光伏產(chǎn)業(yè)專利預(yù)警分析

【摘要】光伏產(chǎn)業(yè)因其資源豐富、無污染等優(yōu)勢，有較大的發(fā)展?jié)摿Γ覈夥夹g(shù)相對落后，多數(shù)跨國公司通過申請大量的高質(zhì)量專利，搶占我國該領(lǐng)域的制高點(diǎn)，針對現(xiàn)狀我國光伏企業(yè)應(yīng)根據(jù)各自的實(shí)際情況量身定做個人的專利布局，利用對專利技術(shù)的二次開發(fā)、技術(shù)引進(jìn)等方式開拓自己的市場。

【關(guān)鍵詞】光伏材料；專利分析

前言

光伏產(chǎn)業(yè)因其資源豐富、無污染等優(yōu)勢，有較大的發(fā)展?jié)摿?，隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益加劇，越來越多的國家開始加強(qiáng)對光伏的開發(fā)利用。光伏的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，最終可歸結(jié)為光伏熱利用和電利用兩方面。當(dāng)前，美國、日本等國都將光伏列為未來的主要重點(diǎn)開發(fā)能源，其研發(fā)重點(diǎn)在于太陽能電池，在這一領(lǐng)域發(fā)達(dá)國家已取得了很大進(jìn)展。與國際上蓬勃發(fā)展的光伏發(fā)電相比，我國光伏技術(shù)相對落后，多數(shù)跨國公司通過申請大量的高質(zhì)量專利，搶占我國該領(lǐng)域的制高點(diǎn)，對光伏技術(shù)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行層層部署，意圖壟斷未來的光伏產(chǎn)業(yè)市場，針對現(xiàn)狀我國光伏企業(yè)應(yīng)根據(jù)各自的實(shí)際情況量身定做個人的專利布局，迎接國際市場的挑戰(zhàn)。

1、光伏領(lǐng)域技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀

1.1國外現(xiàn)狀

在全球太陽能專利技術(shù)領(lǐng)域中，日本、美國、德國等為太陽能技術(shù)及應(yīng)用大國，非常重視太陽能光電利用技術(shù)的研發(fā)與保護(hù)，以日本為例，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省運(yùn)用各種措施，發(fā)展本國的光伏產(chǎn)業(yè)，相關(guān)資料顯示，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在1993年開始實(shí)施“新陽光工程”，布局建立日本本土的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和太陽能市場。通過一系列的政府資助和相關(guān)研究、開發(fā)、示范，在太陽能電池制造技術(shù)和降低成本方面取得了長足進(jìn)步。

1.2國內(nèi)現(xiàn)狀

根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的數(shù)據(jù)顯示，在中國申請的太陽能核心技術(shù)專利統(tǒng)計中，外國公司排名明顯靠前，特別是日本公司。一個國家、一個產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)的強(qiáng)弱，主要看它的發(fā)明專利，我國光伏發(fā)明專利市場主要為國外人占領(lǐng)，而光伏實(shí)用新型專利則為我國企業(yè)所占據(jù)，從而出現(xiàn)技術(shù)水平普遍較低、專利保護(hù)較弱，處于產(chǎn)業(yè)鏈下游的現(xiàn)狀。國內(nèi)企業(yè)技術(shù)的投入的周期循環(huán)總是慢人一步，使得我們的企業(yè)技術(shù)常常處于“微笑曲線”的底部。

1.3光伏產(chǎn)業(yè)的前景

預(yù)計到2030年，全世界可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。到2020年，我國力爭使太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達(dá)到600GW（百萬千瓦），光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。未來十幾年，我國太陽能裝機(jī)容量的復(fù)合增長率將高達(dá)25%以上。

2、國內(nèi)專利分析

2.1總體趨勢分析

通過整體趨勢可以看出，1987年-2005年屬于技術(shù)起步階段，國內(nèi)光伏材料專利申請量較低，每年申請量都在20件以下。從2006年起，專利數(shù)量逐年遞增，增長幅度不斷加大。從分布來看專利主要分布在廣東、江蘇、上海、北京等省市。這些地區(qū)集中了較多的與光伏材料相關(guān)的大型企業(yè)及科研院所，起步基礎(chǔ)高于其他省市，排名前五位的城市除北京外都為南方地區(qū)，說明南方地區(qū)在接受新的技術(shù)上要強(qiáng)于北方地區(qū)。整體趨勢表明，隨著國家對環(huán)保、節(jié)能和可持續(xù)性發(fā)展能源技術(shù)的進(jìn)一步推廣以及外來技術(shù)的引進(jìn)，該技術(shù)領(lǐng)域的專利的增長趨勢還將進(jìn)一步持續(xù)，光伏材料相關(guān)技術(shù)在日后將進(jìn)入高速發(fā)展期。

同時，日本、韓國等國家也在中國申請了光伏材料方面的專利，一方面可能是與中國企業(yè)的技術(shù)合作；另一方面也可能是為了占領(lǐng)中國廣大的市場所做的技術(shù)鋪墊，這部分專利尤其要引起我們的注意。

2.2申請人分析

通過前10位申請人的綜合比較發(fā)現(xiàn)，申請人的專利申請量差距明顯，除李毅外相對活動年期較短，專利平均專利年齡較低，不少申請人為近幾年申請的；其中李毅申報專利較早，活動年期為10年，說明該創(chuàng)益科技公司（李毅）對該領(lǐng)域較為重視投入的精力相對較多、較早，但是專利平均年齡偏低，經(jīng)檢索后得知該公司雖然申報較早但是專利數(shù)量偏低，大部分的專利都是2007年申請的，所以造成平均年齡偏低；多數(shù)申請人也是在近3年專注專利申報的，相對平均年齡較低，說明企業(yè)都逐漸重視專利保護(hù)。

2.3技術(shù)領(lǐng)域分析

根據(jù)各個IPC號對應(yīng)的專利數(shù)量的多少，進(jìn)行統(tǒng)計分析，研究發(fā)明創(chuàng)造活動最為活躍的技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)技術(shù)分布，通過分析發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)在光伏材料技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)方向主要集中在以下幾個方面：

一是H01L31將光能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件，占總數(shù)的63%；二是C01B33光伏產(chǎn)片的材料，占總數(shù)的13%；三是C30B29光伏產(chǎn)片的材料占總數(shù)的8%。

從IPC申請人構(gòu)成可以發(fā)現(xiàn)，大部分申請人在H01L31領(lǐng)域內(nèi)都有專利申請，李毅在該領(lǐng)域內(nèi)申請較為突出，說明東南大學(xué)在頻率選擇方面的研究處于領(lǐng)先地位；通過整體來看除李毅外，其他的公司申請專利的技術(shù)領(lǐng)域主要為C30B領(lǐng)域即光伏材料的加工與生產(chǎn)，而李毅主要的技術(shù)點(diǎn)分布于生產(chǎn)光伏材料的設(shè)備上。

透過技術(shù)趨勢分析，可以發(fā)現(xiàn)我國光伏技術(shù)的熱點(diǎn)：

1、太陽能電池表面工藝與材質(zhì)的構(gòu)成為近幾年專利申請的熱點(diǎn)，專利數(shù)量較為集中；2、光伏材料中的硅片、晶硅的深層次的開發(fā)利用正在形成下一個發(fā)展趨勢，專利的數(shù)量在不斷的集中；3、新興技術(shù)晶硅薄膜正在受到大家的重視，但是專利分布的較為分散，還沒有形成領(lǐng)域，這部分技術(shù)可能為下步發(fā)展的重點(diǎn)。

3、國外專利分析

3.1趨勢分析

從趨勢來看，國外在光伏材料領(lǐng)域的專利申請量雖然存在一定的波動，但整體上處于上升的趨勢，說明光伏材料相關(guān)技術(shù)在國外還處于發(fā)展期，該技術(shù)領(lǐng)域的專利申請數(shù)量在一定時期內(nèi)還將處于上升的趨勢，總體來說國外在專利申請增長上較為穩(wěn)定。

3.2申請人分析

由趨勢可以發(fā)現(xiàn)前十位專利申請人都為日本和美國的企業(yè)，其研發(fā)具有延續(xù)性與可持續(xù)性，專利申請步步為營，每年都會形成一批專利，其中2003年日本企業(yè)KYOCERA CORP申請量突增至55件，2004年日本企業(yè)SHARP CORP在申請突然增至73件，經(jīng)檢索兩家企業(yè)申請的主要專利都集中在：將太陽能轉(zhuǎn)為電能的轉(zhuǎn)換器件的電壓、電流發(fā)生器；說明日本的企業(yè)2003-2004年已經(jīng)感覺到太陽能利用為以后新能源發(fā)展的主要方向，都在努力爭取該市場的份額，尤其是針對如何將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的電子材料與設(shè)備，而國內(nèi)還是將生產(chǎn)太陽能板的材料作為發(fā)展的重點(diǎn)。

通過對排名前10位的申請人分下可以看出，日本的申請人占據(jù)絕大多數(shù)，SHARP CORP和KYOCERA CORP從事研發(fā)的人員數(shù)量較多，研發(fā)實(shí)力強(qiáng)；日本企業(yè)申請的專利平均年限都為5年左右，活動年期為9年左右，說明日本企業(yè)早在10年前就關(guān)注該領(lǐng)域的發(fā)展，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上正在在該領(lǐng)域內(nèi)不斷延伸，而且近期申請量正在不斷增加，以上公司都是該領(lǐng)域強(qiáng)有力的競爭對手，需要對其密切跟蹤、分析。

3.3技術(shù)趨勢

國外在光伏材料技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)方向主要集中在以下幾個方面：一是H01L31（對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射，或微粒輻射敏感的，并且專門適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的，或者專門適用于通過這樣的輻射進(jìn)行電能控制的半導(dǎo)體器件；專門適用于制造或處理這些半導(dǎo)體器件或其部件的方法或設(shè)備；其零部件）占總領(lǐng)域的67%。二是H01M14（電化學(xué)電流或者電壓發(fā)生器）。三是H01Q1/28（專門適用于制造或處理半導(dǎo)體或固體器件或其部件的方法或設(shè)備）。由此可見國外的重點(diǎn)在光伏材料生產(chǎn)設(shè)備與光電轉(zhuǎn)換材料和設(shè)備上面。

4、光伏材料專利的現(xiàn)狀

通過分析得知，當(dāng)前競爭日益加劇，進(jìn)入規(guī)模、成本、質(zhì)量、技術(shù)競爭時期?？傮w來說光伏專利分布為：上游由國外廠商居多，國內(nèi)企業(yè)處于中下游位置。只在最簡單的環(huán)節(jié)發(fā)展迅速，其它方面都受制于發(fā)達(dá)國家，整個產(chǎn)業(yè)的競爭能力還有待大力提高。

1、在國外太陽能專利技術(shù)領(lǐng)域中，日本、美國、德國等太陽能技術(shù)大國，非常重視太陽能光電利用技術(shù)的研發(fā)、專利申請與保護(hù)

2009年在全球前十名光伏專利持有公司中，日本公司占據(jù)了9位，目前日本已不滿足早期的傳統(tǒng)光伏技術(shù)，而是把更多注意力放在新一代光伏技術(shù)（如聚光發(fā)電技術(shù)等）方面，保持技術(shù)領(lǐng)先。通過分析發(fā)現(xiàn)這些國家的太陽能專利均有一半以上集中在制備太陽能光伏材料的設(shè)備中，這表明太陽能光伏應(yīng)用技術(shù)與市場緊密結(jié)合，為其贏得了先發(fā)優(yōu)勢，不失為我市企業(yè)學(xué)習(xí)借鑒的對象。

2、2003年之后薄膜電池的各類專利申請均呈現(xiàn)增長趨勢

國內(nèi)對于薄膜電池的專利申請雖然活躍，情況不容樂觀，以硅基薄膜太陽電池為例，20世紀(jì)70年代末我國開始對其展開研究，80年代末，小面積電池效率達(dá)到11.2%，大面積電池效率超過8%，均達(dá)到國際同期先進(jìn)水平，但在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后國外，那時國內(nèi)沒有一條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的硅基薄膜電池生產(chǎn)線。

3、薄膜電池產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)專利仍然掌握在國外企業(yè)手里

最明顯的表現(xiàn)特征是：以美國、日本、德國和韓國為代表的國家對于薄膜電池專利的申請量開始逐年增加，這些國家的太陽能專利一半以上集中在太陽能薄膜電池領(lǐng)域中，而我國專利在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域只占到三分之一，其中在華專利申請量中，日本又占據(jù)優(yōu)勢，中國薄膜企業(yè)則相對落后。一個產(chǎn)業(yè)的諸多產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)出現(xiàn)技術(shù)與市場寡斷的局面，這很讓人感到尷尬，同時也制約著國內(nèi)薄膜電池的發(fā)展。

4、相比薄膜電池，晶硅電池的局面顯然要好些，但對于相關(guān)核心技術(shù)專利不多，國內(nèi)呈現(xiàn)專利數(shù)量多但質(zhì)量不高的現(xiàn)狀

根據(jù)報告，目前晶硅領(lǐng)域的專利申請分三類：一類為太陽電池及其組件制作工藝等技術(shù)的專利，其申請數(shù)量占一定比例；第二類為光伏系統(tǒng)、并網(wǎng)發(fā)電、光伏屋頂?shù)忍栯姵刂饕a(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，占一定量的專利申請；第三類是一系列技術(shù)門檻較低、實(shí)用性強(qiáng)的太陽能應(yīng)用產(chǎn)品，如太陽能庭院燈、草坪燈、交通標(biāo)志、廣告牌燈，此類專利有大量的申請數(shù)量。

5、國內(nèi)本土實(shí)用新型專利占實(shí)用新型專利申請總量的95%以上，國外實(shí)用新型專利僅有幾件

在中國申請的太陽能核心技術(shù)專利統(tǒng)計中，外國公司排名靠前，特別是日本的公司，如佳能株式會社、夏普株式會社、三洋電機(jī)株式會社等。當(dāng)前的情況是，我國光伏發(fā)明專利市場主要為國外人占領(lǐng)，而光伏實(shí)用新型專利則為我國企業(yè)所占據(jù)，我國企業(yè)的技術(shù)水平普遍較低、專利保護(hù)較弱，處于產(chǎn)業(yè)鏈下游。

5、針對光伏材料現(xiàn)狀的兩點(diǎn)建議

技術(shù)不是一蹴而就，但需要一個積極的氛圍，比如國家重視，提供必要的研發(fā)條件與資金，比如國內(nèi)大企業(yè)間進(jìn)行技術(shù)攀比，甚至先模仿后超越等，這些主動的、進(jìn)攻的方式在處于落后狀態(tài)的情況下都可以倡導(dǎo)。以下提出幾點(diǎn)建議以供參考：

1、根據(jù)企業(yè)不同需求，采用不同專利策略

第一、國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的主力軍上市企業(yè)，其具有自主品牌、一定規(guī)模、長期發(fā)展計劃，這類企業(yè)都應(yīng)重視專利技術(shù)與知識產(chǎn)權(quán)的獲得和保護(hù)，根據(jù)自己的核心技術(shù)建立起技術(shù)專利池，同時加大產(chǎn)學(xué)研合作交流，做好技術(shù)轉(zhuǎn)型機(jī)遇的準(zhǔn)備。

第二，國有企業(yè)，具有資金雄厚、產(chǎn)品性能與質(zhì)量欠佳、各項(xiàng)建設(shè)處于起步階段的現(xiàn)狀；國有企業(yè)有條件且有必要申請專利，目前此類企業(yè)多擁有自己的實(shí)驗(yàn)室與技術(shù)中心，同時與國外之間存在合作的專利技術(shù)項(xiàng)目。

第三，國內(nèi)的私營企業(yè)，可以通過申請專利來獲得專利技術(shù)，進(jìn)而獲得豐厚的壟斷利潤。部分中小型企業(yè)在缺乏研發(fā)條件時，根據(jù)需求可尋找適合的專利技術(shù)發(fā)明人，進(jìn)行專利轉(zhuǎn)讓、許可、購買等方式。

2、國內(nèi)太陽能企業(yè)應(yīng)逐步建立專利聯(lián)盟

與跨國公司主導(dǎo)的各種國際專利聯(lián)盟相比，我國太陽能企業(yè)的專利無論在數(shù)量上還是質(zhì)量上都處于起步階段，需要大力倡導(dǎo)與發(fā)展。我國太陽能企業(yè)實(shí)施專利戰(zhàn)略應(yīng)考慮企業(yè)的實(shí)力，不同企業(yè)由于其技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)力差距在實(shí)施專利時也不盡相同。具有較強(qiáng)實(shí)力、在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位的企業(yè)可以采用進(jìn)攻型專利戰(zhàn)略，其方法主要是采取專利技術(shù)壟斷，通過專利技術(shù)許可、專利申請等方式，以獲取最佳的收益；經(jīng)濟(jì)實(shí)力較弱、技術(shù)落后的企業(yè)，通常采用防御型專利聯(lián)盟戰(zhàn)略，即利用對專利技術(shù)的二次開發(fā)、技術(shù)引進(jìn)等方式開拓自己的市場。

參考文獻(xiàn)

[1]2010-2015年光伏太陽能行業(yè)發(fā)展前景分析及投資風(fēng)險預(yù)測報告

[2]光伏產(chǎn)業(yè)：加快實(shí)現(xiàn)從數(shù)量向質(zhì)量的轉(zhuǎn)變[N].經(jīng)濟(jì)日報，2010-07-28（014）.

[3]徐林森.我國光伏電池產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)研究（下）[J].中國防偽報道，2011，（06）：24-29.