微型電機(jī)行業(yè)中國(guó)專利分析

夏 洪

（重慶市涪陵區(qū)生產(chǎn)力促進(jìn)中心，重慶408000）

1 項(xiàng)目背景

1.1 技術(shù)背景

微型電機(jī)，一般指直徑小于160 mm或額定功率小于750 W的電機(jī)，以及用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機(jī)，亦稱“微特電機(jī)”，全稱“微型特種電機(jī)”。常用于控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)電信號(hào)或能量的檢測(cè)、解算、放大、執(zhí)行或轉(zhuǎn)換等功能，或用于傳動(dòng)機(jī)械負(fù)載，也可作為設(shè)備的交直流電源。

微特電機(jī)廣泛應(yīng)用于信息處理設(shè)備、汽車電氣系統(tǒng)（雨刮、車門鎖、車窗等）、家用電器、視聽設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化、航空航天、電動(dòng)玩具等領(lǐng)域。

汽車產(chǎn)業(yè)（特別是新能源汽車）的快速發(fā)展，為微電機(jī)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展空間。而航空技術(shù)、武器裝備自動(dòng)化以及未來(lái)3D打印技術(shù)的發(fā)展將直接引領(lǐng)微特電機(jī)向高、精、尖方向發(fā)展。

1.2 行業(yè)情況

在微電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，瑞士、德國(guó)、美國(guó)在應(yīng)用于航空航天、軍工產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備方面的高端微電機(jī)上具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這部分產(chǎn)品技術(shù)含量高，但需求量占比不大。中高端的民用微電機(jī)日本占有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，比如汽車、家用電器等領(lǐng)域的微電機(jī)，并且這部分產(chǎn)品需求量大。中低端微電機(jī)則是中國(guó)占有優(yōu)勢(shì)，汽車、家電、視聽產(chǎn)品等方面國(guó)內(nèi)微電機(jī)行業(yè)占比較大，特別是低端微電機(jī)市場(chǎng)（如電動(dòng)玩具），國(guó)內(nèi)微電機(jī)企業(yè)占有明顯優(yōu)勢(shì)。中國(guó)與國(guó)外技術(shù)創(chuàng)新主體相比，存在能效標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、技術(shù)開發(fā)、創(chuàng)新能力、專用化率、體系匹配、工藝水平、品牌效應(yīng)、表觀質(zhì)量等方面的差距，核心的差距仍然在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力方面。

2 微型電機(jī)專利概況

本報(bào)告檢索數(shù)據(jù)下載截止日期為2018年12月5日，全球微型電機(jī)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量為2 928件，實(shí)用新型專利申請(qǐng)量居首，發(fā)明專利次之。

2.1 專利類型

微型電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)實(shí)用新型專利申請(qǐng)量居首，占比61.92%，發(fā)明專利申請(qǐng)量次之，占比35.52%，外觀設(shè)計(jì)專利僅占比2.56%?？梢娫谖⑿碗姍C(jī)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新主要是集中在微型電機(jī)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上，是技術(shù)含量較高的一個(gè)領(lǐng)域。

2.2 專利申請(qǐng)趨勢(shì)

1985—1998年，微型電機(jī)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量很小，每年的申請(qǐng)量維持在個(gè)位數(shù)。自1999年開始，申請(qǐng)量開始緩慢增長(zhǎng)，到2010年申請(qǐng)量開始迅速增長(zhǎng)，至2017年達(dá)到峰值，申請(qǐng)量為403件。至本檢索數(shù)據(jù)下載之日止，微型電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量總體上呈上升趨勢(shì)，表明該行業(yè)技術(shù)在不斷創(chuàng)新發(fā)展。

2.3 中國(guó)專利申請(qǐng)區(qū)域分布

微型電機(jī)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量前五名的地區(qū)為廣東（390件，占比13.48%）、浙江（387件，占比13.38%）、深圳（312件，占比10.78%）、江蘇（297件，占比10.26%）、上海（133件，占比4.59%），該前五名地區(qū)的專利申請(qǐng)量均已超過100件，且均位于我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，具體包括珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)及長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)區(qū)。值得注意的是，內(nèi)陸城市代表、西南地區(qū)重要省市的重慶（94件，占比3.25%）和四川（80件，占比2.76%），算是內(nèi)陸省市微型電機(jī)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的翹楚。

2.4 申請(qǐng)人排名

微型電機(jī)領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)量前五名均為中國(guó)申請(qǐng)人，分別是金龍機(jī)電股份有限公司（50件）、東明機(jī)電（深圳）有限公司（40件）、蘇州貝騰特電子科技有限公司（36件）、四川安和精密電子電器有限公司（34件）、上海交通大學(xué)（33件）。馬淵馬達(dá)株式會(huì)社以32件的申請(qǐng)量位居第六名，是唯一一家位居前十五名的外國(guó)企業(yè)申請(qǐng)人。在前十五名排名申請(qǐng)人中，除上海交通大學(xué)（33件）、清華大學(xué)（27件）、南京航空航天大學(xué)（22件）外，其余都是企業(yè)，可見主要技術(shù)創(chuàng)新集中在企業(yè)，企業(yè)對(duì)專利布局和專利保護(hù)的重視程度比較高。

2.5 微型電機(jī)領(lǐng)域技術(shù)分布

將中國(guó)微型電機(jī)領(lǐng)域?qū)＠袩o(wú)效數(shù)據(jù)（包括專利權(quán)終止、撤回、駁回、無(wú)效等）排除后，保留授權(quán)有效及在審查的發(fā)明專利，共計(jì)1 622件。微電機(jī)的主要技術(shù)分布在微特電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、微電機(jī)轉(zhuǎn)子、壓電驅(qū)動(dòng)、單相微電機(jī)五個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，各技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)分支多元，可開發(fā)的技術(shù)范圍較廣，企業(yè)可根據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略深入拓展技術(shù)創(chuàng)新和專利布局。

3 重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠闆r

3.1 聲波振動(dòng)電機(jī)

3.1.1 中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

1999年以前，聲波振動(dòng)電機(jī)在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量很少，到2002年專利申請(qǐng)量迅速增加，此后十多年，申請(qǐng)量維持高位震蕩，并在2016年達(dá)到最高。

3.1.2 專利類型

該種類電機(jī)共公開/公告中國(guó)專利266件，其中發(fā)明168件，實(shí)用新型95件；授權(quán)有效專利：發(fā)明53件，實(shí)用新型52件。

3.1.3 專利權(quán)人

該種類電機(jī)專利申請(qǐng)量排名前九位申請(qǐng)人中，除一名國(guó)外申請(qǐng)人外，其余均是大專院校，其中東南大學(xué)和浙江大學(xué)的專利申請(qǐng)量分別為27件和23件，位于前兩位。

3.2 空心杯微電機(jī)

3.2.1 中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

2010年以前，空心杯微電機(jī)在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量很少，到2011年專利申請(qǐng)量開始增加，此后幾年，申請(qǐng)量維持高位震蕩，并在2016年達(dá)到最高。

3.2.2 專利類型

該種類電機(jī)共公開/公告中國(guó)專利185件，其中發(fā)明57件，實(shí)用新型126件；授權(quán)有效專利：發(fā)明14件，實(shí)用新型82件。

3.2.3 專利權(quán)人

該種類電機(jī)專利申請(qǐng)量排名前十位申請(qǐng)人均為企業(yè)，但每家企業(yè)的申請(qǐng)量都不太大，深圳市雙環(huán)全新機(jī)電股份有限公司和重慶市倉(cāng)興達(dá)科技有限公司分別申請(qǐng)13件和10件，位于前兩位。

3.3 微型直流無(wú)刷電機(jī)

3.3.1 中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

2003年以前，微型直流無(wú)刷電機(jī)在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量很少，從2004年開始專利申請(qǐng)量增加，但增幅不大，從2010年開始，申請(qǐng)量增幅擴(kuò)大，并在2016年達(dá)到最高。

3.3.2 專利類型

該種類電機(jī)共公開/公告中國(guó)專利170件，其中發(fā)明75件，實(shí)用新型95件；授權(quán)有效專利：發(fā)明20件，實(shí)用新型63件。

3.3.3 專利權(quán)人

該種類電機(jī)專利申請(qǐng)量排名前八位申請(qǐng)人除兩所院校外均為企業(yè)，但每家企業(yè)的申請(qǐng)量都不太大，中山大洋電機(jī)制造有限公司和溫州的可電器有限公司分別申請(qǐng)9件和5件，位于前兩位。

3.4 微型直流鐵芯電機(jī)

3.4.1 中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

2005年以前，微型直流鐵芯電機(jī)在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量很少，到2006年，專利申請(qǐng)量開始增加，但增長(zhǎng)幅度不大，此后十多年，申請(qǐng)量維持高位震蕩。

3.4.2 專利類型

該種類電機(jī)共公開/公告中國(guó)專利245件，其中發(fā)明115件，實(shí)用新型120件；授權(quán)有效專利：發(fā)明26件，實(shí)用新型71件。

3.4.3 專利權(quán)人

該種類電機(jī)專利申請(qǐng)量排名前十位申請(qǐng)人中有6家企業(yè)、1家院校、3名個(gè)人，每個(gè)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量都不太大，而且較為均衡。

4 重點(diǎn)關(guān)注企業(yè)專利情況

4.1 飛利浦

荷蘭皇家飛利浦公司是一家領(lǐng)先的健康科技公司，總部位于荷蘭，其在中國(guó)的專利申請(qǐng)主要集中在兩家公司：皇家飛利浦電子股份有限公司（表1）、皇家飛利浦有限公司（表2）。

上述專利申請(qǐng)主要涉及電熱、電照明、數(shù)據(jù)處理、診斷、電動(dòng)產(chǎn)品等技術(shù)領(lǐng)域，在電機(jī)特別是微型電機(jī)方面的專利申請(qǐng)微乎其微。

表1 皇家飛利浦電子股份有限公司專利申請(qǐng)

表2 皇家飛利浦有限公司專利申請(qǐng)

4.2 德國(guó)博朗

博朗有限公司（表3）的產(chǎn)品涉及電動(dòng)剃須刀、女用剃毛器、美發(fā)產(chǎn)品、廚房小家電等多個(gè)領(lǐng)域，其產(chǎn)品以精致的設(shè)計(jì)締造出眾多經(jīng)典，成為德國(guó)設(shè)計(jì)的典范。

表3 博朗有限公司在中國(guó)的專利申請(qǐng)

其中涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)僅10件，主要是在線性電機(jī)及具有該線性電機(jī)的電氣裝置方面。

4.3 福爾哈貝

福爾哈貝成立于1947年，是一家由家族經(jīng)營(yíng)的集團(tuán)公司，總部設(shè)在舍奈希（德國(guó)）。公司致力于小型和微型電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括生產(chǎn)自動(dòng)化、機(jī)器人、航空航天、光學(xué)系統(tǒng)以及醫(yī)療和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。福爾哈貝在中國(guó)僅申請(qǐng)了7件專利，其中有6件涉及微型電機(jī)領(lǐng)域。

4.4 Maxon motor

Maxon motor（表4）是一家全球范圍內(nèi)高精密電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)品供應(yīng)商，在500 W以內(nèi)的高精密電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面，該公司處于全球領(lǐng)先地位。

表4 Maxon motor在中國(guó)的專利申請(qǐng)

Maxon motor在電機(jī)領(lǐng)域的中國(guó)專利申請(qǐng)有17件，全部為發(fā)明專利，除2件在實(shí)質(zhì)審查階段和1件視為撤回外，其余均為有效授權(quán)專利。

4.5 雙環(huán)全新機(jī)電

深圳市雙環(huán)全新機(jī)電股份有限公司（表5）成立于1994年，是一家以研發(fā)、生產(chǎn)、銷售高精密微特電機(jī)產(chǎn)品為主營(yíng)業(yè)務(wù)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，專注于高精密微特電機(jī)領(lǐng)域的前沿技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)，主要產(chǎn)品微型電機(jī)，包括空心杯馬達(dá)、鐵芯電機(jī)、無(wú)刷電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)。

深圳市雙環(huán)全新機(jī)電股份有限公司的發(fā)明專利申請(qǐng)占了其全部申請(qǐng)量的1/3，并且發(fā)明專利的授權(quán)率很高，達(dá)到91%。

該公司從2001年開始申請(qǐng)專利，在2011—2012年申請(qǐng)量達(dá)到最高值，隨后有所回落，但從2015年開始該公司無(wú)專利申請(qǐng)。

深圳市雙環(huán)全新機(jī)電股份有限公司的專利申請(qǐng)中，微型電機(jī)方面的專利申請(qǐng)有47件，占比77%，其中涉及空心杯電機(jī)13件、直流無(wú)刷電機(jī)10件。

表5 深圳市雙環(huán)全新機(jī)電股份有限公司微型電機(jī)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)

5 結(jié)語(yǔ)

從2010年開始，微型電機(jī)行業(yè)中國(guó)專利申請(qǐng)量迅速增長(zhǎng)，至2017年達(dá)到峰值，目前申請(qǐng)量增長(zhǎng)勢(shì)頭保持良好，說(shuō)明微型電機(jī)領(lǐng)域技術(shù)在不斷創(chuàng)新，同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)越來(lái)越重視技術(shù)創(chuàng)新的專利保護(hù)。微型電機(jī)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)主要集中在我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，專利申請(qǐng)量的前五位地區(qū)依次為廣東、浙江、深圳、江蘇、上海，其專利申請(qǐng)量占總量的52%，中西部地區(qū)重慶和四川申請(qǐng)量較大。

從專利權(quán)人分布看，在微型電機(jī)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)較為分散，尚未出現(xiàn)具有較強(qiáng)專利技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，申請(qǐng)量最大的金龍機(jī)電股份有限公司共申請(qǐng)50件。同時(shí)，國(guó)外企業(yè)在中國(guó)布局的專利量也較少，例如在中國(guó)專利申請(qǐng)量最大的馬淵馬達(dá)株式會(huì)社共申請(qǐng)專利32件。這都表明，當(dāng)前微電機(jī)行業(yè)專利布局強(qiáng)度較小，尚未形成嚴(yán)密的專利保護(hù)網(wǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)可加強(qiáng)專利布局，進(jìn)一步搶占市場(chǎng)。

從重點(diǎn)產(chǎn)品看，除聲波振動(dòng)電機(jī)專利申請(qǐng)量較大的申請(qǐng)人是院校之外，空心杯電機(jī)、微型直流無(wú)刷電機(jī)和微型直流鐵芯電機(jī)專利申請(qǐng)量較大的申請(qǐng)人均是企業(yè)，重慶市倉(cāng)興達(dá)科技有限公司在空心杯電機(jī)方面的專利申請(qǐng)量位居第二。