基于專利分析的車聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展研究

辛明華，王亮亮，王 靜

基于專利分析的車聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展研究

辛明華1,2，王亮亮1,2，王 靜1,2

（1.中國汽車技術研究中心有限公司，天津 300300；2.中汽信息科技（天津）有限公司，天津 300300）

分析和利用專利記載的技術信息，可以有效協(xié)助確定研發(fā)方向，提升研發(fā)效率，降低重復研發(fā)風險。文章首先介紹了車聯(lián)網(wǎng)的概念，然后利用專利分析方法，從專利申請態(tài)勢、專利地域分布、專利申請人等方面分析了車聯(lián)網(wǎng)專利宏觀發(fā)展趨勢，識別了國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)細分領域?qū)＠季痔攸c和車聯(lián)網(wǎng)通信領域標準必要專利風險，最后給出車聯(lián)網(wǎng)專利發(fā)展建議，以期為國內(nèi)相關企業(yè)在該領域的專利戰(zhàn)略和研發(fā)方向提供參考。

車聯(lián)網(wǎng)；專利分析；通信技術；標準必要專利

車聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代汽車與交通技術融合發(fā)展的重要方向，也是發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的必備技術之一。車聯(lián)網(wǎng)的概念源于物聯(lián)網(wǎng)，即車輛物聯(lián)網(wǎng)，是以行駛中的車輛為信息感知對象，借助新一代信息通信技術，實現(xiàn)車與X（即車與車、人、路、服務平臺）之間的網(wǎng)絡連接，提升車輛整體的智能駕駛水平，為用戶提供安全、舒適、智能、高效的駕駛感受與交通服務，同時提高交通運行效率，優(yōu)化交通流量，減少交通擁堵，提升社會交通服務的智能化水平[1]。

1 車聯(lián)網(wǎng)專利分析

本文使用的專利檢索數(shù)據(jù)庫為中國汽車技術研究中心有限公司自主研發(fā)的全球汽車專利數(shù)據(jù)庫，收錄了全球104個國家1.3億余條汽車及相關領域的專利。專利選取范圍以公開日為入口，自2009年1月1日起，截至2023年6月30日。

1.1 車聯(lián)網(wǎng)技術全球?qū)＠暾垜B(tài)勢分析

截至2023年6月30日，車聯(lián)網(wǎng)技術相關專利全球共申請475 337件，其中在中國申請366 011件。車聯(lián)網(wǎng)技術在全球和中國的逐年專利申請量如圖1所示。車聯(lián)網(wǎng)技術從1994年至1999年專利申請量整體處于萌芽期，專利申請量較少。從2000年至2009年，專利申請量開始較快上升，按照技術生命周期理論，經(jīng)過這些年的發(fā)展，全球車聯(lián)網(wǎng)技術整體上已從萌芽期開始進入平穩(wěn)發(fā)展期。從2010年開始，各國就已經(jīng)開始對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術進行重點研究，從而出現(xiàn)了對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術相關專利的申請熱潮。

圖1 車聯(lián)網(wǎng)技術全球和中國專利逐年申請量

從圖1可以看出，自2004年以來，中國和全球車聯(lián)網(wǎng)技術專利申請量同步增長，直至2014年，專利數(shù)量進入爆發(fā)式增長階段。由于2022年和2023年申請的專利沒有完全公開，專利申請量有所下降。從全球?qū)＠暾垇砜?，雖然2018－2021年專利申請量同比增長趨于平緩，但車聯(lián)網(wǎng)技術相關專利整體申請量處于緩慢增長狀態(tài)，主要原因是智能網(wǎng)聯(lián)汽車自身通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)架構的升級換代帶來了專利申請量的持續(xù)增長。中國車聯(lián)網(wǎng)技術專利申請從2004年開始起步，2004－2009年申請量增長緩慢。2010年中國專利同比增長率快速上升，達到87.3%，從2011年之前的占比不到40%上升至85.7%。

表1 全球及中國車聯(lián)網(wǎng)技術專利類型

專利類型全球中國 發(fā)明83.2%73.2% 實用新型16.8%26.8%

從專利類型來看，車聯(lián)網(wǎng)技術專利主要為發(fā)明專利，中國與全球相比，發(fā)明專利比例略低，如表1所示。可見，我國的自主創(chuàng)新能力與全球的差距不大，還有提升空間。

1.2 車聯(lián)網(wǎng)技術地域分布分析

從申請人所在國家/地區(qū)進行車聯(lián)網(wǎng)技術來源地域分布分析，車聯(lián)網(wǎng)技術專利的技術來源國主要集中在中國、美國、日本、德國及韓國，如圖2所示。

圖2 主要技術來源國專利占比

從車聯(lián)網(wǎng)專利申請總量看，中國是車聯(lián)網(wǎng)技術專利的第一產(chǎn)出國，其次為美國、日本和德國。與國外專利申請量相比，2004年至2011年中國在車聯(lián)網(wǎng)領域?qū)＠暾埩烤徛仙?，從不足國外申請量?5%上升至接近50%。2011年之后，中國專利申請量快速上升，至2019年，專利申請量超過國外申請量總和，成為專利申請量第一大國。

反觀其他國家的專利申請量，如圖3所示，2004年到2017年，美國的專利申請量保持緩慢平穩(wěn)的增長，2018年專利申請量稍有下降，從2019年快速上升；2004年到2012年，日本的專利申請量逐年增加，在2013年稍有下降之后，年度申請量快速上升，在2019年達到年度申請量最高峰，之后逐年下降；德國近二十年在車聯(lián)網(wǎng)領域的專利年申請量變化幅度較小，2017年專利申請量最高；韓國的專利申請量變化與德國類似，只是2017年之后專利申請量降幅較小。由以上車聯(lián)網(wǎng)專利來源國申請量的變化趨勢可以看出，美國、日本、德國、韓國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早，從2004—2014年一直保持著較為平穩(wěn)的發(fā)展，專利申請量也較為穩(wěn)定。而中國的車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對較晚，從2010年至今一直處于蓬勃發(fā)展的階段，相關專利申請呈井噴式發(fā)展。

圖3 主要專利來源國申請量年度變化圖

1.3 車聯(lián)網(wǎng)技術申請人分析

車聯(lián)網(wǎng)技術全球主要申請人前15名如圖4所示。在全球排名前15的申請人中，有中國申請人7家、美國、日本、德國、韓國申請人各2家。中國7家申請人中有車企3家，通訊企業(yè)4家。美國的2家申請人中車企和通訊企業(yè)各1家，日本和德國的2家申請人分別為1家車企和1家其次零部件企業(yè)，韓國的2家申請人均為零部件企業(yè)?？梢?，車聯(lián)網(wǎng)領域，德國、日本和韓國的車企和零部件企業(yè)是重要研究發(fā)起人，而我國和美國，通訊企業(yè)相對參與較多。

圖4 全球TOP15申請人分布

1.4 車聯(lián)網(wǎng)技術細分技術領域分析

對車聯(lián)網(wǎng)技術的網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助、通信技術、平臺技術、信息安全和數(shù)據(jù)技術進行專利申請趨勢分析，如圖5所示。

圖5 車聯(lián)網(wǎng)技術分技術領域全球逐年申請量

全球車聯(lián)網(wǎng)細分領域的專利申請量分布可以看出，涉及通訊技術、平臺技術、V2X（Vehicle- to-Everything）技術、數(shù)據(jù)技術、信息安全等。其中通訊技術、平臺技術、V2X技術申請量排名居前。

從全球主要專利來源國細分領域?qū)＠急确植伎芍ㄈ鐖D6所示），中國、美國、日本及德國及各自在車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關技術研發(fā)的側(cè)重點以及占比不同。中國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專利申請中主要集中在平臺技術、通訊技術和V2X，美國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專利申請主要集中在通訊技術、平臺技術和V2X，日本車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專利申請主要集中在平臺技術、通訊技術和V2X，德國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專利申請主要集中在平臺技術、數(shù)據(jù)技術和V2X，由上述數(shù)據(jù)分析可知，排名前4位的國家中平臺技術、V2X均比較重視。此外，從專利布局中也可以看出美國非常發(fā)達，憑借通訊巨頭企業(yè)占據(jù)了通訊技術的主導地位。

圖6 主要專利來源國細分領域?qū)＠急?/p>

由此可知，各國對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關技術均有不同的側(cè)重，中國研究重點與其他三國基本類似，且專利申請量較大，說明中國在重點研究領域投入了大量人力物力開展技術研發(fā)工作。但中國在通信技術、信息安全領域的專利數(shù)量不占優(yōu)勢，還有進一步提升的空間。

2 車聯(lián)網(wǎng)通信領域標準必要專利風險

標準必要專利是指從技術方面對于實施標準必不可少的專利，或指為實施某一技術標準而必須使用的專利[2]。車聯(lián)網(wǎng)功能需要使用無線通信技術和標準，從而涉及通信標準必要專利許可問題。由于不同行業(yè)在知識產(chǎn)權保護和專利許可模式等方面存在巨大差異，因而引發(fā)全球范圍內(nèi)通信企業(yè)和汽車企業(yè)標準必要專利訴訟。

2.1 汽車行業(yè)標準必要專利訴訟頻發(fā)

相關專利糾紛和訴訟已經(jīng)波及主要跨國車企。2019年3月底，戴姆勒向歐盟反壟斷機構提出請求，要求歐盟對諾基亞在汽車行業(yè)的專利許可展開調(diào)查[3]。2019年5月10日，大陸集團向美國北加州地區(qū)法院提起訴訟，稱諾基亞、Avanci、Conversant Wireless和PanOptis/無線星球等公司違反FRAND（公平、合理、無歧視）承諾，拒絕許可汽車通信領域標準必要專利[4]。Avanci是2016年9月由KPN、愛立信、高通、中興通訊和InterDigital聯(lián)合推出的一個新的無線專利授權平臺。最初將側(cè)重于針對互聯(lián)汽車和智能電表的2G/3G/4G蜂窩技術授權面向整車制造企業(yè)收費，針對整車，根據(jù)使用功能的不同，收取3～15美元不等，目前被許可人包括寶馬集團、奧迪、保時捷、大眾集團。2021年10月，高智向美國得克薩斯州的聯(lián)邦地方法院起訴了豐田、本田和美國通用汽車三家企業(yè)，主張豐田的“普銳斯”和高端品牌“雷克薩斯”系列、本田的“雅閣”和“奧德賽”等主力車型侵害了其10多項專利，主要包括車內(nèi)使用Wi-Fi的通信方式、車載設備與外部通信網(wǎng)連接等技術[5]。

2.2 我國企業(yè)持有一定量的LTE-V標準必要專利

我國華為、中興和電信科學研究院持有一定量的LTE-V標準必要專利（如圖7所示），其中華為排名第一，中興、電信科學研究院分列第3、第5位。

圖7 中國LTE-V標準必要專利申請人TOP10

3 結論

目前車聯(lián)網(wǎng)技術是實現(xiàn)駕駛安全、智慧交通的重要途徑。從專利分析結果看，中國已經(jīng)成為車聯(lián)網(wǎng)最大的專利技術來源國，占比50.59%。但國內(nèi)企業(yè)在該領域的專利布局主要集中在平臺技術和網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助技術，在容易發(fā)生訴訟的通信領域?qū)＠麛?shù)量和國外相比還存在差距。

國內(nèi)企業(yè)應強化網(wǎng)聯(lián)化領域的研發(fā)能力，加強在車聯(lián)網(wǎng)通信領域、信息安全領域的專利布局。對國內(nèi)傳統(tǒng)車企來說，可以考慮通過與優(yōu)勢企業(yè)或高校合作的方式整合各自的技術優(yōu)勢，聯(lián)合研發(fā)應對競爭。比如華為在通信層技術方面具有一定的技術優(yōu)勢，特別是LTE-V技術分支，同時國內(nèi)高校申請主體在應用層技術具備一定研發(fā)實力。對于車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的標準必要專利風險，國內(nèi)企業(yè)應建立相關應對機制，盡早構建起內(nèi)外部資源體系，一旦遇到相關問題，可以迅速啟動和做出響應。

[1] 井驍.淺析車聯(lián)網(wǎng)技術與應用[J].上海汽車,2019(4): 9-12.

[2] 金善花.韓國標準必要專利指南2.0中文版譯文[M].北京:中國國家知識產(chǎn)權局國際合作司,2022.

[3] 搜狐.先輸諾基亞,再輸夏普,汽車巨頭戴姆勒為誰敲響通信專利警鐘[EB/OL].(2020-11-03)[2023-09-17]. https://www.sohu.com/a/429180415_123380.

[4] 個人圖書館.大陸汽車起訴Avanci:汽車產(chǎn)業(yè)鏈中標準必要專利許可問題浮出水面[EB/OL].(2019-06-25) [2023-09-17].http://www.360doc.com/content/19/0625/08/22751255_844683944.shtml.

[5] 劉秀玲,蘇莉,孫明,等.標準必要專利下NPE對我國汽車企業(yè)技術創(chuàng)新的影響研究[J].中國汽車,2022 (12):15-20.

Research on the Development of Internet of Vehicles Technology Based on Patent Analysis

XIN Minghua1,2, WANG Liangliang1,2, WANG Jing1,2

( 1.China Automotive Technology & Research Center Company Limited, Tianjin 300300, China; 2.CATARC (Tianjin) Automotive Information Consulting Company Limited, Tianjin 300300, China )

Analyzing and utilizing the technical information recorded in patents can effectively assist in determining research and development directions, improving research and development efficiency, and reducing the risk of duplicate research and development.The article first introduces the concept of the internet of vehicles, and then uses patent analysis methods to analyze the macro development trend of the internet of vehicles patents from the perspectives of patent application trends, patent geographical distribution, patent applicants, etc. It identifies the characteristics of patent layout in the segmented fields of the internet of vehicles in China and the necessary patent risks in the field of communication standards for the internet of vehicles. Finally, suggestions for the development of the internet of vehicles patents are provided,to provide reference for domestic related enterprises in their patent strategies and research and development directions in this field.

Internet of vehicles; Patent analysis; Communication technology; Standard essential patents

U270.38；U495

A

1671-7988(2023)20-35-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.020.008

辛明華（1976－），女，高級工程師，研究方向為智能網(wǎng)聯(lián)汽車，E-mail:xinminghua@catarc.ac.cn。