特斯拉汽車(chē)公司專利申請(qǐng)信息分析

杜凱　馬宏珺　張博　崔巖

摘要：文章對(duì)特斯拉汽車(chē)公司在全球的專利申請(qǐng)進(jìn)行了檢索，從專利申請(qǐng)的態(tài)勢(shì)和技術(shù)構(gòu)成的角度進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。分析結(jié)果表明：截至2015年6月1日，特斯拉汽車(chē)公司有286項(xiàng)發(fā)明專利申請(qǐng)，其專利申請(qǐng)布局的主要國(guó)家/地區(qū)是美國(guó)和歐洲，在中國(guó)申請(qǐng)的專利申請(qǐng)數(shù)量較少，其專利申請(qǐng)主要涉及車(chē)輛和電池兩大技術(shù)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：特斯拉汽車(chē)公司；專利申請(qǐng)；統(tǒng)計(jì)分析；電池；車(chē)輛 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：G306 文章編號(hào)：1009-2374（2016）07-0189-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.07.095

特斯拉汽車(chē)公司（Tesla Motors，以下簡(jiǎn)稱特斯拉）是電動(dòng)車(chē)中的明星，被譽(yù)為“汽車(chē)界的蘋(píng)果”。在2014年6月12日，特斯拉公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克宣布開(kāi)放了特斯拉的所有專利。目前為止，國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道有關(guān)特斯拉的專利申請(qǐng)信息分析。為了了解特斯拉在全球的專利狀況，本文通過(guò)檢索特斯拉在全球的全部專利申請(qǐng)，從專利申請(qǐng)的總體申請(qǐng)態(tài)勢(shì)、技術(shù)構(gòu)成分析等方面對(duì)特斯拉的專利進(jìn)行了分析。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源和檢索方法

本文以申請(qǐng)人“Tesla motors”在德文特?cái)?shù)據(jù)庫(kù)（DWPI）進(jìn)行了檢索，獲得特斯拉的發(fā)明專利申請(qǐng)286項(xiàng)，文中數(shù)據(jù)截止到2015年6月1日。

2 專利信息分析

為了全面而深入地了解特斯拉的所有專利，筆者對(duì)特斯拉的全部專利進(jìn)行了技術(shù)構(gòu)成的分解，并對(duì)其全部專利進(jìn)行了標(biāo)引。根據(jù)標(biāo)引的數(shù)據(jù)從以下方面進(jìn)行專利信息的分析，其中關(guān)于專利的數(shù)量單位“項(xiàng)”和“件”做如下說(shuō)明：

項(xiàng)：同一項(xiàng)發(fā)明可能在多個(gè)國(guó)家或地區(qū)提出專利申請(qǐng)，DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)將這些相關(guān)的多件申請(qǐng)作為一條記錄收錄。在進(jìn)行專利申請(qǐng)數(shù)量統(tǒng)計(jì)時(shí)，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中以一族（這里的“族”指的是同族專利中的“族”）數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)的一系列專利文獻(xiàn)，計(jì)算為“1項(xiàng)”。一般情況下，專利申請(qǐng)的項(xiàng)數(shù)對(duì)應(yīng)于技術(shù)的數(shù)目。

件：在進(jìn)行專利申請(qǐng)數(shù)量統(tǒng)計(jì)時(shí)，例如為了分析申請(qǐng)人在不同國(guó)家、地區(qū)或組織所提出的專利申請(qǐng)的分布情況，將同族專利申請(qǐng)分開(kāi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所得到的結(jié)果對(duì)應(yīng)于申請(qǐng)的件數(shù)。1項(xiàng)專利申請(qǐng)可能對(duì)應(yīng)于1件或多件專利申請(qǐng)。

2.1 專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)分析

圖1（a）為特斯拉全球?qū)＠暾?qǐng)的年代分布圖，從圖1（a）和各年的申請(qǐng)量可以看出，特斯拉從2005年開(kāi)始提交專利申請(qǐng)，初期很少，兩年后達(dá)到了28項(xiàng)，可以看出其技術(shù)在這一年取得了較大進(jìn)展，這與其在2008年推出第一輛電動(dòng)車(chē)TESLA ROADSTER的時(shí)間很吻合。2008年的申請(qǐng)量有所降低，應(yīng)該是遇到了技術(shù)的瓶頸。但在2009年達(dá)到最大申請(qǐng)量62項(xiàng)，其技術(shù)在這一年取得了突破性的進(jìn)展，特斯拉也由此贏得了多輪融資的機(jī)會(huì)，并于2010年在美國(guó)上市。隨后特斯拉一直保持著較高的年專利申請(qǐng)量，每年的申請(qǐng)量均在50項(xiàng)左右，但從2009年以后還是呈現(xiàn)了一個(gè)小幅下滑的趨勢(shì)。由于專利申請(qǐng)公開(kāi)需要一段時(shí)間，2013年和2014年提交的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)目前還不能完全從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得，因此圖1（a）中顯示的2013年和2014年申請(qǐng)數(shù)量較少。

圖1（b）為特斯拉在各國(guó)家/地區(qū)的專利申請(qǐng)量分布圖，從圖1（b）可以看出，其以美國(guó)本土為重點(diǎn)，幾乎所有專利都在美國(guó)有申請(qǐng)。而主要海外市場(chǎng)選擇了歐洲和日本，但歐洲和日本所布局的專利數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于在美國(guó)本土布局的數(shù)量。其在中國(guó)的申請(qǐng)量較小，僅有10件。而根據(jù)各目標(biāo)國(guó)的申請(qǐng)趨勢(shì)來(lái)看，均是在2009年達(dá)到了最大的申請(qǐng)量，隨后出現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。其中美國(guó)申請(qǐng)量的下降趨勢(shì)較慢，但在歐洲和日本的下降趨勢(shì)則比較明顯，可以看出特斯拉在海外布局專利的意愿并不強(qiáng)烈。隨著特斯拉專利的開(kāi)放，預(yù)計(jì)特斯拉在未來(lái)幾年的專利申請(qǐng)量可能會(huì)延續(xù)目前這種每年幾十項(xiàng)的申請(qǐng)趨勢(shì)，如果在技術(shù)上有一些新的突破的話，某些年份的申請(qǐng)量可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的增長(zhǎng)。由于專利的開(kāi)放，其可能不會(huì)投入大量的資金的精力來(lái)進(jìn)行大量專利的申請(qǐng)和大范圍的布局，但特斯拉并不會(huì)因?yàn)閷＠拈_(kāi)放而放棄專利的申請(qǐng)和布局。如果放棄或大幅減小專利的申請(qǐng)和布局，勢(shì)必會(huì)引起很多的批評(píng)者，認(rèn)為特斯拉開(kāi)放專利后不再申請(qǐng)專利，而將自己的技術(shù)進(jìn)行保密，這會(huì)給特斯拉帶來(lái)十分不利的影響，由于特斯拉進(jìn)入電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的時(shí)間較短，一些基礎(chǔ)性專利早已被各大公司和研究機(jī)構(gòu)所保護(hù)，因而特斯拉至少應(yīng)該會(huì)保持擁有一定的專利數(shù)量，在未來(lái)出現(xiàn)專利糾紛時(shí)，可以采用交叉許可的方式以實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)和防御。

2.2 技術(shù)構(gòu)成分析

圖2（a）和圖2（b）分別為特斯拉在電池和車(chē)輛領(lǐng)域的構(gòu)成比例及其申請(qǐng)趨勢(shì)圖。從專利技術(shù)構(gòu)成來(lái)看，其申請(qǐng)的專利包括電池、車(chē)輛和充電連接器。其中電池方面約為64%，而車(chē)輛方面約為34%，充電連接器方面的專利數(shù)量較小，約為2%（充電連接器的申請(qǐng)趨勢(shì)未圖示）。

從電池相關(guān)的專利申請(qǐng)量趨勢(shì)來(lái)看，電池方面的申請(qǐng)量在2007年出現(xiàn)了一個(gè)較大的增長(zhǎng)，而在2009、2010年達(dá)到了最大的申請(qǐng)量，這和特斯拉在這兩年獲得了多輪較大資金的融資有直接的關(guān)系，由于有了充足的經(jīng)費(fèi)支持，特斯拉在這兩年技術(shù)上也取得了較大的突破。但從2010年之后，呈現(xiàn)了比較大幅下滑的趨勢(shì)，這可能是由于特斯拉認(rèn)為其在電池組方面已經(jīng)取得了較為成熟的技術(shù)。

從車(chē)輛相關(guān)的專利申請(qǐng)量趨勢(shì)來(lái)看，其和電池相關(guān)專利申請(qǐng)量趨勢(shì)呈現(xiàn)了很大的不同。車(chē)輛方面從2005～2008年申請(qǐng)量很小，從2008年開(kāi)始，專利申請(qǐng)量開(kāi)始出現(xiàn)了大幅的增長(zhǎng)，在2011年達(dá)到了最大申請(qǐng)量，而且在2012年也保持了較大的申請(qǐng)量。這是由于特斯拉早期的主要精力在于對(duì)電動(dòng)車(chē)電池組技術(shù)的研發(fā)，還沒(méi)有過(guò)多的精力和資金來(lái)對(duì)其車(chē)輛結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。但隨著特斯拉首款車(chē)型和融資的成功，特斯拉開(kāi)始對(duì)其新款車(chē)型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。對(duì)于車(chē)型Model S，其在車(chē)輛控制方面，采用了超大的觸摸屏用于控制車(chē)輛，車(chē)型Model X和Model S的D系列車(chē)型方面的改進(jìn)主要都集中在了車(chē)輛結(jié)構(gòu)和控制方面，如Model X采用了鷹翼門(mén)，Model S的D系列車(chē)型裝載了前后兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)等。

圖3為特斯拉專利申請(qǐng)的電池技術(shù)構(gòu)成及電管理技術(shù)構(gòu)成圖。由該圖可以看出，電池方面的專利主要集中在電池管理，有109項(xiàng)，占到了電池總量約61%，電池結(jié)構(gòu)其次，有54項(xiàng)，占到了電池總量約30%。而電池管理中有關(guān)電管理的申請(qǐng)量最大，達(dá)到了69項(xiàng)，其次是熱管理，達(dá)到了38項(xiàng)。電池結(jié)構(gòu)方面的研究主要集中在單電池和電池組的殼體，達(dá)到了28項(xiàng)。這與特斯拉汽車(chē)公司的現(xiàn)狀是吻合的，特斯拉雖然制造電動(dòng)車(chē)，但其并不生產(chǎn)電池，其電池全部來(lái)源于松下的筆記本電腦用NCR18650電池，因而其主要的技術(shù)集中在電池的管理和防碰撞方面。而在電池管理方面，主要集中在電管理和熱管理方面，這兩方面的技術(shù)保證了電池能安全地應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)上。針對(duì)電池管理進(jìn)行深入研究可以看出，特斯拉公司的研發(fā)主要集中在充電方法和檢測(cè)控制方面，這表明了特斯拉對(duì)電動(dòng)車(chē)的充電和電池的控制方面尤為重視。特斯拉目前在世界各地積極推進(jìn)建設(shè)特斯拉公司專屬超級(jí)充電站，可以實(shí)現(xiàn)在20分鐘內(nèi)完成充電50%，40分鐘充滿80%的電量，這說(shuō)明特斯拉在電池充電技術(shù)方案已經(jīng)取得了突破。截止到2015年5月，在全球已建成并投入使用的特斯拉超級(jí)充電站有412座，其中在美國(guó)已有超過(guò)200座，中國(guó)已有超過(guò)40座。

由于特斯拉公司開(kāi)發(fā)的純電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)純電動(dòng)汽車(chē)不同，其在車(chē)體結(jié)構(gòu)、車(chē)輛控制和觸摸屏等技術(shù)領(lǐng)域也有較大的投入。圖4為特斯拉專利申請(qǐng)的車(chē)輛技術(shù)構(gòu)成圖，由該圖可以看出，對(duì)于車(chē)輛方面的專利主要集中在車(chē)輛結(jié)構(gòu)和車(chē)輛控制，其中車(chē)輛結(jié)構(gòu)占到62.7%，車(chē)輛控制占到了23.5%。對(duì)于車(chē)輛結(jié)構(gòu)方面的專利主要集中在車(chē)身，車(chē)身方面的專利占到了整個(gè)車(chē)輛領(lǐng)域?qū)＠?3.3%。通過(guò)研究其車(chē)身相關(guān)專利可知，其中包含了多篇有關(guān)車(chē)輛碰撞吸能方面的專利。另外，特斯拉一直也意識(shí)到了對(duì)電池進(jìn)行物理保護(hù)方面的研究，這從特斯拉對(duì)于單體電池殼體和電池組殼體方面的專利數(shù)量可以看出，在電池結(jié)構(gòu)方面的專利中，關(guān)于殼體方面的研究占到了50%以上，但鑒于特斯拉出現(xiàn)過(guò)碰撞后起火的事故，特斯拉在電池保護(hù)安全性方面的技術(shù)還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)特斯拉汽車(chē)公司的全部專利申請(qǐng)進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)特斯拉在全球和各目標(biāo)國(guó)的申請(qǐng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)特斯拉從2005年開(kāi)始申請(qǐng)專利，截至2015年6月1日一共有286項(xiàng)發(fā)明專利。其專利基本布局主要是在美國(guó)，其次是歐洲和日本，在中國(guó)布局的專利數(shù)量較少。通過(guò)對(duì)其技術(shù)構(gòu)成進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)特斯拉的專利申請(qǐng)主要涉及車(chē)輛和電池兩大技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)了解特斯拉專利申請(qǐng)中的技術(shù)，可以快速了解特斯拉汽車(chē)中所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

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作者簡(jiǎn)介：杜凱（1983-），男，湖北人，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心助理研究員。

（責(zé)任編輯：周 瓊）