混合動力汽車專利分析

孫鳳艷

摘 要：面對日益緊迫的能源和環境危機，在多種技術路線并行的情況下，混合動力汽車已經成為汽車產業重點研究方向之一。在此從宏觀和微觀兩個層面對國內外混合動力汽車技術的專利布局特性、功效手段等進行分析，定位技術熱點，為我國政府政策制定、企業的技術研發提供參考。

關鍵詞：混合動力汽車技術 專利布局 功能效果矩陣 技術手段 技術熱點

中圖分類號：U469.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（b）-0150-02

面對日益緊迫的能源和環境危機，發展新能源汽車已經成為世界各國加快推進交通能源戰略的重要舉措。各國在技術路線的選擇上存在不同的認識。純電動汽車因面臨超快充電技術、電池和續駛里程等問題而遭遇發展瓶頸。燃料電池汽車受限于成本、氫能源的制備等因素，目前還處于技術儲備的階段。混合動力汽車具備了動力性能與傳統汽車相當、尾氣排放量大大低于傳統汽車、成本相對合理、技術現實可行等優點，成為了節能與新能源汽車技術發展的熱點，代表了汽車工業新技術的發展方向[1，3]。

專利申請是衡量一個國家和地區創新能力的重要指標之一，一直受到各國重視[2]。該文從宏觀和微觀兩個層面對全球范圍內的混合動力汽車技術專利進行分析，對我國政府的政策制定及企業的技術研發具有參考意義。

1 全球專利宏觀分析

從1970年1月初至2013年7月底，七國兩組織①共公開了混合動力汽車技術相關專利7萬多件。從國別分布來看，主要分布在日本、美國和中國，其中分布在日本的專利數最多，共27 836件，美國和中國各有專利14 194件、9 436件。

從主要申請人來看，排名前10位申請人中，共有日本企業5家、美國企業2家、法國企業2家、德國企業1家，呈現美日歐鼎立的局面。豐田、日產、本田占據前3的位置，且豐田以絕對的優勢排在首位），日本企業集團領先優勢明顯。

通過對全球排名前5的申請人的專利分布進一步分析可知，各公司的市場側重點不同。豐田的專利布局范圍最廣，比較注重全球范圍內的專利布局，且在各主要區域的專利申請數量均處于領先地位。本田和日產公司專利布局類似，也是緊隨豐田在世界范圍內進行專利布局，相比而言，本田更重視美國市場；通用和福特在美國的專利布局最多，在中國和歐洲也有一定的專利布局，但在日本的專利數量不多。值得注意的是，其中通用在中國的專利數量最多，這也反映了通用對中國市場的重視。

2 中國專項分析

2.1 專利申請分析

從混合動力汽車技術中國專利申請比例來看，本土申請和來華申請約各占一半，來華申請主要來自日本、美國。

在專利申請量排名前10的申請人中，有國外企業6家，本土企業4家，且國外企業占據前6的位置。本土企業中，奇瑞、一汽、長安、比亞迪進入前10。通用、豐田以絕對的優勢占據前2位，領先優勢明顯。

2.2 專利類別分析

主要申請人中，國外申請人的專利不僅數量較多，且發明專利占比較高；而本土專利申請主要以發明和實用新型為主，我國的技術研發還有待加強。

3 微觀專利分析

3.1 功能效果和技術手段總體分析

通過專利功能效果分析可知，混合動力汽車專利功能效果主要集中在設計合理、效率高、安全可靠等方面，可見，混合動力汽車領域主要考慮的是車輛設計可靠性及運行效率。

在各技術手段中，混合動力汽車技術的專利申請主要集中在整車控制、系統構成、能源管理部分等方面。整車控制、系統構成和能源管理是混合動力汽車的主要技術點。

3.2 技術手段逐層分析

3.2.1 第二層技術手段分析

在整車控制中，專利申請主要集中在發動機控制和控制器等方面。

在系統構成中，專利申請主要集中在傳動系統方面。

在能源管理中，專利申請主要集中在電池管理和充電控制等方面。

在安裝布置中，專利申請主要集中在整車布置方面。

在測試技術手段中，專利申請主要集中在整車測試和動力測試方面。

3.2.2 第三、四層技術手段分析

在發動機控制中，專利申請主要集中在起動控制、轉矩控制和催化轉化等方面。

在電機控制中，專利申請主要集中在轉矩控制、發動機驅動等方面。

在傳動系統中，專利申請主要集中在齒輪方面。在齒輪專利中，行星齒輪技術成為的重點。

3.3 專利熱點分析

通過功能效果矩陣研究，可以直觀地認識專利布局情況，在了解技術現狀、分析競爭對手和協助制定技術發展戰略方面具有重要作用。

通過功效矩陣分析可知，混合動力汽車的技術手段主要集中在能源管理、系統構成和整車控制上，功能效果集中在安全可靠、設計合理、效率高等技術點，這些專利密集點的技術是當前專利申請的重點和熱點，應重點關注。

整車控制技術的專利主要集中在電機控制安全可靠、設計合理、效率高，多動力匹配設計合理、效率高，發動機控制安全可靠、設計合理、效率高，控制器安全可靠、設計合理、效率高等方面。

系統構成技術的專利主要集中在傳動系統安全可靠、設計合理、效率高等方面。

能源管理技術的專利主要集中在充電控制安全可靠、效率高，電源管理安全可靠等方面。

安裝布置技術的專利主要集中在整車布置設計合理上。

測試技術的專利主要集中在整車測試設計合理上。

發動機控制技術的專利主要集中在催化轉化安全可靠、減少污染，起動控制安全可靠、設計合理、效率高，轉矩控制實現設計合理、效率高等方面。

電機控制技術的專利布局比較均衡，只在轉矩控制效率高方面布局相對較多。

傳動系統技術的專利主要集中在齒輪設計合理、效率高，離合器設計合理等方面。

4 結語

從全球范圍內混合動力汽車技術專利布局來看，我國已成為世界第三大專利布局市場，各國企業比較重視在我國進行相關的技術布局。但是與汽車強國相比，我國的專利申請約有一半為國外申請人所有，且本土企業的專利質量不高，技術創新能力有待加強。為解決上述諸多問題，建議從以下幾方面工作入手，全面推動我國混合動力汽車技術的發展。

（1）加強重點技術領域攻關，重點支持整車控制、系統構成、能源管理等技術，特別是加強在整車控制中的發動機控制、系統構成中的傳動系統、能源管理中的電源管理等熱點技術領域的技術攻關。整車方面加強機電耦合器和發動機及其控制系統的研發，關鍵零部件方面解決電池的安全性、一致性、比能量、比密度、壽命、關鍵材料以及系統集成等技術瓶頸。

（2）釋放企業內部創新活力，加強產學研結合，聯合開展熱點技術攻關，提升創新實力。同時，加強與科研院所和高等院校等研究機構的合作，形成創新合力，聯合開展熱點技術攻關。

（3）搭建專利聯盟平臺，以行業機構為依托，充分利用及整合資源，建立常態分析體系，剖析技術熱點及空白點，定期發布專利預警報告，構建聯盟技術研發、專利共享、成果轉化的平臺和技術，為企業專利布局提供決策依據。

參考文獻

[1] 上海科技發展研究中心.上海“十二五”科技規劃重點領域的國內外發展跟蹤研究之十四國內外混合動力汽車技術與市場發展態勢跟蹤[EB/OL].（2013-01-31）http：//www.doc88.com.

[2] 張翔.新能源汽車知識產權的研究[J].汽車工程師，2010（10）：15-18.

[3] 黃遠輝.基于專利地圖的混合動力電動汽車競爭情報研究[J].現代情報，2010（11）：53-58.

注釋

①亡國兩組織是指美國、英國、法國、德國中日、日本、瑞士、歐洲專利局、世界知識產權組織。