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专利分析和预警

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2011年车用燃料电池技术专利分析和预警
来源: 国家知识产权局知识产权发展研究中心   时间:2011-4-26 17:36:44   被阅读次数: 4900

    本报告针对车用燃料电池技术领域的专利申请状况与发展趋势、重点技术分布以及主要申请人专利布局情况等相关专利信息进行了全面采集与分析,从全球专利状况到国外来华申请人的专利布局以及国内申请人专利申请情况等多个角度,对我国车用燃料电池技术产业所面临的专利形势作了全面分析,并基于该分析,对该技术发展过程中可能存在的专利风险作出初步判断,籍此提出针对性的应对措施与政策建议。

    统计数据表明,全球范围内,涉及车用燃料电池技术的专利申请已累计达44283项,近几年其增长趋势开始渐趋平稳,并略有回落,其中日本在该领域整体上占据绝对主导地位,以丰田、日产与本田为首的几家日本汽车企业,专利申请总量达到该技术全球专利申请总量的30%以上。这些企业掌握了车用燃料电池技术的诸多关键应用技术。中国在车用燃料电池技术领域的专利申请量相对于全球水平而言虽然目前正处于维持平衡阶段,但整体技术实力及专利质量与国外相比还存在较大差距。该领域的中国专利申请共4902件,其中,国外来华申请3204件,国内申请1698件,国外来华申请占据明显优势,几近国内申请总量的两倍,充分表明国外申请人已对华展开专利布局。在全部国外来华申请人中,日本企业在华的申请量所占比重最大,超过国外来华申请总量的50%,且申请主要源于丰田这样的技术优势企业,与之相比,国内申请人则呈现较为分散的状态,高校与科研院所占据了一定份额的申请量,但其产业转化率偏低,不利于专利真正价值的实现。

    结合专利信息与产业现状,课题组确定了目前存在车辆应用可能性的三类电池类型,即,质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池以及金属空气燃料电池,并基于专利检索结果及专家咨询意见,进一步将质子交换膜燃料电池技术作为本课题的重点研究方向,对其划分了四项关键技术:电堆系统技术、辅助系统技术、控制系统技术以及车载匹配技术。针对上述总共六项重点技术,分别对其全球与中国范围内的专利现状作了深入分析与研究。研究表明,车用质子交换膜燃料电池技术的发展重点在于电堆系统技术,但其受到来自膜技术与催化剂成本两大瓶颈的制约;辅助系统技术与控制系统技术均属于外围技术,发展趋势受电堆系统技术影响较大,其中,在辅助系统技术领域,我国还受到专用空压机、增湿机等关键零部件难以自主生产的影响而发展明显落后于国外,安全控制技术在全球受重视程度普遍不高,我国研发实力更是相对落后,尤其在过载保护技术领域目前尚存在技术空白;车载匹配技术发展相对缓慢,燃料电池布置方式可能成为未来重点发展方向;车用固体氧化物燃料电池技术低速稳步发展,当前主要车用途径仍限于作为辅助电源,我国在该领域的专利布局属于完全空白;金属空气燃料电池技术尚处于理论研究阶段,企业认同度不高,其技术储备作用大于实际应用价值。

    通过对国内外重点申请人的研究可以发现,该领域排名全球前十的申请人所拥有的申请量占到全球总申请量的45.50%,其中,日本三大著名整车企业丰田、日产以及本田的申请量就占到了总量的30.78%,尤其是在近十年内,上述三家公司在年度申请量上交替排名第一,且年度申请量相差不大,这充分表明其已经掌握了车用燃料电池技术的核心技术,未来在该领域内可能成为主导力量。值得注意的是,相比较而言,这三家企业在中国的专利布局思路并不完全相同,丰田公司在华共申请750件专利,占国外来华申请人申请总量的21.54%,排名第一,而日产与本田公司则仅分别申请了111件与104件专利,表明其并未在中国全面展开专利布局;另一方面也应该看到,丰田公司与日产公司近年来在华申请专利量呈现明显下降趋势,而本田公司在华申请量稳中有升,这一现象表明,前者可能已经开始转移在华技术布局方向,而后者则可能将开始向中国导入相关产品,尤其是随着其FCX系列产品技术日益成熟,商业化销售在即;此外,美国通用汽车公司近几年也加快了在华专利布局速度。相比较而言,申请量排名靠前的中国申请人中近半数为高校和科研院所,这也从侧面反映出,我国目前的车用燃料电池技术发展仍处于实验室研究阶段,实际运用能力过低。

    作为国家重点扶持和发展的“战略性新兴产业”,我们在面临风险的同时也要看到机遇。国内在电堆关键技术——膜电极组件相关技术上已经投入较大研发力量,在专利申请量上也已经形成一定规模;新源动力股份有限公司在燃料电池低温启动控制技术上具有研发优势,在无需增加额外设备的情况下,便能使用比较小的外加电能完成启动操作;在辅助系统领域与控制系统领域的一些技术点上,国内申请人也走出了与国外申请人具有差异化的道路,为规避国外专利壁垒提供了技术解决方案;此外,如新源动力、大连化物所以及上海神力这样一批受到国内政策与资金扶持的国内优势研发力量也在迅速壮大,为我国在车用燃料电池技术领域的持续发展提供了基础保障。在充分掌握国外企业专利布局,正确把握技术研发方向的情况下,我国在车用燃料电池技术领域依然存在突破发展的机遇。

    本报告选取若干重点技术领域,进行了重要专利申请的筛选,在此基础上深入详细地进行专利风险分析(具体内容及结论略)。

    基于本报告的研究结果,本报告提出了防范和应对专利风险的若干具体应对措施(具体内容略)。

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