基于专利信息的河南省新能源汽车产业技术创新研究

河南科技
Henan Science and Technology 知识产权与专利导航
总第877期第6期
2024年3月
基于专利信息的河南省新能源汽车产业技术
创新研究
赵苗苗1牛梦璇2李耀峰1
(1.河南省公平竞争审查事务中心,河南郑州450000;
2.河南《创新科技》杂志社,河南郑州450003)
摘要:【目的】加快河南省新能源汽车产业发展,推动新能源汽车产业转型升级。【方法】结合产业现状和政策背景,紧扣专利分析主线,从专利的数量、地域、技术、申请人等多角度进行全方位剖析,深入研究河南省新能源汽车产业专利情况。【结果】摸清了河南省新能源汽车产业在专利数量、地域分布、技术
创新和申请主体等方面的特点和规律,明晰了河南省新能源汽车产业的发展态势。
【结论】为河南省新能源汽车产业创新发展提出了相关结论建议,以期为河南省新能源汽车产业的持续发展和创新提供有益参考。
关键词:新能源汽车产业;专利分析;发展态势
中图分类号:F426.471 文献标志码:A 文章编号:1003-5168(2024)06-0129-06 DOI:10.19968/jki.hnkj.1003-5168.2024.06.025
Research on Technological Innovation in the New Energy Vehicle Indus⁃try in Henan Province Based on Patent Information
ZHAO Miaomiao1NIU Mengxuan2LI Yaofeng1
(1. Fair Competition Review Affairs Center of Henan Province, Zhengzhou 450000, China)
2. Henan Innovation Science and Technology Magazine, Zhengzhou 450003, China)
Abstract:[Purposes] This paper aims to speed up the development of new energy vehicle industry in H
enan Province and promote its transformation and upgrading. [Methods] Based on the current situation of the industry and policy background and focusing on patent analysis, this paper comprehensively ana⁃lyzes the number, geographical distribution, technology, and applicants of patents from multiple perspec⁃tives and deeply studies the patent situation of new energy vehicle industry in Henan Province. [Find⁃ings] The characteristics and patterns of the industry in terms of patent quantity, geographic distribution, technological innovation, and applicants are identified, providing a clear understanding of the develop⁃ment trend of the new energy vehicle industry in Henan Province. [Conclusions] Based on the above re⁃search results, relevant conclusions and recommendations are proposed for the industrial innovation and development in our province, aiming to provide useful references for the sustainable development and in⁃
收稿日期:2023-10-07
基金项目:河南省软科学研究计划项目“基于专利信息的河南省新能源汽车产业创新能力评价与发展对策研究”(232400411174)。
作者简介:赵苗苗(1991—),女,硕士生,工程师,研究方向:科技管理、知识产权、不正当竞争与反垄断;牛梦璇(1993—),女,本科,工程师,研究方向:科技传播、科技管理、知识产权;李耀峰(1986—),男,硕士,工程师,研究方向:科技管理、知识产权、不正当竞争与反垄断。
novation of the new energy vehicle industry in Henan Province.
Keywords: new energy vehicle industry; patent analysis; development trend
0 引言
汽车产业正迎来一个电驱动、人工智能和移动互联等新科技带来的出行方式持续变革的新时代。技术进步与低碳生活需求推动了全面电动化落地生根,国家在新能源领域的智能化为融合发展提供了有利的基础条件。当前,中国汽车制造和锂电池正在进入高质量发展的2.0时代,其最重要的特征就是电动化与智能化、网联化、共享化的相互融合。电动化与智能网联化是汽车革命重要的两极,绿发展、智能引领、个性驱动是未来满足用户需求的重要组成因素。
2020年11月,国务院发布的《新能源汽车产业
发展规划(2021—2035年)》指出,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿发展的战略举措。2021年以
来,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《2030年前碳达峰行动方案》《综合运输服务“十四五”发展规划》等也都从不同角度对推动新能源汽车产业发展进行了战略部署。
在河南省层面,《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》从打好关键核心技术攻坚战、推进重点领域消费提档升级、强化大气污染精准防治等多角度对新能源汽车进行了部署。2021年11月,河南省人民政府办公厅发布了《河南省加快新能源汽车产业发展实施方案》,指出坚持电动化、网联化、智能化发展方向,优化产业布局,强化创新驱动,加强市场培育,完善基础设施,扩大产业规模,积极融入、服务新发展格局,
加快提升新能源汽车产业基础能力和产业链现代化水平,努力向汽车强省目标迈进[1]。
为深入贯彻落实国家、河南省有关新能源汽车产业发展的部署指示,加快发展新能源汽车产业,发挥汽车产业集聚区优势,推动产业转型升级,本研究采用专利分析技术,利用智慧芽专利数据库,开展新能源汽车产业专利分析研究工作。专利分析统计时间截至2021年11月,统计规则为将每件申请专利的多个公开文本作为一组进行统计。
1 河南省新能源汽车专利申请概况
1.1 专利申请趋势
近20年来,河南省新能源汽车专利数量变化趋势如图1所示。由图1可知,申请量和授权量均保持稳步增长。2017年开始,年申请量都在1 000件以上,近几年为1 500件左右;授权率基本在80%上下波动,自2016年开始明显下降,与全国授权率情况相似。
1.2 专利申请类型河南省新能源汽车专利申请类型变化趋势如图
2所示。河南省新能源汽车相关专利申请中,实用新
型专利占比59.4%、发明专利占比35.6%、外观设计专利占比5.0%。自2010年开始,发明专利占比呈波动上升趋势,从2016年开始基本维持在40%上下,这与授权率自2016年开始明显下降也有一定的相关性。与专利数量变化趋势相结合可以看出,2016年新能源汽车专利开始进入量质齐升的阶段。此外,外观设计专利占比在2015年出现了一次峰值。
1.3 专利申请技术构成
河南省新能源汽车专利的技术领域分布如图3
图1 河南省新能源汽车专利数量趋势
专利数量/件
1 5001 200900600300020
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
20
17
20
18
20
19
20
20
20
21
授权占比
100%
80%
60%40%20%0%
77.78%
88.89%95%
79.41%
70.45%
83.56%
76.83%
86.46%85.43%
80.91%81.76%77.86%77.58%84.24%75.26%
1 1691 468
1 486
1 19067.15%1 01969.41%70.08%
72.01%
1 070376
40.96%154
834785
784590533449
455353327420318260250309151129
7361
4431
3427
2019
16
1818
14
申请年
申请授权
授权占比
8263
9689
图2 河南省新能源汽车专利类型变化趋势
20
02
20
03
20
0420
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
20
17
20
18
20
19
20
20
20
21
申请年
专利数量/件
发明占比
发明
实用新型外观设计发明占比
60%
50%40%
30%
20%
10%
1 5001 2009006003000
64
58975
834
56.12%
34723
36.39%30.08%
39.24%41.49%
38.65%
33.85%
35.48%
27.99%30.58%31.39%
29.27%
21.92%20.83%19.87%36.36%
32.35%
27.78%17148211447433576485303450
316830226275154163149262
921
20828184899721
1003020762458156
16127162311
18
2216135
11.11%10.00%79605
所示。数量前十的IPC 大组依次是:H02J7(用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置)、B60L53(特别适用于电动车辆的电池充电方法;充电站或为此的充电设备;电动车辆中储能元件的更换)、B60L11(用车辆内部电源的电力牵引)、H01M10(二次电池及其制造)、H01M2(非活性部件的结构零件或制造方法)、B60K1(电动力装置的布置或安装)、B60R16(专门适用于车辆并且其他类目不包含的电路或流体管路;专门适用于车辆并且其他类目不包含的电路或流体管路的元件的布置)、B60L58(专门适用于电动车辆的监控或控制电池或燃料电池的方法或电路)、B60H1(加热、冷却或通风设备)、H01R13(H01R12/70或H01R24/00至H01R33/00组中所包含
的各种连接装置的零部件)[2]。可见,河南省新能源
汽车专利的技术领域主要集中在充电、电力牵引、二次电池等方面,与我国新能源汽车专利的情况基本一
致,并在B60L53等电动车充电相关领域相对突出。其中,H02J7领域的专利数量从2016年开始,年度增长量相对稳定,B60L53、B60L11、H01M10、H01M2、B60K1、B60R16、B60L58领域的专利数量
则在2016年前后开始迅速增长,而B60L11领域的专利数量又从2019年开始剧减至近乎没有,这主要是分类号的版本调整导致的(2019版IPC 中B60L11/00转入B60L50/00-B60L58/40)。
在河南省新能源汽车专利数量排名前十的IPC
大组中,宇通客车股份有限公司在H01R13领域之外的其他领域中专利申请量均位居第一,H01R13领域位居第一的河南申请人是中航光电科技股份有限公司。此外,各领域的优势申请人还包括:H02J7领域的许继电气股份有限公司、B60L53领域的郑州三骏能源科技有限公司、H01M10和B60R16领域的河南森源重工有限公司等。
图3 河南省新能源汽车专利技术领域分布
H 02J 7
B 60L 53
B 6
0L 11
H 0
1M 10
H 0
1M 2
B 6
0K
1
B 6
0R
16
B 6
0L
58
B 6
0H
1
H 0
1R
13
专利数量/件
1 0008006004002000
872
818
644
574
448
394
259
250
238
229
专利技术领域
2 河南省新能源汽车专利申请人分析2.1 主要申请人排名
河南省新能源汽车专利申请人排名如图4所示。从图4可以看出,前十申请人中的宇通客车股份有限公司
的合作申请人多为自然人,只有一家是郑州深澜动力科技有限公司;河南森源重工有限公司主要和具有股权关系的“森源”系公司以及合肥工业大学具有合作申请;河南科技大学和黄河科技学院拥有共同申请;郑州比克新能源汽车有限公司、河南速达电动汽车科技有限公司、郑州日产汽车有限公司则没有合作申请;由国家电网公司控股的许继电气股份有限公司、许继集团有限公司、许继电源有限公司则和国家电网彼此形成了合作申请的网络,网络中还包括西安交通大学、武汉大学这样的“国电”系之外的高校。可见,和具有股权关系的公司或者高校合作是主要申请方式。
2.2 主要申请人申请趋势通过分析前十申请人的专利申请趋势可以发现:新能源汽车专利申请主要出现在2011年以后;体现出明显波峰的申请人主要有宇通客车股份有限
公司、河南森源重工有限公司、郑州比克新能源汽车有限公司、许继电气股份有限公司、河南速达电动汽车科技有限公司5家;郑州比克新能源汽车有限公司、许继电气股份有限公司、河南速达电动汽车科技有限公司在2016年之前出现了短暂波峰后的回落,只有宇通客车股份有限公司和河南森源重工有限公司还在努力维持增长。而与主要申请人在2017年开始迅速增长相比,宇通客车股份有限公司和河南森源重工有限公司却在2017年之后开始回落,缺乏足够的增长预期。
进一步分析专利申请数量排名前十的申请人的专利申请量,占该领域专利申请总量的比例随时间的变化趋势如图5所示。由图5可知,河南省新能源汽车专利集中度趋势在2009年之前持续降低,2009年开始
缓慢增高,2011—2015年维持在40%左右,2015年之后开始波动下降。河南申请人在过去五年才开始提交专利申请,包括郑州三骏能源科技有限公司、河南美力达汽车有限公司、海马新能源汽车有限公司、洛阳正奇机械有限公司、河南豫氢装备有限公司等。这体现出河南的新能源汽车产业集中度较高。
申请年
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
20
17
20
18
20
19
20
20
20
21
专利集中度70%60%50%40%30%20%10%0%
67.74%52.63%
45.45%
34.29%33.33%
25.33%24.14%
27.19%
28.74%
38.69%
39.91%40.88%36.11%
40.48%
37.68%
27.76%
28.92%
19.94%15.53%
20.30%
图5 河南省新能源汽车专利集中度趋势
图4 河南省新能源汽车专利申请人排名
88
9496113142113153157162专利数量/件
宇通客车股份有限公司
河南森源重工有限公司
郑州比克新能源汽车有限公司许继电气股份有限公司
河南速达电动汽车科技有限公司郑州日产汽车有限公司河南科技大学
许继集团有限公司许继电源有限公司国家电网公司
200                      400
600 800                          1 000
929
专利申请人
3 河南省新能源汽车产业发展存在的问题3.1 关键核心技术仍须突破
河南省新能源汽车相关核心和共性技术存在短板,突出表现在新能源汽车“三电”(电池、电机和电控)核心技术掌控能力不足,在基础材料、前沿技术研发、生产制造管理、芯片和系统集成及控制技术方面与国际先进水平相比仍存在较大差距。电池及电池管理系统技术是新能源汽车发展的最大瓶颈,特别是能量偏小、容量低、重量大、成组性能较差、电池价格偏高、充电时间长、使用寿命较短等方面的问题,导致新能源汽车续驶里程不足,整车车身自重大,从而制约了产品进入市场的步伐。燃料电池汽车方面,除客车外,其他类型车辆仍是空白,且在客车成本降低及可靠性提高等方面仍存在很大潜力。
3.2 技术研发投入不足
技术攻关需要投入大量资金,但目前,新能源汽车企业资金筹措渠道比较单一,无法满足发展需要。部分企业对新能源产品开发持试探性投资态度,持续投入的巨额研发资金给企业发展带来巨大压力。同时,新能源汽车市场化比例小、周期长,短期赢利可能性小,风险较大,且技术创新体系不完善。河南省缺少高水平的研发机构、制造业创新中心及质量监督检测中心。整车企业之间、整车与关键部件企业之间缺乏深度合作。
3.3 产品结构仍须进一步改善
近几年,河南省持续注重新能源汽车产品结构的调整,新能源乘用车产销量增长较快,占全省新能源汽车产销量的比重不断增加。但是整体产销量在国内占比低,新能源汽车普及率不高。产品结构主要以生产新能源商用车为主,新能源乘用车占比低,无论是产量还是技术含量在全国均处于较低水平,且短期内难以培育出本土大型新能源乘用车企业,产品结构失衡。因此新能源汽车产品结构有待进一步优化。
4 完善河南省新能源汽车产业发展的建议4.1 加强产业链关键环节布局,补齐产业链条
针对河南省汽车制造和锂电池产业链的关键环节、薄弱环节,积极引进国内外行业巨头落户。引进一批固态电池、氢燃料电池、石墨烯等下一代电池技术研发和生产企业,壮大河南地区电池产业。近几年,河南省在相关重点企业的带动下,已经开始转向技术价值链上游领域的电池、电力牵引领域。可以通过加大技术研发支持、重点企业培育和优势企业引进等方式,加速相关领域的技术推进,还可和区域内上
下游企业加强互补合作,不断完善产业链生态。对产业链的构成和产业融合载体分布情况进行梳理,引导创新资源向产业链上下游集聚,打造产业发展高地[3]。
4.2 打通高校与企业之间的科技成果转化通道,促进高校科技成果转化
打通高校与企业之间的科技成果转化通道,着力点在于建设各类专利交易运营平台,核心是消除信息不对称。完善科学家、企业家、投资人的信息互动机制和信用机制,建立良好的大学—企业—资本协作网络,提高产业、企业、资本的匹配效率,鼓励知识产权运营机构开展相关探索实践,在知识产权运营体系建设中给予专项支持,真正将河南地区高校资源转化为产业发展优势。智能网联企业的发展离不开高校科研成果的支持,智能网联企业基本上围绕高校分布,因此智能网联产业应充分利用高校科研成果。打通高校与企业之间的科技成果转化通道,依托河南地区高校科教资源,建立学历教育与职业教育相结合的人才培养模式,协同培养创新型科技工程师人才[4]。汽车制造和锂电池产业全球专利风险持续加大,智能网联很可能成为下一个专利主战场,建议政府牵头组建河南地区新能源汽车产业共享专利池,先期将高校相关专利资产纳入,防御外部专利风险。
4.3 高度重视汽车制造和锂电池产业关键核心技术知识产权培育
建议加强产业关键核心技术研发,加强动力电池、激光雷达、汽车芯片、车联网V2X通信、汽车轻量化、电池回收等产业链关键环节的知识产权培育,及时将研发创新成果产权化,积累一批原创性、标志
性的科技创新成果,抢占产业技术竞争制高点。深入审视汽车制造和锂电池产业创新现状,尤其是动力电池领域的产业真实创新能力,加强锂电池正极材料、隔膜、燃料电池关键部件、下一代固态电池专利布局。
4.4 加强汽车制造和锂电池产业链全球专利活动监测与风险预警
汽车制造和锂电池产业专利诉讼纠纷活跃,智能网联将成为知识产权纠纷主要战场,汽车芯片、高精度定位、自动驾驶解决方案、网络通信设备等领域纠纷案件高发。建议加快推进河南地区知识产权数据支持中心建设,全面掌握全球产业创新动态和专

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