基于專利分析的中國電梯產(chǎn)業(yè)比較研究

余 萍,吳 靜

(江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所,江蘇 南京 210042)

0 引言

改革開放以來,中國電梯產(chǎn)業(yè)經(jīng)過30多年的快速發(fā)展,已進(jìn)入成熟期[1],成為全球電梯產(chǎn)量、出口量、保有量最多的國家。中國電梯產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平與產(chǎn)品質(zhì)量同步提升。電梯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展與成長,部分得益于經(jīng)濟(jì)全球化和中國城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn),更得益于產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新帶來的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。

作為傳統(tǒng)裝備制造中的重要組成部分,國內(nèi)關(guān)于電梯產(chǎn)業(yè)的文獻(xiàn)研究尤其是專利信息研究十分有限。李向陽等[2]綜述了中國電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的3次重大技術(shù)創(chuàng)新,即驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)從交流調(diào)壓調(diào)速升級為交流變壓變頻調(diào)速控制、無機(jī)房電梯從單一企業(yè)產(chǎn)品上升至整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺、電梯產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合。張東平等[3]在分析重慶電梯制造業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),提出了從加強(qiáng)宣傳、加大培訓(xùn)、深化合作、整合資源等方面提高重慶電梯制造企業(yè)的市場競爭力。陳菁[4]在分析了歐盟電梯安全技術(shù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢后,指出歐盟電梯標(biāo)準(zhǔn)已涉及各類電梯的設(shè)計(jì)與制造、安裝、維護(hù)及使用的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),電梯的安全性、可持續(xù)性和連通性是今后一段時(shí)間內(nèi)歐盟電梯標(biāo)準(zhǔn)工作最重要的3個(gè)方面。這些極少的研究中不僅缺乏對中國電梯產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展的把握和分析,也缺乏對最新技術(shù)態(tài)勢的研究。

本文對近10年國內(nèi)電梯產(chǎn)業(yè)進(jìn)行專利分析,從專利申請趨勢、技術(shù)分布和區(qū)域競爭態(tài)勢等角度,挖掘我國電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)熱點(diǎn)和未來發(fā)展方向,以期為我國電梯行業(yè)發(fā)展提供信息支撐。

1 電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)大環(huán)境和房地產(chǎn)市場背景下,疊加原料和用工成本的上升,中國電梯行業(yè)正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。電梯行業(yè)在一定程度上發(fā)展受限,企業(yè)利潤空間被壓縮。國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2023年10月,全國電梯、自動(dòng)扶梯及升降機(jī)產(chǎn)量累計(jì)為127.9萬臺,相比2022年同期的120.0萬臺,增長近8萬臺,同比增長6.18%。與前幾年迅猛發(fā)展的態(tài)勢相比,中國電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展增速開始下降。

1.1 政策環(huán)境

近年來,國務(wù)院出臺了一系列穩(wěn)定房地產(chǎn)的優(yōu)化政策。安徽省發(fā)改委發(fā)文支持住房公積金用于租賃住房、加裝電梯和自住住房改造。廣東、福建、江西等地在“十四五”節(jié)能減排實(shí)施方案中均明確提到,要推進(jìn)重點(diǎn)用能設(shè)備節(jié)能增效或?qū)嵤┕矙C(jī)構(gòu)既有建筑如電梯等設(shè)備設(shè)施的節(jié)能改造。上海提出了加強(qiáng)設(shè)施適老化與無障礙改造,加快建設(shè)過街天橋無障礙電梯等建設(shè),推進(jìn)既有多層住宅加裝電梯工作等政策文件。

1.2 電梯產(chǎn)業(yè)鏈

我國電梯產(chǎn)品主要有升降梯(垂直電梯)、自動(dòng)扶梯以及自動(dòng)人行道等3種類型。完整的電梯產(chǎn)品主要由機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成,其中:機(jī)械系統(tǒng)包括曳引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轎廂和門機(jī)系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng);電氣系統(tǒng)包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、電氣安全保護(hù)系統(tǒng),如圖1所示。

圖1 電梯技術(shù)分類

1.3 行業(yè)發(fā)展格局

國內(nèi)電梯行業(yè)聚集效應(yīng)明顯,電梯整機(jī)及零部件的制造基地主要集中在長三角、珠三角和京津冀地區(qū)。目前,除高端電梯外,其余電梯零部件已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。江蘇蘇州、浙江湖州、廣東中山是我國三大電梯制造業(yè)集群產(chǎn)業(yè)基地,發(fā)展各具特色,規(guī)模均超百億元大關(guān)[5-6]。蘇州吳江的產(chǎn)業(yè)規(guī)模全國領(lǐng)先,集群企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力突出,這2年成功引進(jìn)了多家電梯整機(jī)企業(yè),部分整機(jī)企業(yè)總部直接遷入?yún)墙?帶動(dòng)了相關(guān)配套企業(yè)同步快速發(fā)展。浙江湖州已形成以整機(jī)制造業(yè)為龍頭,電梯配套件、安裝、維保、物流為配套的完整產(chǎn)業(yè)鏈。蘇州與湖州目前正在協(xié)同推進(jìn)長三角智能物流裝備先進(jìn)制造業(yè)集群創(chuàng)建。中山是國內(nèi)首個(gè)產(chǎn)值超百億元的電梯生產(chǎn)基地,區(qū)內(nèi)集聚蒂升電梯、日本三菱等行業(yè)巨頭,建有國家級電梯檢測平臺。

2 電梯產(chǎn)業(yè)專利分析

2.1 數(shù)據(jù)來源及設(shè)計(jì)依據(jù)

本文專利數(shù)據(jù)來源于incoPat專利數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫收錄全球120個(gè)國家或地區(qū)自1782年以來的1億余件專利數(shù)據(jù)。由于專利申請存在18個(gè)月不等的公開滯后,因此,本文以 2013—2022 年近10年的相關(guān)專利申請量為分析對象。

本文以電梯產(chǎn)業(yè)為研究對象,結(jié)合“電梯”的同義詞、下位詞等,制定檢索策略為:TIAB=(電梯 OR 自動(dòng)扶梯 OR 自動(dòng)人行道) AND AD=[2013 TO 2022] NOT IPC=(A61 OR B08 OR E04 OR F24 OR G06Q OR E02 OR G09 OR F21 OR A47 OR A01 OR A63 OR A41 OR G03 OR A45 OR A62 OR C10 OR A42 OR A44 OR B44 OR A43 OR B43 OR D06 OR F42 OR D03 OR C12 OR B42 OR A21 OR B41 OR B09 OR E21)。檢索范圍為國內(nèi),檢索結(jié)果如下:數(shù)據(jù)庫中電梯技術(shù)專利共87 177件,其中,中國大陸發(fā)明申請26 933件,發(fā)明授權(quán)10 252件,實(shí)用新型47 690件。具體分析過程中涉及申請人或者技術(shù)領(lǐng)域等,可通過進(jìn)一步疊加限定范圍,得到合適的專利范圍分析結(jié)果。

2.2 專利申請趨勢

專利申請量作為技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的重要指標(biāo),反映各創(chuàng)新主體對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)需求。電梯作為一項(xiàng)發(fā)展已較為成熟的技術(shù),專利申請量及公開量基本保持穩(wěn)步增長態(tài)勢,2019年出現(xiàn)波動(dòng),2020年企穩(wěn)向好,但申請量在2021年又有下降,如圖2所示。其中,2022年專利申請量有所回落的一個(gè)原因是專利申請公開存在18個(gè)月不等的滯后性,即2022年申請的部分專利至今還未公開。說明該領(lǐng)域仍然是大家關(guān)注的焦點(diǎn),持續(xù)的發(fā)展將提高我國申請人在電梯技術(shù)領(lǐng)域的競爭實(shí)力。

圖2 國內(nèi)專利申請及公開趨勢

2.3 區(qū)域分析

就區(qū)域競爭力來說,申請排名前5的省市依次是江蘇、浙江、廣東、上海和山東。其中:江蘇專利申請18 255件,占中國專利申請的21%;浙江專利申請12 368件,占中國專利申請的14%;廣東專利申請11 981件,占中國專利申請的14%。三省在該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量遙遙領(lǐng)先,是最具有競爭實(shí)力的地區(qū),這與三省的企業(yè)比較集中有關(guān)。

江蘇省在電梯產(chǎn)業(yè)的專利保護(hù)主要集中在:B66B11/02(轎廂(控制出入轎廂的門、廳門或其他裝置入B66B13/00)),B66B5/02(在不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)響應(yīng)的),B66B11/04(驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)),B66B7/02(導(dǎo)軌,導(dǎo)向件),在這幾個(gè)技術(shù)方向的專利申請量均高于其他省份。廣東省在電梯產(chǎn)業(yè)的專利保護(hù)主要集中在:B66B5/00(升降機(jī)中檢測、故障糾正或安全裝置的應(yīng)用),B66B1/34(零件),在這兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量高于其他省份,具有競爭優(yōu)勢。浙江省也對B66B5/00和B66B11/02這兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注度較高,有一定的專利申請量(見圖3)。

圖3 TOP10省市主要技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠植?/p>

2.4 主要技術(shù)領(lǐng)域

主要省份在各電梯零部件制造領(lǐng)域的專利分布情況,如圖4所示,橫坐標(biāo)表示技術(shù)領(lǐng)域,縱坐標(biāo)表示省份,圓圈大小表示專利數(shù)量。可以看出,我國電梯技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠饕性陔娞輰?dǎo)軌、電梯控制、電梯轎廂、電梯系統(tǒng)、電梯電纜這5個(gè)方面。其中,江蘇省在電梯導(dǎo)軌、電梯轎廂、電梯電纜這3個(gè)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位,廣東省在電梯控制領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢,浙江省的強(qiáng)項(xiàng)是電梯系統(tǒng)方面。

圖4 電梯技術(shù)聚類主題省市分布

2.5 技術(shù)熱點(diǎn)

通過IPC分類號可以進(jìn)一步細(xì)分發(fā)現(xiàn)技術(shù)的集中點(diǎn),從而更加深入了解我國電梯技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。從電梯專利申請中的技術(shù)類別分布來看,B66B5/00(升降機(jī)中檢測、故障糾正或安全裝置的應(yīng)用)和B66B11/02(轎廂(控制出入轎廂的門、廳門或其他裝置入B66B13/00)是目前電梯技術(shù)領(lǐng)域最主要的兩類技術(shù)分類,分別占專利總數(shù)量的19.47%和14.94%,如表1所示。其次是B66B5/02(在不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)響應(yīng)的)、B66B1/34(零件)、B66B11/04(驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))、B66B7/02(導(dǎo)軌;導(dǎo)向件),分別占專利總數(shù)量的8.92%、8.24%、5.82%、5.30%。B66B13/30(廂門或廳門的結(jié)構(gòu)特征)、B66B5/28(用于轎廂、罐籠或箕斗的緩沖停止器)、B66B11/00(在樓房、其他建筑物內(nèi)或與之配合的電梯的主要部件)、B66B3/00(用于顯示或以信號表示升降機(jī)運(yùn)行狀況的裝置的應(yīng)用)這4個(gè)技術(shù)領(lǐng)域分布相對較少,專利數(shù)量分別為3 000多件,共占電梯專利申請總數(shù)量的16.27%。這表明國內(nèi)電梯技術(shù)的研究主要聚焦于升降機(jī)、轎廂、廳門、安全保護(hù)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域。

表1 國內(nèi)電梯領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量前10的熱點(diǎn)技術(shù)

2.6 主要申請人

作為一項(xiàng)發(fā)展相對比較成熟的技術(shù),企業(yè)是電梯技術(shù)領(lǐng)域主要的創(chuàng)新力量,對申請人進(jìn)行分析從而更加深入了解該領(lǐng)域整體競爭態(tài)勢。國內(nèi)專利申請數(shù)量排名前 10 的申請人中有9家均為外企或者中外合資企業(yè),僅有1家為國企控股企業(yè),其中日企有5家,如圖5所示?？梢钥闯鲭娞菡蓊I(lǐng)域?qū)τ诩夹g(shù)水平要求更高,國外企業(yè)處于領(lǐng)先地位,其中日本在該領(lǐng)域擁有絕對的技術(shù)優(yōu)勢,而國內(nèi)企業(yè)研發(fā)方向以電梯零部件制造為主。該領(lǐng)域全國專利類型中實(shí)用新型占比54.7%,而排名前 10 申請人的專利類型主要為發(fā)明專利,除了西繼迅達(dá)(許昌)電梯有限公司和廣州廣日電梯工業(yè)有限公司實(shí)用新型占比較大?？梢钥闯?國外傳統(tǒng)高科技公司科研水平較高,研發(fā)能力更強(qiáng),專利布局?jǐn)?shù)量大范圍廣質(zhì)量高,新型的中小微企業(yè)在專利申請數(shù)量上不占優(yōu)勢。

圖5 電梯產(chǎn)業(yè)國內(nèi)主要專利申請人分析

3 電梯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議

當(dāng)前,正是經(jīng)濟(jì)持續(xù)恢復(fù)向好、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)期,針對當(dāng)前環(huán)境下中國電梯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展存在的問題及突破方向,本文提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)發(fā)展方向方面,搶抓電梯產(chǎn)業(yè)新藍(lán)海。當(dāng)前,隨著城市化進(jìn)程加快,軌道交通、公共設(shè)施建設(shè)等城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度加強(qiáng),對電梯的市場需求也隨之增長;國家全面推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造、舊樓加裝電梯也為電梯產(chǎn)業(yè)帶來了新的契機(jī)。從市場需求的角度來看,電梯維保將是一個(gè)新的發(fā)展方向。國內(nèi)電梯行業(yè)80%以上的收入來源于新機(jī)銷售與安裝,舊機(jī)的維修保養(yǎng)收入不足20%,電梯維保既是電梯制造企業(yè)的責(zé)任,也是難得的發(fā)展機(jī)遇。

(2)產(chǎn)業(yè)布局方面,強(qiáng)化科技創(chuàng)新拉長產(chǎn)業(yè)鏈。加快實(shí)現(xiàn)從一個(gè)配件到一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條轉(zhuǎn)變,這種轉(zhuǎn)變不是要求企業(yè)做大做全,而是在產(chǎn)品上做專做強(qiáng),告別單打獨(dú)斗,在國內(nèi)國際雙循環(huán)中找到自身“差異化發(fā)展”的方向。鼓勵(lì)中小企業(yè)走“專業(yè)化、精細(xì)化、特色化和創(chuàng)新型”的發(fā)展道路。

(3)生產(chǎn)方式方面,以數(shù)改智轉(zhuǎn)為契機(jī),從傳統(tǒng)的人工制造為主向智能制造轉(zhuǎn)變。建議開啟智能化發(fā)展步伐,提前謀劃機(jī)器人替代、機(jī)器手代替手、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化等智能項(xiàng)目建設(shè)。這一方面,可以實(shí)現(xiàn)工廠的降本增效;另一方面,也在倒逼普通工人向技術(shù)人才轉(zhuǎn)變。

(4)發(fā)展戰(zhàn)略方面,從重視知識產(chǎn)權(quán)到知識產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)并重轉(zhuǎn)變。制定標(biāo)準(zhǔn)可以幫助企業(yè)樹立行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)品牌的形象,可以為企業(yè)保護(hù)自我發(fā)展?fàn)幦〉揭粋€(gè)很好的壁壘。建立引導(dǎo)企業(yè)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu),有計(jì)劃地培養(yǎng)專職的標(biāo)準(zhǔn)化管理人員,鼓勵(lì)企業(yè)主動(dòng)參與國家、地方和行業(yè)電梯標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

4 結(jié)語

本文從電梯的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展格局入手,從專利角度分析我國電梯產(chǎn)業(yè)的專利申請趨勢、區(qū)域發(fā)展情況、主要技術(shù)領(lǐng)域、主要申請人等,得出以下結(jié)論:

我國的電梯發(fā)展經(jīng)過前30多年的快速發(fā)展,目前發(fā)展速度放緩,正面臨著新的結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級;國內(nèi)電梯技術(shù)的研究主要聚焦于升降機(jī)、轎廂、廳門、安全保護(hù)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域;江蘇、浙江、廣東在電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展和專利布局方面都走在全國前列,其中,江蘇電梯企業(yè)在轎廂、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌、導(dǎo)向件等技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠季謨?yōu)勢明顯,浙江和廣東均在升降機(jī)中檢測、故障糾正或安全裝置的應(yīng)用方面作了較全面專利布局;從創(chuàng)新主體來看,日本企業(yè)在我國電梯產(chǎn)業(yè)中擁有絕對技術(shù)優(yōu)勢,國內(nèi)大部分電梯企業(yè)仍以零部件的研發(fā)制造為主。中國電梯產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展,需要加強(qiáng)對整個(gè)行業(yè)形勢的分析判斷,需要搶抓市場機(jī)遇,更需要及時(shí)調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局、生產(chǎn)方式和發(fā)展策略。