從2005年開(kāi)始,特別是《中華人民共和國(guó)可再生能源法》頒布和實(shí)施以來(lái),我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)就進(jìn)入了高速發(fā)展的軌道。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長(zhǎng),迅速擴(kuò)張。2010年我國(guó)共新增風(fēng)電裝機(jī)12904臺(tái),新增裝機(jī)容量達(dá)1800萬(wàn)千瓦,自2009年后繼續(xù)保持著全球新增裝機(jī)容量第一的排名。2010年底,我國(guó)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)4473萬(wàn)千瓦,全球累計(jì)裝機(jī)排名由2008年的第4位、2009年的第2位上升到了2010年的第1位,我國(guó)已成為全球最大的風(fēng)電裝機(jī)國(guó)家。
風(fēng)電作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè),經(jīng)過(guò)幾年的高速增長(zhǎng)和市場(chǎng)培育后,以華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技、東氣、聯(lián)合動(dòng)力、明陽(yáng)風(fēng)電等為代表的風(fēng)機(jī)制造商正在迅速崛起,應(yīng)該說(shuō)沉淀下來(lái)的已是風(fēng)電技術(shù)的創(chuàng)新機(jī)制和技術(shù)創(chuàng)新能力??梢灶A(yù)料,在“十二五”期間,我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)必將轉(zhuǎn)向風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí),并將以掌握核心技術(shù)為主要的實(shí)現(xiàn)目標(biāo),這也將全面提升我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)近海和陸上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。真正從中國(guó)“制造”走向中國(guó)“創(chuàng)造”。
客觀審視我國(guó)風(fēng)電近年來(lái)取得的輝煌成就,解決風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題,總離不開(kāi)創(chuàng)新這個(gè)話題。創(chuàng)新也始終是企業(yè)發(fā)展的主題,創(chuàng)新的核心是知識(shí)產(chǎn)權(quán),而專利工作更是直接推動(dòng)著新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
本文旨在通過(guò)專利數(shù)據(jù)來(lái)揭示風(fēng)電領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀和趨勢(shì),希望能引起更多風(fēng)電企業(yè)對(duì)專利創(chuàng)造的重視和思考,將專利工作有機(jī)地融入企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中,以促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模、可持續(xù)發(fā)展。
創(chuàng)新趨勢(shì)
專利是企業(yè)創(chuàng)新的重要指標(biāo),從專利申請(qǐng)量和授權(quán)量的變化可了解一個(gè)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),一個(gè)企業(yè)的創(chuàng)新能力。
根據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官方渠道檢索到的數(shù)據(jù),截至今年8月18日,已公開(kāi)的風(fēng)力發(fā)電中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)10598件。
我國(guó)風(fēng)電行業(yè)的專利申請(qǐng)伴隨著中國(guó)專利的發(fā)展而成長(zhǎng)。1985年4月1日,在《中華人民共和國(guó)專利法》正式實(shí)施之日,就有3件風(fēng)力發(fā)電的專利申請(qǐng),到1985年底,共申請(qǐng)了23件風(fēng)電方面的專利;在此后的15年間,專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)非常平穩(wěn)緩慢;到2000年,中國(guó)專利的年申請(qǐng)量也只有78件,還沒(méi)有突破100件。
從2001年開(kāi)始,風(fēng)力發(fā)電專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)出上升趨勢(shì),到2005年步入快速增長(zhǎng)期,2009年進(jìn)入了申請(qǐng)高潮期。由于專利申請(qǐng)信息延后公布,2011年專利申請(qǐng)大部分還沒(méi)有公開(kāi),故圖上的申請(qǐng)量大幅下降。
從專利申請(qǐng)量和發(fā)展趨勢(shì)看,風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新自2000年以來(lái)就一直在持續(xù)發(fā)展,參與創(chuàng)新的主體(包括企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)及個(gè)人等)也在不斷增長(zhǎng)。
創(chuàng)新質(zhì)量
專利申請(qǐng)的質(zhì)量可以顯示技術(shù)創(chuàng)新的質(zhì)量。以下從專利申請(qǐng)類別、職務(wù)發(fā)明數(shù)量及比例、PCT專利申請(qǐng)、專利來(lái)源國(guó)等四個(gè)方面進(jìn)行分析。
一是專利申請(qǐng)類別。根據(jù)中國(guó)專利法,國(guó)家授權(quán)三種類型的專利:發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)。發(fā)明專利對(duì)創(chuàng)造性的要求最高,獲得授權(quán)需要經(jīng)過(guò)實(shí)審程序,公認(rèn)其創(chuàng)新價(jià)值及穩(wěn)定性都優(yōu)于其他兩類專利。我國(guó)風(fēng)電行業(yè)實(shí)用新型專利的申請(qǐng)量占總量的近50%,發(fā)明專利僅為52%,這從一個(gè)側(cè)面反映了目前我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的整體技術(shù)水平。
二是職務(wù)發(fā)明數(shù)量及比例。職務(wù)發(fā)明是企業(yè)、大學(xué)、科研單位等機(jī)構(gòu)做出的發(fā)明,非職務(wù)發(fā)明是個(gè)人發(fā)明者的發(fā)明。在后工業(yè)化的現(xiàn)代社會(huì),一般來(lái)講,職務(wù)發(fā)明的創(chuàng)造性要強(qiáng)于非職務(wù)發(fā)明的創(chuàng)造性?,F(xiàn)實(shí)也證明個(gè)人發(fā)明基本上集中在邊緣的技術(shù)創(chuàng)新。從數(shù)據(jù)可知,在風(fēng)電行業(yè)的中國(guó)專利申請(qǐng)中,我國(guó)個(gè)人發(fā)明專利申請(qǐng)的比例很高,占總量的41%。
三是PCT專利申請(qǐng)。PCT專利申請(qǐng)是指按照PCT(專利合作條約)的規(guī)定,申請(qǐng)人只要使用一種語(yǔ)言向國(guó)際申請(qǐng)受理局提交一份國(guó)際申請(qǐng),就可以獲得在多個(gè)PCT成員國(guó)的專利保護(hù)。由于需要通過(guò)多國(guó)專利審查,需要付出很高的成本,所以質(zhì)量較高。數(shù)據(jù)顯示,通過(guò)PCT渠道共申請(qǐng)專利979件,占總數(shù)的9.3%。其中,中國(guó)企業(yè)和個(gè)人只有14件??梢钥闯鲋袊?guó)風(fēng)電企業(yè)要走向更加廣闊的國(guó)際市場(chǎng),還有很長(zhǎng)的路要走,只有做“強(qiáng)”,才能真正做“大”。
四是專利來(lái)源國(guó)。國(guó)外企業(yè)在中國(guó)共申請(qǐng)了1729件專利,占總申請(qǐng)數(shù)的16.3%。專利申請(qǐng)基本為發(fā)明專利,且主要集中在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域。申請(qǐng)數(shù)量在前10個(gè)的國(guó)家,從排名可以看出10個(gè)主要國(guó)家在風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新能力概況。國(guó)外企業(yè)在中國(guó)申請(qǐng)專利成本較高,企業(yè)在申請(qǐng)前的內(nèi)部審查較嚴(yán),因此專利創(chuàng)新質(zhì)量較高。
創(chuàng)新熱點(diǎn)
國(guó)際專利分類表(簡(jiǎn)稱:IPC分類)是使各國(guó)專利文獻(xiàn)獲得統(tǒng)一國(guó)際分類的一種工具。根據(jù)IPC分類,可以了解專利申請(qǐng)所在的技術(shù)領(lǐng)域,借此可跟蹤檢索獲取該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)。IPC分類體系采用由高至低依次排列的等級(jí)式結(jié)構(gòu),分為:部、大類、小類、大組、小組等5個(gè)層次。從IPC“小類”為入口,對(duì)風(fēng)電創(chuàng)新熱點(diǎn)作以下初步分析。
1.行業(yè)創(chuàng)新的第一熱點(diǎn)是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及關(guān)鍵零部件的專利申請(qǐng),共計(jì)6314件,占到總數(shù)的59.9%。(IPC小類:F03D風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī))2.行業(yè)創(chuàng)新的第二熱點(diǎn)集中在風(fēng)電場(chǎng)接入、并網(wǎng)及控制技術(shù)的專利申請(qǐng),共計(jì)772件,占到總數(shù)的7.3%。(IPC小類:H02J供電或配電的電路裝置或系統(tǒng);電能存儲(chǔ)系統(tǒng))3.行業(yè)創(chuàng)新的第三個(gè)熱點(diǎn)是發(fā)電機(jī)以及電機(jī)輔助結(jié)構(gòu)的專利申請(qǐng),共計(jì)669件,占總數(shù)的6.3%。(IPC小類:H02K電機(jī))4.行業(yè)創(chuàng)新的第四個(gè)熱點(diǎn)是風(fēng)速、風(fēng)向的測(cè)量及傳感器等技術(shù)的專利申請(qǐng),共計(jì)262件。專利申請(qǐng)基本來(lái)自國(guó)外企業(yè)。
?。↖PC小類:G01P線速度或角速度、加速度、減速度或沖擊的測(cè)量;運(yùn)動(dòng)的存在、不存在或方向的指示)5.行業(yè)創(chuàng)新的第五個(gè)創(chuàng)新熱點(diǎn)主要集中在風(fēng)電機(jī)組及關(guān)鍵部件的監(jiān)控、測(cè)試與實(shí)驗(yàn)的方法和裝置等技術(shù)的專利申請(qǐng),共計(jì)163件。(IPC小類:G01M機(jī)器或結(jié)構(gòu)部件的靜或動(dòng)平衡的測(cè)試;未列入其他類目的結(jié)構(gòu)部件或設(shè)備的測(cè)試)
創(chuàng)新企業(yè)
一、國(guó)外企業(yè)根據(jù)對(duì)專利數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,在國(guó)外企業(yè)中,專利申請(qǐng)量最大的5家國(guó)外企業(yè):
1.通用電氣公司通用電氣公司2002年收購(gòu)安然公司,正式開(kāi)始進(jìn)軍風(fēng)電制造業(yè),憑借其雄厚的資金實(shí)力和研發(fā)力量,到2005年就成為了世界風(fēng)電設(shè)備制造商之一。該公司在中國(guó)專利申請(qǐng),從2003年起專利申請(qǐng)數(shù)量就一直在不斷上升,到2009年已達(dá)到122件。
截至到2011年8月,通用電氣公司公開(kāi)的中國(guó)專利申請(qǐng)共399件,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他企業(yè)。參與專利創(chuàng)新的發(fā)明人共計(jì)269人。該公司所申請(qǐng)的專利全部為發(fā)明專利。PCT專利申請(qǐng)20件,占總數(shù)的5%。
根據(jù)IPC分類分析,該公司在中國(guó)的專利布局主要集中在檢測(cè)及控制系統(tǒng)、葉片以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)(組)三大部分。
2.維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司丹麥維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司創(chuàng)建于1945年,1979年開(kāi)始制造風(fēng)力發(fā)電機(jī),現(xiàn)已成為全球最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商。
該公司在中國(guó)專利申請(qǐng)共243件。從2003年開(kāi)始在中國(guó)進(jìn)行專利布局,申請(qǐng)了17件專利。該公司申請(qǐng)的發(fā)明專利為229件,占總數(shù)的94%以上,參與的發(fā)明人148人。PCT專利申請(qǐng)180件,占總數(shù)的74%。
根據(jù)IPC分類分析,該公司在整機(jī)機(jī)組及零部件部分布局廣泛,從葉片、輪轂到齒輪箱、機(jī)艙、塔架;從工藝制作到安裝,都有所覆蓋。此部分的專利申請(qǐng)量達(dá)148件,占到總數(shù)的61%,其中涉及到變槳距、偏航以及安全控制的專利有43件。
此外,在風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)控制方面也申請(qǐng)專利11件。
3.EnerconGmbH公司德國(guó)EnerconGmbH公司成立于1984年,作為全球研制兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的領(lǐng)先企業(yè),擁有全世界風(fēng)能行業(yè)中近40%的專利技術(shù),被譽(yù)為風(fēng)能產(chǎn)業(yè)研究和發(fā)展的助推先鋒力量。
該公司幾乎所有專利的主發(fā)明人和申請(qǐng)人都是其董事長(zhǎng)AloysWobben先生,在中國(guó)申請(qǐng)專利127件。
參與的發(fā)明人只有7人,AloysWobben先生本人參與發(fā)明了其中的110件。該公司申請(qǐng)的發(fā)明專利121件,其他6件為外觀設(shè)計(jì)專利。
根據(jù)IPC分類分析,該公司在中國(guó)的專利布局主要集中在機(jī)組及部件、監(jiān)測(cè)控制方法等領(lǐng)域,從風(fēng)輪和葉片構(gòu)造、槳距控制、風(fēng)機(jī)保護(hù)裝置等基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)上都有所覆蓋,可查詢到的申請(qǐng)量為66件,占到總數(shù)的52%。此外,在并網(wǎng)技術(shù)上也申請(qǐng)了核心專利,可查詢到的7件專利存活期平均都在8年以上。
4.西門子公司西門子公司是德國(guó)風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者之一,2009年,該公司在中國(guó)設(shè)立了西門子風(fēng)力發(fā)電葉片(上海)有限公司。作為積極拓展其全球風(fēng)機(jī)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的重要舉措,此舉標(biāo)志著西門子正式進(jìn)軍中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)。
該公司在中國(guó)申請(qǐng)專利121件,專利申請(qǐng)從2007年后逐年上升。參與的發(fā)明人66人。申請(qǐng)的發(fā)明專利118件,其他3件為實(shí)用新型專利。PCT專利申請(qǐng)24件。
根據(jù)IPC分類分析,該公司在中國(guó)的專利布局集中在整機(jī)機(jī)組及部件,申請(qǐng)了77件,占到總數(shù)的64%。在發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,申請(qǐng)了12件專利,且近兩年主要是直驅(qū)發(fā)電機(jī)的專利。其他的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)專利布局較為分散。
5.歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司(Gamesa)歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司1976年成立于西班牙,是全球最主要的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商之一。2005年,歌美颯集團(tuán)正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),2006年成立歌美颯風(fēng)電(天津)有限公司,專門制造和裝配風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要組成部件。
該公司在中國(guó)申請(qǐng)的專利總量為74件,自2004年申請(qǐng)第一件專利后,每年的申請(qǐng)量持續(xù)遞增,且全部為發(fā)明專利,其中PCT專利43件。參與發(fā)明人共有47人。
據(jù)IPC分類分析,該公司在中國(guó)的專利布局主要集中在整機(jī)機(jī)組及關(guān)鍵部件,共申請(qǐng)了53件,占總量的72%。其次布局在并網(wǎng)控制與監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,申請(qǐng)了專利10件。
二、國(guó)內(nèi)企業(yè)自2005年以來(lái),中國(guó)專利申請(qǐng)量最多的國(guó)內(nèi)企業(yè),如上海電氣風(fēng)電設(shè)備有限公司等5家:
1.三一電氣有限責(zé)任公司三一電氣有限責(zé)任公司是由三一集團(tuán)介入風(fēng)電行業(yè)所設(shè)立的全資子公司,成立于2007年,主要從事以風(fēng)力發(fā)電為核心的新能源及自動(dòng)化裝備。
自2007年以來(lái),公司在風(fēng)電領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量已達(dá)132件,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)其他企業(yè)。其中實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)專利占到49%;公司沒(méi)有申請(qǐng)PCT專利;參與專利的發(fā)明人數(shù)達(dá)45人。
根據(jù)IPC分類分析,該公司創(chuàng)新技術(shù)主要集中在整機(jī)機(jī)組及關(guān)鍵零部件領(lǐng)域,共申請(qǐng)了29件,占到總數(shù)的22%。在發(fā)電機(jī)技術(shù)方面,申請(qǐng)了18件專利。此外,可以看到該公司在海上風(fēng)電作業(yè)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及運(yùn)輸方面有所布局,共申請(qǐng)了39項(xiàng)專利。
2.華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司是中國(guó)自主開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和銷售適應(yīng)全球不同風(fēng)資源和環(huán)境條件的大型陸地、海上和潮間帶風(fēng)電機(jī)組的專業(yè)化高新技術(shù)企業(yè)。
2008年該公司申請(qǐng)專利20件,2009年30件,2010年39件。其中發(fā)明專利10件,實(shí)用新型78件。參與專利研發(fā)的發(fā)明人計(jì)62人。。
據(jù)IPC分類分析,該公司技術(shù)創(chuàng)新主要在整機(jī)機(jī)組及關(guān)鍵零部件領(lǐng)域,共申請(qǐng)專利44件;其次在測(cè)試、試驗(yàn)技術(shù)上,申請(qǐng)了專利14件。其他技術(shù)領(lǐng)域的專利較為分散。
3.上海萬(wàn)德風(fēng)力發(fā)電股份有限公司上海萬(wàn)德風(fēng)力發(fā)電股份有限公司是專業(yè)從事風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研究、開(kāi)發(fā)、制造、銷售與服務(wù)一體化的新能源高新技術(shù)企業(yè)。是上海市人民政府重點(diǎn)扶持的國(guó)家級(jí)風(fēng)電高新技術(shù)企業(yè)。
自2005年以來(lái),公司在風(fēng)電領(lǐng)域申請(qǐng)了專利70件,近5年來(lái)專利申請(qǐng)量逐年穩(wěn)步上升。其中發(fā)明專利10件,外觀設(shè)計(jì)專利16件,其余為實(shí)用新型專利,無(wú)PCT專利。參與專利的發(fā)明人數(shù)為3人,其中賈大江1人申請(qǐng)了61件。
根據(jù)IPC分類分析,該公司創(chuàng)新技術(shù)主要集中在發(fā)電機(jī)、整機(jī)機(jī)組及零部件領(lǐng)域,分別申請(qǐng)了16件。
4.沈陽(yáng)瑞祥風(fēng)能設(shè)備有限公司沈陽(yáng)瑞祥風(fēng)能設(shè)備有限公司成立于2007年7月,隸屬于美國(guó)第一能源集團(tuán),購(gòu)買了德國(guó)Fuhrlander公司生產(chǎn)2.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)的世界先進(jìn)技術(shù)。
2009年該公司申請(qǐng)專利16件,2010年49件。其中發(fā)明專利10件,實(shí)用新型55件。發(fā)明人只有2人,譚福陽(yáng)48件,王云波17件。
據(jù)IPC分類分析,該公司在風(fēng)電機(jī)組及零部件技術(shù)上申請(qǐng)了40件專利,在設(shè)備安裝等技術(shù)上申請(qǐng)了13件專利。
5.上海電氣風(fēng)電設(shè)備有限公司上海電氣風(fēng)電設(shè)備有限公司由上海電氣股份有限公司投資組建,成立于2006年,是一家集大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、技術(shù)咨詢、工程總承包為一體的新能源裝備制造公司。
2007年該公司共申請(qǐng)專利54件,2009年2件,2010年4件。其中發(fā)明專利34件,實(shí)用新型專利26件。參與專利研發(fā)的發(fā)明人計(jì)19人。
據(jù)IPC分類分析,該公司技術(shù)創(chuàng)新主要集中在風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵零部件上,申請(qǐng)了32件專利;此外在低溫狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)監(jiān)控保護(hù)方面,申請(qǐng)了12件專利。
從上述分析可知,我國(guó)風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新型企業(yè)在中國(guó)的專利申請(qǐng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外企業(yè),在專利申請(qǐng)質(zhì)量方面也有較大差距。目前國(guó)內(nèi)的風(fēng)電企業(yè)還沒(méi)有將專利作為一種工具和途徑,來(lái)增強(qiáng)企業(yè)的創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)能力。
如何讓中國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與世界水平并駕齊驅(qū)甚至成為引領(lǐng)性作用的產(chǎn)業(yè),只有靠通過(guò)不斷自主創(chuàng)新來(lái)增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。重視知識(shí)產(chǎn)權(quán),有效地開(kāi)展專利工作已是當(dāng)務(wù)之急,這應(yīng)該是我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的理性選擇。