特斯拉汽車公司專利申請信息分析

杜凱　馬宏珺　張博　崔巖

摘要：文章對特斯拉汽車公司在全球的專利申請進行了檢索，從專利申請的態(tài)勢和技術(shù)構(gòu)成的角度進行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。分析結(jié)果表明：截至2015年6月1日，特斯拉汽車公司有286項發(fā)明專利申請，其專利申請布局的主要國家/地區(qū)是美國和歐洲，在中國申請的專利申請數(shù)量較少，其專利申請主要涉及車輛和電池兩大技術(shù)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：特斯拉汽車公司；專利申請；統(tǒng)計分析；電池；車輛 文獻標識碼：A

中圖分類號：G306 文章編號：1009-2374（2016）07-0189-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.07.095

特斯拉汽車公司（Tesla Motors，以下簡稱特斯拉）是電動車中的明星，被譽為“汽車界的蘋果”。在2014年6月12日，特斯拉公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克宣布開放了特斯拉的所有專利。目前為止，國內(nèi)幾乎沒有文獻報道有關(guān)特斯拉的專利申請信息分析。為了了解特斯拉在全球的專利狀況，本文通過檢索特斯拉在全球的全部專利申請，從專利申請的總體申請態(tài)勢、技術(shù)構(gòu)成分析等方面對特斯拉的專利進行了分析。

1 數(shù)據(jù)來源和檢索方法

本文以申請人“Tesla motors”在德文特數(shù)據(jù)庫（DWPI）進行了檢索，獲得特斯拉的發(fā)明專利申請286項，文中數(shù)據(jù)截止到2015年6月1日。

2 專利信息分析

為了全面而深入地了解特斯拉的所有專利，筆者對特斯拉的全部專利進行了技術(shù)構(gòu)成的分解，并對其全部專利進行了標引。根據(jù)標引的數(shù)據(jù)從以下方面進行專利信息的分析，其中關(guān)于專利的數(shù)量單位“項”和“件”做如下說明：

項：同一項發(fā)明可能在多個國家或地區(qū)提出專利申請，DWPI數(shù)據(jù)庫將這些相關(guān)的多件申請作為一條記錄收錄。在進行專利申請數(shù)量統(tǒng)計時，對于數(shù)據(jù)庫中以一族（這里的“族”指的是同族專利中的“族”）數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)的一系列專利文獻，計算為“1項”。一般情況下，專利申請的項數(shù)對應(yīng)于技術(shù)的數(shù)目。

件：在進行專利申請數(shù)量統(tǒng)計時，例如為了分析申請人在不同國家、地區(qū)或組織所提出的專利申請的分布情況，將同族專利申請分開進行統(tǒng)計，所得到的結(jié)果對應(yīng)于申請的件數(shù)。1項專利申請可能對應(yīng)于1件或多件專利申請。

2.1 專利申請態(tài)勢分析

圖1（a）為特斯拉全球?qū)＠暾埖哪甏植紙D，從圖1（a）和各年的申請量可以看出，特斯拉從2005年開始提交專利申請，初期很少，兩年后達到了28項，可以看出其技術(shù)在這一年取得了較大進展，這與其在2008年推出第一輛電動車TESLA ROADSTER的時間很吻合。2008年的申請量有所降低，應(yīng)該是遇到了技術(shù)的瓶頸。但在2009年達到最大申請量62項，其技術(shù)在這一年取得了突破性的進展，特斯拉也由此贏得了多輪融資的機會，并于2010年在美國上市。隨后特斯拉一直保持著較高的年專利申請量，每年的申請量均在50項左右，但從2009年以后還是呈現(xiàn)了一個小幅下滑的趨勢。由于專利申請公開需要一段時間，2013年和2014年提交的專利申請數(shù)據(jù)目前還不能完全從數(shù)據(jù)庫中獲得，因此圖1（a）中顯示的2013年和2014年申請數(shù)量較少。

圖1（b）為特斯拉在各國家/地區(qū)的專利申請量分布圖，從圖1（b）可以看出，其以美國本土為重點，幾乎所有專利都在美國有申請。而主要海外市場選擇了歐洲和日本，但歐洲和日本所布局的專利數(shù)量遠遠小于在美國本土布局的數(shù)量。其在中國的申請量較小，僅有10件。而根據(jù)各目標國的申請趨勢來看，均是在2009年達到了最大的申請量，隨后出現(xiàn)逐年下降的趨勢。其中美國申請量的下降趨勢較慢，但在歐洲和日本的下降趨勢則比較明顯，可以看出特斯拉在海外布局專利的意愿并不強烈。隨著特斯拉專利的開放，預計特斯拉在未來幾年的專利申請量可能會延續(xù)目前這種每年幾十項的申請趨勢，如果在技術(shù)上有一些新的突破的話，某些年份的申請量可能會出現(xiàn)一定程度的增長。由于專利的開放，其可能不會投入大量的資金的精力來進行大量專利的申請和大范圍的布局，但特斯拉并不會因為專利的開放而放棄專利的申請和布局。如果放棄或大幅減小專利的申請和布局，勢必會引起很多的批評者，認為特斯拉開放專利后不再申請專利，而將自己的技術(shù)進行保密，這會給特斯拉帶來十分不利的影響，由于特斯拉進入電動汽車領(lǐng)域的時間較短，一些基礎(chǔ)性專利早已被各大公司和研究機構(gòu)所保護，因而特斯拉至少應(yīng)該會保持擁有一定的專利數(shù)量，在未來出現(xiàn)專利糾紛時，可以采用交叉許可的方式以實現(xiàn)自我保護和防御。

2.2 技術(shù)構(gòu)成分析

圖2（a）和圖2（b）分別為特斯拉在電池和車輛領(lǐng)域的構(gòu)成比例及其申請趨勢圖。從專利技術(shù)構(gòu)成來看，其申請的專利包括電池、車輛和充電連接器。其中電池方面約為64%，而車輛方面約為34%，充電連接器方面的專利數(shù)量較小，約為2%（充電連接器的申請趨勢未圖示）。

從電池相關(guān)的專利申請量趨勢來看，電池方面的申請量在2007年出現(xiàn)了一個較大的增長，而在2009、2010年達到了最大的申請量，這和特斯拉在這兩年獲得了多輪較大資金的融資有直接的關(guān)系，由于有了充足的經(jīng)費支持，特斯拉在這兩年技術(shù)上也取得了較大的突破。但從2010年之后，呈現(xiàn)了比較大幅下滑的趨勢，這可能是由于特斯拉認為其在電池組方面已經(jīng)取得了較為成熟的技術(shù)。

從車輛相關(guān)的專利申請量趨勢來看，其和電池相關(guān)專利申請量趨勢呈現(xiàn)了很大的不同。車輛方面從2005～2008年申請量很小，從2008年開始，專利申請量開始出現(xiàn)了大幅的增長，在2011年達到了最大申請量，而且在2012年也保持了較大的申請量。這是由于特斯拉早期的主要精力在于對電動車電池組技術(shù)的研發(fā)，還沒有過多的精力和資金來對其車輛結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。但隨著特斯拉首款車型和融資的成功，特斯拉開始對其新款車型的結(jié)構(gòu)進行改造。對于車型Model S，其在車輛控制方面，采用了超大的觸摸屏用于控制車輛，車型Model X和Model S的D系列車型方面的改進主要都集中在了車輛結(jié)構(gòu)和控制方面，如Model X采用了鷹翼門，Model S的D系列車型裝載了前后兩個發(fā)動機等。

圖3為特斯拉專利申請的電池技術(shù)構(gòu)成及電管理技術(shù)構(gòu)成圖。由該圖可以看出，電池方面的專利主要集中在電池管理，有109項，占到了電池總量約61%，電池結(jié)構(gòu)其次，有54項，占到了電池總量約30%。而電池管理中有關(guān)電管理的申請量最大，達到了69項，其次是熱管理，達到了38項。電池結(jié)構(gòu)方面的研究主要集中在單電池和電池組的殼體，達到了28項。這與特斯拉汽車公司的現(xiàn)狀是吻合的，特斯拉雖然制造電動車，但其并不生產(chǎn)電池，其電池全部來源于松下的筆記本電腦用NCR18650電池，因而其主要的技術(shù)集中在電池的管理和防碰撞方面。而在電池管理方面，主要集中在電管理和熱管理方面，這兩方面的技術(shù)保證了電池能安全地應(yīng)用于電動車上。針對電池管理進行深入研究可以看出，特斯拉公司的研發(fā)主要集中在充電方法和檢測控制方面，這表明了特斯拉對電動車的充電和電池的控制方面尤為重視。特斯拉目前在世界各地積極推進建設(shè)特斯拉公司專屬超級充電站，可以實現(xiàn)在20分鐘內(nèi)完成充電50%，40分鐘充滿80%的電量，這說明特斯拉在電池充電技術(shù)方案已經(jīng)取得了突破。截止到2015年5月，在全球已建成并投入使用的特斯拉超級充電站有412座，其中在美國已有超過200座，中國已有超過40座。

由于特斯拉公司開發(fā)的純電動汽車與傳統(tǒng)純電動汽車不同，其在車體結(jié)構(gòu)、車輛控制和觸摸屏等技術(shù)領(lǐng)域也有較大的投入。圖4為特斯拉專利申請的車輛技術(shù)構(gòu)成圖，由該圖可以看出，對于車輛方面的專利主要集中在車輛結(jié)構(gòu)和車輛控制，其中車輛結(jié)構(gòu)占到62.7%，車輛控制占到了23.5%。對于車輛結(jié)構(gòu)方面的專利主要集中在車身，車身方面的專利占到了整個車輛領(lǐng)域?qū)＠?3.3%。通過研究其車身相關(guān)專利可知，其中包含了多篇有關(guān)車輛碰撞吸能方面的專利。另外，特斯拉一直也意識到了對電池進行物理保護方面的研究，這從特斯拉對于單體電池殼體和電池組殼體方面的專利數(shù)量可以看出，在電池結(jié)構(gòu)方面的專利中，關(guān)于殼體方面的研究占到了50%以上，但鑒于特斯拉出現(xiàn)過碰撞后起火的事故，特斯拉在電池保護安全性方面的技術(shù)還有待進一步加強。

3 結(jié)語

本文對特斯拉汽車公司的全部專利申請進行了分析。通過對特斯拉在全球和各目標國的申請態(tài)勢進行了分析，發(fā)現(xiàn)特斯拉從2005年開始申請專利，截至2015年6月1日一共有286項發(fā)明專利。其專利基本布局主要是在美國，其次是歐洲和日本，在中國布局的專利數(shù)量較少。通過對其技術(shù)構(gòu)成進行分析，發(fā)現(xiàn)特斯拉的專利申請主要涉及車輛和電池兩大技術(shù)領(lǐng)域。通過了解特斯拉專利申請中的技術(shù)，可以快速了解特斯拉汽車中所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

參考文獻

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作者簡介：杜凱（1983-），男，湖北人，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心助理研究員。

（責任編輯：周 瓊）