微型电机行业中国专利分析

夏 洪

（重庆市涪陵区生产力促进中心，重庆408000）

1 项目背景

1.1 技术背景

微型电机，一般指直径小于160 mm或额定功率小于750 W的电机，以及用途、性能及环境条件要求特殊的电机，亦称“微特电机”，全称“微型特种电机”。常用于控制系统中，实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能，或用于传动机械负载，也可作为设备的交直流电源。

微特电机广泛应用于信息处理设备、汽车电气系统（雨刮、车门锁、车窗等）、家用电器、视听设备、医疗设备、工业自动化、航空航天、电动玩具等领域。

汽车产业（特别是新能源汽车）的快速发展，为微电机在汽车领域的应用提供了广阔的发展空间。而航空技术、武器装备自动化以及未来3D打印技术的发展将直接引领微特电机向高、精、尖方向发展。

1.2 行业情况

在微电机技术领域，瑞士、德国、美国在应用于航空航天、军工产品、医疗设备方面的高端微电机上具有明显的技术优势，这部分产品技术含量高，但需求量占比不大。中高端的民用微电机日本占有技术优势，比如汽车、家用电器等领域的微电机，并且这部分产品需求量大。中低端微电机则是中国占有优势，汽车、家电、视听产品等方面国内微电机行业占比较大，特别是低端微电机市场（如电动玩具），国内微电机企业占有明显优势。中国与国外技术创新主体相比，存在能效标准执行、技术开发、创新能力、专用化率、体系匹配、工艺水平、品牌效应、表观质量等方面的差距，核心的差距仍然在技术研发和创新能力方面。

2 微型电机专利概况

本报告检索数据下载截止日期为2018年12月5日，全球微型电机领域的专利申请量为2 928件，实用新型专利申请量居首，发明专利次之。

2.1 专利类型

微型电机领域内实用新型专利申请量居首，占比61.92%，发明专利申请量次之，占比35.52%，外观设计专利仅占比2.56%。可见在微型电机领域的技术创新主要是集中在微型电机的结构、构造上，是技术含量较高的一个领域。

2.2 专利申请趋势

1985—1998年，微型电机领域的专利申请量很小，每年的申请量维持在个位数。自1999年开始，申请量开始缓慢增长，到2010年申请量开始迅速增长，至2017年达到峰值，申请量为403件。至本检索数据下载之日止，微型电机技术领域的专利申请量总体上呈上升趋势，表明该行业技术在不断创新发展。

2.3 中国专利申请区域分布

微型电机领域专利申请量前五名的地区为广东（390件，占比13.48%）、浙江（387件，占比13.38%）、深圳（312件，占比10.78%）、江苏（297件，占比10.26%）、上海（133件，占比4.59%），该前五名地区的专利申请量均已超过100件，且均位于我国沿海经济发达地区，具体包括珠三角经济区及长三角经济区。值得注意的是，内陆城市代表、西南地区重要省市的重庆（94件，占比3.25%）和四川（80件，占比2.76%），算是内陆省市微型电机领域专利申请的翘楚。

2.4 申请人排名

微型电机领域中国专利申请量前五名均为中国申请人，分别是金龙机电股份有限公司（50件）、东明机电（深圳）有限公司（40件）、苏州贝腾特电子科技有限公司（36件）、四川安和精密电子电器有限公司（34件）、上海交通大学（33件）。马渊马达株式会社以32件的申请量位居第六名，是唯一一家位居前十五名的外国企业申请人。在前十五名排名申请人中，除上海交通大学（33件）、清华大学（27件）、南京航空航天大学（22件）外，其余都是企业，可见主要技术创新集中在企业，企业对专利布局和专利保护的重视程度比较高。

2.5 微型电机领域技术分布

将中国微型电机领域专利中无效数据（包括专利权终止、撤回、驳回、无效等）排除后，保留授权有效及在审查的发明专利，共计1 622件。微电机的主要技术分布在微特电机、无刷直流电机、微电机转子、压电驱动、单相微电机五个技术领域，各技术领域的技术分支多元，可开发的技术范围较广，企业可根据发展战略深入拓展技术创新和专利布局。

3 重点技术领域专利情况

3.1 声波振动电机

3.1.1 中国专利申请趋势

1999年以前，声波振动电机在国内专利申请量很少，到2002年专利申请量迅速增加，此后十多年，申请量维持高位震荡，并在2016年达到最高。

3.1.2 专利类型

该种类电机共公开/公告中国专利266件，其中发明168件，实用新型95件；授权有效专利：发明53件，实用新型52件。

3.1.3 专利权人

该种类电机专利申请量排名前九位申请人中，除一名国外申请人外，其余均是大专院校，其中东南大学和浙江大学的专利申请量分别为27件和23件，位于前两位。

3.2 空心杯微电机

3.2.1 中国专利申请趋势

2010年以前，空心杯微电机在国内专利申请量很少，到2011年专利申请量开始增加，此后几年，申请量维持高位震荡，并在2016年达到最高。

3.2.2 专利类型

该种类电机共公开/公告中国专利185件，其中发明57件，实用新型126件；授权有效专利：发明14件，实用新型82件。

3.2.3 专利权人

该种类电机专利申请量排名前十位申请人均为企业，但每家企业的申请量都不太大，深圳市双环全新机电股份有限公司和重庆市仓兴达科技有限公司分别申请13件和10件，位于前两位。

3.3 微型直流无刷电机

3.3.1 中国专利申请趋势

2003年以前，微型直流无刷电机在国内专利申请量很少，从2004年开始专利申请量增加，但增幅不大，从2010年开始，申请量增幅扩大，并在2016年达到最高。

3.3.2 专利类型

该种类电机共公开/公告中国专利170件，其中发明75件，实用新型95件；授权有效专利：发明20件，实用新型63件。

3.3.3 专利权人

该种类电机专利申请量排名前八位申请人除两所院校外均为企业，但每家企业的申请量都不太大，中山大洋电机制造有限公司和温州的可电器有限公司分别申请9件和5件，位于前两位。

3.4 微型直流铁芯电机

3.4.1 中国专利申请趋势

2005年以前，微型直流铁芯电机在国内专利申请量很少，到2006年，专利申请量开始增加，但增长幅度不大，此后十多年，申请量维持高位震荡。

3.4.2 专利类型

该种类电机共公开/公告中国专利245件，其中发明115件，实用新型120件；授权有效专利：发明26件，实用新型71件。

3.4.3 专利权人

该种类电机专利申请量排名前十位申请人中有6家企业、1家院校、3名个人，每个申请人的申请量都不太大，而且较为均衡。

4 重点关注企业专利情况

4.1 飞利浦

荷兰皇家飞利浦公司是一家领先的健康科技公司，总部位于荷兰，其在中国的专利申请主要集中在两家公司：皇家飞利浦电子股份有限公司（表1）、皇家飞利浦有限公司（表2）。

上述专利申请主要涉及电热、电照明、数据处理、诊断、电动产品等技术领域，在电机特别是微型电机方面的专利申请微乎其微。

表1 皇家飞利浦电子股份有限公司专利申请

表2 皇家飞利浦有限公司专利申请

4.2 德国博朗

博朗有限公司（表3）的产品涉及电动剃须刀、女用剃毛器、美发产品、厨房小家电等多个领域，其产品以精致的设计缔造出众多经典，成为德国设计的典范。

表3 博朗有限公司在中国的专利申请

其中涉及电机技术领域的专利申请仅10件，主要是在线性电机及具有该线性电机的电气装置方面。

4.3 福尔哈贝

福尔哈贝成立于1947年，是一家由家族经营的集团公司，总部设在舍奈希（德国）。公司致力于小型和微型电机技术领域，其主要应用领域包括生产自动化、机器人、航空航天、光学系统以及医疗和实验室技术。福尔哈贝在中国仅申请了7件专利，其中有6件涉及微型电机领域。

4.4 Maxon motor

Maxon motor（表4）是一家全球范围内高精密电机和驱动系统的产品供应商，在500 W以内的高精密电机和驱动系统方面，该公司处于全球领先地位。

表4 Maxon motor在中国的专利申请

Maxon motor在电机领域的中国专利申请有17件，全部为发明专利，除2件在实质审查阶段和1件视为撤回外，其余均为有效授权专利。

4.5 双环全新机电

深圳市双环全新机电股份有限公司（表5）成立于1994年，是一家以研发、生产、销售高精密微特电机产品为主营业务的国家级高新技术企业，专注于高精密微特电机领域的前沿技术研究和产品开发，主要产品微型电机，包括空心杯马达、铁芯电机、无刷电机、振动电机。

深圳市双环全新机电股份有限公司的发明专利申请占了其全部申请量的1/3，并且发明专利的授权率很高，达到91%。

该公司从2001年开始申请专利，在2011—2012年申请量达到最高值，随后有所回落，但从2015年开始该公司无专利申请。

深圳市双环全新机电股份有限公司的专利申请中，微型电机方面的专利申请有47件，占比77%，其中涉及空心杯电机13件、直流无刷电机10件。

表5 深圳市双环全新机电股份有限公司微型电机领域专利申请

5 结语

从2010年开始，微型电机行业中国专利申请量迅速增长，至2017年达到峰值，目前申请量增长势头保持良好，说明微型电机领域技术在不断创新，同时国内企业越来越重视技术创新的专利保护。微型电机领域专利申请主要集中在我国沿海经济发达地区，专利申请量的前五位地区依次为广东、浙江、深圳、江苏、上海，其专利申请量占总量的52%，中西部地区重庆和四川申请量较大。

从专利权人分布看，在微型电机领域专利申请较为分散，尚未出现具有较强专利技术优势的企业，申请量最大的金龙机电股份有限公司共申请50件。同时，国外企业在中国布局的专利量也较少，例如在中国专利申请量最大的马渊马达株式会社共申请专利32件。这都表明，当前微电机行业专利布局强度较小，尚未形成严密的专利保护网，国内企业可加强专利布局，进一步抢占市场。

从重点产品看，除声波振动电机专利申请量较大的申请人是院校之外，空心杯电机、微型直流无刷电机和微型直流铁芯电机专利申请量较大的申请人均是企业，重庆市仓兴达科技有限公司在空心杯电机方面的专利申请量位居第二。