我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)研究
——基于國內(nèi)1988—2018年專利數(shù)據(jù)的分析

郭 敏， 張 昊， 陳茜雯

（1.中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，太原 030051； 2.西安電子科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，西安 710100）

近年來，我國汽車保有量突破兩億輛，經(jīng)濟(jì)發(fā)展為人們的生活出行帶來了極大便利的同時(shí)，也造成了國際石油能源供應(yīng)緊缺，環(huán)境污染日益嚴(yán)重等問題. 為了減緩燃油汽車對(duì)石油資源的重度依賴和對(duì)環(huán)境的危害，我國自2001年，陸續(xù)頒布了《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》和《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2011—2020年）》等一系列推動(dòng)我國新能源汽車發(fā)展的友好政策［1］，將新能源汽車發(fā)展提到了國家戰(zhàn)略發(fā)展的高度. 在國家政策推行以來，我國加快了新能源汽車發(fā)展的進(jìn)程，許多汽車企業(yè)都涉足新能源汽車領(lǐng)域，在各方共同努力下，我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新得到了很大提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步擴(kuò)大. 作為國家新興戰(zhàn)略發(fā)展的重要一環(huán)，新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)展關(guān)鍵在于技術(shù)創(chuàng)新，能否及時(shí)把握新能源汽車行業(yè)創(chuàng)新研發(fā)技術(shù)方向，并能根據(jù)市場(chǎng)熱點(diǎn)技術(shù)和技術(shù)機(jī)會(huì)及時(shí)調(diào)整自己的研發(fā)策略及技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略，是該產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在［2］. 隨著國際環(huán)境對(duì)新能源汽車的發(fā)展逐步重視，我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)勢(shì)頭高漲，越來越多的國內(nèi)外學(xué)者們開始研究此領(lǐng)域，國內(nèi)外已有大量文章對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的影響因素及其路徑選擇進(jìn)行了研究，這些研究主要基于理論模型或?qū)嵶C模型進(jìn)行. 近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展，以論文、專利為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)計(jì)量和專利分析法具有客觀、量化、系統(tǒng)、直觀的特點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的階段性特征，并有助于更好地把握和了解技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)律與態(tài)勢(shì)，為新能源汽車行業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的深入發(fā)展提供借鑒和參考.

1 研究綜述和研究方法

1.1 研究綜述

專利作為檢驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新成果的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可以用來測(cè)度某一領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新能力，也能反映出該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展情況. Seidel［3］在1949年首次系統(tǒng)地提出了專利分析的概念，他認(rèn)為，專利分析是通過對(duì)專利數(shù)據(jù)分析處理，將分析結(jié)果用直觀的圖形進(jìn)行考察理解的方法. Breitzman［4］通過對(duì)專利信息分析預(yù)測(cè)，推斷出技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展路徑. 專利作為非常重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，在技術(shù)創(chuàng)新分析和評(píng)價(jià)中占據(jù)著舉足輕重的作用. 國內(nèi)外已經(jīng)有不少學(xué)者從不同的角度運(yùn)用專利數(shù)據(jù)分析的方法來研究某一領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展情況，例如，龐德良等［5］從新能源汽車專利申請(qǐng)數(shù)量角度分析了日本新能源汽車發(fā)展的技術(shù)路線變化和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；田朝輝等［6］從專利組合的視角分析了智能網(wǎng)聯(lián)汽車企業(yè)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力；周瑩和邱洪華［7］從專利申請(qǐng)趨勢(shì)、專利研發(fā)方向等角度分析了日本和美國汽車企業(yè)新能源技術(shù)，得出其技術(shù)研發(fā)路線和發(fā)展趨勢(shì)；梁帥等［8］從新能源汽車國際專利分布角度來比較分析全球新能源汽車企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新情況和地區(qū)分布情況，分析得出全球新能源汽車領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)態(tài)勢(shì). 通過分析專利在某一領(lǐng)域的技術(shù)特征，不僅可以反映出競(jìng)爭(zhēng)者的技術(shù)創(chuàng)新能力，還能預(yù)測(cè)該領(lǐng)域未來技術(shù)發(fā)展方向，對(duì)本研究分析我國新能源汽車發(fā)展態(tài)勢(shì)具有重大借鑒意義. 技術(shù)生命周期是用于描述技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的方法，由哈佛大學(xué)教授Raymond Vernon在1966年提出［9］，有學(xué)者提出利用專利數(shù)據(jù)來描繪技術(shù)生命周期曲線，Ernst［10］研究發(fā)現(xiàn)專利情況會(huì)隨著技術(shù)生命周期的階段變化而呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)；劉東霞和陳紅［11］通過專利的視角來研究煤炭液化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；劉斌強(qiáng)和江玉得［12］通過實(shí)驗(yàn)論證，認(rèn)為專利分析是用來判斷技術(shù)生命周期發(fā)展階段的有效方法；趙莉曉［13］運(yùn)用技術(shù)生命周期理論，結(jié)合專利數(shù)據(jù)測(cè)度了FRID技術(shù)的未來發(fā)展階段；葛亮［14］運(yùn)用技術(shù)生命周期理論并結(jié)合專利分析的方法，對(duì)我國在石墨烯制備領(lǐng)域的發(fā)展階段做了預(yù)測(cè)研究；王朔和張軍［15］從多維度對(duì)專利數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并運(yùn)用技術(shù)生命周期理論，對(duì)我國制氫技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)做了研究. 技術(shù)生命周期理論發(fā)展至今，已經(jīng)成為研究產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)演化的重要方法，但在新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，我國目前主要的研究集中在專利視角，通過專利技術(shù)生命周期的角度來展開研究的文獻(xiàn)很少，本文結(jié)合這兩個(gè)角度來測(cè)度新能源汽車行業(yè)的發(fā)展階段，并對(duì)這一領(lǐng)域未來發(fā)展做出預(yù)測(cè).

1.2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

專利信息具有信息公開的特點(diǎn)，采用權(quán)威數(shù)據(jù)庫對(duì)專利進(jìn)行檢索統(tǒng)計(jì)分析，一般常用的專利信息數(shù)據(jù)庫有，中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索與分析數(shù)據(jù)庫、歐洲專利局?jǐn)?shù)據(jù)庫、Thomson Innovation創(chuàng)新平臺(tái)下德溫特專利數(shù)據(jù)庫以及中國專利全文數(shù)據(jù)庫（知網(wǎng)版）. 中國專利全文數(shù)據(jù)庫，具有中外專利檢索的功能，覆蓋的專利數(shù)據(jù)廣，可點(diǎn)選發(fā)明專利、外觀設(shè)計(jì)、實(shí)用新型，并且具備一定的分析工具，因此本研究選取中國專利全文數(shù)據(jù)庫作為專利數(shù)據(jù)來源. 同時(shí)根據(jù)我國對(duì)新能源汽車的界定，本研究選取“新能源汽車”、“電動(dòng)汽車”、“混合動(dòng)力汽車”、“燃料電池汽車”4個(gè)關(guān)鍵詞進(jìn)行專利檢索，檢索時(shí)間為1988年1月1日—2018年12月31日，檢索式為“新能源汽車or電動(dòng)汽車or混合動(dòng)力汽車or燃料電池汽車”，選取“發(fā)明專利”，剔除掉一些不相關(guān)的專利，最終檢索出24 820項(xiàng)專利. 本文通過專利視角，運(yùn)用專利計(jì)量法，從申請(qǐng)趨勢(shì)、申請(qǐng)方向、技術(shù)布局、地區(qū)分布、申請(qǐng)主體等多個(gè)維度對(duì)我國新能源汽車領(lǐng)域?qū)＠M(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，再結(jié)合技術(shù)生命周期理論揭示我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì).

2 我國新能源汽車的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)態(tài)勢(shì)

2.1 專利數(shù)量申請(qǐng)速度逐年加快

本研究選取了1988—2018年這30年間我國有關(guān)新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新專利申請(qǐng)（圖1）. 1988—2001年這14年中每年申請(qǐng)專利數(shù)量僅為個(gè)位數(shù)，專利數(shù)量增長極為緩慢，這14年內(nèi)的專利申請(qǐng)量不到專利總量的1%. 2001年我國啟動(dòng)新能源汽車重大科技專項(xiàng)，形成了“三縱三橫”的開發(fā)格局［16］，自此，國家對(duì)新能源汽車的研發(fā)投入逐步加大. 從2002年開始，新能源汽車技術(shù)專利增長速度開始加快，中國新能源汽車重大科技專項(xiàng)效果明顯，僅2003年專利申請(qǐng)量就比2002年增長了近4倍，發(fā)展到2007年，我國《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》出臺(tái)，國家正式把新能源汽車單獨(dú)劃分劃為一個(gè)獨(dú)立的類別來規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)，由此我國新能源汽車發(fā)展從科研步入投產(chǎn)階段［17］. 2007—2018 年這一期間我國新能源汽車領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量增長迅速，年平均增長率接近50%，這一期間的快速增長得益于我國一系列政策積極引導(dǎo)，同時(shí)也是我國新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展的體現(xiàn).

圖1 我國新能源汽車年度專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析Fig.1 Analysis of annual patent application trend of new energy vehicles in China

2.2 技術(shù)研發(fā)方這向三十主年要的集新中能源在汽電車動(dòng)專汽利申車請(qǐng)領(lǐng)情域況.

參照國務(wù)院《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》中的規(guī)定，可以將新能源汽車分為電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車三類［18］. 圖2反映的是我國1988—2018這三十年的新能源汽車專利申請(qǐng)情況. 從累計(jì)新能源汽車專利申請(qǐng)數(shù)量上看，電動(dòng)汽車相關(guān)專利有17 555項(xiàng)，占我國新能源汽車專利總量的83%；混合動(dòng)力汽車相關(guān)專利有3194項(xiàng)，占我國新能源汽車專利總量的15%，燃料電池汽車相關(guān)專利有329項(xiàng)，占我國新能源汽車專利總量的2%. 從新能源汽車的類型這一角度來看我國新能源汽車的發(fā)展，可以分為三個(gè)發(fā)展階段：1988—2006年，這一階段，各個(gè)國家對(duì)于新能源汽車的動(dòng)力源選擇未確定，日本和美國將研發(fā)重心放在了氫燃料電池，歐盟將重心放在了生物燃料和氫燃料電池，而中國新能源汽車起步較晚，尚處于摸索中［19］，這一階段我國新能源汽車的發(fā)展非常緩慢. 2007—2014年，這八年內(nèi)，新能源汽車電池相關(guān)技術(shù)發(fā)展逐步加快，各國都相繼確定了新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略，我國以鋰電池為主實(shí)現(xiàn)新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)的新能源化，加大研發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施投入，電動(dòng)汽車開始快速發(fā)展，混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車也逐步平穩(wěn)發(fā)展. 2015—2018年，電動(dòng)汽車相關(guān)技術(shù)專利數(shù)量迅速增長，我國電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新在政策支持下發(fā)展迅猛，并快速占領(lǐng)了一部分市場(chǎng)，混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車發(fā)展速度也逐漸加快，有著很大的發(fā)展空間.

2.3 技術(shù)重點(diǎn)布局分布特征

新能源汽車涉及的技術(shù)領(lǐng)域較為廣泛，共涉及IPC分類中的7個(gè)大類［20］. 本研究結(jié)合所采集到的數(shù)據(jù)，采用專利申請(qǐng)量排在前15的IPC小類作為主分類號(hào)，用來分析我國新能源汽車的主要專利技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域具體研發(fā)方向的走勢(shì)情況（表1）.

表1 我國新能源汽車主要技術(shù)領(lǐng)域Tab.1 The main technical fields of new energy vehicles in China

從表1的各個(gè)IPC 小類占比統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，申請(qǐng)專利數(shù)量排在在前15位的IPC 小類的專利申請(qǐng)情況，從數(shù)量上可以看出我國新能源汽車的專利申請(qǐng)基本都圍繞在新能源動(dòng)力電池、電控、電機(jī)和智能終端等幾個(gè)方面. 現(xiàn)如今，實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)力源的新能源化，發(fā)明出能量足夠大、充放電足夠快、使用壽命長的電池是新能源汽車創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵一步［21］. 電控和電機(jī)也都是新能源汽車行駛過程中的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，是汽車行駛過程中的性能保障，對(duì)新能源汽車的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展同樣起著舉足輕重的作用，新能源汽車智能終端的專利數(shù)量增長加快也體現(xiàn)出了我國新能源汽車邁向更加智能化的趨勢(shì).

通過本研究對(duì)以上15個(gè)IPC小類對(duì)新能源汽車專利數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析，做出具體研發(fā)方向?qū)＠麛?shù)量變化趨勢(shì)圖，累積專利申請(qǐng)數(shù)量排在前五的有B60L、H02J、B60K、H01M、B60W（圖3），電動(dòng)車輛動(dòng)力裝置（B60L）一直是我國創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，尤其是在2015—2018年這四年內(nèi)，相關(guān)技術(shù)專利申請(qǐng)量出現(xiàn)井噴式增長，專利數(shù)量的增長也反映出我國近些年在電動(dòng)車輛動(dòng)力裝置上的技術(shù)探索取得了一定的突破；2013—2015年這三年，供電或配電裝置系統(tǒng)（H02J）的專利申請(qǐng)量的增長速度超過了B60L，2015年之后，保持著比較平穩(wěn)的增長速度；用于直接轉(zhuǎn)變化學(xué)能為電能的方法或裝置（H01M），在2015年之前專利申請(qǐng)量一直增長緩慢，直到2015年后，開始了快速增長階段，年平均增長率達(dá)到85%，也體現(xiàn)出我國近些年對(duì)新能源汽車電池技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)的重視和取得的成效，車輛動(dòng)力裝置（B60K）和車輛子系統(tǒng)的聯(lián)合控制（B60W）的專利數(shù)量增速相對(duì)比較緩慢，專利數(shù)量年增長率在10%～30%之間.

圖3 主要IPC分類號(hào)排名1～5技術(shù)專利發(fā)展趨勢(shì)Fig.3 The main IPC classification number ranking 1-5 technology patent development trend

累積專利申請(qǐng)數(shù)量排在6～10 位的有G01R、H02K、H01R、G06Q、B60R（圖4），測(cè)量電變量（G01R）在2010 年之后，年平均增長率為73%，增長勢(shì)頭明顯. 車輛、車輛配件或車輛部件（B60R）從2014年專利數(shù)量增加速度明顯加快，年平均增速達(dá)到57%. 電機(jī)（H02K）在2013年之前增速緩慢，2013—2018這6年內(nèi)年平均增速達(dá)到52%，年增長速率整體呈增長狀態(tài)，但波動(dòng)幅度較大，這也能夠顯示出我國新能源汽車行業(yè)在這類專利方向上尚處于摸索發(fā)展階段. 導(dǎo)電連接、連接裝置、集電器（H01R）在2014年之后專利數(shù)量年平均增長率達(dá)到了141%，增勢(shì)迅猛，隨著新能源汽車動(dòng)力源的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)電連接裝置對(duì)于我國新能源汽車發(fā)展越來越重要，如何能使得新能源汽車更加安全智能也將繼續(xù)是我國新能源汽車行業(yè)技術(shù)探索的方向. 用于監(jiān)督預(yù)測(cè)目的的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（G06Q）起步較晚，但在最近幾年的專利申請(qǐng)數(shù)量上逐步加快，隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，新能源汽車配置逐步升級(jí)，對(duì)于車體數(shù)據(jù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)是對(duì)新能源汽車行車安全的保障，可以預(yù)見，新能源汽車對(duì)于G06Q的研發(fā)將是以后的熱門方向.

圖4 主要IPC分類號(hào)排名6～10技術(shù)專利發(fā)展趨勢(shì)Fig.4 The main IPC classification number ranking 6-10 technology patent development trend

累積專利申請(qǐng)數(shù)量排在11～15的有B60H、B62D、F16H、G05B、B60S（圖5），這五類中，專利增長率最快的是車輛加熱、冷卻、通風(fēng)的空氣處理設(shè)備（B60H）和車輛保養(yǎng)、清洗、修理、調(diào)試（B60S），分別達(dá)到了75%和144%. 隨著新能源汽車在我國銷量的逐年增加，越來越多的新能源汽車走進(jìn)人們的生活，我國新能源汽車行業(yè)也開始更多地關(guān)注新能源汽車舒適度和保養(yǎng)維護(hù)的問題，這在今后也將是技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn). 傳動(dòng)裝置（F16H）相關(guān)專利數(shù)量這些年來增長也非常迅速，動(dòng)力傳輸是新能源汽車行駛過程中的關(guān)鍵一環(huán)，如何在考慮電源電量的情況下保證動(dòng)力傳輸效率以及汽車穩(wěn)定性是我國新能源汽車行業(yè)一直以來關(guān)注的方向.B62D和G05B是新能源汽車的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從2008年發(fā)展至今，相關(guān)專利數(shù)量增長波動(dòng)較大，但整體專利數(shù)量增長呈上升趨勢(shì)，尤其近三年增長迅速，控制系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)難度較大，技術(shù)創(chuàng)新難以突破，但控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)新能源汽車的智能化發(fā)展意義重大，將仍然是我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中的熱門方向.

通過對(duì)專利主要分類的專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析，B60L、H01M、G01R、H01R、B60S和B60H的專利申請(qǐng)量增勢(shì)最快，其中B60L和H01M一直以來都是我國研發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)，研發(fā)出更適應(yīng)于新能源汽車的動(dòng)力裝置以及能量足、充電快、壽命長的電池，是我國汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略上意義重大的一步. G01R、H01R、B60S 和B60H這四項(xiàng)技術(shù)起步較晚，這四項(xiàng)技術(shù)集中在數(shù)據(jù)測(cè)量、控制裝置系統(tǒng)和新能源汽車維護(hù)上，在新能源汽車智能化的發(fā)展進(jìn)程中，車體的數(shù)據(jù)監(jiān)控、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及保養(yǎng)技術(shù)越來越受到企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)的關(guān)注，是現(xiàn)在新能源汽車研發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)機(jī)會(huì)，以后也將會(huì)是技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn).

2.4 專利申請(qǐng)的地區(qū)分布呈現(xiàn)出區(qū)域發(fā)展不均衡性

本研究分析了1988—2018年這30年我國各個(gè)地區(qū)的新能源汽車專利申請(qǐng)數(shù)量及趨勢(shì)，表2列出了專利數(shù)量排名在前10位的地區(qū)的專利申請(qǐng)數(shù)量. 可以看出，隨著時(shí)間的推移，各個(gè)地區(qū)的新能源汽車專利申請(qǐng)數(shù)量都基本是呈上升趨勢(shì)，廣東、江蘇、北京、安徽這四個(gè)地區(qū)的新能源汽車專利申請(qǐng)數(shù)量最多，新能源汽車發(fā)展水平也最高，這四個(gè)地區(qū)的專利申請(qǐng)數(shù)量為11 824項(xiàng)，占到了我國新能源汽車專利申請(qǐng)總量的47.6%.西藏地區(qū)和青海地區(qū)新能源汽車專利申請(qǐng)數(shù)量最低，只有8項(xiàng)和11項(xiàng). 其余地區(qū)如新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、海南、云南、貴州、甘肅地區(qū)的新能源汽車專利申請(qǐng)總量也都不到100項(xiàng). 這10個(gè)地區(qū)的新能源汽車專利申請(qǐng)總和僅占了我國新能源汽車申請(qǐng)總量的1%. 從時(shí)間分布上來看，1988—2001年間，我國新能源汽車剛剛起步，這期間我國各地區(qū)的專利申請(qǐng)數(shù)量基本都只是個(gè)位數(shù)，遠(yuǎn)低于國外新能源汽車專利數(shù)量. 2002—2006年期間，我國各地區(qū)新能源汽車專利開始增多，我國新能源汽車進(jìn)入技術(shù)孕育期，這期間的新能源汽車專利數(shù)量增長較緩慢，但已呈現(xiàn)出快速發(fā)展勢(shì)頭；2007—2018年，在我國的一系列新能源汽車政策的支持下，我國新能源汽車專利申請(qǐng)量增長迅速，廣東、江蘇和北京是專利數(shù)量增長最多的地區(qū)，這也反映出我國新能源汽車的發(fā)展逐步被重視，各個(gè)車企以及研發(fā)機(jī)構(gòu)開始注重新能源汽車技術(shù)的研發(fā)并且有了一定的成效，但青海西藏等地區(qū)專利增長依舊緩慢，體現(xiàn)出了我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新的不均衡性.

2.5 專利主要申請(qǐng)主體專利申請(qǐng)情況

新能源汽車是近些年發(fā)展起來的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，了解其專利申請(qǐng)主題特征，可以讓我們對(duì)我國的新能源汽車發(fā)展有著更加深刻的認(rèn)識(shí). 本研究選取我國新能源汽車專利申請(qǐng)的主要主體進(jìn)行分析，企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)一直以來都是新能源汽車專利研發(fā)的攻堅(jiān)力量，擔(dān)負(fù)著我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的重大責(zé)任. 通過對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總（表3），可以看出，1988—2001 年，我國新能源汽車發(fā)展剛起步，這期間，清華大學(xué)還有北京理工大學(xué)對(duì)新能源汽車的研發(fā)起步較早，但專利申請(qǐng)數(shù)量不多；到了2002—2006年，我國各個(gè)汽車公司加緊了對(duì)新能源汽車的研發(fā)投入，奇瑞汽車和比亞迪汽車公司的專利申請(qǐng)量開始加快，并一直保持著高速增長的趨勢(shì)，清華大學(xué)和北京理工大學(xué)新能源汽車專利研發(fā)量在這一階段位居榜首，新能源汽車發(fā)展逐步加快；在2007—2018 年這一階段，我國新能源汽車發(fā)展加快，國家電網(wǎng)加緊研發(fā)后來居上，成為這一時(shí)期的專利申請(qǐng)數(shù)量佼佼者，奇瑞汽車和比亞迪公司繼續(xù)加大研發(fā)投入緊隨其后，可以看到奇瑞和比亞迪公司將企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)放在新能源汽車上，北汽集團(tuán)也開始積極貫徹國家的新能源汽車政策，增大研發(fā)資金，新能源汽車專利研發(fā)申請(qǐng)量也開始快速增加，其他新能源汽車專利申請(qǐng)主體專利申請(qǐng)數(shù)量也都隨著時(shí)間推移呈增長趨勢(shì)，但增速相較于專利申請(qǐng)量靠前的申請(qǐng)主體還有一定的差距.

表3 我國新能源汽車專利主要申請(qǐng)主體專利申請(qǐng)情況 單位：項(xiàng)Tab.3 Situation of new energy vehicle main patent application subject in China

3 新能源汽車專利生命周期分析

3.1 新能源汽車技術(shù)生命周期

一種技術(shù)的生命周期通常由4部分構(gòu)成，分別是引入期、成長期、成熟期、衰退期. 在引入期這一階段，技術(shù)發(fā)展水平低，專利申請(qǐng)人和專利申請(qǐng)量都很少；隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的逐步擴(kuò)張以及國家、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的重視，技術(shù)創(chuàng)新得到快速提升，技術(shù)發(fā)展進(jìn)入成長期這一階段；當(dāng)技術(shù)水平達(dá)到某一程度后，專利數(shù)量增加緩慢，研發(fā)投入減少，技術(shù)發(fā)展進(jìn)入成熟階段；當(dāng)技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟且遭遇技術(shù)瓶頸時(shí)，進(jìn)入衰退期. 技術(shù)生命周期分析現(xiàn)已成為學(xué)者們研究某一產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要方法. 專利數(shù)據(jù)可以反映出某一領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)情況，現(xiàn)今許多學(xué)者對(duì)于新能源汽車的研究都是從專利數(shù)據(jù)的角度進(jìn)行分析，很少有從技術(shù)生命周期的視角來探究新能源汽車行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展態(tài)勢(shì)，本研究擬從這一角度著手，為我國研究新能源汽車技術(shù)發(fā)展提供一些借鑒.

一個(gè)完整的技術(shù)生命周期圖是根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的專利申請(qǐng)量人數(shù)量和專利申請(qǐng)量之間的變化關(guān)系繪制而成的，圖6反映了我國新能源汽車專利的年度申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人的分布情況. 可以看出，2007年之前我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展緩慢，這一階段的專利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人都非常少，在2007年之后，新能源汽車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)逐步開始快速發(fā)展，更多的研發(fā)部門開始涉足這一領(lǐng)域，專利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)快速增多.

圖6 我國新能源汽車技術(shù)專利生命周期圖Fig.6 Life cycle chart of Chinese new energy vehicle technology patent

3.2 新能源汽車技術(shù)發(fā)展的模型構(gòu)建與預(yù)測(cè)

由于S曲線可以很好地體現(xiàn)一個(gè)行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域從引入期、成長期、成熟期到衰退期的發(fā)展態(tài)勢(shì)，本文選定S曲線法來分析新能源汽車技術(shù)生命周期，S曲線分為兩種：一種是對(duì)稱型S曲線，稱為Logistic曲線，另一種是非對(duì)稱型S曲線，稱為Compertz曲線. 許多研究證明，當(dāng)研究對(duì)象的發(fā)展情況受到已生長量和待生長量的雙重影響時(shí)，選取Logistic曲線能更好地反映出其變化趨勢(shì)，Logistic模型的公式如下：

式中：y 指的是行業(yè)專利申請(qǐng)累積數(shù)量；α 代表技術(shù)成長曲線的成長率，即S曲線的斜率；β 為技術(shù)成長曲線達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)（midpoint）的時(shí)間，即從成長期步入成熟期的時(shí)間；k 代表技術(shù)成長的專利數(shù)量飽和點(diǎn)（saturation），生長時(shí)間（growth time）是技術(shù)發(fā)展從成長期到達(dá)成熟期所用的時(shí)間. 本研究根據(jù)所獲取到的專利數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依據(jù)所建的Logistic模型，以時(shí)間為橫軸，以新能源汽車專利累計(jì)數(shù)量為縱軸，利用Loglet Lab2軟件制作出中國新能源汽車的技術(shù)發(fā)展S曲線圖（見圖7）. 結(jié)合專利分析方法和技術(shù)生命周期理論，經(jīng)過多次擬合迭代，分析預(yù)測(cè)我國新能源汽車引入期、成長期、成熟期和衰老期的時(shí)間，得到我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展S曲線的各參數(shù)值如表4.

3.3 結(jié)果分析

通過分析用Loglet Lab2 繪制的我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展S 曲線并結(jié)合相關(guān)參數(shù)的數(shù)值，可以劃分出我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展階段（見表5）. 由Loglet Lab2軟件估算出新能源汽車技術(shù)成長時(shí)間（growth time）為13 年，轉(zhuǎn)折點(diǎn)（midpoint）發(fā)生在2026 年.從1988—2016 年，我國新能源汽車發(fā)展一直處于萌芽階段，技術(shù)發(fā)展緩慢；從2017—2026年，我國新能源汽車進(jìn)入成長期，這一階段，我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展將呈現(xiàn)快速成長的態(tài)勢(shì)；從2026 年之后我國新能源汽車發(fā)展開始步入成熟期，在此階段，我國新能源汽車專利申請(qǐng)累計(jì)數(shù)量將依然呈上升態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)我國新能源汽車專利申請(qǐng)累積量將達(dá)到447 237項(xiàng)；在2030年之后，我國新能源汽車發(fā)展將進(jìn)入衰退階段，專利申請(qǐng)量逐年減少.

表4 我國新能源汽車技術(shù)logistic成長模型參數(shù)表Tab.4 Parameter table of logistic growth model of new energy vehicle technology in China

表5 我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展階段劃分Tab.5 Technology development stage division of new energy vehicle in China

圖7 我國新能源汽車技術(shù)發(fā)展S曲線圖Fig.7 S-curve of technology development of Chinese new energy vehicle

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié)論

本研究基于專利挖掘的視角下從5 個(gè)方面并結(jié)合技術(shù)生命周期理論對(duì)我國新能源汽車對(duì)我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析，從中我們可以得到以下結(jié)論.

新能源汽車經(jīng)過30 多年的發(fā)展，加上政府政策的理性引導(dǎo)和大力支持下，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已步入成長期，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)逐漸完善，技術(shù)發(fā)展格局初步奠定，發(fā)展?jié)撃芫薮? 通過對(duì)專利數(shù)據(jù)的分析，我國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新的方向集中在新能源動(dòng)力電池、電控、電機(jī)和智能終端等方面，這得益于我國“三縱三橫”戰(zhàn)略以及新能源政策的重要部署，同時(shí)也能看出政策推動(dòng)我國新能源汽車發(fā)展也取得了初步成效. 隨著新能源汽車行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的逐步延伸，測(cè)量電變量（G01R）和車輛、車輛配件或車輛部件（B60R）等技術(shù)也逐步受到了技術(shù)研發(fā)人員的關(guān)注，在以后有可能會(huì)成為技術(shù)發(fā)展的新興方向. 我國新能源汽車發(fā)展呈現(xiàn)出區(qū)域的不均衡性，其中廣東、江蘇、北京、安徽、浙江、上海等地區(qū)，是申請(qǐng)專利的主要中堅(jiān)力量. 經(jīng)過多年的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，我國涌現(xiàn)出一大批注重自主創(chuàng)新技術(shù)的優(yōu)秀企業(yè)，受到政府政策的積極引導(dǎo)以及我國倡導(dǎo)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的愿景，汽車行業(yè)領(lǐng)袖強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入新能源汽車這一領(lǐng)域，如比亞迪、吉利、奇瑞等公司，帶動(dòng)了新能源汽車領(lǐng)域的自主創(chuàng)新，從我國新能源汽車專利申請(qǐng)數(shù)量的逐年上升趨勢(shì)可以看出其成效. 我國新能源汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)、車企以及高校在我國專利布局上的合理規(guī)劃，也為我國汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

4.2 新能源汽車未來發(fā)展的建議

1）企業(yè)應(yīng)積極把握技術(shù)創(chuàng)新機(jī)會(huì)和前沿技術(shù)研發(fā)方向，加強(qiáng)我國新能源汽車核心技術(shù)的研發(fā)能力，隨著我國新能源汽車行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的逐步延伸，在新能源汽車智能化的發(fā)展進(jìn)程中，車體的數(shù)據(jù)監(jiān)控、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及保養(yǎng)技術(shù)的重要性日益凸顯，一些新型的技術(shù)熱點(diǎn)如G06Q、G01R、H01R、B60S 和B60H 等的發(fā)展越來越快，將會(huì)是未來的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)會(huì)，企業(yè)應(yīng)推動(dòng)發(fā)展最前沿的新興技術(shù)，不能固守現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，要根據(jù)技術(shù)生命周期的成長階段調(diào)整技術(shù)發(fā)展方向，把握創(chuàng)新機(jī)會(huì)，深入技術(shù)重點(diǎn)布局，保持新能源汽車行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展.

2）積極推進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，中國新能源汽車發(fā)展呈現(xiàn)出區(qū)域發(fā)展不均衡性，是由各個(gè)地區(qū)發(fā)展水平所決定的，同時(shí)國家試點(diǎn)扶持政策也都會(huì)存在一定的影響. 為充分利用我國豐富的區(qū)域資源，政府應(yīng)當(dāng)合理靈活配置市場(chǎng)資源，以高速發(fā)展地區(qū)為龍頭，建立新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群，利用高速發(fā)展地區(qū)技術(shù)優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)低速發(fā)展的地區(qū)，引導(dǎo)各個(gè)地區(qū)發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢(shì)，因地制宜，取長補(bǔ)短，共同協(xié)作來促進(jìn)新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)步.

3）政府應(yīng)適當(dāng)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新給予財(cái)政補(bǔ)貼，繼續(xù)推行積極理性的引導(dǎo)政策，政府應(yīng)當(dāng)充分了解新能源汽車產(chǎn)業(yè)環(huán)境，出臺(tái)有關(guān)新能源汽車的友好政策，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展鋪設(shè)一個(gè)良好的外部環(huán)境. 同時(shí)積極推動(dòng)建立技術(shù)創(chuàng)新市場(chǎng)機(jī)制，發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的作用，引導(dǎo)企業(yè)加大研發(fā)投入，促進(jìn)新能源汽車領(lǐng)域快速發(fā)展. 要建立技術(shù)資源共享平臺(tái)，我國新能源汽車研發(fā)主體相對(duì)獨(dú)立，技術(shù)重復(fù)利用率低，造成研發(fā)成本增加，浪費(fèi)人力物力. 進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)、高校、研發(fā)機(jī)構(gòu)之間的技術(shù)交流，建立新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，加強(qiáng)合作，填補(bǔ)技術(shù)欠缺. 加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，及時(shí)將企業(yè)、高校以及研發(fā)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用到新能源汽車生產(chǎn)實(shí)踐中去，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化. 同時(shí)加強(qiáng)各個(gè)部門之間的技術(shù)溝通，整合各自的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，為今后的新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新提供支持.