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新能源汽车路归何处 [复制链接]

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发表于 2018-8-16 17:49:31 |显示全部楼层

    (一)新能源汽车发展概况


    传统汽车领域,中国是汽车大国,随着中国经济的飞速发展,人们的生活水平不断提高,汽车由改革开放前的奢饰品变成了现在的日常代步工具,加上道路建设的高速发展, 我国的汽车保有量近年来不断攀升。据公安部统计,截止到2017年年底,中国汽车的保有量达2.17亿辆,汽车驾驶人3.42亿人,汽车保有量仅次于美国,是名副其实的汽车大国。其中,全国有53个城市的汽车保有量超过百万辆,24个城市超200万辆,7个城市超300万辆,分别是北京、成都、重庆、上海、苏州、深圳和郑州。随着中国经济社会持续快速发展,汽车保有量将继续保持快速增长态势,在不久的将来定会攀升未全球第一。


    就目前来说,中国的人口基数大,每100个人只有14个人有车,人均汽车保有量还没有达到世界平均水平。在传统汽车领域,关键技术(例如发动机)都掌握在欧美、日、韩等发达国家,因此,中国绝不是汽车强国。


    随着全球环境的日益变暖,环境越来越恶劣,天空蓝越来越少,全世界各国对环境的保护越来越重视,而传统汽车领域中,燃油汽车所排放的尾气由于含有大量有害物质给空气带来了严重的污染,并且已经成为许多大城市的主要污染源。此外,随着车辆的逐渐增多,燃油资源越来越少,若干年后,燃油资源很有可能面临枯竭。


    如何缓解空气污染及资源缺少问题,如何将曾经的天空蓝逐渐找回,已经成为了世界各国争相研究的课题。在此背景下,新能源汽车应运而生。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。新能源汽车碳排放低,电能可以取自核电、风电、水电、太阳能等洁净能源,即使取自火电,由于其氮氧化物和其他颗粒排放也较少,因此,即使碳排放没有优势,对环境的影响还是可以减弱的;能效比高,内燃机的效率通常在30-40%,而电动机的效率至少大于60%,理论最高效率能达到88%,新能源汽车具有环保、省钱、噪音小、节能等优点。


    新能源汽车能够有效缓解空气污染及资源匮乏问题,因此新能源汽车是世界各国未来汽车的发展趋势。而新能源汽车是近年来开始涌现并发展的,因此相对于全球各个国家来说,具有近似相同的起点,只是对于传统大国来说具有传统汽车发展经验,但是其发展机会是平等的,也就是说全球汽车市场将进行一次重新洗牌,如果想在未来汽车领域占有一席之地,则需要根据自己的国情,确定相应的新能源汽车发展战略。例如,对于欧美日韩传统汽车强国,需要转变思路,由传统汽车转向新能源汽车,不变革将落后;印度传统汽车发展落后,没有产业根基,故发展新能源汽车,对于印度来说不存在汽车转型问题,在新能源汽车领域与其他国家站在同一个起跑线,印度正是瞄准了这一契机,故计划大力发展新能源汽车,以在未来汽车产业链中求得一杯羹;挪威具有天然的地理优势,国家较小,对于续航里程要求不高,环境特殊,电力能源来源洁净,水利发电、风力发电就完全能够满足整个国家的电力需求,而这一系列的天时地利铸就了其发展的路程定会一帆风顺,但是也决定了其发展趋势,由于续航里程没有特殊要求,故在增加续航里程这一技术可能不会太关注。


    世界各国都瞄准了汽车未来发展方向——新能源汽车,新型新能源汽车如雨后春笋般呱呱落地,在各个国家开始播种、开花。为了快速发展新能源汽车,抢占新能源汽车市场,各国进行了全方位的发展战略,一些国家制定了燃油汽车的禁售时间。挪威媒体曾报道挪威将于2025年禁止出售燃油新车,虽然相关人员进行了否定,但是给出了很明确的信号,政府达成了逐步进入低碳排放的计划;荷兰计划在2025年禁止境内继续销售汽车和柴油汽车,取而代之的为新能源汽车。德国联邦参议院曾倡议2030年禁止内燃机汽车上路行驶,虽然只是一个倡议,并未形成立法,但也足以说明,德国对新能源汽车发展的重视程度;印度曾在2017年印度工业年度会议上表示:印度将大力推广电动汽车,并在电动汽车方面实现自给自足,最终目标是到2030年,印度将不再出售汽油或柴油作为动力的汽车。法国为使巴黎协定成为现实,法国政府将“2040年开始禁售汽油和柴油车”写入“气候计划”中。英国在2016年的空气计划中提出:到2040年,政府将终止销售所有新的常规汽油和柴油车和货车。上述各国计划可以得知,很多国家都将发展新能源汽车作为未来汽车发展方向。从世界各国对新能源汽车的发展态度来看,都具有重点发展,甚至不惜一切努力发展新能源汽车的决心。


    对于中国来说,近几年来,雾霾天越来越多,绝大多数一二线城市制定了车辆限行制度,以制约运行车辆数量,一方面缓解交通压力,另一方面减少尾气排放,从而试图找回曾经丢失的那片天空蓝。虽然该制度略有成效,但是无法从根本上解决由于汽车尾气而造成的空气污染问题。为了解决这一问题,中国不甘落后,铆足了劲发展新能源汽车,据公安部统计数据显示,截至2017年底,全国新能源汽车保有量达153万辆,位于全球榜首,由此可知,新能源汽车在中国是后起之秀,中国发展战略已经凸显,具有抢占未来汽车市场的雄心壮志。


    由此可知,在新能源汽车领域,如果想稳坐汽车盟主之位,则需要努力发展新能源技术,抢占新能源汽车的技术制高点,在未来汽车的发展中,新能源汽车的发展直接决定了在全球汽车产业中的格局地位。


    (二)从专利申请情况来分析各国新能源汽车各国发展情况,以新能源汽车关键部件“电池”为例。


     ①各国专利分布

图1 各国专利分布


    从以上图可以看出,日本、中国、美国这三个国家/地区公开的专利数量最多,分别为64702件、40854件、39816件,占所分析专利的25.672%、16.21%、15.798%。说明,日本、中国和美国的市场受业内各类机构重视的程度较强。从另一个侧面说明,中国在新能源汽车领域对技术创新的重视程度及保护意识加强。


    ②专利IPC分类申请分布


图2  专利IPC分析图


    从上图可以看出,B60L11/18、H02J7/00、B60W20/00这三个IPC拥有的专利申请数量最多,分别为70624件、29945件、28376件,占所分析专利的28.144%、11.933%、11.308%。由此可知,专利IPC分类号B60L11/18、H02J7/00、B60W20/00所代表的技术在新能源汽车领域非常重要,较多的申请人更加关注这些技术,技术创新比较活跃。


    ③技术领先国家IPC分布


图3 技术领先国家IPC分布表


    由上图可以看出,欧美、日韩和中国是新能源汽车发展技术领先的国家或地区,相应重要的技术分支申请情况为,B60L11/18主要有日本、中国、美国、德国、韩国、法国,H02J7/00主要有日本、美国、中国、德国、韩国、法国,B60W20/00主要有日本、美国、德国、中国、法国、韩国,由此可知,从侧面了解到,这些国家在这三个技术分支上研发实力较强且比较重视这些技术。


    ④主要专利IPC申请趋:

图4 主要IPC申请趋势


    如上图所示,在主要IPC下专利的申请趋势中,对于IPC分类号“B60L/18”“H02J7/18”专利申请量比较大,其创新比较活跃,技术发展比较迅速,在新能源汽车的未来发展过程中,这两类技术仍然是各国发展的关键技术。


     ⑤外国在华申请IPC分布图:


    通过分析其他国家或地区的申请人在中国所申请专利的技术分布情况,能够从侧面了解相应国家或地区对中国市场的重视程度,专利申请量大则重视中国市场;还能通过相应国家或地区在中国所申请的专利布局,了解到在中国申请的专利技术分布情况,进而了解其关注中国市场的技术分支情况。


图5 外国在华申请IPC分布图


    从上述图5中的分析结果可知,日本、美国、德国和韩国在中国市场的专利申请量比较大,说明其对中国市场非常重视,另外,四个国家主要对专利IPC分类中的“B60L11/18”“H02J7/00”“B60W20/00”技术进行了专利重点专利布局,由此可以看出,对于相应技术在中国市场更加关注。尤其日本,在中国的专利申请量非常大,足以说明其对中国市场的重视程度,并在多个技术分支进行了布局。


    ⑥外国在华申请人排名:


图6 外国人在华申请排名图


    从上述图6中所展示的信息可以看出,外国申请人申请的中国专利,丰田自动车株式会社、福特全球技术公司、本田技研工业株式会社这三个申请人申请的中国专利数量最多,分别为2314件、747件、609件,占所分析专利总量的16.167%、5.219%、4.255%。其中丰田自动车株式会社申请量最大,由此可以看出其非常重视中国汽车市场。


     ⑦主要申请人专利IPC分布

图7 主要申请人在中国申请的专利IPC分布图


    从上述图7中所展出的信息可知,丰田自动车株式会社在中国的申请量最大,且在多个领域均有涉及,其中,申请的IPC分类号为“B60L11/18”的申请量最多,因此,其对该项技术分支最重视,同时说明,其在该技术分支的实力最强。同时也说明,在该技术分支,在中国该技术较为密集或者市场开发潜力较大。


    ⑧PCT申请进入中国趋势分析

图8  PCT申请进入中国的趋势图


    从图8中所展示的信息可以看出,2014、2013、2015这三年PCT申请进入中国的专利数量最多,分别为1094件、1056件、882件,占所分析专利中,PCT申请进入中国的专利申请总量的2.678%、2.585%、2.159%。由此可以说明,随着经济全球化的进一步发展以及相关技术行业对知识产权全球布局的重视,越来越多的国家对中国汽车市场非常重视,使得越来越多的外国申请人通过PCT途径提交申请,在PCT申请进入中国国家阶段的数量随着时间呈现上升趋势,由此可知,相关技术创新趋向活跃,技术发展较为迅速,同时申请人对中国市场也越来越重视。


    ⑨中国申请人归属地分布


图9  中国申请人归属地分布图


    从上图可以看出,在江苏、广东、北京这三个省市的申请人申请的公开的中国专利数量最多,分别为3286件、3263件、3063件,占所分析专利总量的12.381%、12.294%、11.541%。由此可以说明,该三个省市在相关技术上的创新能力相对较强,具备相当的技术优势;另一方面,从上述图中所显示的信息可知,专利申请量较多的省市主要集中在江浙一带的沿海城市,也说明,该区域的汽车技术创新比较活跃,且更重视技术保护。


    ⑩中国申请人海外专利布局


图10  中国申请人海外专利布局图


    在所分析的专利中,中国申请人在其他国家或地区申请的专利为5834件,占所分析专利总量的2.315%。从以上图可以看出,在jp、wo、us这三个国家或地区,中国申请人申请的专利数量最多,分别为3586件、706件、531件,占所分析专利总量的61.467%、12.101%、9.102%。反映出中国申请人对于日本和美国市场非常重视,说明日本和美国市场在新能源汽车技术较为密集、市场开发潜力较大。


    由上述各图分析可知,日本、中国和美国在新能源汽车领域是专利申请大国,这三个国家在新能源汽车技术领域创新比较活跃,对于该三个国家的市场也非常重视,均注重专利保护,都在积极发展核心技术,以尽可能多的抢占全球新能源汽车市场。无疑日本是表现最出色的国家,中国表现也可圈可点,在这个新兴汽车领域,只要中国继续不断创新,在全球领域掌握关键技术,并将创新成果进行严密的专利布局进行保护,以为中国新能源汽车走出国门做准备,保驾护航,中国不仅会继续是汽车大国,还会在不久的将来成为汽车强国。


    (三)中国新能源汽车的发展方向——高效节能、安全、舒适


    中共中央政治局常委、国务院总理李克强总理在2015年10月22日在京召开的全国节能与新能源汽车产业发展推进工作座谈会上作出重要批示:加快发展节能与新能源汽车,是促进汽车产业转型升级、抢占国际竞争制高点的紧迫任务,也是推动绿色发展、培育新的经济增长点的重要举措。新能源汽车是国家的七大战略新兴产业,《中国制造2025》十大重点领域之一,。


    目前,从国家政府层面,鼓励我国企业大力发展新能源汽车,政府近年所推进的新能源汽车补贴政策足以说明对该技术领域的重视程度,为了鼓励企业创新、鼓励消费者购买,今年政府继续推进了双积分政策。我国企业在国家政策的驱动下,在全球积极发展新能源汽车的浪潮中拼搏向前,并取得了令人瞩目的成就,前述中,我国新能源汽车的保有量和专利申请情况足以说明了这一成就。实际上,从上述专利申请分析中可以看出,我国新能源汽车重要关键部件“动力电池”已经走在了国际前列,未来,新能源汽车的核心技术主要目标是系统高效节能、安全、舒适。


    关键技术包括:电机、电池、电控、电制动、电空调、电转向、轻量化、全气候。轻量化是消化掉装上电池之后的重量,这对节能非常重要,不仅能够增加续航里程,还可以减少制动距离和转向力,主要通过系统轻量化结构与材料轻量化、连接轻量化来实现。全气候是指电池能够适应各种环境,尤其是极度高温及低温地区,从而使新能源汽车能够行驶在全国各地。电池往高比能量、高能效、长寿命、全气候、全固态、低成本发展。


    发展充换电设施,电动汽车的动力来源于电,因此充电设施的发展对于新能源汽车的发展至关重要,只有随时随地能够充到电,就像目前随时随地都可以加油一样方便,使用户不再为动力来源有顾虑,才能自动激发用户去主动选择洁净的新能源汽车。就中国目前新能源汽车的发展现状来看,充电桩的数量远远不能满足电动汽车的数量。为了解决这一问题,可以通过增加充电桩数量,发展充电桩技术来实现,除此之外,还可以发展换电技术,换电能使用户将馈电电池快速换成满电电池,节省了用户的充电时间,另一方面,换电站可以利用晚间用电低峰时间段进行充电,有效用电,因此,换电技术发展同样是新能源汽车的重要发展技术路线。


    发展大数据,共享经济推动共享技术发展,移动互联促进商业模式变化,在我国,共享电动汽车同样是一种推动新能源汽车发展的一种途径。


    此外,将充换电基础设施与中石化和中石油三站合一,加油站、充电站、加芯站(换电站),也是发展必需。(作者:王献茹,超凡知识产权服务股份有限公司






    来源:超凡知识产权

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