基于專利地圖的汽車覆蓋件模具技術(shù)研究

陳勇棠， 張伶俐， 李 芳

（1.北京師范大學 教育學部， 北京 100875； 2.柳州職業(yè)技術(shù)學院 機電工程學院， 廣西 柳州 545006； 3.廣西機電技師學院 汽車工程系， 廣西 柳州 545005； 4.桂林電器科學研究院有限公司， 廣西 桂林 541004）

0 引 言

汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，模具作為汽車生產(chǎn)的重要裝備，被譽為汽車工業(yè)之母，其發(fā)展水平是衡量一個國家汽車工業(yè)水平的重要標志之一。模具用于成形汽車零部件特定的形狀和尺寸，汽車中90%的零部件需要依靠模具成形。按照汽車零部件成形工藝分類，汽車模具可分為沖模、塑料模、壓鑄模、鍛壓模等；按汽車零部件名稱分類，可分為覆蓋件模具、輪胎模具、汽車內(nèi)外飾模具、玻璃模具等。覆蓋件模具是汽車模具最重要的部分，開發(fā)一款新車型約2/3的周期[1]、1/2的投入[2]用于汽車覆蓋件模具的開發(fā)，覆蓋件模具的開發(fā)制約著新車型上市的速度和整車質(zhì)量，并會影響車企在行業(yè)中的地位。因此，提升覆蓋件模具技術(shù)水平，對推動汽車工業(yè)向高水平發(fā)展具有重要意義。

目前新一輪工業(yè)革命如火如荼進行中，汽車工業(yè)也處于轉(zhuǎn)型升級的關鍵點，新舊技術(shù)快速迭代，推動汽車覆蓋件模具產(chǎn)業(yè)發(fā)生變革，及時掌握國內(nèi)外汽車覆蓋件模具技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前沿技術(shù)，清晰汽車覆蓋件模具產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級路徑，促進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，成為相關從業(yè)者亟待解決的課題。專利作為科技創(chuàng)新成果的重要呈現(xiàn)形式，存儲了新技術(shù)的重要信息。根據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）報道，專利文獻記載了全球每年90%～95%的發(fā)明成果，充分有效利用專利文獻，研究時間可以縮短60%左右、研發(fā)費用可以節(jié)約40%左右[3]，為此以汽車覆蓋件模具技術(shù)國內(nèi)外專利數(shù)據(jù)為基礎，挖掘?qū)＠畔⒉⒚枥L專利地圖，對該領域技術(shù)進行全景分析，從申請與公開趨勢、主要地域分布、重點技術(shù)、主要競爭機構(gòu)、專利價值、技術(shù)生命周期等多維度、立體化呈現(xiàn)汽車覆蓋件模具技術(shù)的發(fā)展特點，為從業(yè)人員和研究人員提供參考。

1 國內(nèi)汽車覆蓋件模具發(fā)展概況

汽車覆蓋件是用于封閉車內(nèi)空間并遮風擋雨的零部件，包括遮蓋發(fā)動機、底盤以及包裹汽車周邊形成車身、駕駛室的薄金屬板料異形體和內(nèi)部零件[4]，如轎車的車前板和車身、載重車的車前板和駕駛室等。汽車覆蓋件組裝后構(gòu)成了車身與駕駛室的全部外部和內(nèi)部形狀，它既是外觀裝飾性零件，又是封閉薄殼狀的受力零件，按功能和部位可分為外覆蓋件、內(nèi)覆蓋件、結(jié)構(gòu)件。汽車覆蓋件具有材料薄、曲面形狀復雜、尺寸大、精度要求高等特點，主要通過沖壓、焊接等工藝制成，生產(chǎn)工藝復雜、制造難度大，導致汽車覆蓋件模具的設計與制造存在較多難點，如尺寸較大、設計信息量大、硬度高、構(gòu)形復雜、技術(shù)標準高、周期長、制造成本高等。汽車覆蓋件模具屬于技術(shù)密集型，一款車型的覆蓋件數(shù)量達上百件，汽車覆蓋件模具的設計與制造是汽車車身制造的關鍵環(huán)節(jié)，是決定新車型開發(fā)成功的關鍵因素，是一個國家模具制造水平的重要體現(xiàn)，其已從傳統(tǒng)沖模中單列成為一個專門的技術(shù)方向[5]。

國內(nèi)汽車覆蓋件模具技術(shù)發(fā)展與汽車工業(yè)發(fā)展幾乎同步[6]，經(jīng)過近70年的發(fā)展，國內(nèi)已擁有汽車覆蓋件模具制造企業(yè)300余家[7]，并在多方面取得明顯進步，如生產(chǎn)能力顯著提高、模具零件加工裝備水平大幅提升、數(shù)字化模具技術(shù)訊猛進步、模具零件材料與表面處理技術(shù)取得重大突破、模具新產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化能力日益增強、模具標準化與精細化制造狀況持續(xù)改善、模具生產(chǎn)管理科學化與信息化逐步增強。

2 專利數(shù)據(jù)來源與檢索方法

研究數(shù)據(jù)來源于IncoPat專利數(shù)據(jù)庫（https://www.incopat.com/），該數(shù)據(jù)庫收錄了全球120個國家、組織或地區(qū)超過1.2億件專利文獻，擁有400萬專利訴訟、運營、通信標準、海關備案的數(shù)據(jù)信息，擁有262個檢索字段、84個統(tǒng)計分析字段，整合了專利著錄信息、法律、同族、引證等多個項目，并對項目信息進行深度加工，數(shù)據(jù)庫信息每周至少動態(tài)更新3次。為了更好地兼顧查全與查準，不斷反復調(diào)整、優(yōu)化檢索方法，最后確定中國大陸地區(qū)汽車覆蓋件模具專利檢索方法：（FULL=（覆蓋件模具） OR TIABC=（覆蓋件模具） OR DES=（覆蓋件模具））AND DES=（汽車（S）覆蓋件），共檢索1 527件專利，合并申請后為1 361件；中國臺灣、香港、澳門等地區(qū)及國外汽車覆蓋件模具專利的檢索方法為：（FULL=（＂automobile panel die＂ OR ＂automobile panel mold＂ OR ＂automobile covering die＂ OR ＂automobile covering mold＂ OR ＂flanging shaping die＂ OR＂wedge mold＂ OR ＂punching die＂ OR ＂flanging die＂OR ＂piercing die＂ OR ＂trimming die＂ OR ＂wedge die＂OR ＂shaping die＂ OR ＂drawing die＂ OR ＂draw die＂））AND DES=（car OR automobile OR automobiles OR automotive OR vehicle OR ＂automotive vehicle ＂ OR＂motor vehicle＂ ） AND IPC=（B05D OR B21D OR B22C OR B22D OR B23B OR B23D OR B23P OR B23Q OR B24B OR B25B OR B25H OR B25J OR B26D OR B29C OR B29L OR B30B OR B32B OR B65G OR C21D OR C22C OR G01B OR G01C OR G05B OR G06F OR G06Q OR G06T OR G09B），共檢索專利5 693件，與中國大陸地區(qū)專利合并為汽車覆蓋件模具全球?qū)＠? 220件，合并申請后為6 030件。

3 汽車覆蓋件模具技術(shù)專利地圖分析

3.1 申請與公開趨勢

汽車覆蓋件模具全球?qū)＠邪l(fā)明專利（含發(fā)明申請）占86%，實用新型專利占14%，最早申請日期為1916年9月，最早公開日期為1918年10月，以5年為統(tǒng)計單位，汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埡凸_年度變化趨勢如圖1所示。國外研究汽車覆蓋件模具技術(shù)起步較早，經(jīng)歷一百多年，上世紀80年代以前汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埡凸_數(shù)量起起伏伏，每年最大數(shù)值不超過20，一方面由于這個階段全球汽車工業(yè)發(fā)展技術(shù)仍不成熟，甚至受戰(zhàn)爭沖擊一度陷入停滯；另一方面由于早期汽車覆蓋件簡單，覆蓋件模具技術(shù)未受到重視，發(fā)展相對滯后。上世紀80年代后全球汽車工業(yè)逐漸走向成熟，形成美、日、歐成熟市場[8]，汽車覆蓋件模具技術(shù)得到大力發(fā)展，專利申請和公開量逐年增加。上世紀90年代以后，在中國、印度、韓國、巴西等新興市場推動下，全球汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，此時汽車覆蓋件模具技術(shù)專利申請和公開趨勢曲線以大坡度快速上揚。

圖1 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埡凸_年度變化趨勢

汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利中發(fā)明專利（含發(fā)明申請）占38%，實用新型專利占62%，最早申請日期為1999年3月，最早公開日期為2001年9月，汽車覆蓋件模具技術(shù)國內(nèi)專利申請和公開年度變化趨勢如圖2所示。國內(nèi)汽車覆蓋件模具技術(shù)起步較晚，國內(nèi)專利申請和公開的趨勢與全球?qū)＠内厔莼疽恢拢?016年以后高速發(fā)展，用更短的時間完成高增長，得益于這個階段國內(nèi)汽車市場的高度繁榮。

圖2 汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請和公開年度變化趨勢

對比圖1、圖2分析發(fā)現(xiàn)，汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利與全球?qū)＠陌l(fā)展存在以下特點：①近十多年來汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利增長迅猛，2011年開始每年申請量穩(wěn)居全球第一，并逐年遞增，2022年汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請量為83件，這既有汽車市場快速發(fā)展的帶動作用，也有國家加大科技創(chuàng)新、技術(shù)研發(fā)政策支持力度的作用；②日本、美國、韓國、德國等國家或地區(qū)大部分是發(fā)明專利，實用新型專利只占較小一部分，汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利中，實用新型占絕大部分，汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利在申請量方面雖然占據(jù)較大優(yōu)勢，但是專利質(zhì)量不高，與其它國家相比仍存在較大差距，需加大技術(shù)攻關力度，仍需加快核心技術(shù)、關鍵技術(shù)的創(chuàng)新和專利布局；③國外汽車覆蓋件模具專利注重轉(zhuǎn)化應用，轉(zhuǎn)化應用的專利占比較高，如美國轉(zhuǎn)化應用75%、歐洲專利局轉(zhuǎn)化應用26%、法國轉(zhuǎn)化應用19%、日本轉(zhuǎn)化應用16%，而國內(nèi)轉(zhuǎn)化應用僅6%，汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利轉(zhuǎn)化應用有較大的提升空間；④國外汽車覆蓋件模具專利大多已失效，英國為97%、法國為78%、加拿大為75%、德國為77%、美國為66%、日本為57%、韓國為54%，國內(nèi)企業(yè)、研發(fā)機構(gòu)在全面了解這些失效專利技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護情況、采取充足的侵權(quán)防范措施基礎上，充分開發(fā)利用失效專利，以縮短研發(fā)周期、提高研發(fā)質(zhì)量。

在這個場景下，Graham拍攝了一系列照片。有的照片中Dylan顯得更小一些，有的是拳擊手套更模糊，還有的是或多或少擋住了模特的臉。這一張是所有要素的最佳組合狀態(tài)。在對背景的虛化處理上，Graham選擇的大光圈也十分恰當，這樣的效果的確很有戲劇感。另外，色彩的處理很好地加強了整個畫面的氛圍，同時也讓多種不同的光源在畫面里顯得和諧統(tǒng)一。

3.2 主要地域分布

3.2.1 全球?qū)＠赜蚍植?/p>

汽車覆蓋件模具全球?qū)＠赜蚍植贾饕性跉W洲地區(qū)、北美地區(qū)和亞洲太平洋地區(qū)，與汽車市場全球分布特征基本吻合，汽車覆蓋件模具全球?qū)＠饕赜蚍植既鐖D3所示，申請量排名前15：第一，日本1 504件，占24.9%；第二，中國1 361件，占22.6%；第三，美國920件，占15.3%；第四，韓國607件，占10%；第五，德國385件，占6.4%；第六，歐洲專利局（EPO）310件，占5.1%；第七，世界知識產(chǎn)權(quán)組織275件，占4.6%；第八，中國臺灣地區(qū)142件，占2.4%；第九，加拿大116件，占1.9%；第十，法國106件，占1.8%；第十一，英國90件，占1.5%；第十二，印度42件，占0.7%；第十三，俄羅斯40件，占0.7%；第十四，墨西哥27件，占0.5%；第十五，巴西10件、波蘭10件，各占0.2%，其余國家和地區(qū)均低于10件。

圖3 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠饕赜蚍植?/p>

3.2.2 國內(nèi)專利省市分布

國內(nèi)汽車生產(chǎn)形成了長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)、中部地區(qū)、東三省地區(qū)、京津冀地區(qū)、川渝一帶地區(qū)六大集群，汽車覆蓋件模具技術(shù)國內(nèi)專利省市分布也主要集中在這些地區(qū)。申請量排名前15的省市：第一，江蘇207件，占15.2%；第二，安徽175件，占12.9%；第三，天津150件，占11%；第四，上海97件，占7.1%；第五，湖北88件，占6.5%；第六，山東81件，占6%；第七，廣東79件，占5.8%；第八，河南71件，占5.2%；第九，浙江62件，占4.6%；第十，重慶52件，占3.8%；第十一，四川41件，占3%；第十二，黑龍江40件，占2.9%；第十三，吉林36件，2.7%；第十四，湖南36件，占2.7%；第十五，北京34件、河北34件，各占2.5%。廣西作為國內(nèi)重要的汽車生產(chǎn)基地，每年汽車產(chǎn)量位居全國前列，汽車覆蓋件模具專利排名卻未進入前15，與其作為汽車生產(chǎn)大區(qū)地位不匹配。遼寧、陜西等工業(yè)大省，汽車覆蓋件模具專利申請量也不高，研發(fā)力度仍有待加強。排名前三的江蘇、安徽、天津互不相讓，2011年以來三者更是交替領先、競爭激烈，近年來江蘇穩(wěn)居第一。

3.3 重點技術(shù)識別

3.3.1 主要技術(shù)構(gòu)成

按照國際專利分類法IPC進行統(tǒng)計專利分析，可以識別汽車覆蓋件模具領域的重點技術(shù)、技術(shù)密集區(qū)、技術(shù)空白區(qū)[9]。汽車覆蓋件模具全球?qū)＠?、國?nèi)專利IPC小類排名前10的技術(shù)分布如圖4所示。全球?qū)＠琶?0的IPC小類：B21D（38.1%）、B29C（18.3%）、B32B（10%）、C22C（9.6%）、C21D（6%）、B21C（4.3%）、B23P（3.8%）、B29L（3.7%）、B29K（3.1%）、C08J（3.0%）；國內(nèi)專利排名前10的IPC小類：B21D（58.8%）、B29C（7.9%）、B23Q（7.8%）、B24B（5.7%）、B08B（4.6%）、B23C（3.7%）、B22C（3%）、B29L（2.9%）、C21D（2.9%）、B22D（2.6%）。

圖4 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠c國內(nèi)專利IPC小類排名前10的技術(shù)分布

汽車覆蓋件模具全球?qū)＠蛧鴥?nèi)專利的申請人技術(shù)研發(fā)集中在B21D、B29C等領域，主要針對新型覆蓋件模具的開發(fā)、沖壓工藝改進、模具零件新型材料開發(fā)、模具零件熱處理及表面處理、模具修復等，開發(fā)了較多核心、關鍵技術(shù)；B21D、B29C、B29L等領域受到研發(fā)人員長期關注，這些領域存在業(yè)界共同關注的技術(shù)難題；汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埲嗽贐08B、B22C、B22D、B23C、B23Q等領域關注度較低，研發(fā)投入不足，相比之下汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請人在這些領域研發(fā)投入較高，如在覆蓋件模具零件加工裝備研發(fā)、模具零件磨削和銑削加工工藝改進、模具零件鑄造等方面取得較多研究成果；汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請人在B23P、B32B、C08J等領域研究較弱，低于汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埲说难邪l(fā)投入，需要進一步加強。汽車覆蓋件模具全球?qū)＠?、國?nèi)專利IPC小類排名前10技術(shù)構(gòu)成如表1所示。

表1 汽車覆蓋件模具全球和國內(nèi)專利各自IPC小類排名前10技術(shù)構(gòu)成

3.3.2 國民經(jīng)濟行業(yè)分布

根據(jù)專利在國民經(jīng)濟行業(yè)的分布情況可以觀測汽車覆蓋件模具領域在各產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入的活躍度[10]，汽車覆蓋件模具全球?qū)＠?、國?nèi)專利排名前10的國民經(jīng)濟行業(yè)大類分布如圖5所示。全球?qū)＠趪窠?jīng)濟行業(yè)分類中分布于7門類和20大類，主要集中于C門類，排名前10的大類：C43（99%）、C34（89%）、C33（65%）、C40（55%）、C35（42%）、C31（35%）、O81（21%）、C30（15%）、C32（15%）、C29（15%）；國內(nèi)專利在國民經(jīng)濟分類中分布于6門類和20大類，主要集中于C門類，排名前10的大類：C43（99%）、C34（89%）、C33（65%）、C40（33%）、O81（31%）、C31（17%）、C35（16%）、C32（4%）、C39（3%）、I65（3%）。

圖5 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠c國內(nèi)專利排名前10的國民經(jīng)濟行業(yè)大類分布

從圖5可知，在C43（金屬制件、機械和設備修理業(yè)）、C34（通用設備制造業(yè)）、C33（金屬制件業(yè)）、C40（儀器儀表制造業(yè)）、C35（專用設備制造業(yè)）、C31（黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)）、O81（機動車、電子產(chǎn)品和日用產(chǎn)品修理業(yè)）、C32（有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)）等國民經(jīng)濟行業(yè)中，國內(nèi)外對汽車覆蓋件模具技術(shù)研發(fā)活躍度都較高，集中制造業(yè)行業(yè)，依賴金屬制造、機械和設備制造與修理等產(chǎn)業(yè)；國內(nèi)專利與全球?qū)＠煌腃29（橡膠和塑料制品業(yè)）、C30（非金屬礦物制品業(yè)）排名跌出前十，C39（計算機、通信和其它電子設備制造業(yè)）、I65（軟件和信息技術(shù)服務業(yè)）擠進前十，這是由于在新工業(yè)革命浪潮的推動下數(shù)字經(jīng)濟爆發(fā)，國內(nèi)更加注重“云物大智”等高新技術(shù)應用到汽車覆蓋件模具領域，不斷提升汽車覆蓋件模具產(chǎn)業(yè)的自動化、信息化、智能化水平。

3.3.3 研究熱點分析

通過聚類分析，結(jié)合技術(shù)主題詞頻、重點技術(shù)情況可以獲得汽車覆蓋件模具領域的研究熱點，汽車覆蓋件模具全球?qū)＠~頻均超過447件的5大技術(shù)主題從高到低為覆蓋件模具、沖模、熱軋鋼板、拉深模、粘合劑基質(zhì)，每個主題下分為若干個子主題，詞頻超過100件的為連續(xù)可變傳動、拉拔模具、穿孔沖頭、模具鑲塊、工作效率、拉深模、熱軋鋼板、鎂基合金、外覆蓋件、層壓材料、鋁合金線、纖維增強樹脂、樹脂涂覆、熔融樹脂等。汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利詞頻均超過78件的5大技術(shù)主題從高到低為沖模、拉深模、外覆蓋件、淬硬鋼、電弧噴涂，子主題中詞頻超過30件的為模具鑲塊、拉深模、斜楔滑塊、模具冷卻、模具型面、復雜曲面、模具材料、復合鑄造、數(shù)控銑削、數(shù)控刀具、高速銑削等。可見國內(nèi)研究熱點與國外有所不同，國內(nèi)偏重模具制造工藝、模具材料等方面的研究，致力于提高模具的精度、使用壽命、加工效率等。

3.4 主要競爭機構(gòu)

3.4.1 申請人排名

汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利的申請人類型絕大部分為企業(yè)，占84.5%；其次是大專院校，占10.2%；個人占4.6%；科研單位占比不到1%。這說明國內(nèi)的研發(fā)主體是企業(yè)，高校和科研院所參與的力度需進一步增強，由于數(shù)據(jù)庫無法準確識別國外申請人類型，不做全球?qū)＠暾埲祟愋头治觥?/p>

在汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埲酥校琋IP-PON STEEL SUMITOMO METAL CORPORATION（新日鐵住金株式會社）以199件專利高居榜單第一；SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES（住友電氣工業(yè)株式會社）以73件專利位居第二；位列第三到第五的依次是TOYOTA MOTOR CORP（豐田汽車）、HONDA MOTOR CO LTD（本田汽車）、MITSUBISHI RAYON CO（三菱集團）。汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埲伺琶?5的機構(gòu)中日本10家、中國3家、韓國2家、德國1家，如圖6所示。

圖6 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠暾埲伺琶?5

在汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請人中，天津汽車模具股份有限公司以45件專利位居榜單第一，第二名至第五名依次是奇瑞汽車股份有限公司38件、哈爾濱理工大學37件、鶴壁天淇汽車模具有限公司21件、北汽福田汽車股份有限公司18件、上海賽科利汽車模具技術(shù)應用有限公司18件。汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請人排名前15的機構(gòu)中企業(yè)13家、高校2家；其中天津3家，安徽、河南、山東各2家，黑龍江、北京、上海、江蘇、四川、浙江各1家。汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請人排名前15，如圖7所示。

圖7 汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利申請人排名前15

3.4.2 申請人技術(shù)構(gòu)成

汽車覆蓋件模具全球?qū)＠琶?5的申請人關注最多的技術(shù)領域為B21D，共有11家機構(gòu)；其次是B32B、C22C，共有10家機構(gòu)；隨后是C21D、B29C、B21C等，這些領域覆蓋了核心技術(shù)或關鍵技術(shù)，是各研發(fā)機構(gòu)競相爭奪的重點領域。除了B23Q（哈爾濱理工大學）和B26D（TOYOTA MOTOR CORP）2個技術(shù)領域只有單獨一家機構(gòu)布局專利外，其它技術(shù)領域均有2家以上機構(gòu)布局專利，研發(fā)機構(gòu)之間的競爭進入白熱化。NIPPON STEEL CORP高度集中在B21D、C22C、C21D技術(shù)領域，因為該公司主攻汽車覆蓋件模具材料等技術(shù)；HONDA MOTOR CO LTD覆蓋22個技術(shù)領域，覆蓋面最廣；SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES實現(xiàn)差異化發(fā)展，在C22F、H01B兩個領域優(yōu)勢突出。國外機構(gòu)技術(shù)積累時間比較長，完成關鍵技術(shù)領域的專利布局，與汽車覆蓋件模具相關的技術(shù)領域均有專利布局，形成了全方位保護，并還在縱深推進，技術(shù)壟斷逐漸加強。汽車覆蓋件模具全球?qū)＠琶?5申請人技術(shù)構(gòu)成，如圖8所示。

圖8 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠琶?5申請人技術(shù)構(gòu)成

汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利排名前15的申請人共同關注的技術(shù)領域最多為B21D，共有14家機構(gòu)覆蓋該領域；其次為B23Q，共有8家機構(gòu)。目前B29L、F16F、F26B、B25J只有單獨一家機構(gòu)布局專利，B22C、B22D、B05B、B01D、B22F、G09B等領域關注度較低。覆蓋面最廣的是哈爾濱理工大學和鶴壁天淇汽車模具有限公司，分別覆蓋9個技術(shù)領域。哈爾濱理工大學實現(xiàn)差異化專利布局，在B23Q、B23C、G05B等領域?qū)＠麛?shù)領先。汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利在覆蓋面、保護的內(nèi)容等方面都需要進一步加強，汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利排名前15申請人技術(shù)構(gòu)成，如圖9所示。

圖9 汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利排名前15申請人技術(shù)構(gòu)成

3.4.3 申請人專利價值

Incopat數(shù)據(jù)庫通過大數(shù)據(jù)分析找到對專利價值影響較大的指標，從200多個中選出46個，建立以技術(shù)穩(wěn)定性、技術(shù)先進性、保護范圍3個維度的專利價值評估模型，采用10分制，低到高依次為1分～10分[11]。汽車覆蓋件模具全球?qū)＠琶?5的申請人專利價值分布如圖10所示，大部分屬于高價值專利，7分（含）以上的專利占67%，10分的專利占30%；擁有10分的專利最多的是NIPPON STEEL SUMITOMO METAL CORPORATION，達到142件，隨后是SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES為46件、SUMITOMO WIRING SYSTEMS LTD（積水化學工業(yè)株式會社）為22件、AUTONETWORKS TECHNOLOGIES LTD（株式會社車載網(wǎng)絡技術(shù)研究所）為22件。

圖10 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠琶?5申請人專利價值分布

汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利排名前15申請人專利價值分布如圖11所示，大部分專利價值處于中低分層次，7分（含）以上的專利僅占41%，10分的專利為零；奇瑞汽車股份有限公司擁有9分專利最多，達到10件，其次是哈爾濱理工大學6件、北汽福田汽車股份有限公司5件。

圖11 汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利排名前15申請人專利價值分布

3.5 技術(shù)生命周期

通常情況下專利技術(shù)生命周期可分為4個階段：第一階段技術(shù)萌芽期，針對性的市場尚未形成，企業(yè)不太愿意進入，專利申請量和申請人的數(shù)量較少；第二階段技術(shù)成長期，技術(shù)不斷發(fā)展、技術(shù)的市場價值顯現(xiàn)，介入的廠商增多，專利申請數(shù)量和申請人數(shù)量急劇上升；第三階段技術(shù)成熟期，技術(shù)逐漸成熟，市場有限，進入的廠商技術(shù)發(fā)展趨緩，研發(fā)投入不再擴張，只有少數(shù)企業(yè)繼續(xù)從事相關研究，專利增速變慢并趨于穩(wěn)定；第四階段技術(shù)瓶頸期，技術(shù)研發(fā)遇到瓶頸，或技術(shù)老化被更先進的技術(shù)替代，此類技術(shù)的收益降低，中小企業(yè)逐漸被并購或退出市場，專利出現(xiàn)負增長[12]。

專利技術(shù)生命周期可以用Logistic模型預測，以每年專利申請量為基礎數(shù)據(jù)，計算各年份專利累積申請量，以此為因變量y，年份為自變量t，建立預測模型[13]：

其中，yi為i年份專利累積量，ti為時間變量。k、α、β為待定系數(shù)，借助SPSS軟件對各年累計申請量作非線性回歸曲線予以估算確定。

通過已知的各年份累計申請量，用SPSS軟件作非線性回歸分析，分別得到全球?qū)＠蛧鴥?nèi)專利的Logistic模型：yi=137.24/(1+10 660.578e-8.942ti)、yi=89.239/(1+941.68e-7.479ti)，進而繪制全球?qū)＠蛧鴥?nèi)專利的技術(shù)生命周期，如圖12所示。

圖12 全球?qū)＠蛧鴥?nèi)專利技術(shù)生命周期Logistic曲線

根據(jù)圖12可知，全球?qū)＠蛧鴥?nèi)專利的技術(shù)萌芽期、發(fā)展期、成熟期、瓶頸期階段劃分如表2所示，汽車覆蓋件模具全球?qū)＠A測于2046年申請量達到最大值14 685件，國內(nèi)專利于2046年申請量達到最大值2 142件。

表2 汽車覆蓋件模具全球?qū)＠蛧鴥?nèi)專利的技術(shù)生命周期4個階段

對比汽車覆蓋件模具全球?qū)＠蛧鴥?nèi)專利技術(shù)生命周期趨勢發(fā)現(xiàn)，后者從屬于前者，部分階段的時間一致，雖然國內(nèi)汽車覆蓋件模具技術(shù)起步較晚，但兩者進入技術(shù)發(fā)展期的時間接近。兩者也存在明顯差異：其一是全球?qū)＠夹g(shù)發(fā)展期和技術(shù)成熟期經(jīng)歷的時間比國內(nèi)專利更長，并且比國內(nèi)專利更晚進入技術(shù)成熟期，一方面由于全球各個國家或地區(qū)的發(fā)展不同步，影響全球的整體發(fā)展速度，另一方面由于國內(nèi)的政策支持和汽車工業(yè)快速發(fā)展；其二是國內(nèi)汽車覆蓋件模具技術(shù)領域的研發(fā)投入越來越多，專利申請量快速增長，特別是近十年來的年均增長率為60%，高于全球?qū)＠?6%；其三是國內(nèi)專利更早進入技術(shù)瓶頸期，這是由于國內(nèi)專利申請量快速增長后較早達到飽和，技術(shù)空白領域迅速縮小，更快達到技術(shù)瓶頸階段。

4 結(jié)束語

介紹了國內(nèi)汽車覆蓋件模具技術(shù)發(fā)展概況，以國內(nèi)外專利數(shù)據(jù)為依據(jù)，基于專利地圖對該領域進行全景分析，剖析了全球?qū)＠鴥?nèi)專利的申請與公開趨勢、主要地域分布、重點技術(shù)、主要競爭機構(gòu)、專利價值、技術(shù)生命周期等情況，得到如下結(jié)論：①國內(nèi)汽車覆蓋件模具在高端產(chǎn)品供應能力、模具加工裝備水平、數(shù)字技術(shù)水平、新材料及表面處理新技術(shù)研發(fā)、模具新產(chǎn)品開發(fā)、標準化、信息化等方面實現(xiàn)跨越式發(fā)展；②目前汽車覆蓋件模具全球?qū)＠?、國?nèi)專利的公開和申請都呈上升趨勢，近年來國內(nèi)專利增長迅猛，從2011年開始，國內(nèi)申請量超越日本穩(wěn)居全球第一，汽車覆蓋件模具國外專利以發(fā)明為主，國內(nèi)專利以實用新型為主，國外專利轉(zhuǎn)化應用比例較高，但國外汽車覆蓋件模具專利大部分已失效，國內(nèi)研發(fā)機構(gòu)可以利用這些專利提高研發(fā)質(zhì)量、縮短研發(fā)周期；③汽車覆蓋件模具全球?qū)＠饕性谌毡?、中國、美國、韓國、德國等國家，汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利主要集中在江蘇、安徽、天津、上海、湖北、山東、廣東、河南、浙江等省市；④汽車覆蓋件模具全球?qū)＠攸c技術(shù)主要集中在B21D、B29C、B32B、C22C等領域，汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利主要集中在B21D、B29C、B23Q、B24B等領域；⑤汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利的研發(fā)主體以企業(yè)為主；⑥汽車覆蓋件模具國內(nèi)專利雖然起步較晚，但與汽車覆蓋件模具全球?qū)＠M入技術(shù)生命周期發(fā)展階段的時間接近，汽車覆蓋件模具全球?qū)＠夹g(shù)發(fā)展期和技術(shù)成熟期經(jīng)歷的時間比國內(nèi)的更長，并且更晚進入技術(shù)成熟期和技術(shù)瓶頸期。

針對國內(nèi)汽車覆蓋件模具技術(shù)的發(fā)展提出如下建議：一是加大技術(shù)的研發(fā)力度，如鋁合金、熱沖壓成形板材、高強鋼板、精沖材料等新型材料研發(fā)，CAD/CAE核心工業(yè)軟件研發(fā)，高端沖壓裝備及核心零部件研發(fā)，高效、高精模具產(chǎn)品研發(fā)等；二是提高專利質(zhì)量，優(yōu)化專利結(jié)構(gòu)和專利布局，擴大覆蓋面、注重差異化發(fā)展，在若干個技術(shù)領域形成優(yōu)勢；三是設立專項資金支持本領域技術(shù)研發(fā)，并持續(xù)加大投入力度，激勵技術(shù)創(chuàng)新，為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供更有力支撐；四是發(fā)揮高校、科研院所的科技創(chuàng)新優(yōu)勢，促進產(chǎn)學研合作，促進科技成果轉(zhuǎn)化，提高專利成果的產(chǎn)業(yè)化、知識資本化；五是注重國外先進技術(shù)的引進，特別是失效專利的充分挖掘和利用，更大限度節(jié)省研發(fā)投入和時間；六是制定相關政策時充分考慮技術(shù)生命周期特征，制定更科學的發(fā)展規(guī)劃。