信息管理与分析
图书情报＼2018年第7期＼5
张亚辉 雷彩虹
华中师范大学信息管理学院，湖北 武汉 430079
摘要：本文以我国新能源汽车产业关键技术的专利申请量作为研究数据，采用专利分析方法，以中国专利信息中心专利数据库作为数据来源，分别对我国新能源汽车产业关键技术的历时变化规律、空间分布情况、技术成分构成和企业创新产出情况进行了分析。研究表明，我国新能源汽车产业技术创新呈现积极发展的态势，地域差异明显，技术领域主要集中在动力驱动领域，且提出了基于专利的创新产出测量指标，为新能源汽车产业创新产出与绩效比较研究提供了一个新的方向，以促进新能源汽车产业在技术上的不断进步。 关键词：新能源汽车；专利分析；创新产出 中图分类号： F224.13
A Research on the Distribution of Technology Innovation Output
of China 's New Energy Vehicle Industry Based on Patent
Zhang Yahui Lei Caihong
School of Information Management, Central China Normal University, Wuhan 430079, China
Abstract: This paper has taken the patent application of key technology of new energy automobile industry in China as research data, adopting the patent analysis method with the data from China Patent Information Center, in order to make an analysis on the key technologies, spatial distribution, technical composition and innovation output of enterprises of China's new energy automobile industry. The research shows that the technological innovation of the industry has a positive development trend. The regional difference is obvious, and the technical field mainly focus on power drive. Moreover, a measurement index for the patented innovation output is put forward, which indicates a new direction for the comparative research on innovation output and performance of the industry, thus prompts technical progress of the industry.
Keywords: new energy vehicle;patent analysis;innovation output
引言
能源和环境问题是国际汽车行业长期面临的共同挑战。全球汽车产业格局正面临第四轮重构，汽车产品
将向安全、节能、环保方向迈进，“新能源汽车”也随之成为战略性新兴产业中的关注重点，成了各国竞相研发的目标和追求。目前，发展新能源汽车产业已经上升为国家战略，我国新能源汽车产业正面临着千载难逢的历史机遇。2015年4月，国家财政部颁布了《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》，指出将在2016年正式实施的全新新能源汽车补贴政策[1]
，此次新政策依旧对消费者购买的进入国家新能源车目录的纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车继续给予购车补贴，不过新政策的实施也对享受补贴的新能源汽车产品技术提出了更高的要求。2015年5月19日，国务院印发的《中国制造
2025》里提到将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域，要在新能源汽车的发展过程中，不断推进技术方面的创新[2]
。要求实施新能源汽车推广计划，提高新能源汽车创新技术水平，以创新驱动为核心，提高创新技术产出水平。这意味着新能源汽车行业迎来了发展的黄金阶段。
在国内外在创新产出研究中，大多都是以专利申请量作为测度技术创新产出水平及合作模式的指标
[3-4]
。
国外的研究中，1985年Pavitt K [3]
通过对创新活动模式对贸易生产、企业绩效和产业结构的影响，以及不同科学技术领域开展创新活动的速度与方向进行研究，得出专利统计可以用来作为测度创新产出水平的指标这一定论。在实际应用中，Rainer Frietsch [5]
等使用专利信息定量的分析了国际市场的创新产出水平。他们认为专利统计是一个常用的创新指标来描述并分析技术优势和劣势。Noailly J [6]
则利用专利申请量来测
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度分析了建筑的能源标准、能源税和政府能源研发支出这三种环境政策工具对荷兰建筑部门能效创新的影响。在新能源汽车专利数据研究领域，Huang Y [7]
主要研究了混合动力汽车的发展趋势，通过对德温特创新指数数据库中的专利进行研究，探讨混合动力汽车的未来发展方向，专利安排，关键技术，研究热点等。
在国内的研究中，龚关[8]
构建了一个完全由专利指标构成的产业技术创新能力评价体系，从而解决了现有产业技术创新能力评价体系主观性过强与实用型较差等问题。李志刚、汤书昆[9]等就以省际专利数据作为衡量创新产出的指标，研究了我国创新产出的空间分布特征。指出我国创新产出的不平衡性逐渐加剧，并呈现出在少数省区聚集的现象。新能源汽车行业创新产出的研究较少，关于新能源汽车的研究，大部分是关于产业发展、政府政策、推广应用等方面的研究。更多学者选择基于专利数据对新能源汽车领域的创新活动进行深入研究，如在对特定地域的研究分析中，栾明，黄鲁成，成雨
[10-11]
等采用专利分析方法对国内北
京等地区新能源汽车发展进行优劣势分析，并对北京、天津地区新能源汽车发展提出建议；庞德良，刘
兆国[12]
等利用跨国专利比较方法对国外日本新能源技术的国际水平进行比较分析。在对新能源汽车关键零部件技术领域创新活动的研究中，侯元元，刘彤
[13]
运用专利
计量、专利地图、专利网络分析等方法深度挖掘专利信息，研究电动汽车电池技术发展的关键技术和趋势。
由此可见，对于围绕新能源汽车产业技术创新产出的研究中，由于详实的研发数据的缺失，使用更加丰富和完整的专利申请量数据作为测度新能源汽车产业技术创新投入与产出的指标已经获得了多数学者的认可。另外，通过对国内外研究综述的分析发现，目前很多研究都是关注新能源汽车行业相关的关键技术的研究，主要是利用专利信息对区域层面或者特定新能源汽车技术进行分析，对产业层面新能源汽车技术创新产出的研究目前仍较为少见。
因此，本文旨在打破这一障碍，采用专利计量分析方法探究我国新能源汽车行业创新产出的分布规律，以揭示现阶段我国新能源汽车行业创新活动的发展态势，对未来发展并为我国目前新能源汽车行业创新
研究以及今后的发展方向提供了一些新的切入点。
1 数据获取与处理
1.1 数据的来源与选取
在进行专利数据检索时，学者们通常使用的方法有使用IPC 分类检索法和关键词检索法。其中IPC 分类检索法能够更清晰的反映专利技术特征，因此本文选择IPC 分类检索法对专利进行检索，以国家统计局发布的《战略性新兴产业分类（2012）（试行）》
[14]
和
国家发改委编制的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》[15]
为依据，以《战略性新兴产业专利检索
手册》
[16]
和《国际专利分类表（IPC ）》为参考，将新
能源汽车产业所涉及的技术主题和技术相对应的国际专利分类号进行筛选（分类号等级细分到小类和大组），最终确定了6个小类和17个大组，如表1所示。所获取的新能源汽车领域专利的原始数据来源于国家知识产权局的中国专利信息中心（CPIC ）专利数据库。中国专利信息中心作为我国国家级大型的专利信息服务机构，其专利数据库中收录的中国专利数据有着全面性、完整性和权威性。
表1 我国新能源汽车产业关键技术分类号检索汇总表
1.2 数据检索与整理
本研究以我国新能源汽车产业关键技术分类号检索汇表中所包含的IPC 号为主分类号检索项；时间年限为1995年到2016年；检索时间为2017年10月5日。对全国范围内新能源汽车技术领域的专利数据进行了分类检索和数据分析。由于新能源汽车产业自身的技术领域的特点，专利中的外观设计类专利技术创新含量不高且专利数量很少，因此对发明专利和实用新型专利两个类别的专利信息进行检索、筛选和整理，而未对外观设计的数据进行呈现。本文专利数量统计基于专利申请量而非专利授量，主要是考虑到专利授权量相对于专利申请量有一定的滞后性，以授权量来分析可能会引起一定程度的数据不全和信息失真
[17]
。
而基于专利申请的检索结果在基本覆盖了授权专利所包含的信息的同时，也能规避滞后性带来的误差。在检索过程中，首次检索共得到29397项相关专利，经过去重和筛选，最终得到25274项专利作为本次的分析数据。
2 基于专利计量分析的新能源汽车行业技术
创新产出分布与变化规律
专利计量分析是一种源于文献计量学的科学计量方法。专利分析方法最初的产生是比较缓慢的。Seidel 于1949年第一个系统地提出专利引文分析的概念, 他指出专利引文是后继专利基于相似的科学观点而对先前专利的引证,Seidel 同时还提出了高频被引专利其技术相对重要性的设想。然而, 直到1981 年, 他的设想才为人们所逐渐证实。1994年，首次提出“专利计量”，开创性地将文献计量学统计方法应用于专利数据
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分析统计中，将文献引用分析框架拓展引用到专利引用分析领域。专利计量分析主要通过统计指标分析、专利组合分析等方法进行宏观层面、中观层面、微观层面的专利地区分布、时间分布、申请人分布等分析。专利计量分析提供了一套完整的分析技术创新活动的工具，该方法已广泛应用于低碳技术、3D 、“纳米一生物”技术、信息产业技术、智能电力等新兴技术创新产出的研究中。可见，专利计量分析可以有效的揭示我国新能源汽车技术创新产出的分布与变化规律
[18]
。
在本次研究中，将利用专利计量方法，通过对新能源汽车产业关键技术专利申请量的历史变化规律、地域分布情况、技术成分构成的分析，来揭示现阶段我国新能源汽车行业创新活动的发展态势，并通过技术生命周期图对未来一段时间的发展做出预测，最后通过技术创新产出指数分析，通过定量的分析计算，评估目前我国新能源汽车行业各企业的创新产出能力。
2.1 历时变化规律
在本次分析过程中，主要将1995—2016年我国新能源汽车产业关键技术专利申请量与全国专利申请总量置于同一坐标图内进行比较分析，具体分析如图l 所示。
图1 新能源汽车产业关键技术专利申请量与全国专利申请量对比图
从我国新能源汽车产业关键技术专利申请量与全国专利申请总量增长情况的对比分析中可以发现，我国新能源汽车相关技术的研究发展2009年之前，每年的专利申请量都不足一千项，虽然申请数量也是在不断的增长，但是整体增长速度依然表现有些迟缓。从2009年起进入高速发展阶段，尤其在2009年至2011年两年间，出现了爆发式的增长，增长率达到57.71%，
并超出全国专利申请量的增长率，且之后仍呈现出持续、快速的增长态势，这也是我国大力扶植战略性新兴产业战略所促成的结果，新能源汽车产业这个新兴产业，从2009年起开始受到重视，越来越多的企
业和个人开始该产业相关技术的研究，出现了蓬勃的发展态势。根据专利申请人数量以及专利申请数量绘制出如图2所示的技术生命周期图，显示我国新能源汽车产业技术目前已经度过萌芽期，进入了一个发展初期阶段，基本发明向纵向发展和横向发展，其应用发明专利逐渐出现，在该阶段，技术会有突破性的进展，也会有更多的企业介入到新能源汽车领域，专利申请量和专利申请人数量都会急剧增长，按照现有的态势，我国新能源汽车产业技术目前甚至未来几年都将会处于一个发展期的高速增长阶段。
图2 新能源汽车产业技术生命周期图
3.2 地域分布分析
通过将我国新能源汽车产业相关技术的专利申请情况，根据所属地域不同（不包括港澳台）进行划分，利用Tableau 软件分析，得到如图3所示的我国新能源汽车产业专利申请地域分布图：
图3 新能源汽车产业专利申请地域分布图
在图3中，颜越重的区域，其专利申请量越多，根据统计结果得出，在新能源汽车产业相关技术专利申请数量上，申请量最多的几个城市依次为北京、江苏、广州、安徽、浙江、上海等地，除了作为全国经济政治都居首位的北京，其他申请量较高的城市江苏、广东、浙江、安徽、上海都是东部、南部沿海城市，这些城市经济发展水平较高，其新能源汽车产业相关技术的专利申请量都很高，处于绝对的主导地位，而
重庆、河南、山东、湖北等中部地区与北部地区的专
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利申请量相近，而西部地区要相对较差，出现很明显的地域差异，一国(地区)专利数量随该国(地区)经济发展而变化，GDP 越高，专利数量越多[19]。可见，专利申请量在空间上的分布规律与传统技术创新活动特征大体一致，地区的经济发展水平、产业结构、城市化水平等也是跟战略性新兴产业的发展有着密切关系，会带动新兴产业的发展，并且促进技术的进步，各地区之间也应根据各地的优势合理整合资源，来促进新能源汽车产业的不断进步和创新。
2.3 技术成分分析
通过对IPC 大类进行分析统计，我国新能源汽车产业相关技术主要分布72个IPC 大组中，其中包括6个小类（B60K ，B60M, H01M, H02N, H02P, H02J ）和
图4 我国新能源汽车产业关键技术IPC 分布图
本次研究将新能源汽车产业技术对照国际专利分类号一览表中的分类号进行去重后综合并参照《战略性新兴产业专利检索手册》，通过聚类分析，最终确定了四大技术领域分别为电池（组）管理集成技术、电动车专用的各种传感器和电子元件技术、动力驱动技术以及大功率伺服电动机设计制造技术，如表2所示。
表2 新能源汽车产业技术领域细分及对应国际专利分类号一览表 根据对我国新能源汽车产业专利申请数据统计清洗后，按其所属技术领域进行年度分类，其各领域的技术年度分布情况如图5所示：根据分析结果，我们看出在这四个关键技术领域中，动力驱动技术该领域的专利数量在各个领域中每年的专利申请量都排名第一，是中国新能源汽车产业技术创新的最主要方向，并且一直迅速发展。该领域主要研究新能源汽车的动力驱动问题，包括电力驱动、风能、太阳能驱动、机械驱动、混合动力等关键技术，这也是新能源汽车区别于普通汽车的关键所在。其次，对电池（组）管理集成技术的专利申请量也在逐年快速增长，可以看出该领域是新能源汽车产业关键技术研究中的也是占据很重要的位置，影响整个产业
的发展，从专利文献的内容来看，这一领域的专利主要是对充电桩、充电控制系统、配电箱等新能源汽车基础设施的研究并包含少量对微电网等新型储能系统的前沿探索，这一变化
充分反映出，随着新能源汽车产业的发展，基础设施领域也受到越来越多的关注。而这样的变化必然与中国政府政策，基础设施领域建设有很大联系，对未来新能源汽车产业发展产生重要影响。该表在充分反映中国新能源汽车产业技术创新现状的同时，为新能源汽车产业的技术创新的趋势提供了一个非常值得关注的重要变化。 图5 我国新能源汽车产业关键技术年度分布
2.4 技术创新产出指数分析
参照San
[20]
等关于绿创新指数(GII) 的研究，本
文提出基于专利的新能源汽车产业创新指数，来进一步评价并比较新能源汽车产业中各申请单位的创新产出情况。新能源汽车产业创新指数的计算方式如公式(1)所示：
EVII= (pi/p)⁄(p/P)
(1)
其中，pi 表示制造业第i 个企业某一年的低碳技术专利申请量，p 表示该年份我国新能源汽车行业的专利申
B60K 17%
B60L11 7%
B60L15
3% B60L7
3% B60L8 3% B60L9 2%
B60W20 9%
B60L3 2% B60L5 1% B60M 1%
B60R16 2% B60L1 1% F15B9 2% F15B11 1% F15B13 1% F15B21 1% F15B17 1% F15B18 1% F16H61 2% H02J 10%
H02N 8%
H02P 2%
H01M 10% B60L15 3%
H02J 10%
0%
动力驱动技术
电动车专用的各种传感器和电子元件技术
大功率伺服电动机设计制造技术 电池（组）管理系统集成技术
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请总量，P 表示该年份我国专利申请总量。本文根据我国新能源汽车行业各企业的2016年的专利申请情况，计算出来各企业的EVII 值，如表3所示，EVII 值越大，企业专利申请总量的在我国新能源汽车行业比重越高，表明该企业对新能源汽车领域技术创新重视程度越高，技术创新能力越强，核心竞争力就相应越强。在2016年，在我国新能源汽车领域的各企业中，奇瑞、长安、比亚迪这三家公司的创新产出指数较高，说明这些企业对技术创新重视程度越高，技术创新能力也很强，创新驱动发展，技术创新也必将提高企业核心竞争力。
表3 我国新能源汽车行业各企业的2016创新产出指数
3 结语
本文以我国新能源汽车产业相关技术专利申请量作为测度，来衡量我国新能源汽车产业创新产出的指标，针对1995-2016年我国新能源汽车产业专利活动进行了专利计量分析，分别对我国新能源汽车产业相关技术专利活动的历时变化规律、空间分布规律、技
术成分构成和各企业技术创新产出进行探究。基于以上分析，本文主要得到以下的研究结论：通过运用专利计量分析对我国新能源汽车行业关键技术创新产出分布与变化规律的探究发现，我国新能源汽车行
业创新产出呈现积极发展的态势，每年的专利申请量都在快速增长，从技术周期图可以看出，我国新能源汽车行业仍处于一个快速发展阶段；技术专利申请量呈现出明显的地域差异，其在空间上的分布规律与传统技术创新活动特征大体一致；低碳技术专利的技术领域相对集中，主要集中于动力驱动和电池（组）管理集成领域，大功率伺服电动机设计制造也一直处于稳定发展，但电动车专用的各种传感器和电子元件技术领域的专利申请量较少；另外，根据本文提出的基于专利的创新产出计算我国各企业新能源汽车关键技术创新指数显现出显著的差异，各企业在技术创新方面都特别重视，但大多数企业在创新产出上仍处于劣势。
本文为新能源汽车产业创新产出与绩效比较研究提供了一个新的方向，创新驱动发展，技术的创新必将会带动整个新能源汽车产业的快速发展，也让新能源汽车更快的走向市场，让更多的用户使用并喜欢新能源汽车，新能源汽车的推广，也是迎合了国家的节能减排战略，促进了战略性新兴产业的发展。因此，本文基于专利数据对新能源汽车产业创新产出规律的研究，其次针对其基技术上创新特性进行跨企业的比较分析。必将为创新产出与绩效的比较研究提供了一个新的方向，促进各企业之间良好快速的发展以及技术上的不断进步。
参考文献
[1]中华人民共和国财政部.关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知.http ：//v/zhengwuxinxi/zhengcefagui/201504/t20150429_1224515.html.
[2]中华人民共和国国务院.中国制造2025.http ：//v/zhengce/content/2015-05/19/content_9784.html.
[3]Pavitt K.Patent Statistics as Indicators of Innovation Activities[J].Scientometrics ，1985，7（1）：77-99.
[4]Goto A.Patent Statistics as an Innovation I ndicator[J].Handbook of the Economics of Innov ation ，2010，2：1083-1127.
[5]Rainer Frietsch and Ulrich Schmoch.Transnat ional patents and international market[J].Scie ntometrics ，2009，82（1）：185-200.
[6]Noailly J.Improving the energy efficiency o f buildings ： The impact of environmental polic
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