混合動(dòng)力汽車(chē)專(zhuān)利分析

孫鳳艷

摘 要：面對(duì)日益緊迫的能源和環(huán)境危機(jī)，在多種技術(shù)路線并行的情況下，混合動(dòng)力汽車(chē)已經(jīng)成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)研究方向之一。在此從宏觀和微觀兩個(gè)層面對(duì)國(guó)內(nèi)外混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的專(zhuān)利布局特性、功效手段等進(jìn)行分析，定位技術(shù)熱點(diǎn)，為我國(guó)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(dòng)力汽車(chē)技術(shù) 專(zhuān)利布局 功能效果矩陣 技術(shù)手段 技術(shù)熱點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：U469.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）06（b）-0150-02

面對(duì)日益緊迫的能源和環(huán)境危機(jī)，發(fā)展新能源汽車(chē)已經(jīng)成為世界各國(guó)加快推進(jìn)交通能源戰(zhàn)略的重要舉措。各國(guó)在技術(shù)路線的選擇上存在不同的認(rèn)識(shí)。純電動(dòng)汽車(chē)因面臨超快充電技術(shù)、電池和續(xù)駛里程等問(wèn)題而遭遇發(fā)展瓶頸。燃料電池汽車(chē)受限于成本、氫能源的制備等因素，目前還處于技術(shù)儲(chǔ)備的階段。混合動(dòng)力汽車(chē)具備了動(dòng)力性能與傳統(tǒng)汽車(chē)相當(dāng)、尾氣排放量大大低于傳統(tǒng)汽車(chē)、成本相對(duì)合理、技術(shù)現(xiàn)實(shí)可行等優(yōu)點(diǎn)，成為了節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，代表了汽車(chē)工業(yè)新技術(shù)的發(fā)展方向[1，3]。

專(zhuān)利申請(qǐng)是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)創(chuàng)新能力的重要指標(biāo)之一，一直受到各國(guó)重視[2]。該文從宏觀和微觀兩個(gè)層面對(duì)全球范圍內(nèi)的混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)利進(jìn)行分析，對(duì)我國(guó)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(guó)兩組織①共公開(kāi)了混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)相關(guān)專(zhuān)利7萬(wàn)多件。從國(guó)別分布來(lái)看，主要分布在日本、美國(guó)和中國(guó)，其中分布在日本的專(zhuān)利數(shù)最多，共27 836件，美國(guó)和中國(guó)各有專(zhuān)利14 194件、9 436件。

從主要申請(qǐng)人來(lái)看，排名前10位申請(qǐng)人中，共有日本企業(yè)5家、美國(guó)企業(yè)2家、法國(guó)企業(yè)2家、德國(guó)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(duì)的優(yōu)勢(shì)排在首位），日本企業(yè)集團(tuán)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯。

通過(guò)對(duì)全球排名前5的申請(qǐng)人的專(zhuān)利分布進(jìn)一步分析可知，各公司的市場(chǎng)側(cè)重點(diǎn)不同。豐田的專(zhuān)利布局范圍最廣，比較注重全球范圍內(nèi)的專(zhuān)利布局，且在各主要區(qū)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量均處于領(lǐng)先地位。本田和日產(chǎn)公司專(zhuān)利布局類(lèi)似，也是緊隨豐田在世界范圍內(nèi)進(jìn)行專(zhuān)利布局，相比而言，本田更重視美國(guó)市場(chǎng)；通用和福特在美國(guó)的專(zhuān)利布局最多，在中國(guó)和歐洲也有一定的專(zhuān)利布局，但在日本的專(zhuān)利數(shù)量不多。值得注意的是，其中通用在中國(guó)的專(zhuān)利數(shù)量最多，這也反映了通用對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的重視。

2 中國(guó)專(zhuān)項(xiàng)分析

2.1 專(zhuān)利申請(qǐng)分析

從混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)比例來(lái)看，本土申請(qǐng)和來(lái)華申請(qǐng)約各占一半，來(lái)華申請(qǐng)主要來(lái)自日本、美國(guó)。

在專(zhuān)利申請(qǐng)量排名前10的申請(qǐng)人中，有國(guó)外企業(yè)6家，本土企業(yè)4家，且國(guó)外企業(yè)占據(jù)前6的位置。本土企業(yè)中，奇瑞、一汽、長(zhǎng)安、比亞迪進(jìn)入前10。通用、豐田以絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)占據(jù)前2位，領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯。

2.2 專(zhuān)利類(lèi)別分析

主要申請(qǐng)人中，國(guó)外申請(qǐng)人的專(zhuān)利不僅數(shù)量較多，且發(fā)明專(zhuān)利占比較高；而本土專(zhuān)利申請(qǐng)主要以發(fā)明和實(shí)用新型為主，我國(guó)的技術(shù)研發(fā)還有待加強(qiáng)。

3 微觀專(zhuān)利分析

3.1 功能效果和技術(shù)手段總體分析

通過(guò)專(zhuān)利功能效果分析可知，混合動(dòng)力汽車(chē)專(zhuān)利功能效果主要集中在設(shè)計(jì)合理、效率高、安全可靠等方面，可見(jiàn)，混合動(dòng)力汽車(chē)領(lǐng)域主要考慮的是車(chē)輛設(shè)計(jì)可靠性及運(yùn)行效率。

在各技術(shù)手段中，混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在整車(chē)控制、系統(tǒng)構(gòu)成、能源管理部分等方面。整車(chē)控制、系統(tǒng)構(gòu)成和能源管理是混合動(dòng)力汽車(chē)的主要技術(shù)點(diǎn)。

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(chē)控制中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)控制和控制器等方面。

在系統(tǒng)構(gòu)成中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在傳動(dòng)系統(tǒng)方面。

在能源管理中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在電池管理和充電控制等方面。

在安裝布置中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在整車(chē)布置方面。

在測(cè)試技術(shù)手段中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在整車(chē)測(cè)試和動(dòng)力測(cè)試方面。

3.2.2 第三、四層技術(shù)手段分析

在發(fā)動(dòng)機(jī)控制中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在起動(dòng)控制、轉(zhuǎn)矩控制和催化轉(zhuǎn)化等方面。

在電機(jī)控制中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在轉(zhuǎn)矩控制、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)等方面。

在傳動(dòng)系統(tǒng)中，專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在齒輪方面。在齒輪專(zhuān)利中，行星齒輪技術(shù)成為的重點(diǎn)。

3.3 專(zhuān)利熱點(diǎn)分析

通過(guò)功能效果矩陣研究，可以直觀地認(rèn)識(shí)專(zhuān)利布局情況，在了解技術(shù)現(xiàn)狀、分析競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(guò)功效矩陣分析可知，混合動(dòng)力汽車(chē)的技術(shù)手段主要集中在能源管理、系統(tǒng)構(gòu)成和整車(chē)控制上，功能效果集中在安全可靠、設(shè)計(jì)合理、效率高等技術(shù)點(diǎn)，這些專(zhuān)利密集點(diǎn)的技術(shù)是當(dāng)前專(zhuān)利申請(qǐng)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

整車(chē)控制技術(shù)的專(zhuān)利主要集中在電機(jī)控制安全可靠、設(shè)計(jì)合理、效率高，多動(dòng)力匹配設(shè)計(jì)合理、效率高，發(fā)動(dòng)機(jī)控制安全可靠、設(shè)計(jì)合理、效率高，控制器安全可靠、設(shè)計(jì)合理、效率高等方面。

系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)的專(zhuān)利主要集中在傳動(dòng)系統(tǒng)安全可靠、設(shè)計(jì)合理、效率高等方面。

能源管理技術(shù)的專(zhuān)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(zhuān)利主要集中在整車(chē)布置設(shè)計(jì)合理上。

測(cè)試技術(shù)的專(zhuān)利主要集中在整車(chē)測(cè)試設(shè)計(jì)合理上。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的專(zhuān)利主要集中在催化轉(zhuǎn)化安全可靠、減少污染，起動(dòng)控制安全可靠、設(shè)計(jì)合理、效率高，轉(zhuǎn)矩控制實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合理、效率高等方面。

電機(jī)控制技術(shù)的專(zhuān)利布局比較均衡，只在轉(zhuǎn)矩控制效率高方面布局相對(duì)較多。

傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的專(zhuān)利主要集中在齒輪設(shè)計(jì)合理、效率高，離合器設(shè)計(jì)合理等方面。

4 結(jié)語(yǔ)

從全球范圍內(nèi)混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)利布局來(lái)看，我國(guó)已成為世界第三大專(zhuān)利布局市場(chǎng)，各國(guó)企業(yè)比較重視在我國(guó)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)布局。但是與汽車(chē)強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)約有一半為國(guó)外申請(qǐng)人所有，且本土企業(yè)的專(zhuān)利質(zhì)量不高，技術(shù)創(chuàng)新能力有待加強(qiáng)。為解決上述諸多問(wèn)題，建議從以下幾方面工作入手，全面推動(dòng)我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展。

（1）加強(qiáng)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域攻關(guān)，重點(diǎn)支持整車(chē)控制、系統(tǒng)構(gòu)成、能源管理等技術(shù)，特別是加強(qiáng)在整車(chē)控制中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制、系統(tǒng)構(gòu)成中的傳動(dòng)系統(tǒng)、能源管理中的電源管理等熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)。整車(chē)方面加強(qiáng)機(jī)電耦合器和發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，聯(lián)合開(kāi)展熱點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)，提升創(chuàng)新實(shí)力。同時(shí)，加強(qiáng)與科研院所和高等院校等研究機(jī)構(gòu)的合作，形成創(chuàng)新合力，聯(lián)合開(kāi)展熱點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)。

（3）搭建專(zhuān)利聯(lián)盟平臺(tái)，以行業(yè)機(jī)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(diǎn)及空白點(diǎn)，定期發(fā)布專(zhuān)利預(yù)警報(bào)告，構(gòu)建聯(lián)盟技術(shù)研發(fā)、專(zhuān)利共享、成果轉(zhuǎn)化的平臺(tái)和技術(shù)，為企業(yè)專(zhuān)利布局提供決策依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 上海科技發(fā)展研究中心.上?！笆濉笨萍家?guī)劃重點(diǎn)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外發(fā)展跟蹤研究之十四國(guó)內(nèi)外混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)跟蹤[EB/OL].（2013-01-31）http：//www.doc88.com.

[2] 張翔.新能源汽車(chē)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究[J].汽車(chē)工程師，2010（10）：15-18.

[3] 黃遠(yuǎn)輝.基于專(zhuān)利地圖的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)研究[J].現(xiàn)代情報(bào)，2010（11）：53-58.

注釋

①亡國(guó)兩組織是指美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)中日、日本、瑞士、歐洲專(zhuān)利局、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織。