基于专利信息的中国新能源汽车驱动电机技术发展态势分析

樊彦芳，刘彦君，靳晓宏，筱 雪

(1. 北京市科学技术情报研究所 北京100044；2. 北京科技战略决策咨询中心 北京100044)

驱动电机技术是新能源汽车的三大关键技术之一，新能源汽车驱动电机技术能够从侧面反映一国新能源汽车技术状况。我国新能源汽车驱动电机专利申请最早出现在 1986年，比国外晚了 78年；截至2016年底，我国申请人申请的新能源汽车驱动电机专利总共 5962件，全球占比 13.8%，其中获得了专利授权共计3635件，占比16%。

本文将从驱动电机技术的相关专利出发，运用专利计量方法深度挖掘专利信息，从专利发展趋势、专利保护类型、国内外专利市场布局、研发重点及热点、技术引领者等 5个维度，对表征我国新能源汽车技术的驱动电机专利信息进行分析，从而摸底我国新能源汽车驱动电机技术水平，捕捉我国新能源汽车技术的发展态势，为我国新能源汽车技术未来发展建言献策。

1 数据来源及检索策略简介

本文采用的中国新能源汽车专利数据来源于“万象云”专利信息系统。“万象云”专利信息系统是超凡知识产权服务股份有限公司开发的专利信息搜索和服务平台，收录 105个国家、地区和国际知识产权组织公开的专利文献；截至 2017年，“万象云”专利信息系统收录的专利文献数量已逾1亿份。中国科学技术信息研究所、北京市科学技术情报研究所等单位的科研团队均使用“万象云”专利信息系统进行文献分析。

尽管立足于本国实际进行专利分析，但其过程中必不可少全球视角及其他专利大国信息。因此，结合万象云专利信息系统特点，本文的检索策略定为以下3个步骤：①通过统一的新能源汽车检索式检索全球新能源汽车电机专利数据，并限定时间范围为1997—2016年；②通过各国专利布局、各国研发实力和全球技术引领者3项指标分析得到全球排名前5位的专利大国信息；③通过对申请人属地限制，得到中国与日本、德国、美国、韩国四国新能源汽车驱动电机专利数据。

通过上述检索策略，得到 1997—2016年中国新能源汽车驱动电机专利申请数据 5899件(授权3577件)，全球驱动电机专利申请数据 27436件(授权15631件)以及日本、德国、美国、韩国4个专利大国新能源汽车驱动电机专利数据。以下将从专利发展趋势、专利保护类型、国内外专利市场布局、研发重点及热点、技术引领者5个维度对我国5899件新能源汽车驱动电机专利数据进行分析。

2 中国新能源汽车驱动电机专利发展态势

1997—2016年，中国申请人申请了5899件驱动电机相关专利，全球占比 21.5%(获得专利授权3577件，全球占比13%)，其中中国专利5713件，外国专利186件；发明专利2845件，实用新型3054件。

2.1 专利发展趋势分析

从图1可以看出，1986年以来，我国新能源汽车驱动电机专利申请处于上升趋势，专利申请量持续上升。2005年之前，中国申请人进行新能源汽车驱动电机相关专利申请非常少，不到 100件；从 2006年开始，相关专利的年申请量开始有所上升；而 2014年开始出现了拐点，相关专利年申请量迅猛增长，至2016年底，我国申请人新能源汽车驱动电机相关专利申请量突破了1000件。专利授权趋势与专利申请趋势基本相同。

图1 中国新能源汽车驱动电机专利申请/授权趋势Fig.1 Trends of patent application/authorization for driving motor of new energy vehicles in China

比较而言，受产业发展周期影响，日、美、德、国4个专利大国的新能源汽车驱动电机相关专利申请疲软，与产业成熟度相关，四国新能源汽车产业已经进入成熟后的衰退期，因此驱动电机专利申请呈现下降趋势(图2)。

图2 中国与4个专利大国驱动电机专利申请对比Fig.2 Comparison of patent applications between China and four leading countries in patent of driving motor

2.2 专利保护类型

从 1997—2006年，中国申请人申请的 5899件驱动电机相关专利中，发明专利 2845件，占比48%，实用新型专利3054件(图 3)，占比52%，发明与实用新型2种专利申请基本持平；而在近二十年时间里，全球驱动电机相关专利申请中，发明专利申请占比 88%，而在全球研发实力排名前十的国家中，发明专利占比均在 97%以上，其中日本、美国、韩国等排名前五的国家高达99.9%。

图3 中国-全球驱动电机专利保护类型对比Fig.3 Contrast with types of patent protection for driving motor between China and the world

2.3 国内外专利市场布局

从表1可知，中国申请人的市场主要还是集中在国内，国内专利数量占其申请专利的 97%左右，对其他主要专利大国的海外专利布局较少。比较而言，除占据本国市场外，日、美、德、韩4个专利大国在海外主要专利市场均有一定比重的专利布局，占比均超过了 1/4，其中德、日的海外专利布局占比分别高达61%和45%。

表1 1997—2016年中国与 4个专利大国驱动电机专利海外布局对比Tab.1 Comparison of overseas layout of driving motor patent between China and four leading countries from 1997 to 2016

同时，从我国专利申请省域分布情况看(图 4)，除了北上广三省外，我国新能源汽车驱动电机专利申请主要分布在北上广、东部沿海城市及经济较发达的中部城市，形成了长三角、珠三角、京津冀、东三省以及鄂豫皖 5个技术性产业集群。其中，长三角城市群是我国新能源汽车驱动电机专利技术的核心区，长三角地带的三省一市(上海、江苏、浙江、安徽)新能源汽车驱动电机专利申请量占国内该领域专利申请总量 1/3。

图4 中国驱动电机专利申请省域分布Fig.4 Provincial layout of patent applications for driving motor in China

2.4 研发重点及热点

从中国申请人申请的专利的所属 IPC(大组)统计可以看出(表 2)，相关技术的研发重点在电机的动力装置上，包括原动机的装置、控制机械能装置、用电装置、传动装置等，这与全球研究情况是一致的。

由于中国申请人申请的专利主要集中在2012年之后，对整个专利的分析就基本能够体现中国申请人最近的研发热点和重点。因此，不再对其最近 5年首次公开的专利进行分析。

2.5 技术引领者分析

从图 5可以看出，在中国申请人中，比亚迪股份有限公司申请专利最多，有 121件，其次是奇瑞汽车股份有限公司和吉林大学，分别是82件和74件相关专利。经研究发现，比亚迪股份有限公司申请的121件专利有37件是外国专利，其余84件是中国专利。同时，在排名前20的中国申请人中，除比亚迪股份有限公司外，其余的中国申请人申请的都是中国专利。

2.6 国内技术专家

通过对专利的发明人进行分析，能对我们进行技术人才的引进提供参考。

图6 国内排名前20的驱动电机发明人Fig.6 Top 20 inventors of driving motor in China

从图 6可知，国内排名前 20的驱动电机发明人中，拥有的专利数量均在 20件以上；电机专利数量最多的是赵福全，拥有 40件电机专利，其次是蔡贵席，专利数量分别为 37件，比其他发明人专利数量多了7～19件，表明目前在驱动电机技术研究上已经出现了 2位处于相对优势的专家。同时，国内电机技术没有出现研发垄断局面，而是掌握在很多专家手中，预计未来将出现一批优势人才。

3 结论与建议

通过对1997—2016年我国新能源汽车驱动电机专利数据分析，可以得出以下结论：

首先，近二十年来，我国新能源汽车技术发展态势较好，三大关键技术之一的驱动电机相关专利申请量和授权量持续增长，并且形成了长三角、珠三角、京津冀、东三省以及鄂豫皖 5个区域性技术集群，同时还出现了比亚迪、奇瑞等重视新技术研发的知名车企、科研机构及领域专家。

第二，近二十年来，我国新能源汽车技术发展与国家政策对新能源汽车产业发展的大力支持密切相关。如前所述，我国新能源汽车核心技术领域的发展态势未受该领域产业周期的影响，并与全球该技术领域的疲软态势形成鲜明对比；同时，我国申请人专利申请/授权出现变化性节点时间均是重要的国家产业政策发布年份。由此可见，近二十年来国家重大产业政策对我国新能源汽车产业技术起到了积极的促进作用。

第三，近二十年来，我国新能源汽车产业处于大而不强的状态与关键技术领域原始创新缺乏深度相关。从专利布局、研发实力等指标分析，我国已跻身世界新能源汽车产业大国，却无一家机构或个人进入全球前 20技术引领者行列，国内技术引领者的专利申请量与持有量与全球前 20存在较大差距，并且以本国专利申请为主等，这些状况均表征着我国汽车技术及产业“大而不强”。究其原因，“大而不强”的状态与关键技术领域原始创新深度缺乏相关，在前述驱动电机专利保护类型分析中，实用新型专利申请占了一大半，发明专利未到半数，远远低于全球平均数88%，更达不到四大国的99.9%。

最后，针对我国新能源汽车产业“大而不强”的状况，笔者认为，在新的国家新能源汽车产业顶层设计《2021—2035年新能源汽车发展规划》编制当口，新的顶层设计应当抓住国内国外两大市场，重视关键技术研发和专利的全球布局，鼓励技术发明和技术创新，激励中国车企参与国际技术竞争等。