我國海洋潮汐能領域專利競爭態勢分析

〔摘要〕利用中國專利數據庫，檢索了357件潮汐能相關專利并進行了定量和定性分析，從專利的數量發展趨勢、國別及省市分布、專利申請類型、法律狀態、技術領域等多個角度，綜合分析了我國潮汐能領域專利技術發展狀況。結論：我國潮汐能專利的主要申請人是個人、高校和研究所，潮汐能技術專利申請密集區是F03B13，英美等國已在我國進行專利布局。根據研究結果，提出了我國潮汐能的發展建議。

〔關鍵詞〕潮汐能；潮流能；專利分析；中國專利

DOI：10.3969／j.issn.1008－0821.2011.09.002

〔中圖分類號〕G306 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008－0821（2011）09－0008－06

收稿日期：2011－07－27

基金項目：本文為青島市知識產權局公共領域科技支撐計劃項目《藍色經濟主導產業之海洋新能源專利分析》（項目編號：09Z-06）的部分研究成果。

作者簡介：趙 霞（1966－），女，副研究員，研究方向：專利分析，科技查新，發表論文多篇。

China Patent Analysis for Ocean Tidal Energy Filed

Zhao Xia Jiang Jing Zhang Zhuoqun Qin Honghua Zhu Yanxiong Wang Chunli

（Qingdao Institute of Scientific Technical Information，Qingdao 266003，China）

〔Abstract〕357 China patent samples of tidal energy from the China patents databasewere analyzed by the way of quantitative and qualitative analysis.The patent filing trend，provincial and national distribution，the type of patent applications，legal status，technology filed were analyzed to explore the competition status ofChinese tidal energy filed.Conclusion:Chinese major tidal energy patent applicants are individuals，universities and research institutes.Main IPC of tidal energy is F03B13.Britain and US have been had some patent applications in China.Finally，some development proposals were put forward.

〔Key words〕tidal energytidal current energypatent analysisChina patent

潮汐能作為清潔的可再生能源，其開發利用可以為改善能源結構和應對氣候變化提供重要途徑。我國潮汐能開發利用已有50多年的歷史，先后研建了多座潮汐能電站、潮流能試驗電站。但從技術水平和整體開發規模等與國際先進水平仍有較大差距［1］。本文對中國潮汐能技術領域的專利文獻進行定性和定量分析，為政府部門、技術與產業界在科技決策與技術創新等方面提供參考依據。

潮汐是在月球、太陽等引力作用下形成的海水周期性漲落現象。潮汐現象伴隨兩種運動形態：一是漲潮和退潮引起的海水垂直升降，即通常所指的潮汐；二是海水的水平運動，即潮流。潮汐所攜帶的能量（潮汐能）為勢能，潮流所攜帶的能量（潮流能）為動能。對潮汐，可以采用類似河川水力發電的方式，筑壩蓄水發電；對潮流，可以采用類似于洋流發電方式，利用潮流的動能發電［2－4］。

本文所指潮汐能發電包含傳統壩式潮汐發電和潮流發電。

1 專利數據采集說明以國家知識產權局的中國專利庫為數據源，通過IPC分類號、技術關鍵詞，以及重點研究機構名稱、發明人、摘要等途徑，構建了多個檢索策略，檢索了1974－2010年8月期間公開的專利，經過閱讀分析、數據清洗后保留了357件專利樣本，由于專利從申請到公開整個流程通常需要一定的時間，故近年的專利數據僅供參考。

2 專利分析

2.1 專利總體趨勢分析

圖1顯示了按照申請年和公開年統計的海洋潮汐能中國專利年度分布趨勢。可以看出，中國海洋潮汐能專利從1985年以來總體呈上升發展趨勢，進入21世紀之后，呈現快速增長趨勢。大體可分為兩個階段：

1985－2000年，16年來共申請專利60件，每年專利申請量平均在3～4件，為技術緩慢發展階段。從2001年至今，專利申請和公開量有了較快增長，尤其是2005年后，呈現井噴狀態。我國在“863”計劃、國家科技支撐計劃等重大專項的支持下，潮汐能特別是潮流能開發利用技術取得了重要進展［5］。

2.2 專利申請人國別分析在357件中國專利中，中國申請人的申請量為294件，占82%，外國申請量為63件，占18%，具體見表1，說明中國的潮汐能市場還沒有被國外壟斷。

外國在中國申請量排名前6位的國家依次是英國（19件）、挪威（10件）、愛爾蘭（7件）、韓國（5件）、美國（4件）、德國（4件）、澳大利亞（3件），顯示了這些國家在中國的專利部署情況［6］。

表1 專利申請人國別統計表

2.3 專利類型分析圖2顯示，在海洋潮汐能357件中國專利中，發明專利有238件，占67%，其中中國175件，外國63件；實用新型有119件，占33%，全部由國內申請。潮汐能發明專利占67%，顯示該領域的專利技術含量較高、技術密集度較大。在238件發明專利中，中國申請人的專利占74%，顯示中國在該領域的專利有一定的技術含量，但國外申請的專利全部為發明，技術含量相對更高。

2.4 申請類型分析專利申請類型體現的是專利保護范圍，即市場戰略。專利申請人可以通過PCT（專利合作條約的英文縮寫）途徑向多個國家申請專利。PCT專利在一定程度上反映了專利所含技術的重要性和申請人搶占國際市場的迫切愿望。海洋潮汐能專利中PCT國際專利有56件，占為14%，且全部為國外專利權人所有，這充分顯示了外國公司的專利國際化戰略。而我國的潮汐能技術申請的都是中國專利（294件），PCT專利為0。

2.5 法律狀態分析依據圖3的數據可計算出，中國專利總量（357件）中授權、公開、無效的比例分別為32%、35%、33%。中國申請人的專利失效率為36%（失效106件，總量294件），而外國申請的專利失效率為21%（失效12件，總量64件），這在一定程度上表明，中國申請人的專利現階段成果閑置的比例高、技術產業化程度仍然較低，也說明創新主體對于已有專利權的維持與應用不夠重視，大量專利的失效令前期投入難以再帶來任何收益，造成了資源的浪費。

2.6 各省（市）專利分布分析國內申請量排前10位的省（市）分別是浙江（58件，占20%）、山東（28件，占10%）、福建（28件，占10%）、遼寧（24件，占8%）、北京（23件，占8%），廣東（14件，占5%），河北（12件，4%），江蘇（11件，占4%），河南（10件，占3%），天津（9件，占3%）。顯示出這些省（市）的潮汐能技術開發處于優勢地位。

3 主要IPC技術構成分析依據IPC大組進行統計，主要分布于F03B13（潮汐能機組，193件），F03B3（潮汐能機械或發動機，27件），F03B17（其他機械或發動機，21件），E02B9（潮汐電站，16件），F03D9（潮汐能與風能混合機組，12件），其他（88件）。

進一步按照IPC小組進行統計分析，統計結果及IPC小組與專利技術的對應情況如表3所示。可以看出，潮汐能發電設備或機組有188件，占總量的53%；潮流發電裝置有23件，占6%；潮汐發電站有16件，占4%；潮汐能與其他能源組合發電裝置有18件，占5%；潮汐能機械或發動機零部件有30件，占8%。綜上所述，潮汐能發電設備或機組是中國潮汐能領域的研究熱點。

通過IPC分析可得知熱點技術領域，但由于IPC版本的更新滯后于專利技術的發展，因此潮流能作為潮汐能的新興技術還沒有單獨的分類號，其大多數專利與潮汐勢能的IPC分類號相同。因此，要準確把握中國潮汐能的研發熱點，還需進一步對潮汐能專利進行內容解讀。

表2 潮汐能專利IPC小組與專利技術對應表

續表2

4 主要專利申請人綜合分析

4.1 申請人研發能力綜合比較表3列出了中國海洋潮汐能專利申請量排前16位的申請人綜合情況。

從專利數量上看，浙江大學專利擁有量為17件，處于優勢地位，其他申請人的分布較為分散，擁有5件以上的申請人依次是陳際軍（8件）、歐鵬海德洛集團有限公司（6件）、浙江工業大學（5件）、中國海洋大學（5件）、劉新廣（5件）、哈爾濱工程大學（5件）。

從研發能力方面看，浙江大學最強，其專利件數、活動年數和發明人數均位居前列。其次，陳際軍、中國海洋大學、哈爾濱工程大學、浙江工業大學的研發能力也比較強。國外公司中，愛爾蘭歐鵬海德洛集團有限公司、英國洋流水輪機公司顯示出超強的研發實力。

從申請人類型方面看，在排名前16位的申請人中，個人有6位，占38%，大專院校和科研機構有5家，占31%，企業有5家，占31%，而且其中4家是外國企業。

表3 中國潮汐能專利主要申請人綜合比較

4.2 申請人主體類型分析進一步對中國申請人的主體類型進行統計，見表4，結果顯示，個人、大專院校、科研院所、企業的申請量分別占中國申請人申請專利總量（294件）的71%、15%、4%、3%，可以看出，個人申請的專利占了絕大多數，中國專利申請人的構成情況反映出國內具有較強研究能力的主體仍然是個人、大專院校和科研院所，中國企業在海洋潮汐能領域的創新能力較低，這與國際專利主要由企業申請形成對比。因此我國企業應與高校和研究機構加強合作，高校和科研院所要加強技術成果的轉化，在我國海洋潮汐能技術產業化的進程中發揮應有的作用。

表4 中國申請人的專利主體類型統計

4.3 外國在中國申請的專利技術介紹4.3.1 英國

英國共在中國申請了19件專利，以潮流能發電渦輪機技術為主，分別涉及以下兩家主要公司。

英國洋流水輪機公司，分別于2003－2006年在中國申請了5件專利（CN200380104463.2、CN200380105954.9、CN200480007976.6、CN200480037415.0、CN200680013129.X），涉及水平軸潮流渦輪機的增速、支撐、安裝等技術。

羅泰克控股有限公司，是英國渦輪機公司，分別于2006－2009年在中國申請了4件專利（CN200880016248.X、CN200680024926.8、CN200910168303.3、CN200880016248.X），均涉及潮流能發電的渦輪機單元，專利狀態為公開。

4.3.2 挪威

挪威共在中國申請了10件專利，以潮流能發電技術為主，其主要公司是海德拉潮汐能科技公司，于2001年成立，主要研發建設潮流能發電廠，其4件主要專利都涉及潮流能發電機及部件、錨定裝置（CN200610081903.2、CN200880012157.9、CN02817560.3、CN200480013547.X）。

4.3.3 愛爾蘭

愛爾蘭共在中國申請了7件專利（CN200780026711.4、CN200780026535.4、CN200780026627.2、CN200780026527.X、CN200880011755.4、CN200880120415.5、CN200880120415.5），其主要公司是歐鵬海德洛集團有限公司（OPENHYDRO GROUP LTD），該公司是愛爾蘭一家新能源公司，于2007－2008年在我國公開的專利都涉及潮汐流式水電渦輪機。到截稿時，該公司又于2010年12月前后公開了兩件潮汐流渦輪機專利（未統計在總數內），其搶占中國潮流發電渦輪機市場的速度非常快。

5 研究結論通過對潮汐能中國專利的分析，并結合當前全球潮汐能利用的發展狀況，得出以下結論。

5.1 潮汐能技術專利申請密集區是F03B13潮汐能涉及的相關IPC分類較多，但F03B13、F03B3、F03B17、E02B9、F03D9五類就已占到全部專利申請的75%。其中F03B13（潮汐能發電機組）獨占54%，是技術關注的重點領域。

5.2 我國潮汐能技術主要研發機構是高校我國潮汐能發電專利的主要產出機構是以浙江大學、哈爾濱工程大學、中國海洋大學、清華大學、浙江工業大學、東北師范大學等為代表的高校，這些高校近年來在國家計劃的支持下對多種潮流能發電裝置進行了研發和海上試驗，先后開發了包括垂直軸、水平軸、柔性葉片在內的多種具有自主知識產權的潮流能轉換裝置。在傳統壩式潮汐勢能發電研究方面，除個人外，有杭州江河機電裝備工程有限公司在江廈試驗電站6號機組的開發過程中產出了4件專利。這些研究都為潮汐能發電的產業化、知識產權的國產化奠定了堅實的基礎。

5.3 我國潮汐能專利質量及專利保護意識有待增強我國潮汐能專利數量居世界前列，但質量不高。從專利的法律狀態來看，我國申請人的專利失效率占36%，外國在華申請的專利失效率占21%；從專利類型來看，我國申請的發明專利占60%，外國在華申請的專利全部是發明；從專利申請人構成來看，我國潮汐能專利的主要產出機構是個人、科研機構和高校，分別占我國申請人專利總量的71%、4%，15%，企業申請的專利僅占3%，而外國在華申請的專利權人幾乎全部是企業，這說明我國潮汐能領域產業化程度低；從專利的國際保護程度來看，我國潮汐能領域PCT專利幾乎為0；從專利的國別來看，外國在華申請的專利占18%，中國申請的專利占82%，說明中國的潮汐能市場還沒有被國外壟斷，我們需加緊進行技術研發并及時進行知識產權保護。

6 我國潮汐能發電技術發展建議

6.1 從國家層面制定系統、科學的潮汐能發展規劃發展包括潮汐能在內的海洋能已受到世界海洋強國的高度關注。歐盟、美國等都制定了海洋能發展規劃。盡管在各國政府強有力的政策推動下，潮汐能技術高速發展，但目前尚未出現革命性的突破，開發和利用成本還很高，并且技術強國也未在我國進行大規模專利布局。因此，我國應抓住機遇，根據目前潮汐能研究的特點和發展趨勢，科學制定我國的潮汐能發展規劃，發揮政府強有力的引導作用，激勵更多的企業和科研機構投入潮汐能技術研發，以使我國在21世紀的潮汐能技術革命中躋身世界技術強國之列［7］。

6.2 加強核心技術和產業化技術的研究我國潮汐能技術相較英國、美國等技術強國仍有較大差距。因此，投入資金，引進人才，在關鍵領域和核心技術上形成自己的基礎專利和外圍專利，是刻不容緩的戰略任務。依托浙江大學、哈爾濱工程大學以及水輪機研發實力較強的企業，通過實海況試驗，突破關鍵技術，形成海上工程樣機，構筑起我國潮汐能技術專利布局，為潮汐能的產業化提供技術基礎。

6.3 密切關注技術領先國家的技術創新動態，借鑒已有技術

重點關注國際著名潮汐能開發利用公司的研發動向及在中國的專利布局，加強對其核心專利的分析，規避其專利保護范圍，對技術空白點加緊進行研究；采用自主創新與引進消化吸收再創新相結合的方式，在高起點上實現再創新，并將研發過程中出現的階段性成果及時申請國內外專利；另外，對有價值的失效專利可直接為我所用，避免重復研究。

6.4 強化專利意識，重視國際專利的申請，完善專利布局

由于我國研究人員知識產權意識淡薄，對國際申請的必要性缺乏了解等原因，導致了現在國際專利布局基本為零的局面。因此，我國政府應制定合適的專利戰略，加大對國際國內專利申請的宣傳和資助力度。研究人員應以戰略的眼光，重視專利的全球性保護。可借鑒國際相關公司的申請經驗，對核心技術和重要技術首先進行PCT專利申請。

參考文獻

［1］魏青山.國外海洋能發展的經驗及借鑒［EB］.http://www.cpnn.com.cn/bwtj/201009/t20100929-331156.htm，2010-09-30.

［2］謝秋菊，廖小青，盧冰，等.國內外潮汐能利用綜述［J］.水利科技與經濟，2009，（8）:670-671.

［3］戴慶忠.潮流能發電及潮流能發電裝置［J］.東方電機，2010，38（2）:51-66.

［4］戴軍，單忠德，王西峰，等.潮流發電技術的發展現狀及趨勢［J］.能源技術，2010，31（2）:37-41.

［5］王傳.國內外海洋能技術發展與展望.中國可再生能源學會第八次全國代表大會“中國可再生能源發展戰略論壇”論文集［C］.2008:77-96.

［6］張云才.各行業專利技術現狀及其發展趨勢報告（2010-2011）［M］.北京：知識產權出版社，2011:40-41.

［7］趙世明，劉富鈾，張俊海，等.我國海洋能開發利用發展戰略研究的基本思路［J］.海洋技術，2008，27（3）:80-83.