電動汽車換電技術的國內專利分析

時間:2022-09-09 10:46:08

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電動汽車換電技術的國內專利分析

摘要:分析電動汽車換電技術國內申請趨勢,電動汽車換電技術申請地區(qū)分布狀況,電動汽車換電技術前十申請人分布狀況,電動汽車換電技術申請人類別、數量、申請量分布狀況。

關鍵詞:電動汽車,換電站,技術分解,專利狀況分析。

0引言

電動汽車屬于新能源汽車,在資源緊缺以及環(huán)境污染嚴重的當今社會,各國均重視新能源汽車的發(fā)展,而電動汽車技術屬于較早提出的技術。但受制于當時社會的科學技術水平,電動汽車的使用成本較高,無法普及,經過了多年的發(fā)展。隨著技術的成熟,電動汽車的多個難題被克服,電動汽車將逐漸替代原來的燃油動力汽車,成為發(fā)展的重點。而電動汽車的核心部件為動力電池,動力電池的容量是限制電動汽車發(fā)展的重要因素。

1電動汽車換電技術國內申請趨勢

由電動汽車換電技術國內申請趨勢變化圖(圖1)可以看出,我國的電動汽車換電技術的專利申請始于1990年代末期,但1997~2009年期間,申請量均不大。但從2010年開始,申請量出現了大幅的增加。且之后的數年均遠大于2010年之前的申請量,綜合各方面的分析,其申請量的變化可能與電動汽車的發(fā)展有關,在很早的時期便提出了電動汽車這一概念,但局限于當時的技術水平,電動汽車無法普及。而至2009年左右,電池、電機以及控制技術獲得了長足的發(fā)展,并且由于能源危機以及對于環(huán)境保護的關注,促使電動汽車更加適合當前社會的發(fā)展。通過各方面的技術的支持以及政策的鼓勵,使得電動汽車再次受到關注并獲得發(fā)展,電動汽車的電池技術以及續(xù)航問題是電動汽車的關鍵性技術,即電動汽車的發(fā)展與電動汽車的換電技術密切相關。因而呈現出了2009年開始的申請量大幅增長,而2016年的申請量由于大部分申請還并未公開,因而其申請量顯示較少??梢灶A期的是,在電動汽車商業(yè)化的當前,其申請量也會較大。

2電動汽車換電技術申請地區(qū)的分布狀況

從電動汽車換電技術申請地區(qū)分布圖(圖2)可以看出,在專利申請的地區(qū)分布中,北京申請量最大,同時,遠高于其他的省市的申請比例,通過對申請地區(qū)的進一步分析可知,北京的申請人中,國家電網、研究院以及高校的申請占據較大的比例。同時,還有一些個人及企業(yè)的申請也補充了北京的申請比例,對于濟南的申請量中,進一步分析可知,其中山東電力研究院以及山東電力集團占據了其申請量的較高的比例,山東大學占據較小的比例,而其他個人或企業(yè)申請量很少,而對于河南的申請量中,進一步分析可知。其中許繼電氣股份有限公司的申請量占到了河南申請量的90%左右,而其他高校、個人、企業(yè)申請量均較小,而上海的申請量中,企業(yè)、電力公司以及高校申請量相對比較平均,通過對申請地區(qū)的分布以及進一步分析可以看出,各個地區(qū)的申請量的分布情況以及申請人的組成情況不盡相同。部分以科研、電網為主,部分以重點企業(yè)為主,部分以研究院或電力公司為主,構成了各地區(qū)的電動汽車換電技術的專利主體,此外,還具有39%的其他分布區(qū)域。可以看出,除了北京外,各地區(qū)的分布相對比較分散,并未形成主要的電動汽車換電的專利技術集聚區(qū)。

3電動汽車換電技術前十申請人分布狀況

從電動汽車換電技術前十申請人分布圖(圖3)可以看出,國家電網的申請量占比遠高于其他公司,其使得所在地區(qū)北京的申請量也遠高于其他地區(qū),而許繼電氣股份有限公司也使得河南的申請量高于其他地區(qū),從前十的申請人分布情況可以看出,國家電網還是占據申請量的主體,其整合了電力系統(tǒng)的供配電以及供電相關領域,而電動汽車的換電技術離不開供配電以及電網的供電及分布情況,從而產生了國家電網為主體的申請情況,而其他研究院以及公司則大多涉及一些具體的結構配件以及算法的設計。

4電動汽車換電技術申請人類別/數量/申請量分布

從電動汽車換電技術申請人類別/數量/申請量的分布圖(圖4)可以看出,在總的申請量與類別劃分中,企業(yè)類的申請總量最多,達231件。其次,個人申請及國家電網的申請也相對較多,但結合該分類中的申請人的數量可知,其人均占比與申請量趨勢并不相同,國家電網公司作為申請人,其總量在分類中排第三,但人均申請量遠高于其他類別。而企業(yè)申請量最高,但分布在103家企業(yè)中,因而該類別中人均申請數量仍較低,而個人申請總量排第二,但人均僅1.43件。從該類別下的人均申請數量可以看出,國家電網獨占96篇,其涉及電動汽車換電技術涵蓋的大部分技術分支,其足以形成有效的專利布局。而企業(yè)與個人中,由于人均數量較少,而且申請技術相對比較分散,難以形成有效的專利體系,僅能在部分技術分支中進行發(fā)展。高校與研究院則大部分關于電動汽車換電技術的研究以及算法類的分析,且保護范圍較小,難以產生價值。

5電動汽車換電技術排名前十技術的重點技術分布

從電動汽車換電技術排名前十技術的重點技術分布圖(圖5)可知,其換電技術大致分布在B60L11/18(電動車輛動力裝置,用車輛內部電源的電力牽引,使用初級電池、二次電池或燃料電池供電的),H02J7/00(供電或配電的電路裝置或系統(tǒng),用于電池組的充電或去極化或用于由電池組向負載供電的裝置),B60K1/04(車輛動力裝置或傳動裝置的布置或安裝,用于動力裝置蓄電器的),B60S5/06(車輛的保養(yǎng)、維修、修理或重裝,將蓄電池安裝到車輛上,或由其上拆卸下來的)以及H01M(將蓄電池安裝到車輛上,或由其上拆卸下來的)這幾個技術領域中,專利分類中并未具體將電動汽車換電技術放在一個技術領域中,而是通過電動汽車的動力電池與蓄電池的拆裝維護等技術的結合來形成電動汽車換電技術的組合。

6結語

電動汽車的續(xù)航能力由其動力電池以及動力電池的配套設施所限制,而電動汽車充電技術由于充電速度慢,充電效果不佳等原因一直抑制著動力電池技術的發(fā)展?;诔潆娂夹g的缺陷,提出了電動汽車換電技術,采用直接更換電池的方式來進行電力的補充,以實現快速更換達到長時間續(xù)航的能力。通過對該技術的梳理總結,有助于本領域技術人員建立電動汽車換電技術的知識體系,了解換電技術的發(fā)展情況與趨勢,提高專利審查的效率。

參考文獻

[1]王靜.電動汽車產業(yè)基礎技術能力提升的政策研究[D].遼寧:大連理工大學,2019. 

作者:王翔 單位:國家知識產權局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心