1 波浪能转换装置技术概述
波浪能转换，即把海洋中的波浪能通过特定的转换方法，使其成为有用的动力，即波浪蕴含的机械能转化为电能的过程。波浪发电领域,一直是发明家的天堂,最早的波浪能利用发明专利是1799 年法国吉拉德父子获得的。而在之后的相当长的一段时间内，能够真正应用到生产实践的波浪能发电装置并不多。直至近几十年，波浪能发电技术有了长足的发展，并逐步向商业化水平迈进。根据波浪能俘获装置的技术来划分，现有的波浪能技术大致可划分为振荡水柱技术、收缩波道技术、筏式技术和点吸收（震荡浮子）技术等。
2 全球浮子式波浪能发电技术发展趋势及区域分布
2.1 全球浮子式波浪能发电技术专利申请态势
关于波浪发电的专利可以追溯到 1799 年，法国的 Girard 父子申请了利用波浪能的专利，此后一个世纪，关于海洋波浪能的研究成果陆陆续续被发表，但是数量不多，直到 19 世纪 70 年代，石油危机的爆发才引起人们特别是当时工业发达的欧洲各国的人们对可再生能源，包括波浪能的极大关注。世界上对浮子式波浪能发电装置技术研发起点较早，先期申请量较少，于二十世纪七十年代直到二十一世纪初期，处于技术萌芽期，先期波浪发电推广慢的关键原因之一就是发电效率偏低，随后在2010年进入了快速增长期，波浪能技术有了长足的发展，这得益于我国对波浪能利用的重视。整体而言，全球浮子式波浪能发电装置专利申请量呈指数形式增长。
2.2 全球浮子式波浪能发电技术专利主题分布趋势
对于浮子式波浪能发电装置来说，很难将专利主题完全区分开，因为三个主题是一个完整的整体，其合理设置与选择有机的配合，最终达到最大限度的利用波浪能进行发电的目的。
然而，在其中还是有规律可循的，相对早期时技术人员的研究多关注于浮子俘获的波浪能如何更高效的转化，即机械能转化为电能的二级转换、三级转换环节，随着时间的推移，随着计算机技术的发展各种水动力模拟软件的伴生，研究人员逐渐把研究目标向浮子的形式以及其排布方式转换，并伴随着波浪能发电机的进一步研究，设计出多种浮子的形式。同时选择波浪能发电与其他发电方式相结合，以求更大限度的利用可再生资源进行发电，在全球专利申请中，该类申请集中申请日在2000年以后，申请量占全部申请量的5%左右。
2.3 区域分布分析
整体而言，浮子式波浪能发电装置的研发集中在中美两国，传统的海洋工程强国挪威、荷兰等国也有着一定数量的专利申请，其中，随着中国近年来中国高度重视波浪能发电技术的发展和知识产权保护，其中浮子式波浪能发电装置专利申请已接近全球申请量的一半，多达47%。英国、葡萄牙等占据天然地理优势，拥有丰富海浪能的国家对波浪发电技术的研发投入了大量的人力物力。同样作为工业发达国家的日本，为了应对能源危机，也利用自身得天独厚的地理优势，开展了关于波浪能利用的一系列研究。
3浮子式波浪能发电技术申请人情况分析
3.1 全球申请人类型对比分析
在全球浮子式波浪能发电相关专利的申请人中，公司申请占据了一半以上的地位，其次是大学（包括研究所）的相关申请，个人申请也占据了一定的地位。国外的专利申请人类型中，企业共有126件，其占比高达90%，可见，国外在浮子式波浪能发电技术领域，起步较早，产业化程度高。反观国内，企业数量为15件，其占比仅为15%，因此，国内浮子式波浪能发电的产业化程度相对较低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国内高校（包括研究所）的数量最多，多达66件，占比达69%，因此，高校研究是国内的主力。虽然国内高校研究较多，具有一定的技术储备，但产学研的程度有待进一步加强。值得一提的是，国内外个人申请相对较少，这也体现了浮子式波浪能发电其作为系统性工程，需要投入大量人力、物力，技术含量高。
3.2 国外主要申请人分析
3.2.1 国外主要申请人、发明人排名分析
国外的申请人主要是来自于美国、荷兰、瑞士、日本大企业，这表明浮子式波浪能发电装置的技术领域的工业化程度较高，技术发展已经相对成熟。而国外浮子式波浪能发电技术的主要发明人，则大多数任职在这些申请人公司的科研人员，并没有任何一个发明人的专利申请量尤为突出，因此，可以看出，国外浮子式波浪能发电技术的发展较为均衡，专家以及技术人员都在其自身领域做出了相应的贡献，并没有“一枝独秀”的现象。
3.2.2 国外主要申请人、发明人类型分析
值得注意的是，石油能源类公司占据了申请人前十排名的半壁江山，这也跟全球石油资源日益枯竭，石油能源类巨头开始逐步寻找新能源替代的出路有关，且石油能源类公司资本雄厚，其中大多数公司本身又具有海上石油开采经验，对海上工程相关设备的研发制造有着较为丰富的理论与实践知识，科研人员的配备也使得其投身浮子式波浪能发电技术领域较其他领域的公司更具有优势。总而言之，石油资源的枯竭寻求自身发展是其源动力，海洋工程相关领域的工程经验为其提供了经验保障，科研人员的配备为其提供了技术支持，雄厚的资本力量为其提供了研发资本。可以说，石油能源类公司成为浮子式波浪能发电装置研发利用领域的巨头，是可以预见的，在一定程度上，也是必然会发生的。
3.3 国内主要申请人分析
3.3.1 国内主要申请人排名分析
国内浮子式波浪能发电技术申请人前十名中，高校申请人占据了前九名的位置，申请总量为57件，可见，国内浮子式波浪能发电技术研究主要集中在高校。而居于前4名的哈尔滨工程大学、大连理工大学、上海交通大学、河海大学其学校本身在海洋工程领域的专业学科排名中也是名列前茅的，这也与其在国内浮子式波浪能发电技术申请量名列前茅的地位是不谋而合的。因此可见，浮子式波浪能发电技术的研发是一项高科技的技术，需要高水平的研究人员。而国内国内浮子式波浪能发电技术的主要申请人前十名中并没有企业申请人，这也表明，在国内，国内浮子式波浪能发电技术的产业化程度较低，目前仍旧处于科学研究阶段，产品转化率不高。
4 小结
在浮子式波浪能发电装置专利申请时间轴来看，虽然其起步较早，但在相当长的一段时间内发展缓慢，在21世纪到来之际，各国不约而同的纷纷将目光重新聚焦到这个既古老又新兴的领域，相关专利申请量也是突飞猛进，其中，中国申请量占世界申请量的接近一半。经过前文的分析，我们可知：
1、在浮子式波浪能发电装置技术领域，专利申请集中在浮子形式、浮子的排列方式、波浪能转化装置等三大主题。三大主题的核心思想是一直的：如何最大限度的利用波浪能，实现波浪机械运动转化成电能的效率最大化。
2、国外在浮子式波浪能发电技术领域，起步较早，产业化程度高。反观国内，企业数量为15件，其占比仅为15%，因此，国内浮子式波浪能发电的产业化程度相对较低。国内高校（包括研究所）的数量最多，因此，高校研究是国内的主力。
3、国内的波浪能发电技术未来应积极向产业化方向过度，可以借鉴国外的经验，由石油能源类、海洋工程类大企业牵头，走校企联合之路，借助高校的科研力量与企业的资金设备实现科研的快速发展以及产品的快速转化。
论文作者:关晓菲
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
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