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纯电动汽车驱动电机:加强专利布局 推动产业发展
发布时间:2017/2/17 9:41:53来源:中国知识产权报/国家知识产权战略网分享到

  2012年4月,国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,确定了以纯电动驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略方向。纯电动汽车的驱动电机系统的性能直接决定了纯电动汽车的动力性、安全性、经济性、操作稳定性和舒适性。为了更加凸显纯电动汽车相对于传统内燃机、混合动力汽车在环保、经济、智能操作等方面的优势,纯电动汽车驱动电机的永磁化、集成化、数字化的改进成为本领域的关键技术。

  笔者在中国专利检索系统文摘数据库和全文数据库中进行专利文献检索发现,截至2016年6月30日,以纯电动汽车驱动电机的结构、性能等方面的技术改进为筛选标准,该领域共提交了576件专利申请。

  发展迅速 专利稳定增长

  从该领域中国专利申请的年度变化趋势看,截至目前,纯电动汽车驱动电机系统共经历了3个发展阶段。

  第一阶段是技术发展初期。2000年至2006年,该领域共提交专利申请11件,其中国外来华申请4件,申请人主要集中在松下电器产业株式会社和雅马哈发动机株式会社两家企业,且两家公司均享有日本优先权。中国的专利申请人集中在上海达鹰电气科技发展有限公司、湖南湘电电气工程有限公司、东风电动车辆股份有限公司等企业。

  第二阶段是技术发展增长期。中国的专利申请量2007年首次增加到14件,之后5年间,中国的专利申请量开始成倍增长,以比亚迪股份有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、珠海银通新能源有限公司、上海中科深江电动车辆有限公司、重庆长安汽车股份有限公司等为首的国内企业近几年的专利申请量迅速增长,反映出在我国新能源汽车产业政策的引导推动下,国内各汽车制造企业开始逐渐向纯电动汽车技术研发转型。

  第三阶段是技术发展稳定期。2012年至2016年,中国专利申请量趋于稳定,连续4年维持在百件左右,这期间共提交专利申请399件(由于部分专利申请尚未公开,因此2015年和2016年的实际专利申请量应大于本文统计数量)。相关资料显示,这期间,除奇瑞集团和上海中科深江仍保持专利申请量的稳步增长外,还出现更多的专利申请人,如东风集团、长安集团、天津清源电动车辆有限责任公司等。该技术经过短短16年的发展,专利申请量已从最初每年1件发展到每年百件左右,其中专利申请人类型的稳定增多,也反映出驱动电机系统愈发受到市场重视。

  三大技术 发展不够均衡

  纯电动汽车驱动电机系统主要由驱动电机、控制系统与机械传动装置和车轮组成,因此可将该领域分成3个技术分支:一是包括电机铁芯、磁路、绕组等电机零部件组成的驱动电机技术分支;二是包括驱动电机的驱动控制器和控制方法,以驱动电机为目标对象的控制车辆起动、加速、制动的操作程序和中央控制单元的控制系统技术分支;三是包括结构上与驱动电机连接的用于转矩传输的机械传动装置的机械传动系统技术分支。

  在驱动电机、控制系统、机械传动系统三大技术分支领域共提交的专利申请分别为280件、200件、98件,其中驱动电机分支领域提交的专利申请量最多。3个技术分支中所包含的发明专利申请和实用新型专利申请的数量分别为123件和140件、116和72件、47和51件,驱动电机和机械传动系统两分支的实用新型专利申请量略高于发明申请,而控制系统分支领域的发明专利申请是实用新型专利申请的1.6倍。3个技术分支相比,控制系统分支的技术含量更高、更倾向于获得长期稳定的专利权保护,而驱动电机和机械传动系统两分支则更倾向于依靠提交实用新型专利申请尽快拿到专利授权、尽早占据市场。此外,三大技术分支中都有少量PCT专利申请,但申请人均为外国企业。

  百家争鸣 格局尚未定型

  笔者通过检索发现,该领域提交专利申请5件及以上的专利申请人共21位,共提交专利申请197件,占总申请量的34.20%。依次是:天津松正电动汽车技术股份有限公司17件、上海中科深江电动车辆有限公司和日本日立集团17件;浙江兆丰机电股份有限公司、韩国现代和奇瑞集团13件;东方电气集团12件。

  由上述统计数据可见,各主要申请人之间的专利申请数量十分相近,彼此未在专利布局中形成明显差距。综合考虑日本日立集团、韩国现代集团、美国特斯拉公司3家国外企业专利申请人的研发、生产制造和销售的实力,其很可能成为国内相关企业的强劲竞争对手。目前国内申请人中,天津松正和上海中科深江在新能源汽车产业中处于领先位置,东方电气、奇瑞、比亚迪在纯电动车生产销售的基础上积极研发驱动电机系统新技术,而国内四大汽车集团的长安、东风、一汽和上汽在该领域的研发则相对较少,这可能与传统汽车厂商在向新能源汽车转型中存在取舍困难和技术壁垒有关。

  此外,该领域还聚集了许多国外申请人,如美国通用、日本松下等。笔者认为,尽管国内相关企业已经开展了相应的专利布局,但目前并不具有绝对优势,仍需进一步加强研发与专利布局。(霍  艳)

  

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