(CN104769261B)的優(yōu)化,不斷完善油、氣燃料模式的切換,以保障燃料系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。2014年,南通中遠川崎船舶工程有限公司在國際現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,優(yōu)化升級了原有燃料的加注管路(CN204200402U);與此同時,三菱重工業(yè)株式會社針對氣體燃料和液體燃料的供應(yīng)問題(WO2015122325A1),進一步深入研究,并取得了一定的成果。

        隨著LNG 作為清潔能源越來越受到青睞,船運等相關(guān)行業(yè)將LNG列為可代替常規(guī)船用燃油的首選燃料,2016-2018 年間,國內(nèi)科研院所和企業(yè)在現(xiàn)有技術(shù)的條件下開始發(fā)展雙燃料動力船舶,其中,江蘇科技大學(CN206107530U)、南通中遠川崎船舶工程有限公司(CN107719614A)實現(xiàn)了柴油-LNG 雙燃料動力系統(tǒng)在滾裝船上的運用;隨著節(jié)能減排成為研究熱點,混合動力系統(tǒng)開始出現(xiàn)。

        2019-2020年間,混合動力系統(tǒng)逐漸成為國內(nèi)各企業(yè)和科研院所的研發(fā)重點,中國艦船研究設(shè)計中心的脹套式聯(lián)合推進(CN110155289A)、哈爾濱工程大學的氨電混合動力系統(tǒng)(CN111332446A)、廣船國際有限公司的低硫油和甲醇雙燃料驅(qū)動方式(CN111469979A)和山西汾西重工有限責任公司的直流組網(wǎng)的混合動力系統(tǒng)(CN111907679A)豐富了船舶動力源,設(shè)計出一種控制系統(tǒng),以根據(jù)工況切換不同的運行推進模式,極大地發(fā)展了船舶混合動力系統(tǒng)。

        3 結(jié)語

        從專利統(tǒng)計來看,船舶動力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的全球和中國技術(shù)發(fā)展總體呈現(xiàn)上漲趨勢。從全球?qū)@暾垜B(tài)勢的角度分析,2001 年之前為技術(shù)空窗期;2001-2013年間開始步入緩慢增長期;2013年之后進入快速發(fā)展階段。我國的船舶動力領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展稍有滯后,但2014 年之后,我國無論是在專利數(shù)量方面,還是在專利質(zhì)量方面,都有很大突破,成長為全球船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域申請專利最多的國家。

        由技術(shù)演化路徑分析可知,船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展主要集中在電力推進系統(tǒng)和燃料系統(tǒng)兩個方面。其中,電力推進系統(tǒng)的技術(shù)重點主要集中在使用燃料電池、超級電容等多種電力源發(fā)電;燃料系統(tǒng)的技術(shù)重點主要集中在LNG 雙燃料動力系統(tǒng)、船舶混合動力系統(tǒng)。節(jié)能、環(huán)保是未來船舶動力系統(tǒng)領(lǐng)域的主流發(fā)展方向。

        船舶動力系統(tǒng)在傳統(tǒng)柴油發(fā)動機、電力推進系統(tǒng)和混合動力系統(tǒng)等方面已有了一定的技術(shù)突破,但隨著船舶海工行業(yè)發(fā)展需求和趨勢的變化,對船舶動力系統(tǒng)提出了更高的要求以適應(yīng)市場需求。智能化、節(jié)能環(huán)保、功能集成是未來國內(nèi)外船舶動力系統(tǒng)發(fā)展的主流方向,也為世界各國船舶廠商提供不竭動力,促進船舶動力系統(tǒng)不斷成熟。

        猜你喜歡
        雙燃料專利申請專利
        專利
        水運工程(2022年7期)2022-07-29 08:37:38
        基于修正函數(shù)法的雙燃料散貨船船型優(yōu)化
        雙燃料主機缸套水冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
        發(fā)明與專利
        傳感器世界(2019年4期)2019-06-26 09:58:44
        專利申請審批流程圖
        河南科技(2016年8期)2016-09-03 08:08:22
        專利申請三步曲
        79800 DWT雙燃料散貨船LNG儲氣罐位置確定
        船海工程(2015年4期)2016-01-05 15:53:50
        不同噴油提前角下雙燃料發(fā)動機的燃燒特性和穩(wěn)定特性
        專利
        國外專利申請如何盡快被授權(quán)
        美女性色av一区二区三区| 99亚洲男女激情在线观看| 国产一区二区三区av观看| 熟妇人妻丰满少妇一区| 国产91精品清纯白嫩| 午夜国产精品一区二区三区| 精品人妻久久一日二个| 国产三级黄色免费网站| 麻豆最新国产av原创| 亚洲国产人成综合网站| av网站免费在线浏览| h视频在线免费观看视频| 日韩有码在线一区二区三区合集| 中文字幕熟女激情50路| 国产精品毛片一区二区三区| 成人性生交大全免费看| 国产精品私密保养| 久久久久久久极品内射| 国色天香精品一卡2卡3卡4| 爽爽精品dvd蜜桃成熟时电影院| 欧美午夜刺激影院| 日韩成人无码| 亚洲最大天堂无码精品区| 国产精品亚洲专区无码web | 国产欧美亚洲精品第二区首页| 东京热加勒比在线观看| 国产无套露脸| 9久9久女女热精品视频免费观看| 婷婷激情六月| 久久蜜臀av一区三区| 精品一区二区三区蜜桃麻豆| 国产午夜成人av在线播放| 日韩亚洲欧美中文在线 | 玩弄少妇高潮ⅹxxxyw| 国产第一页屁屁影院| 久久99国产伦精品免费 | 国产精品熟妇视频国产偷人 | 免费毛片在线视频| 精品蜜桃一区二区三区| 精品在线亚洲一区二区三区| 日韩精品免费av一区二区三区|