電動汽車技術是創造性破壞技術嗎？
——來自專利數據的實證分析

王 江，邵青青

(北京化工大學經濟管理學院，北京 100029)

0 引言

自工業革命以來，依靠大量開采利用化石能源資源的世界經濟取得了快速發展，但也產生了能源危機和環境污染問題[1-3]。中國改革開放40年經濟高速發展在很大程度上也以犧牲環境為代價而取得[4-5]。近年來，頻發的霧霾天氣嚴重影響人民群眾的健康和生活，大城市霧霾污染尤為嚴重，其中大量燃油汽車尾氣排放是導致霧霾的主要原因之一[6-7]。電動汽車具有零排放、低污染的特性，有助于解決燃料汽車的供能問題，同時有助于緩解汽車尾氣造成的大氣污染。因此，各國包括中國政府與企業紛紛加大了對電動汽車的研發和資本投入[8-10]。

電動汽車技術是融新材料工程技術、計算機技術、電子技術、汽車技術、智能控制技術及化學能源技術等為一體的新技術，電動汽車技術中，電池、電機、電控系統是電動汽車的核心關鍵技術。目前，純電動 (EV)、可插電式混合動力 (PHEV)、混合動力 (HEV)3種類型的動力型汽車競相發展，國外電動車代表如日產 LEAF、特斯拉 Model S、通用等，國內如北汽 E150EV、比亞迪 E6 等。

熊彼特[11-12]認為，創造性破壞是對原有的經濟結構造成破壞的過程，是對原有企業、原有資本、原有生產方式等破舊出新的過程。創造性破壞并不是傳統價格或質量競爭的破壞，而是新產品的競爭，新技術或工藝，新供應來源或市場，新型組織形式的破壞。熊彼特強調，在創造性破壞過程中，企業家起關鍵性的作用。企業是否進行創造性破壞，企業家需要從資源分配、產品戰略、市場開拓、新進入者的威脅、沉沒成本等方面綜合考慮來進行決策。一般認為，新企業出于生存和發展壓力有極強的創造性破壞動力，具有主導創造性破壞的趨勢[13]；而在創造性破壞技術出現之前，大企業往往首先考慮的是如何在當前的市場環境中繼續生存，大多在原有技術基礎上進行漸進性變革和創新。但最新研究發現，創造性破壞并非完全由新企業主導，而是新興企業與大企業共同主導[14]。面對創造性破壞，大企業利用其具有的基礎資源和技術能力的優勢，能夠迅速進入并占領新市場[15-17]。

本文基于專利數據，從創造性破壞的角度，對電動汽車的新市場、產品、技術、企業反應等進行分析。

1 研究方法

1.1 專利數據庫、搜索條件和搜索結果

本文以中國知識產權局專利數據庫為數據來源，采用兩種方式進行檢索，一種為分類號 (IPC) 與關鍵字的方式，另一種為代表公司關鍵字加之相應關鍵字或分類號的方式進行檢索。由于本文主要是對企業間的專利進行分析，所以專利權人只考慮企業專利權人，不考慮個人專利權人的情況。由于數目龐大，本研究選取申請量排名前20的企業作為代表專利權人進行數據的搜索收集。根據我國專利法，專利申請從提交、審核到公開需 1～2 年時間。考慮到專利審查公開并錄入國家知識產權局專利庫的滯后性，本研究以申請日為標準進行數據查詢，時間限范圍：1990年1月1日—2016年12月31日。具體檢索流程見圖1。

圖1 數據搜索和分析流程

1.2 專利分類、信度及校度檢驗

通過閱讀、分析大量文獻，綜合形成最終的研究類目，其中以申請趨勢、區域分布，以及代表性企業來反映新生態市場狀況 (市場轉型)；以技術領域分類布局來反映電動汽車對一些技術領域造成了破壞；以大企業和新興企業對比研究分析領導電動汽車技術的創造性破壞的企業；以電動汽車領軍企業專利布局來說明創造性破壞對產業結構轉型所做出的貢獻，以及綜合分析大企業如何應對創造性破壞 (市場結構的變化)。

針對以上研究類目，對專利的編號、專利申請日、專利公開日、技術類別、專利權人、發明人、專利類型、申請地址等信息進行類目編碼統計。使用科恩kappa方法對獨立編碼的50個樣本結果進行信度一致性檢驗，經計算，科恩kappa=0.835～0.923，通過信度一致性系數檢驗，可將文獻數據進行獨立編碼；Cronbach的Alpha值為0.991，編碼數據具有分析的有效性。

2 結果分析

2.1 電動汽車新生態市場分析

1990—2016年電動汽車技術專利申請量如圖2所示。從圖2可以看出，1990—1999年合計申請量占總申請量的1.03%，處于整個技術發展生命周期的萌芽階段；2000—2009年相較于前10年技術儲備有了明顯進步，合計申請量占總申請量的11.34%，該階段仍然屬于初期階段，響應國家鼓勵政策，許多大企業 (外資企業、跨國企業)和個人 (民營企業)或大學開始全面涉足該領域的探索；2010年至今為第三個階段，每年的申請量都是以千位來計數，新興企業技術快速積累，該領域的新生態市場份額不斷擴張，2010年申請量 (1864件)是2009年申請量 (923件)的2倍，2016年申請量 (6034件)增長至2009年申請量的6.5倍，可見我國的電動汽車技術已經處于成長階段的快速發展期，該領域的基本發展趨勢與國家的新能源汽車政策時間表相協調。

圖2 專利申請量、公開量的趨勢分析

選取六家代表性汽車企業進行專利的搜索，分別是豐田、通用、奇瑞、特斯拉、比亞迪、北汽新能源。其中跨國企業具有多個不同的名稱變體，例如，通用汽車環球科技運作有限責任公司、通用汽車環球科技運作公司、上汽通用汽車有限公司、通用汽車公司、通用汽車責任有限公司等可歸為一類；按去重歸類原則篩選后的統計情況如表1所示。分析六家企業的成立時間和專利初始申請時間，包括大企業 (豐田、通用、奇瑞汽車)，也有大企業為了響應新生態市場而設立的相關子公司 (北汽新能源汽車有限公司)，還有該行業的新進入者 (特斯拉汽車公司、比亞迪汽車公司)。專利的申請量和發明人次可以表示企業在該技術領域的創新投入，平均每件申請專利投入人次=專利申請總量/發明人次，可以看到前三名豐田、通用、奇瑞的平均投入人次較少，說明大企業的研發創造能力較新進入者具有先天性的人才技術優勢，而新進入者 (特斯拉、北汽新能源)的平均投入人次較高，該領域技術人力資源成本較大企業高出40%以上，甚至達到90% (特斯拉)，在破壞傳統汽車市場結構方面增加了資源成本，一定程度上束縛電動汽車新生態市場的快速擴張。

由六家企業的年申請量趨勢 (圖3)可以看出，進入21世紀后，中國電動汽車技術的專利申請開始逐漸發展起來，到2012年后，國外企業年申請量呈現下降趨勢，而新興企業申請趨勢是整體波動上升，該技術領域的中國專利發展趨勢與企業響應國家相關政策關系密切。1992年我國 “八五”計劃科技攻關項目包含有關電動汽車總體設計，這是國家開始支持該產業的起點，2001年設立 “國家863計劃——電動汽車重大專項”，面對國家出臺的相關政策，從2000—2010年的專利申請量增長情況可以看出國內相關企業做出了積極回應；2010年，國家加大財政補貼力度，推行相關城市試點，鼓勵個人購買新能源汽車。從圖3可以看出，2010年后專利申請明顯增長，企業加大研發投入，技術攻關有顯著提升；2012年 “十二五”計劃 《節能與新能源汽車產業發展規劃 (2012—2020年)》和 《新能源汽車產業技術創新財政獎勵資金管理暫行辦法》加大稅收優惠和政策補貼力度，同時對技術攻關進行專項獎勵，支持產業技術創新，2012年之后的專利申請量明顯劇增。根據中國汽車協會數據，2013—2017年全球新能源汽車增長56.5%，中國新能源汽車增長最為顯眼，年增長率157%，主要得力于中國產業政策和中國政府大力推動。一系列的政策推動了市場的發展，對現有傳統汽車市場造成了破壞。在近20年的技術儲備支撐下，逐漸形成了電動汽車新生態市場。

表1 六家代表性企業的專利申請情況

圖3 六家代表性企業的專利申請趨勢

2.2 電動汽車技術對傳統汽車技術結構的創造性破壞分析

傳統汽車是由多個裝置和部分組成的，不同類型和不同企業生產的汽車其基本結構都是由發動機、底盤、車身和電氣設備等部分組成。相對于傳統的汽車，純電動汽車是完全由可充電電池提供動力源的汽車，主要由底盤、車身和動力控制系統組成。其中，電池技術、電機技術和整車控制系統是純電動汽車的核心，也是區別于傳統汽車的最大不同點，其車身和底盤與傳統汽車結構類似或有所簡化。傳統汽車是通過熱能轉化為動能，電動汽車是通過電池的化學能釋放電能，電能再轉換為動能，二者的供能方式不同。純電動汽車技術的專利申請情況如表2所示。

隨著我國電動汽車的快速發展，純電動汽車技術占專利總量的60.05%，其中動力電池專利技術占該方向專利總量的36.40%，凸顯動力電池專利技術的重要性。

通過對專利類型申請量、專利技術領域的分析，該領域的專利類型主要是發明型和實用新型，總占比為99%，可以看出電動汽車技術主要對傳統汽車的能源供應技術、動力系統技術、整車結構系統等技術及汽車產品，形成了該領域技術結構的破壞性創新。

表2 純電動汽車不同技術領域的專利申請情況

作為最大石油消費國的美國在不斷壓縮石油消費需求，而我國汽油消費量的快速擴張不但使生態環境遭到破壞，各地PM2.5普遍超過警戒線，同時有限的國際石油儲量對于通過原油進口來維持的國內龐大的、快速增長的石油消費需求而言是不可持續的。傳統汽車的替代品電動汽車保護了生態環境 (無汽車尾氣)，以電池、電機、整車系統方面的電動汽車技術對傳統汽車的發動機、燃油機等動力技術及相應的整車構造技術進行了革命性改造，創造性破壞了人們習慣的運輸模式，重新審視可持續發展的運輸工具的選擇。

2.3 電動汽車新興企業對產業結構的創造性破壞分析

新的電動汽車市場生態環境與新興企業相關，電動汽車新興企業對產業結構調整貢獻突出，對傳統汽車產業結構構成創造性破壞。目前電動汽車技術已經形成了一個快速增長的新市場。表3為電動汽車技術專利申請總量排名前20名企業情況。從表3可以看出，有12家為新興的汽車企業或非汽車主流企業，其中，高校科研機構開始涉獵該領域的時間要早于新興企業，這12家新興機構的專利數量占前20名企業/院校專利總量的56.65%，復雜的企業/院校性質表明，這一新興領域得到國內外各相關行業的高度重視，我國龐大的未來汽車市場份額預期是新興機構積極參與的主要動因，打破了傳統汽車行業的企業組成，高速增長的電動汽車這一新興市場仍在不斷沖擊傳統汽車市場的份額。隨著電動汽車技術儲備的增加，該領域應對市場競爭的能力更強，不斷調整原有的汽車產業結構，未來將在汽車行業占據更大的市場空間，顛覆了近幾百年來人們對運輸工具的習慣性認知。前20名企業占該領域專利總量的41.0%，其中12家新興機構占該領域專利總量的23.23%，并且企業首次申請時間甚至成立年份大多發生在21世紀，這電動汽車新興企業引領形成的新市場生態環境，與新興機構的快速技術積累和新興市場實踐息息相關，是汽車市場結構的一次巨變，以其實踐發展過程驗證了熊彼特提出的創造性破壞理論，依靠大規模的創新創造破壞傳統的汽車經濟結構，建立起新的生產體系。

表3 電動汽車技術專利申請總量前20名

通過對企業的年申請量進行統計，可以看出，汽車企業和非汽車企業的新進入者的申請趨勢與總體專利申請趨勢是一致的，如圖4所示。尤其是在2010年之后一直呈現明顯的上升趨勢，再次證實了新興汽車企業和非汽車企業對電動汽車市場的新生態做出了主流貢獻。通過對專利排名靠前的比亞迪公司、國家電網充電樁設施供應商，以及特斯拉公司分析，表明新進入者促進了電動汽車新市場生態的生成。

2.4 電動汽車大企業對產業結構的創造性破壞分析

從表3可以看出，對比大企業的申請年限，有些國外跨國企業或外資企業進入該領域的時間在2005年之前，要早于我國本土的大企業，一些大企業成功地適應了新市場生態環境，例如，國內排名靠前的奇瑞汽車 (614件)、北汽福田 (341件)、福特汽車 (520件)、豐田汽車 (445件)在電動汽車領域進行了大量的專利技術儲備，使企業的生產體系適應新能源發展的需要，在電動汽車市場也占有主導地位。對電動汽車領域專利技術的時間布局進行分析，如圖5所示，可以看出，大多數的企業或單位的專利申請活動在加劇，近年來保持著一定的量級水平，雖然與新興機構的專利技術儲備發展速度有較大差距，總體上對電動汽車技術的專利技術儲備也做出了一定比例的貢獻，為電動汽車這一新興市場份額的不斷擴大，創造性破壞傳統的汽車市場結構提供了動力。

圖4 前20名企業和新進入者專利申請量趨勢圖

面對新市場的出現，大企業的反映可以從該企業的專利信息上獲取，針對累計發明人次，單位發明人次，申請量年增長率，電動汽車核心技術領域涉及范圍進行歸納總結，如表4所示。截止到2016年年底，奇瑞、北汽福田、吉利汽車累計研發投入人次均在千次以上，年申請專利增長率為30%～55%，這說明大企業在技術人力投入方面是有一定量級的，技術領域的分布主要集中在電池技術 (H02J、H01M)和整車技術 (B60L)，強調生產應用技術的研發投入。

大企業多為外資企業、跨國企業和本土民營企業，這些企業的研發投入表明他們正積極參與新市場的發展。從圖5中可以看出，2010年之后國內新興機構 (企業或院校)開始全面投入這一領域的研發，大企業的專利技術研發起步時間較早，大多是在2008年之后就已經全面進入該領域，但局限于傳統市場的經濟利益驅動，其電動汽車專利技術儲備不如新興機構來得迅猛，對傳統汽車產業結構的破壞力受到限制，這也符合熊彼特創造性破壞中提出的破壞不是傳統價格或質量的競爭 (傳統市場)導致的，是由于新產品的競爭 (新興市場對傳統市場份額的吞噬)，也就是現在出現的電動汽車這類產品不斷滿足社會發展需求，使新技術工藝的競爭得到各類相應技術的支持，具有強大的能力以其創造性的新功能 (生態友好)不斷破壞傳統的汽車市場經濟，引導市場建立新的秩序或平衡。

表4 大企業專利信息統計

3 結論與建議

3.1 結論

基于對電動汽車技術專利的分析，可以看出，電動汽車技術發展符合熊彼特提出的創造性破壞理論，該技術是對傳統燃油汽車供能方式的變革，使傳統汽車技術和汽車產業結構發生了巨大的創造性破壞，顛覆了原有的市場形態，形成了新的生態市場。

從專利的申請趨勢、申請年限以及企業的情況分析得出，新生態市場與新興機構 (新的汽車企業、非主流企業 (院校)、大企業的新興子公司)的興起有關。關鍵技術的攻克提升了電動汽車的普及率，非汽車企業的加入使得新生態逐漸豐富多樣化。此外，電動汽車市場的普及，購買人數的增多，電動汽車這一產品滿足了現代社會發展的生態友好性需求，各方人力物力的投入對地球生態環境帶來了良好的影響，推動汽車行業發生了質的轉型，汽車市場朝著有利于環境改善的方向發展。

圖5 20家企業專利申請年份布局

面對電動汽車新市場對傳統汽車市場的破壞，從大企業專利申請情況和專利人員投入及發展趨勢進行分析，可以看出，大企業積極應對企業外部環境的變化，目前排名靠前的大企業與熊彼特提出的大企業的后發優勢相符。大企業利用已有的資源、政策支持等優勢后來居上，來保護他們的行業地位，提升自身的競爭優勢。

面對創造性破壞，新進入者的顧慮較少，所以在市場形成初期新進入者貢獻較大；盡管大企業有企業認知、政治環境、企業能力等方面的顧慮，但大企業依靠其擁有的基礎資源和能源，發揮其后發優勢，迅速進入并占領新生態市場。

3.2 建議

日趨嚴峻的全球資源環境問題促使世界各國政府、企業及社會組織努力探索通過綠色創新方式實現可持續發展。在可持續交通領域，電動汽車技術越來越受到政府和企業的關注，從而得到迅速發展，初步形成電動汽車新生態市場。但校企合作登記的專利數量較少，說明高校研究與商業轉化之間還有很大的改善空間，建議加強高校與企業的聯系，使得高校研究更加貼近實際，解決實際問題，同時企業充分運用高校科研資源、人才資源進行技術創新。顛覆性技術屬于典型的 “破壞性創造”，顛覆性技術創新往往源于新科學原理的重大發現，或者由跨學科、跨領域技術融合創新產生，但目前中國在電動汽車領域原創性的顛覆性技術仍然較少，因此，建議政府出臺相關政策，鼓勵和引導不同規模的企業重視和加強基礎研發進行顛覆性技術創新。

本文基于專利數據進行電動汽車技術的創造性破壞研究，進一步研究可以重點考慮從以下三方面展開：①運用案例分析方法研究企業家在創造性破壞中的作用及如何發揮企業家的作用；②運用定量方法研究電動汽車技術對傳統汽車行業的創造性破壞程度；③研究電動汽車對傳統汽車行業的創造性破壞路徑。