基于專利信息的中國新能源汽車驅動電機技術發展態勢分析

樊彥芳，劉彥君，靳曉宏，筱 雪

(1. 北京市科學技術情報研究所 北京100044；2. 北京科技戰略決策咨詢中心 北京100044)

驅動電機技術是新能源汽車的三大關鍵技術之一，新能源汽車驅動電機技術能夠從側面反映一國新能源汽車技術狀況。我國新能源汽車驅動電機專利申請最早出現在 1986年，比國外晚了 78年；截至2016年底，我國申請人申請的新能源汽車驅動電機專利總共 5962件，全球占比 13.8%，其中獲得了專利授權共計3635件，占比16%。

本文將從驅動電機技術的相關專利出發，運用專利計量方法深度挖掘專利信息，從專利發展趨勢、專利保護類型、國內外專利市場布局、研發重點及熱點、技術引領者等 5個維度，對表征我國新能源汽車技術的驅動電機專利信息進行分析，從而摸底我國新能源汽車驅動電機技術水平，捕捉我國新能源汽車技術的發展態勢，為我國新能源汽車技術未來發展建言獻策。

1 數據來源及檢索策略簡介

本文采用的中國新能源汽車專利數據來源于“萬象云”專利信息系統。“萬象云”專利信息系統是超凡知識產權服務股份有限公司開發的專利信息搜索和服務平臺，收錄 105個國家、地區和國際知識產權組織公開的專利文獻；截至 2017年，“萬象云”專利信息系統收錄的專利文獻數量已逾1億份。中國科學技術信息研究所、北京市科學技術情報研究所等單位的科研團隊均使用“萬象云”專利信息系統進行文獻分析。

盡管立足于本國實際進行專利分析，但其過程中必不可少全球視角及其他專利大國信息。因此，結合萬象云專利信息系統特點，本文的檢索策略定為以下3個步驟：①通過統一的新能源汽車檢索式檢索全球新能源汽車電機專利數據，并限定時間范圍為1997—2016年；②通過各國專利布局、各國研發實力和全球技術引領者3項指標分析得到全球排名前5位的專利大國信息；③通過對申請人屬地限制，得到中國與日本、德國、美國、韓國四國新能源汽車驅動電機專利數據。

通過上述檢索策略，得到 1997—2016年中國新能源汽車驅動電機專利申請數據 5899件(授權3577件)，全球驅動電機專利申請數據 27436件(授權15631件)以及日本、德國、美國、韓國4個專利大國新能源汽車驅動電機專利數據。以下將從專利發展趨勢、專利保護類型、國內外專利市場布局、研發重點及熱點、技術引領者5個維度對我國5899件新能源汽車驅動電機專利數據進行分析。

2 中國新能源汽車驅動電機專利發展態勢

1997—2016年，中國申請人申請了5899件驅動電機相關專利，全球占比 21.5%(獲得專利授權3577件，全球占比13%)，其中中國專利5713件，外國專利186件；發明專利2845件，實用新型3054件。

2.1 專利發展趨勢分析

從圖1可以看出，1986年以來，我國新能源汽車驅動電機專利申請處于上升趨勢，專利申請量持續上升。2005年之前，中國申請人進行新能源汽車驅動電機相關專利申請非常少，不到 100件；從 2006年開始，相關專利的年申請量開始有所上升；而 2014年開始出現了拐點，相關專利年申請量迅猛增長，至2016年底，我國申請人新能源汽車驅動電機相關專利申請量突破了1000件。專利授權趨勢與專利申請趨勢基本相同。

圖1 中國新能源汽車驅動電機專利申請/授權趨勢Fig.1 Trends of patent application/authorization for driving motor of new energy vehicles in China

比較而言，受產業發展周期影響，日、美、德、國4個專利大國的新能源汽車驅動電機相關專利申請疲軟，與產業成熟度相關，四國新能源汽車產業已經進入成熟后的衰退期，因此驅動電機專利申請呈現下降趨勢(圖2)。

圖2 中國與4個專利大國驅動電機專利申請對比Fig.2 Comparison of patent applications between China and four leading countries in patent of driving motor

2.2 專利保護類型

從 1997—2006年，中國申請人申請的 5899件驅動電機相關專利中，發明專利 2845件，占比48%，實用新型專利3054件(圖 3)，占比52%，發明與實用新型2種專利申請基本持平；而在近二十年時間里，全球驅動電機相關專利申請中，發明專利申請占比 88%，而在全球研發實力排名前十的國家中，發明專利占比均在 97%以上，其中日本、美國、韓國等排名前五的國家高達99.9%。

圖3 中國-全球驅動電機專利保護類型對比Fig.3 Contrast with types of patent protection for driving motor between China and the world

2.3 國內外專利市場布局

從表1可知，中國申請人的市場主要還是集中在國內，國內專利數量占其申請專利的 97%左右，對其他主要專利大國的海外專利布局較少。比較而言，除占據本國市場外，日、美、德、韓4個專利大國在海外主要專利市場均有一定比重的專利布局，占比均超過了 1/4，其中德、日的海外專利布局占比分別高達61%和45%。

表1 1997—2016年中國與 4個專利大國驅動電機專利海外布局對比Tab.1 Comparison of overseas layout of driving motor patent between China and four leading countries from 1997 to 2016

同時，從我國專利申請省域分布情況看(圖 4)，除了北上廣三省外，我國新能源汽車驅動電機專利申請主要分布在北上廣、東部沿海城市及經濟較發達的中部城市，形成了長三角、珠三角、京津冀、東三省以及鄂豫皖 5個技術性產業集群。其中，長三角城市群是我國新能源汽車驅動電機專利技術的核心區，長三角地帶的三省一市(上海、江蘇、浙江、安徽)新能源汽車驅動電機專利申請量占國內該領域專利申請總量 1/3。

圖4 中國驅動電機專利申請省域分布Fig.4 Provincial layout of patent applications for driving motor in China

2.4 研發重點及熱點

從中國申請人申請的專利的所屬 IPC(大組)統計可以看出(表 2)，相關技術的研發重點在電機的動力裝置上，包括原動機的裝置、控制機械能裝置、用電裝置、傳動裝置等，這與全球研究情況是一致的。

由于中國申請人申請的專利主要集中在2012年之后，對整個專利的分析就基本能夠體現中國申請人最近的研發熱點和重點。因此，不再對其最近 5年首次公開的專利進行分析。

2.5 技術引領者分析

從圖 5可以看出，在中國申請人中，比亞迪股份有限公司申請專利最多，有 121件，其次是奇瑞汽車股份有限公司和吉林大學，分別是82件和74件相關專利。經研究發現，比亞迪股份有限公司申請的121件專利有37件是外國專利，其余84件是中國專利。同時，在排名前20的中國申請人中，除比亞迪股份有限公司外，其余的中國申請人申請的都是中國專利。

2.6 國內技術專家

通過對專利的發明人進行分析，能對我們進行技術人才的引進提供參考。

圖6 國內排名前20的驅動電機發明人Fig.6 Top 20 inventors of driving motor in China

從圖 6可知，國內排名前 20的驅動電機發明人中，擁有的專利數量均在 20件以上；電機專利數量最多的是趙福全，擁有 40件電機專利，其次是蔡貴席，專利數量分別為 37件，比其他發明人專利數量多了7～19件，表明目前在驅動電機技術研究上已經出現了 2位處于相對優勢的專家。同時，國內電機技術沒有出現研發壟斷局面，而是掌握在很多專家手中，預計未來將出現一批優勢人才。

3 結論與建議

通過對1997—2016年我國新能源汽車驅動電機專利數據分析，可以得出以下結論：

首先，近二十年來，我國新能源汽車技術發展態勢較好，三大關鍵技術之一的驅動電機相關專利申請量和授權量持續增長，并且形成了長三角、珠三角、京津冀、東三省以及鄂豫皖 5個區域性技術集群，同時還出現了比亞迪、奇瑞等重視新技術研發的知名車企、科研機構及領域專家。

第二，近二十年來，我國新能源汽車技術發展與國家政策對新能源汽車產業發展的大力支持密切相關。如前所述，我國新能源汽車核心技術領域的發展態勢未受該領域產業周期的影響，并與全球該技術領域的疲軟態勢形成鮮明對比；同時，我國申請人專利申請/授權出現變化性節點時間均是重要的國家產業政策發布年份。由此可見，近二十年來國家重大產業政策對我國新能源汽車產業技術起到了積極的促進作用。

第三，近二十年來，我國新能源汽車產業處于大而不強的狀態與關鍵技術領域原始創新缺乏深度相關。從專利布局、研發實力等指標分析，我國已躋身世界新能源汽車產業大國，卻無一家機構或個人進入全球前 20技術引領者行列，國內技術引領者的專利申請量與持有量與全球前 20存在較大差距，并且以本國專利申請為主等，這些狀況均表征著我國汽車技術及產業“大而不強”。究其原因，“大而不強”的狀態與關鍵技術領域原始創新深度缺乏相關，在前述驅動電機專利保護類型分析中，實用新型專利申請占了一大半，發明專利未到半數，遠遠低于全球平均數88%，更達不到四大國的99.9%。

最后，針對我國新能源汽車產業“大而不強”的狀況，筆者認為，在新的國家新能源汽車產業頂層設計《2021—2035年新能源汽車發展規劃》編制當口，新的頂層設計應當抓住國內國外兩大市場，重視關鍵技術研發和專利的全球布局，鼓勵技術發明和技術創新，激勵中國車企參與國際技術競爭等。