我国纯电动汽车技术专利分析
彭 瑶，吴小文，刘若兰，文 雯
（贵州省科学技术情报研究所，贵州 贵阳 550004）
摘 要： 纯电动汽车是新能源汽车产业的研究热点。文章基于纯电动汽车关键技术，利用大为专利数据库，从发展趋势、技术领域、申请人及引用情况等方面，对我国纯电动汽车领域专利进行了对比分析，从专利角度探寻纯电动汽车行业研发现状。
关键词： 纯电动汽车；关键技术；发展趋势；专利分析
1 背景介绍
随着社会经济的快速发展，交通出行变得十分便利，但随之而产生的环境问题及能源问题日益加剧。近年来，世界各国竞相开拓新能源汽车市场，以取代传统高污染、高排放的燃油汽车。新能源汽车是指采用新型动力系统、完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车，其中，纯电动汽车是目前新能源汽车研发的热点。本文对国内纯电动汽车相关专利进行了检索分析，试图从专利视角探寻我国纯电动汽车领域研发现状。
2 纯电动汽车专利技术分析
2.1 数据来源
本文数据来源于大为专利数据库，通过对纯电动汽车进行关键技术的分解，对动力电池、电控系统、驱动电机、充电设施4大技术领域的专利进行了检索及统计分析。统计时间截至2019年7月27日，统计范围为中国发明专利、实用新型及外观设计。去噪标引后得到纯电动汽车领域相关专利文献20 427条。由于专利从申请到公开有一定年限的滞后期，2018年以后的数据未全部公开，仅作参考。
4.2 PIVAS与住院药房一体化信息系统的应用，对药学管理水平提出了更高的要求，尤其是药品的管理[7]。比如，住院药房与PIVAS工作节奏不同、计费时间点不同，库存始终处在一个动态变化中，如何进行高警示药品清点及盘点是该模式的难点。通过“头脑风暴”，让系统统计出PIVAS已经摆药而未计费的药品汇总信息，反馈至住院药房，以此解决了该项难点。
2.2 纯电动汽车专利技术发展趋势分析
纯电动汽车中国专利年度申请趋势如图1所示。
从整体上来看，我国纯电动汽车领域专利呈逐年上升的趋势。其中，2007年以前的申请量较少，尚处于起步阶段。2008—2013年申请量稳步增长，处于平稳发展阶段。2014年后申请量大幅度增加，2017年专利申请量达到3 913件。2018年后申请的专利未全部公开，能看出2018年纯电动汽车领域专利申请量仍保持上升趋势，可见我国纯电动汽车行业正处于快速成长阶段。
2.3 主要省（市）申请情况分析
国内纯电动汽车技术领域专利申请人以企业为主，专利申请数量排名前10的申请人包括9家企业和1所高校（见图4）。其中，专利申请量最多的是北京新能源汽车股份有限公司（567件），占专利申请总数的2.78%。其次是国家电网公司（514件）和比亚迪股份有限公司（339件）。吉林大学是申请量排名前10的申请人中唯一的高校。
在申请数量最多的B60L小类下，排名前3的申请人分别是北京新能源汽车股份有限公司、北汽福田汽车股份有限公司及国家电网公司。此分类下，北京新能源申请的主要是纯电动汽车的控制系统相关专利，而北汽福田的专利包括电控系统及电池管理系统。国家电网公司的研究集中在充电系统及充电桩。申请量第二的H02J小类，主要涉及充电系统、充电装置及蓄电池，此小类下国家电网公司申请的专利数量最多，其次是北京新能源及比亚迪股份有限公司。
图1 纯电动汽车中国专利年度申请趋势
图2 纯电动汽车中国专利主要省（市）申请情况
图3 各省（市）纯电动汽车专利年度申请量趋势
2.4 技术领域分析
通过对检索得到的专利文献按照国际专利分类（International Patent Classification，IPC）进行分析，记录数量并进行排序，得到纯电动汽车专利申请IPC大类分布情况。纯电动汽车关键技术集中在一般车辆（B60）、发电、变电或配电（H02）及基本电气元件（H01）这3个大类，占总数的85%。专利数量排名前10的IPC小类及其技术内容情况如表1所示，通过IPC小类分析，可以发现纯电动汽车技术研究侧重于B60L，H02J，B60K这3个小类上。
2.5 主要申请人分析
从各个省（市）的申请情况来看（见图2—3），专利申请总量排名前5的分别是北京、江苏、广东、浙江和安徽，占据了全国申请总量的54.63%。其中，北京市每年的申请量自2008年以来逐年稳步上升，目前专利申请总量位居全国第一。广东省起步较早，在2007年已有一定的专利申请，随后保持持续增长，虽然在2013年申请量有所下降，但2014年后又迅速增长，年度申请量在2016年超过北京、江苏，位居第一。江苏省后来居上，2014—2016年这3年专利申请的增长率均在55%以上。
纯电动汽车专利主要申请人技术构成如图5所示，从整体布局上看，排名前10的申请人主要技术集中在电动车辆动力装置；车辆辅助装备的供电；一般车辆的电力制动系统；车辆的磁悬置或悬浮；电动车辆的监控操作变量；电动车辆的电气安全装置（B60L）、供电或配电的电路装置或系统；电能存储系统（H02J）和用于直接转变化学能为电能的方法或装置，如电池组（H01M），而电机（H02K）、导电连接；一组相互绝缘的电连接元件的结构组合；连接装置；集电器（H01R）小类下的申请量较少。
该水源方案存在的主要缺点是：（1）必须和河道治理、水生态修复、水源地保护同步进行，规划时论证区域水生态系统平衡和可持续性十分必要，保护水环境、控制水面率是工程长久运行的关键。（2）受降雨影响明显，必须与河道行洪设计紧密结合，确保雨季度汛安全。（3）日常维护困难，特别是涵箱式水源，年久失修后，随着河道淤积会逐渐被填埋，进水量可随之减少，影响工程长久运行。
图4 纯电动汽车中国专利主要申请人
图5 纯电动汽车中国专利主要申请人技术构成
2.6 专利被引量分析
通过分析专利申请数量、被引频次及h指数可看出，申请人在某一技术领域的影响力。其中，h指数定义为专利权人所申请的N 项专利中至少被引用了h次的h件专利数[1]。国内纯电动汽车主要申请人专利被引情况如表1所示。从表1中可以看出，被引次数排名前10的申请人中，包括清华大学、北京理工大学及东南大学3所高校，除此之外是国家电网公司及6家汽车制造企业。其中，国家电网的总被引次数最多，高达1 067次，平均被引次数为2.08次；其次是比亚迪股份有限公司和奇瑞汽车股份有限公司。北汽福田的专利申请量最多，但被引用次数相对较少。被引总量排名前10的申请人中，最高被引专利是比亚迪申请的CN200610157733（发明名称：电动汽车能量回馈控制方法），共被引31次。此外，清华大学申请专利94件，总被引401次，平均被引次数最高，为4.27次。在h指数上，比亚迪、奇瑞汽车排名第一[2-4]。
表1 纯电动汽车中国专利申请人被引量排名
3 结语
随着新能源汽车产业的迅速发展，纯电动汽车领域的专利数量也在逐年增多。通过对纯电动汽车领域中国专利的发展趋势、技术领域分布、主要申请人等方面的分析，了解了目前我国纯电动汽车行业的发展情况，结论如下：我国纯电动汽车行业目前处于快速成长阶段，已大规模市场化。纯电动汽车领域专利申请人以企业为主，主要分布在北京市、江苏省、广东省、浙江省以及安徽省。申请量排名前10的申请人中，有7家汽车制造企业，其中，申请量排名第一的是北京新能源汽车股份有限公司，其次是比亚迪和奇瑞汽车。从技术分类上来看，B60L小类的申请量位居第一的是北京新能源汽车股份有限公司。国家电网公司在充电系统领域具有明显的竞争优势，其在H02J小类下拥有的专利申请量最多，且其专利被引量高，总被引次数排名第一。比亚迪在专利数量及专利引用上均表现突出，其技术布局范围广泛，在电池领域处于领先地位，H01M小类下的申请量位居第一。在高校中，吉林大学的专利申请量最多，共120件。清华大学、北京理工大学、东南大学在纯电动汽车领域具有一定的影响力。
河北省是典型的草食畜牧业和优质大豆的主产省，2018年，我省青贮玉米、苜蓿等饲草饲料作物种植面积达250万亩，大豆种植面积超过300万亩。随着国家玉米调减政策的出台和中美贸易摩擦的影响，未来大豆的播种面积将进一步扩大，布局进一步优化，丰富的饲草、大豆和秸秆为我省畜牧业发展提供了饲料来源。我省主要畜产品产量一直位居全国前列，近三年我省畜牧业平均产值达1902亿元，2017年我省畜牧业总产值达1899.37亿元，位居全国第四位，占全省农林牧渔总产值超过30%。
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Analysis on technical patent of pure electric vehicle in China
Peng Yao, Wu Xiaowen, Liu Ruolan, Wen Wen
（Guizhou Institute of Science and Technology Information, Guiyang 550004, China）
Abstract： Pure electric vehicle is the research focus of new energy vehicle industry. This paper based on the key technologies of pure electric vehicle, and utilizes the innojoy patent databases as the data source, makes a comparative analysis of Chinese pure electric vehicle patents from the aspects of development trends, technical fields, applicants and references, etc. Explores the research and development status of Chinese pure electric vehicle industry from the perspective of patents.
Key words： pure electric vehicle; key techniques;development trend; patent analysis
基金项目： 2018年安顺市产业大招商科技决策咨询报告；项目编号：产业大招商[2018]08。
作者简介： 彭瑶（1991— ），女，贵州遵义人，助理馆员，硕士；研究方向：科技情报，专利分析。
标签：纯电动汽车论文; 关键技术论文; 发展趋势论文; 专利分析论文; 贵州省科学技术情报研究所论文;