新能源汽車專利技術(shù)分析

密雅榮

摘 要：新能源汽車分為燃料電池汽車、純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車，借助電力、燃料電池等清潔能源替代傳統(tǒng)化石燃料來(lái)滿足節(jié)能環(huán)保的社會(huì)需求。本文對(duì)新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)環(huán)境及政策等進(jìn)行分析，對(duì)新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì)及主要申請(qǐng)人進(jìn)行探究，指出當(dāng)前新能源汽車發(fā)展所面臨的技術(shù)障礙及改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;申請(qǐng)量;充電保障

中圖分類號(hào)：F426.471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）32-0151-03

Analysis on New Energy Vehicle Patent Technology

MI Yarong

（Shaanxi Coal and Chemical Industry Group Co.， Ltd.， Xi'an Shaanxi 710000）

Abstract： New energy vehicles are divided into fuel cell vehicles， pure electric vehicles and hybrid vehicles， which uses clean energy such as electricity and fuel cells to replace traditional fossil fuels to meet the social needs of energy conservation and environmental protection. This paper analyzes the development status， market environment and policies of new energy vehicles， explores the development trend of new energy vehicles and the main applicants， and points out the current technical obstacles and improvement measures facing the development of new energy vehicles.

Keywords： new energy vehicles;application volume;charging guarantee

汽車是現(xiàn)代人出行最普遍的工具。受環(huán)境保護(hù)、節(jié)能等影響，傳統(tǒng)汽車逐漸朝新能源汽車方向過(guò)渡。從國(guó)際社會(huì)來(lái)看，眾多國(guó)家逐漸意識(shí)到發(fā)展新能源汽車的重要性，紛紛對(duì)新能源汽車的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃[1]。雙碳背景下，各國(guó)都在紛紛進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)型。中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)也不例外，比亞迪、長(zhǎng)安、奇瑞、北汽新能源汽車及東風(fēng)汽車等都在打造新能源汽車[2]。市面上的新能源汽車主要分為3類：一是燃料電池汽車，指的是將化學(xué)燃料轉(zhuǎn)化為電能，從而開(kāi)啟動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的新型汽車;二是純電動(dòng)汽車，指單純采用可充電電池進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車;三是混合動(dòng)力汽車，指采用電池驅(qū)動(dòng)和化學(xué)燃料驅(qū)動(dòng)的汽車，根據(jù)不同的狀況確定汽車驅(qū)動(dòng)方式（電池驅(qū)動(dòng)、化學(xué)燃料驅(qū)動(dòng)或兩者一同驅(qū)動(dòng)）[3-4]。

1 我國(guó)新能源汽車相關(guān)政策

碳中和、碳達(dá)峰背景下，我國(guó)大力發(fā)展新能源汽車。我國(guó)于2001年發(fā)布“863”計(jì)劃，提出針對(duì)新能源汽車的重大專項(xiàng)政策，其中以燃料電池汽車、純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車為“三縱”，以動(dòng)力電池、動(dòng)力總成、驅(qū)動(dòng)電機(jī)為“三橫”;2010年，《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》發(fā)布，為新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈、配套設(shè)施、市場(chǎng)推廣及關(guān)鍵零部件的開(kāi)發(fā)指明方向;2014年，新能源汽車的政策支持力度達(dá)到一個(gè)極高點(diǎn)，《關(guān)于電動(dòng)汽車用電價(jià)格政策有關(guān)問(wèn)題的通知》《關(guān)于2016—2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》《關(guān)于免征新能源汽車車輛購(gòu)置稅的公告》相繼發(fā)布，國(guó)家提供買車補(bǔ)貼，鼓勵(lì)家庭、個(gè)人等購(gòu)買新能源汽車，并給予稅費(fèi)減免;2021年10月9日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議通過(guò)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，國(guó)家針對(duì)未來(lái)15年的新能源汽車發(fā)展做好布局。

2 新能源汽車專利申請(qǐng)趨勢(shì)及主要申請(qǐng)人

2.1 新能源汽車專利申請(qǐng)趨勢(shì)

如圖1所示，對(duì)新能源汽車2010—2021年的中國(guó)專利申請(qǐng)量進(jìn)行分析可知，新能源汽車在中國(guó)的專利申請(qǐng)基本上持續(xù)上升，但是個(gè)別年份申請(qǐng)量略微下降，說(shuō)明新能源汽車整體發(fā)展趨勢(shì)向好，個(gè)別年份受市場(chǎng)波動(dòng)等外界因素影響，行業(yè)發(fā)展略微放緩。

2015年之前，中國(guó)新能源汽車行業(yè)處于起步階段，專利申請(qǐng)量較少，增速不明顯，市場(chǎng)需求不高，企業(yè)研發(fā)熱情不夠，處于技術(shù)引入階段。從2015年開(kāi)始，新能源汽車專利申請(qǐng)量出現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)，從2014年的325件上升到2015年的667件，1年的時(shí)間翻了一番。關(guān)鍵因素在于國(guó)家在2014年密集發(fā)布了多項(xiàng)減免稅費(fèi)、提供購(gòu)車補(bǔ)貼的政策，鼓勵(lì)公眾購(gòu)買新能源汽車，可見(jiàn)行業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)國(guó)家政策的支持。隨著新能源技術(shù)的逐漸成熟和公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，新能源汽車的專利申請(qǐng)量持續(xù)上升并于2018年達(dá)到一個(gè)極高點(diǎn)。

2019年，新能源汽車專利申請(qǐng)量下降，新能源汽車產(chǎn)銷首次下滑。究其原因：一是國(guó)家對(duì)新能源汽車的補(bǔ)貼減少;二是國(guó)五、國(guó)六車型的切換，民眾陸續(xù)拋售國(guó)五車。2020年，隨著國(guó)外車企進(jìn)駐新能源汽車市場(chǎng)，在多種選擇的刺激下，新能源汽車的專利申請(qǐng)量又開(kāi)始上漲，競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)的正面影響擴(kuò)大了整體市場(chǎng)。

截至檢索日，2020年提交的一部分專利申請(qǐng)仍舊沒(méi)有公開(kāi)，因此2020年的申請(qǐng)數(shù)據(jù)不夠全面，2021年提交并公開(kāi)的專利申請(qǐng)僅占很小比例，因此不做參考。

2.2 新能源汽車主要申請(qǐng)人

由圖2可知，國(guó)內(nèi)新能源汽車申請(qǐng)量最高的為北京新能源汽車股份有限公司，申請(qǐng)量達(dá)到888件。該公司是世界500強(qiáng)企業(yè)北汽集團(tuán)旗下的新能源公司，是國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車影響力最大、規(guī)模最完整的公司，曾多年成為市場(chǎng)上的銷量冠軍。目前，市場(chǎng)上至少有10萬(wàn)輛電動(dòng)汽車由該公司生產(chǎn)。

申請(qǐng)量緊隨北京新能源汽車股份有限公司之后的為重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司、奇瑞汽車股份有限公司和比亞迪股份有限公司，專利申請(qǐng)量分別為652件、625件和492件。這些公司均為傳統(tǒng)的汽車公司，靠著政策的支持，推動(dòng)了新能源汽車技術(shù)的發(fā)展。

2.3 新能源汽車技術(shù)障礙

目前，我國(guó)新能源汽車面臨兩大技術(shù)障礙，即安全性和充電保障。

2.3.1 安全性。相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車的安全問(wèn)題備受關(guān)注。新能源汽車是通過(guò)電池帶動(dòng)車輛運(yùn)行的，存在電池電量不足導(dǎo)致汽車?yán)m(xù)航里程不足的問(wèn)題。部分生產(chǎn)廠家為了提高汽車的運(yùn)行里程，過(guò)度追求電池的能量密度，而電池的安全與其能量密度成反比，能量密度越高意味著電池安全隱患越大[5]。

2.3.2 充電保障。充電基礎(chǔ)設(shè)施能力不足是新能源汽車面臨的一大問(wèn)題。充電樁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完備，電動(dòng)汽車面臨充電難的問(wèn)題。另外，充電速度慢也是消費(fèi)者重點(diǎn)考慮的一個(gè)問(wèn)題，同時(shí)電池充電的芯片、功率、是否漏電、是否安全等問(wèn)題都亟待突破。受充電樁制造技術(shù)水平限制，充電樁與電池之間容易出現(xiàn)通信不暢的現(xiàn)象，導(dǎo)致電池過(guò)充而發(fā)熱發(fā)生失控。

2.4 重大技術(shù)改進(jìn)

專利的戰(zhàn)略目標(biāo)是打開(kāi)市場(chǎng)、占領(lǐng)市場(chǎng)，最終取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的有利地位。對(duì)每個(gè)企業(yè)而言，專利的重要性不言而喻。正確、恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用專利不僅可使自己的發(fā)明創(chuàng)造及時(shí)得到法律保護(hù)，還能有力地對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。為了解決電池和充電方面的技術(shù)障礙，各大公司分別申請(qǐng)專利，對(duì)電池進(jìn)行評(píng)估、優(yōu)化，并加快構(gòu)建新型充電系統(tǒng)。

一是重點(diǎn)研發(fā)快速充電技術(shù)，盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前，我國(guó)新能源汽車快充技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)暫未統(tǒng)一，要大力推進(jìn)該標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。采用高功率充電時(shí)，要增強(qiáng)充電的穩(wěn)定性和安全性。要加快城市充電工程建設(shè)，在城市內(nèi)采用直流電對(duì)公共交通進(jìn)行快速充電，采用交流電對(duì)私家車進(jìn)行慢充，在城市與城市之間建立直流電快速充電技術(shù)。二是加快推進(jìn)充電樁網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，推出智能化地鎖，提高充電效率，使得充電服務(wù)趨向智能化。車主通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠查找附近的充電設(shè)備并了解該處充電設(shè)備的使用情況，如是否占用、未來(lái)多久該充電位能夠釋放等信息。三是加大力度解決統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化充電接口、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)上傳模式以及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)算方式等問(wèn)題。

由圖3可知，CN104442438A、CN105235543A、CN109795330A重點(diǎn)在里程預(yù)警、剩余里程監(jiān)控、增強(qiáng)續(xù)航里程方面進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，實(shí)質(zhì)均是對(duì)電池的監(jiān)測(cè)及改進(jìn);CN108983106A重點(diǎn)評(píng)估電池的安全性;CN205220410U、CN205871769U、CN108544950A均是改進(jìn)充電樁，通過(guò)定位充電樁使司機(jī)盡快找到附近的充電設(shè)備，通過(guò)設(shè)置雙充電槍同時(shí)對(duì)兩部汽車充電。

3 結(jié)論

在全球提倡節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，新能源汽車在我國(guó)駛?cè)肟焖侔l(fā)展通道。大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化科學(xué)技術(shù)環(huán)境和政策機(jī)制，對(duì)于緩解當(dāng)下環(huán)境污染、解決現(xiàn)有能源短缺問(wèn)題和推進(jìn)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型具有重要意義。未來(lái)要持續(xù)加大政策支持和科研投入力度，克服技術(shù)障礙，改善新能源汽車發(fā)展環(huán)境，實(shí)現(xiàn)更大突破，促進(jìn)我國(guó)綠色產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。

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