基于專利計(jì)量和技術(shù)生命周期預(yù)測(cè)的新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)研究

黃 山，陳洲玲

(廣東工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，廣東 廣州 510520)

0 引言

近年來(lái)，中共中央、國(guó)務(wù)院陸續(xù)制定有關(guān)碳達(dá)峰、碳中和的行動(dòng)方案與目標(biāo)，政府對(duì)生態(tài)文明建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注使汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)勢(shì)在必行。中國(guó)新能源汽車的火熱發(fā)展給企業(yè)帶來(lái)挑戰(zhàn)。例如，及時(shí)跟蹤競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的技術(shù)熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)和消費(fèi)者訴求；整合上、中、下游產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)品、服務(wù)在終端市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力；根據(jù)所處的產(chǎn)業(yè)鏈位置以及與對(duì)手之間技術(shù)的相對(duì)優(yōu)劣勢(shì)，制定適合自身的技術(shù)專利布局，以避免技術(shù)創(chuàng)新的重復(fù)性。以上問(wèn)題的解決離不開(kāi)對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的研究。對(duì)于技術(shù)密集型的新能源汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，利用專利計(jì)量法探究不同產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì)，有助于企業(yè)增強(qiáng)技術(shù)的全局觀，集中優(yōu)勢(shì)資源在關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

針對(duì)中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的研究主要集中在3個(gè)主題：①產(chǎn)業(yè)政策，包括政策影響力[1-5]、政策設(shè)計(jì)與優(yōu)化[6-7]、政策地域差異效果[8]、產(chǎn)業(yè)政策演化及執(zhí)行阻滯分析[9]等；②產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，包括創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展動(dòng)因與過(guò)程[10]、產(chǎn)業(yè)協(xié)作或產(chǎn)學(xué)研對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的影響[11-13]、不同感知風(fēng)險(xiǎn)對(duì)創(chuàng)新抗拒的影響[14]等；③技術(shù)專利，包括對(duì)某一領(lǐng)域重點(diǎn)技術(shù)、發(fā)展態(tài)勢(shì)或演變規(guī)律的分析[15-19]、財(cái)稅政策對(duì)專利質(zhì)量的影響[20]、技術(shù)專利的區(qū)域分布特征[21]等。也有一些研究綜合多種數(shù)據(jù)來(lái)源，對(duì)主流新能源造車企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略層、研發(fā)層、產(chǎn)品層、推廣層、用戶層的多維視角競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)分析[22]。然而，針對(duì)中國(guó)新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈、聚焦于技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)研究的文獻(xiàn)非常少見(jiàn)。技術(shù)專利作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵成功因素之一，對(duì)其進(jìn)行跨產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的整體性研究具有重要意義。

1 研究思路、數(shù)據(jù)來(lái)源和分析方法

1.1 研究思路

技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)分析是對(duì)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主體特征差異、競(jìng)爭(zhēng)地位、相互間差距的比較，通常是技術(shù)預(yù)見(jiàn)和研發(fā)決策的基礎(chǔ)，對(duì)于企業(yè)把握在某技術(shù)領(lǐng)域中的地位、縮小與對(duì)手間的差距、掌握研發(fā)熱點(diǎn)、確立專利布局、獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。除了基于專家調(diào)查的主觀分析法，基于客觀數(shù)據(jù)的專利計(jì)量法日益受到重視。其中多數(shù)研究采用專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)和分布狀態(tài)來(lái)判斷技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，少數(shù)研究關(guān)注專利質(zhì)量。由于專利質(zhì)量更多被用來(lái)分析某一特定技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)[23]，其指標(biāo)與專利被引頻次，以及被引和施引專利所涉及的技術(shù)領(lǐng)域范圍有關(guān)。而本研究主要從整體上分析新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，專利被引頻次和涉及的領(lǐng)域范圍并不一定反映為真實(shí)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，仍以傳統(tǒng)專利計(jì)量方法 (專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)和分布狀態(tài))為分析手段。

從專利角度分析技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的研究主要集中在4個(gè)方面：①借助專利申請(qǐng)數(shù)量、時(shí)序分布、技術(shù)生命周期圖來(lái)反映技術(shù)演變歷程和發(fā)展趨勢(shì)；②依據(jù)專利申請(qǐng)人數(shù)量排名、專利族數(shù)量等指標(biāo)，識(shí)別競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手并尋找技術(shù)差距；③統(tǒng)計(jì)不同國(guó)家、地區(qū)或組織的專利申請(qǐng)數(shù)量，分析技術(shù)在不同市場(chǎng)區(qū)域的專利布局；④根據(jù)對(duì)IPC分類號(hào)的統(tǒng)計(jì)分析，以及可視化專利地形圖，判斷技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)領(lǐng)域[24]。由此形成本文的研究思路和分析框架，如圖1所示?？紤]到部分 “發(fā)明申請(qǐng)”數(shù)據(jù)可能止步于技術(shù)方案階段，得不到真正認(rèn)可，因此文中均采用 “授權(quán)量”進(jìn)行分析，不考慮仍處于 “實(shí)質(zhì)審查”的申請(qǐng)中專利。

圖1 研究思路和分析框架

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

關(guān)于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的專利數(shù)據(jù)來(lái)源于智慧芽專利數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了1.6億全球?qū)＠麛?shù)據(jù)，覆蓋126個(gè)國(guó)家/地區(qū)，可以確保專利數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性。由于原材料與售后服務(wù)供給的特殊性，本文重點(diǎn)選擇上游核心零部件領(lǐng)域、中游整車制造領(lǐng)域和下游充電服務(wù)領(lǐng)域的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在具體數(shù)據(jù)檢索方面，借鑒相關(guān)文獻(xiàn)的檢索思路以及國(guó)家新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (2021—2035年)中三縱三橫的定義，最終確定上游產(chǎn)業(yè)選取的關(guān)鍵詞為動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī) 、智能、網(wǎng)聯(lián)；中游產(chǎn)業(yè)選取的關(guān)鍵詞為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、新能源汽車；下游產(chǎn)業(yè)選取的關(guān)鍵詞為充電樁、充電裝置、充電設(shè)備。檢索時(shí)間為2023年6月25日，數(shù)據(jù)分析時(shí)間跨度以近20年為主，檢索范圍包括授權(quán)發(fā)明、實(shí)用新型，并篩選出在中國(guó)專利局受理的專利。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、處理后，篩掉無(wú)效、重復(fù)、無(wú)關(guān)新能源汽車領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，最終合并簡(jiǎn)單同族，獲得上游專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)89985篇，中游22307篇，下游3973篇。

1.3 分析方法

技術(shù)成長(zhǎng)曲線主要用于兩個(gè)方面：一是預(yù)測(cè)單一技術(shù)解決問(wèn)題的績(jī)效，二是預(yù)測(cè)技術(shù)如何及何時(shí)達(dá)到上限。利用所預(yù)測(cè)技術(shù)過(guò)去的發(fā)展資料，應(yīng)用合適的線性回歸模型找出其成長(zhǎng)曲線，并以外推法去推估未來(lái)。運(yùn)用這一方法探究行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)有一定合理性。許多學(xué)者都強(qiáng)調(diào)企業(yè)可以運(yùn)用技術(shù)本身的限制，預(yù)測(cè)何時(shí)達(dá)到技術(shù)生命周期的上限。例如，F(xiàn)oster[25]認(rèn)為，技術(shù)進(jìn)步的速度是努力程度的函數(shù)，技術(shù)進(jìn)步開(kāi)始時(shí)相當(dāng)緩慢，接著快速前進(jìn)，在達(dá)到技術(shù)本身限制時(shí)則會(huì)逐漸減緩，最后，投入努力的報(bào)酬變得很少。

2 新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的專利計(jì)量分析

我國(guó)新能源汽車已經(jīng)形成較完整的上中下游產(chǎn)業(yè)鏈：①上游關(guān)鍵原材料及核心零部件制造，如提供鋰礦、鈷礦、稀土、硅鋼、石墨等礦產(chǎn)資源的原材料企業(yè)，提供電機(jī)、電控、電池等核心零部件的制造設(shè)備廠商；②中游整車制造可分為乘用車、商用車、專用車，主要造車企業(yè)包括北汽新能源、比亞迪、廣汽埃安、小鵬、蔚來(lái)、理想等廠商；③下游充電服務(wù)及后市場(chǎng)服務(wù)，其中充電服務(wù)包括充電設(shè)備、換電設(shè)備及電池回收，后市場(chǎng)服務(wù)包括汽車金融、汽車保險(xiǎn)、汽車租賃、二手車交易、汽車維修養(yǎng)護(hù)及汽車拆解回收等。

2.1 上游產(chǎn)業(yè)鏈的專利計(jì)量分析

(1)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。2004—2010年專利申請(qǐng)量很少，年均增長(zhǎng)緩慢，主要為面向中國(guó)市場(chǎng)的新能源汽車外企。早期上游核心零部件的技術(shù)研發(fā)是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，因此上游企業(yè)專利申請(qǐng)量于2010年破千，而中下游企業(yè)直到2009年和2016年才破百。2011—2015年進(jìn)入宣傳推廣期，國(guó)家出臺(tái)新能源汽車規(guī)劃及許多產(chǎn)業(yè)扶持補(bǔ)貼政策，專利數(shù)量逐步上升。2015年之后，新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入騰飛階段，大量新能源汽車企業(yè)注冊(cè)成立、科技人才不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量迅速增長(zhǎng)。2019年受疫情影響，專利申請(qǐng)?jiān)龇兴陆?，?020年再次增加。由于專利數(shù)據(jù)庫(kù)收錄文獻(xiàn)有滯后性，2021年的專利數(shù)據(jù)比實(shí)際情況少，下降趨勢(shì)僅供參考。上游專利數(shù)量發(fā)展趨勢(shì)與預(yù)測(cè)如圖2所示。

圖2 上游專利數(shù)量發(fā)展趨勢(shì)與預(yù)測(cè)

圖3關(guān)于上游技術(shù)生命周期的預(yù)測(cè)中，K為S曲線最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的授權(quán)量，即專利授權(quán)的預(yù)測(cè)飽和值，tm是專利授權(quán)累積量達(dá)到50%k所需時(shí)長(zhǎng)，成長(zhǎng)期、成熟期、衰退期的分界點(diǎn)分別對(duì)應(yīng) 10%k、50%k、90%k (下同)。2014年之前，產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)生命周期處于導(dǎo)入期，專利數(shù)量不多，國(guó)家新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策和補(bǔ)貼在這一時(shí)期起到激勵(lì)作用；2014—2020年進(jìn)入成長(zhǎng)期，具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ?021—2027年進(jìn)入成熟期，增速放緩；2028年之后將進(jìn)入衰退期，預(yù)計(jì)累計(jì)專利申請(qǐng)量達(dá)151635項(xiàng)。

圖3 上游技術(shù)生命周期擬合

(2)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主體。北汽新能源、比亞迪、豐田自動(dòng)車株式會(huì)社作為上游技術(shù)引領(lǐng)者，3家企業(yè)的專利申請(qǐng)量占比超過(guò)1/3。排名第一的北汽新能源是國(guó)內(nèi)首家獲得新能源汽車生產(chǎn)資質(zhì)的企業(yè)，具有完整的服務(wù)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)鏈。在排名前20的申請(qǐng)者中，大部分為國(guó)企，還有少數(shù)高校 (吉林大學(xué)、清華大學(xué))積極參與到新能源汽車上游產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)研發(fā)中。2013年之前，日本豐田自動(dòng)車株式會(huì)社在上游技術(shù)研發(fā)中一直處于主導(dǎo)地位。之后，得益于大量政策出臺(tái)以及對(duì)新能源汽車的各種補(bǔ)貼，本土新能源車企開(kāi)始涌現(xiàn)、發(fā)展迅速，相當(dāng)一部分車企專利申請(qǐng)量甚至反超豐田自動(dòng)車株式會(huì)社，如圖4所示。

圖5列出了前25名技術(shù)專家在前20個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專利分布。B60L (電動(dòng)車輛動(dòng)力裝置)、H01M (直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆椒ɑ蜓b置，如電池組)與B60K (車輛動(dòng)力裝置或傳動(dòng)裝置的布置或安裝)領(lǐng)域的技術(shù)專家及申請(qǐng)量較多。從排名前25的技術(shù)專家看，專利申請(qǐng)量整體呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，個(gè)人申請(qǐng)量越來(lái)越多。2011—2015年是國(guó)家新能源汽車的宣傳推廣期，產(chǎn)業(yè)政策與補(bǔ)貼激勵(lì)了科研人員涌現(xiàn)；2015年之后，技術(shù)專家的個(gè)人申請(qǐng)量逐年遞增。值得注意的是，2020—2023年出現(xiàn)3個(gè)最高點(diǎn)，技術(shù)專家為張建平，屬于奧動(dòng)新能源汽車科技有限公司。這部分專利有別于其他技術(shù)專家的發(fā)明專利，聚焦于對(duì)產(chǎn)品形狀、構(gòu)造或者其結(jié)合所提出的、適于實(shí)用性新技術(shù)方案 “實(shí)用新型”的專利申請(qǐng)，造成其申請(qǐng)數(shù)量格外突出的現(xiàn)象，如圖6所示。

圖6 上游國(guó)內(nèi)技術(shù)專家申請(qǐng)趨勢(shì)

(3)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域。上游產(chǎn)業(yè)鏈專利市場(chǎng)主要集中在東南沿?；蚪?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，如江蘇、廣東、北京、浙江、上海，占整個(gè)專利市場(chǎng)的50%以上。目前已初步形成京津冀、長(zhǎng)三角、東南沿海以及中西部多個(gè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群，不同地方政府輔以相應(yīng)的發(fā)展基金、政策補(bǔ)貼和配套設(shè)施。各省申請(qǐng)數(shù)量不斷上升，且申請(qǐng)的省份越來(lái)越多，反映出各區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力及活躍度增強(qiáng)。2017年開(kāi)始，專利申請(qǐng)的數(shù)量增幅變大，江蘇和廣東省開(kāi)始處于領(lǐng)先地位，如圖7所示。

圖7 上游專利市場(chǎng)布局申請(qǐng)趨勢(shì)和排名

(4)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)。上游產(chǎn)業(yè)鏈專利申請(qǐng)量排前3名的IPC分類號(hào)分別為H01M10 (二次電池及其制造)、H01M50 (除燃料電池外的電化學(xué)電池非活性部件的結(jié)構(gòu)零部件或制造工藝，如混合電池)、H01M2 (非活性部件的結(jié)構(gòu)零件或制造方法)，是當(dāng)前技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。整體看，專利申請(qǐng)量排名前20的技術(shù)多屬于H01M分類 (電池技術(shù))。此外，排名較前的還有電動(dòng)車輛動(dòng)力裝置或傳動(dòng)裝置技術(shù) (B60K、B60L)、空氣處理設(shè)備裝置技術(shù) (B60H)、供電或配電的電路裝置技術(shù) (H02J)。

對(duì)上游技術(shù)領(lǐng)域中最近5000條專利最常見(jiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行 “創(chuàng)新詞云”提取發(fā)現(xiàn)， “電池包” “動(dòng)力電池” “電池模組” “鋰電池” “燃料電池” “控制器” “鋰離子電池”等關(guān)鍵詞的提及次數(shù)最多，電池技術(shù)仍然是上游產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)熱點(diǎn)。而 “能量回收” “催儲(chǔ)能裝置” “混合動(dòng)力系統(tǒng)” “動(dòng)力總成” “散熱裝置”等關(guān)鍵詞是上游技術(shù)研發(fā)的冷門主題。

2.2 中游產(chǎn)業(yè)鏈的專利計(jì)量分析

(1)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。2004—2011年中游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展滯后于上游，此后在專利申請(qǐng)數(shù)量上遠(yuǎn)不及上游，但增長(zhǎng)趨勢(shì)與上游類似。2014年之前，中游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)生命周期處于導(dǎo)入期，專利數(shù)量很少，國(guó)家新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策和補(bǔ)貼在這一時(shí)期起到激勵(lì)作用；2014—2019年進(jìn)入成長(zhǎng)期，技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮螅?020—2025年快速進(jìn)入成熟期，技術(shù)增速放緩；2026年之后將進(jìn)入衰退期，預(yù)計(jì)累計(jì)專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到31112項(xiàng)。

(2)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主體。北汽新能源、合眾新能源、重慶金康賽力斯新能源汽車設(shè)計(jì)院作為中游技術(shù)引領(lǐng)者，專利申請(qǐng)量占整車制造專利總量約10%的份額。在排名前20的申請(qǐng)者中，大部分為國(guó)企，小部分為日企或中外合資企業(yè)。2011年之前，中游產(chǎn)業(yè)鏈的專利申請(qǐng)量接近空白。之后在國(guó)家大力宣傳推廣下，整車制造企業(yè)的專利申請(qǐng)量逐年增加，北汽新能源更是異軍突起。2015年新能源汽車開(kāi)始騰飛，新興的整車制造企業(yè)不斷出現(xiàn)，帶動(dòng)整車制造專利技術(shù)的發(fā)展，排名前列的許多新能源車企都是在這一時(shí)期成立的，如圖8所示。

圖8 中游技術(shù)引領(lǐng)者申請(qǐng)趨勢(shì)和排名統(tǒng)計(jì)

圖9列出了中游產(chǎn)業(yè)鏈前25名技術(shù)專家在前20個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專利分布。B62D (機(jī)動(dòng)車、掛車部件或零件)、B60R (電路或流體管路及其元件的布置)領(lǐng)域的技術(shù)專家及申請(qǐng)量較多。從排名前25的技術(shù)專家看，中游專利申請(qǐng)量同樣呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，個(gè)人申請(qǐng)量越來(lái)越多。從2015年開(kāi)始，受益于積極的政策補(bǔ)貼與推廣，國(guó)內(nèi)技術(shù)專家大量涌現(xiàn)，許多新成立的新能源整車制造企業(yè)，大量引進(jìn)技術(shù)人才。圖10中的最高點(diǎn)——段興中，在2017年申請(qǐng)了近100項(xiàng)專利，是北汽新能源五星工程師。此外，圖中還顯示出許多不公告發(fā)明人，基于個(gè)人意愿或較敏感的專利內(nèi)容選擇不公開(kāi)個(gè)人信息。

圖9 中游前25名國(guó)內(nèi)專家在前20個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專利分布

圖10 中游國(guó)內(nèi)技術(shù)專家申請(qǐng)趨勢(shì)

(3)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域。中游整車制造的專利市場(chǎng)同樣集中在江蘇、廣東、浙江、北京、上海等東南沿?；蚪?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，它們所占份額超過(guò)專利申請(qǐng)總量的50%。圖11顯示，2011—2015年年均增幅不大，由于多數(shù)國(guó)企總部設(shè)在北京，基礎(chǔ)條件好、人才充足、科研實(shí)力強(qiáng)，使得北京申請(qǐng)量居于首位。2017年開(kāi)始，年均增速上升，江蘇、廣東、浙江的新興車企不斷涌現(xiàn)，專利申請(qǐng)量反超北京。

(4)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)。在中游整車制造領(lǐng)域中，專利申請(qǐng)量排前3名的IPC分類號(hào)分別為H01R13 (不同部件構(gòu)成的各種連接裝置的零部件)、B62D25 (上部結(jié)構(gòu)分總成，其他類目不包含的部件或零件)、B60R16 (專門適用于車輛并且其他類目不包含的電路或流體管路、元件的布置)，是當(dāng)前技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。整體看，專利申請(qǐng)量排名前20的技術(shù)多屬于于B60R分類 (車輛配件或車輛部件)；此外，排名較前的還有機(jī)動(dòng)車/掛車 (B62D)、電動(dòng)車輛動(dòng)力裝置或傳動(dòng)裝置技術(shù) (B60K、B60L、B60T、F16H)、空氣處理設(shè)備裝置技術(shù) (B60H)、一組相互絕緣的電連接元件的結(jié)構(gòu)組合 (H01R)。

對(duì)中游產(chǎn)業(yè)鏈專利創(chuàng)新詞云進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn) “連接器” “安裝結(jié)構(gòu)” “安裝孔” “安裝板” “安裝支架” “控制器” “鋁合金” “連接板”等關(guān)鍵詞的提及次數(shù)最多，汽車零部件的安裝是中游產(chǎn)業(yè)鏈最新的研發(fā)熱點(diǎn)。而 “碳纖維” “晶體增長(zhǎng)” “裝飾板” “差速器” “減速器” “變壓器”等關(guān)鍵詞是中游技術(shù)研發(fā)的冷門主題。

2.3 下游產(chǎn)業(yè)鏈的專利計(jì)量分析

(1)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。2010—2014年下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展滯后于上游和中游；此后在專利申請(qǐng)數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于上游和中游，但增長(zhǎng)趨勢(shì)與二者類似。2015年之前，下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)生命周期處于導(dǎo)入期，專利數(shù)量很少；2015—2019年進(jìn)入成長(zhǎng)期，技術(shù)發(fā)展?jié)摿^大；2019—2023年進(jìn)入成熟期，增速放緩；2024年之后將進(jìn)入衰退期，預(yù)計(jì)累計(jì)專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到4386項(xiàng)。

(2)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主體。恒大恒馳新能源、深圳沃爾新能源電氣科技、北汽新能源，作為下游技術(shù)引領(lǐng)者，其專利申請(qǐng)量占總量大約3%的份額。北汽新能源依舊位居前3，其技術(shù)研發(fā)遍布整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)排名前5的企業(yè)，更多以充電設(shè)備與裝置研發(fā)為主，區(qū)別于排名第6的國(guó)家電網(wǎng)，為了響應(yīng)國(guó)家能源安全戰(zhàn)略，則更加關(guān)注充電樁研發(fā)和投資建設(shè)。2006—2010年，國(guó)內(nèi)的下游充電服務(wù)領(lǐng)域處于技術(shù)研發(fā)的停滯階段，發(fā)展緩慢；2011年之后，國(guó)家電網(wǎng)開(kāi)始發(fā)力，接著新的技術(shù)引領(lǐng)者出現(xiàn)，申請(qǐng)量開(kāi)始大幅提升。圖12中，最高點(diǎn)為2019年成立的恒大恒馳新能源汽車研究院 (上海)，當(dāng)年就申請(qǐng)了40余項(xiàng)專利，后起之秀不斷出現(xiàn)。

圖12 下游技術(shù)引領(lǐng)者申請(qǐng)趨勢(shì)和排名

圖13列出了下游產(chǎn)業(yè)鏈前25名技術(shù)專家在前20個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專利分布。B60L (電動(dòng)車輛動(dòng)力裝置)、H01R (導(dǎo)電連接裝置)領(lǐng)域的技術(shù)專家及申請(qǐng)量較多。從排名前25的技術(shù)專家來(lái)看，下游專利申請(qǐng)量同樣呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，技術(shù)專家和個(gè)人申請(qǐng)量越來(lái)越多。圖14顯示，2019—2021年由于疫情影響，國(guó)內(nèi)下游專利申請(qǐng)受到波及，增長(zhǎng)趨勢(shì)減緩，2022年則有復(fù)蘇跡象。

圖13 下游前25名國(guó)內(nèi)專家在前20個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專利分布

圖14 下游國(guó)內(nèi)技術(shù)專家申請(qǐng)趨勢(shì)

(3)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域。下游充電服務(wù)的專利市場(chǎng)同樣集中在廣東、江蘇、上海、浙江等東南沿?；蚪?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，所占份額超過(guò)專利申請(qǐng)總量的50%。略顯不同的是，廣東在下游充電服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)，而江蘇在上游和中游產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)。安徽、河南、北京、山東專利數(shù)量比較均衡。在下游充電服務(wù)專利市場(chǎng)中，自2015年，各省專利申請(qǐng)授權(quán)量開(kāi)始上升。廣東和江蘇增長(zhǎng)強(qiáng)勁，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他地區(qū)，如圖15所示。

圖15 下游專利市場(chǎng)布局申請(qǐng)趨勢(shì)和排名

(4)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)。在下游充電服務(wù)領(lǐng)域中，專利申請(qǐng)量排名前3的IPC分類號(hào)分別為H01R13(各種連接裝置的零部件)、B62D25 (上部結(jié)構(gòu)分總成；其他類目不包含的部件或零件)、B60R16 (專門適用于車輛并且其他類目不包含的電路或流體管路及元件的布置)，是當(dāng)前技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈下游專利創(chuàng)新詞云進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)， “充電樁” “充電槍” “充電裝置” “充電槍” “汽車充電” “充電線”等關(guān)鍵詞的提及次數(shù)最多，核心充電技術(shù)是下游產(chǎn)業(yè)鏈最新的研發(fā)熱點(diǎn)。而 “保護(hù)功能” “點(diǎn)鏈接次” “移動(dòng)充電樁” “防水裝置” “大功率充電”等關(guān)鍵詞是下游技術(shù)研發(fā)的冷門主題。

3 新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)

通過(guò)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游的專利計(jì)量分析和技術(shù)生命周期預(yù)測(cè)，總結(jié)得到我國(guó)新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，見(jiàn)表1。

表1 中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)

(1)推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素是技術(shù)進(jìn)步。在我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)萌芽、推廣階段，以補(bǔ)貼為主的政策支持曾對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展起到很大激勵(lì)作用，促使2014—2020年全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)集中進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。伴隨產(chǎn)業(yè)技術(shù)逐步成熟，2022年底財(cái)政補(bǔ)貼全部退出，所有車企將處于同一政策起跑線，導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。過(guò)去靠補(bǔ)貼成長(zhǎng)起來(lái)、缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)能和品牌，會(huì)面臨極大挑戰(zhàn)。得益于上游電池技術(shù)的進(jìn)步，新能源車已基本具備與同級(jí)燃油車競(jìng)爭(zhēng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。補(bǔ)貼退出后，技術(shù)將成為新能源車與燃油車競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。全產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游專利數(shù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。

(2)產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游技術(shù)發(fā)展不均衡。根據(jù)對(duì)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)生命周期的預(yù)測(cè)結(jié)果，目前產(chǎn)業(yè)上中下游均已進(jìn)入技術(shù)成熟期。不同的是，上游處于成熟期早期階段，技術(shù)生命周期最長(zhǎng)，技術(shù)集中度最高，仍存在較大創(chuàng)新空間；中游處于中后期階段，技術(shù)集中度中等，技術(shù)壁壘逐漸削弱，競(jìng)爭(zhēng)激烈；而下游處于后期階段，即將進(jìn)入衰退期，技術(shù)生命周期最短。為什么下游產(chǎn)業(yè)鏈專利授權(quán)量最低，發(fā)展最晚，技術(shù)集中度最低，但最早進(jìn)入技術(shù)成熟衰退期，技術(shù)投資減弱 (以基本技術(shù)的利用為主)，發(fā)展趨緩？一方面，下游產(chǎn)業(yè)以服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、快速占領(lǐng)市場(chǎng)為主導(dǎo)，充電樁技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。以充電樁行業(yè)為例，產(chǎn)業(yè)鏈較短，整體可分為設(shè)備制造商、建設(shè)運(yùn)營(yíng)商和整體方案解決商3個(gè)環(huán)節(jié)，屬于重資產(chǎn)行業(yè)，技術(shù)發(fā)展空間不如上游和中游；另一方面，下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)集中度相對(duì)較低，在政策、補(bǔ)貼和投資風(fēng)口刺激下，短期內(nèi)吸引大量公司涌入，導(dǎo)致一些中小企業(yè)盈利困難，處于長(zhǎng)期虧損，又大量退出市場(chǎng)。加上國(guó)家政策對(duì)于充電基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)貼，也不像補(bǔ)貼整車一樣直接而明確，這可能是導(dǎo)致下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)生命周期 “加速衰老”的原因。

(3)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主體以國(guó)企為主，其他類型企業(yè)為輔。除了北汽新能源在全產(chǎn)業(yè)鏈上均處于技術(shù)專利申請(qǐng)量絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其他企業(yè)在上、中、下游不同賽道上各有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。從專利申請(qǐng)數(shù)量看，高校在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中下游的技術(shù)參與度不如上游。上、中、下游技術(shù)引領(lǐng)者多數(shù)為不同的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)主體，這對(duì)加強(qiáng)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)聯(lián)結(jié)、避免技術(shù)資源重復(fù)開(kāi)發(fā)、成本浪費(fèi)、提升消費(fèi)者對(duì)新能源汽車的綜合體驗(yàn)提出挑戰(zhàn)。

(4)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域高度集中。我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的專利技術(shù)多集中在東南沿海地區(qū)，中西部、內(nèi)陸地區(qū)的技術(shù)研發(fā)相對(duì)落后。在產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)上，江蘇、廣東、北京、浙江、上海圍繞技術(shù)人才和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格外激烈，與其他省市相比在專利授權(quán)量上遙遙領(lǐng)先。其中，廣東在下游充電服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)，而江蘇在上游和中游產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

(5)當(dāng)前技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)與未來(lái)發(fā)展方向不完全匹配。過(guò)去十幾年，新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)一直圍繞電動(dòng)化進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，基于該方向申請(qǐng)了大量專利。隨著市場(chǎng)需求變化以及 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》 《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (2021—2035)》 《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》等政策提出，下一階段技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的主題將是基于電動(dòng)化的智能化。然而從專利授權(quán)量看， “基于電動(dòng)化的智能化”還沒(méi)有成為技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，這將成為各技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)主體未來(lái)專利布局的方向之一。

(6)專利數(shù)量增長(zhǎng)快，但市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有限。H01M、H01R、B60R、B62D、B60L、H01R等分別是上、中、下游的核心技術(shù)領(lǐng)域，聚焦于市場(chǎng)所關(guān)注的電池技術(shù)、動(dòng)力與控制系統(tǒng)等。雖有如此大量且逐年遞增的專利成果出現(xiàn)，但一些關(guān)鍵的續(xù)航里程縮水、電池充電故障、電池安全性等問(wèn)題仍未得到充分解決，表明我國(guó)新能源汽車核心技術(shù)創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力有待進(jìn)一步提高。另外，在數(shù)量上處于前列的新能源汽車專利引領(lǐng)者在世界競(jìng)爭(zhēng)中的排名并不靠前。技術(shù)專利 “多而不強(qiáng)”、市場(chǎng)價(jià)值有限、競(jìng)爭(zhēng)力不足的問(wèn)題值得重視。

4 結(jié)論與建議

本文利用專利計(jì)量法來(lái)分析新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，并基于logistic模型預(yù)測(cè)不同產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的技術(shù)生命周期。針對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的特點(diǎn)，提出建議如下。

(1)采取靈活且有針對(duì)性的補(bǔ)貼政策調(diào)整方式。經(jīng)歷 “大水漫灌”和 “重點(diǎn)補(bǔ)貼”，再到明確2022年底新能源汽車補(bǔ)貼政策退坡，不僅要考慮產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、市場(chǎng)銷售趨勢(shì)以及企業(yè)平穩(wěn)過(guò)渡等因素，還要綜合考慮新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游所處的技術(shù)生命周期不同階段、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域不平衡、當(dāng)前技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)與未來(lái)發(fā)展方向的差距以及專利市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與數(shù)量增長(zhǎng)不同步等因素，針對(duì)性提高補(bǔ)貼技術(shù)門檻，分產(chǎn)業(yè)鏈、分區(qū)域、分重點(diǎn)、分步驟地把握補(bǔ)貼政策退坡力度和節(jié)奏，推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，探索除補(bǔ)貼之外的更多靈活性政策支持方式，如稅收優(yōu)惠、共享研發(fā)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、提供融資便利；持續(xù)優(yōu)化雙積分政策，如進(jìn)一步提高比例，允許積分交易，擴(kuò)大適用范圍；對(duì)新能源購(gòu)車者在用車方面給予支持，如基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、在充換電領(lǐng)域給建設(shè)者和使用者非貨幣化的創(chuàng)新性支持等。

(2)整體性審視新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，根據(jù)所處的產(chǎn)業(yè)鏈位置、與對(duì)手之間技術(shù)的相對(duì)優(yōu)劣勢(shì)，以及當(dāng)前技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，在上、中、下游合理配置、整合資源，制定適合自身的技術(shù)專利布局。目前在全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)先企業(yè)是北汽新能源，對(duì)于其他企業(yè)而言，其技術(shù)實(shí)力主要聚焦于產(chǎn)業(yè)鏈某個(gè)或少數(shù)環(huán)節(jié)，它們尤其要關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)核心技術(shù)資源的有效整合與聯(lián)結(jié)。可以嘗試建立新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)合作平臺(tái)，制定統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全評(píng)價(jià)體系，反向促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新。政府可以考慮提供跨產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新激勵(lì)，形成跨產(chǎn)業(yè)鏈合作實(shí)驗(yàn)室，積極推動(dòng)與大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)在核心技術(shù)上的產(chǎn)學(xué)研合作等。不斷降低成本，提升產(chǎn)品、服務(wù)的獨(dú)特性，增強(qiáng)其在終端市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。已進(jìn)入技術(shù)成熟期的新能源汽車產(chǎn)業(yè)，不僅面臨與燃油車的激烈競(jìng)爭(zhēng)，新能源汽車市場(chǎng)內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)也在迅速加劇，行業(yè)、市場(chǎng)邊界越來(lái)越模糊。整體性分析新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，對(duì)于補(bǔ)貼政策調(diào)整和競(jìng)爭(zhēng)主體的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。