從2005年開始,特別是《中華人民共和國可再生能源法》頒布和實(shí)施以來,我國風(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,迅速擴(kuò)張。2010年我國共新增風(fēng)電裝機(jī)12904臺,新增裝機(jī)容量達(dá)1800萬千瓦,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,我國累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)4473萬千瓦,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,我國已成為全球最大的風(fēng)電裝機(jī)國家。
風(fēng)電作為一個新興的產(chǎn)業(yè),經(jīng)過幾年的高速增長和市場培育后,以華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技、東氣、聯(lián)合動力、明陽風(fēng)電等為代表的風(fēng)機(jī)制造商正在迅速崛起,應(yīng)該說沉淀下來的已是風(fēng)電技術(shù)的創(chuàng)新機(jī)制和技術(shù)創(chuàng)新能力。可以預(yù)料,在“十二五”期間,我國風(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,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風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,推動近海和陸上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。真正從中國“制造”走向中國“創(chuàng)造”。
客觀審視我國風(fēng)電近年來取得的輝煌成就,解決風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題,總離不開創(chuàng)新這個話題。創(chuàng)新也始終是企業(yè)發(fā)展的主題,創(chuàng)新的核心是知識產(chǎn)權(quán),而專利工作更是直接推動著新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
本文旨在通過專利數(shù)據(jù)來揭示風(fēng)電領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀和趨勢,希望能引起更多風(fēng)電企業(yè)對專利創(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)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模、可持續(xù)發(fā)展。
創(chuàng)新趨勢
專利是企業(yè)創(chuàng)新的重要指標(biāo),從專利申請量和授權(quán)量的變化可了解一個行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢,一個企業(yè)的創(chuàng)新能力。
根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局官方渠道檢索到的數(shù)據(jù),截至今年8月18日,已公開的風(fēng)力發(fā)電中國專利申請數(shù)量達(dá)10598件。
我國風(fēng)電行業(yè)的專利申請伴隨著中國專利的發(fā)展而成長。1985年4月1日,在《中華人民共和國專利法》正式實(shí)施之日,就有3件風(fēng)力發(fā)電的專利申請,到1985年底,共申請了23件風(fēng)電方面的專利;在此后的15年間,專利申請量增長非常平穩(wěn)緩慢;到2000年,中國專利的年申請量也只有78件,還沒有突破100件。
從2001年開始,風(fēng)力發(fā)電專利申請量呈現(xiàn)出上升趨勢,到2005年步入快速增長期,2009年進(jìn)入了申請高潮期。由于專利申請信息延后公布,2011年專利申請大部分還沒有公開,故圖上的申請量大幅下降。
從專利申請量和發(fā)展趨勢看,風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新自2000年以來就一直在持續(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)及個人等)也在不斷增長。
創(chuàng)新質(zhì)量
專利申請的質(zhì)量可以顯示技術(shù)創(chuàng)新的質(zhì)量。以下從專利申請類別、職務(wù)發(fā)明數(shù)量及比例、PCT專利申請、專利來源國等四個方面進(jìn)行分析。
一是專利申請類別。根據(jù)中國專利法,國家授權(quán)三種類型的專利:發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)。發(fā)明專利對創(chuàng)造性的要求最高,獲得授權(quán)需要經(jīng)過實(shí)審程序,公認(rèn)其創(chuàng)新價值及穩(wěn)定性都優(yōu)于其他兩類專利。我國風(fēng)電行業(yè)實(shí)用新型專利的申請量占總量的近50%,發(fā)明專利僅為52%,這從一個側(cè)面反映了目前我國風(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)明是個人發(fā)明者的發(fā)明。在后工業(yè)化的現(xiàn)代社會,一般來講,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)的中國專利申請中,我國個人發(fā)明專利申請的比例很高,占總量的41%。
三是PCT專利申請。PCT專利申請是指按照PCT(專利合作條約)的規(guī)定,申請人只要使用一種語言向國際申請受理局提交一份國際申請,就可以獲得在多個PCT成員國的專利保護(hù)。由于需要通過多國專利審查,需要付出很高的成本,所以質(zhì)量較高。數(shù)據(jù)顯示,通過PCT渠道共申請專利979件,占總數(shù)的9.3%。其中,中國企業(yè)和個人只有14件??梢钥闯鲋袊L(fēng)電企業(yè)要走向更加廣闊的國際市場,還有很長的路要走,只有做“強(qiáng)”,才能真正做“大”。
四是專利來源國。國外企業(yè)在中國共申請了1729件專利,占總申請數(shù)的16.3%。專利申請基本為發(fā)明專利,且主要集中在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域。申請數(shù)量在前10個的國家,從排名可以看出10個主要國家在風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新能力概況。國外企業(yè)在中國申請專利成本較高,企業(yè)在申請前的內(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)
國際專利分類表(簡稱:IPC分類)是使各國專利文獻(xiàn)獲得統(tǒng)一國際分類的一種工具。根據(jù)IPC分類,可以了解專利申請所在的技術(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式結(jié)構(gòu),分為:部、大類、小類、大組、小組等5個層次。從IPC“小類”為入口,對風(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,共計(jì)6314件,占到總數(shù)的59.9%。(IPC小類:F03D風(fēng)力發(fā)動機(jī))2.行業(yè)創(chuàng)新的第二熱點(diǎn)集中在風(fēng)電場接入、并網(wǎng)及控制技術(shù)的專利申請,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);電能存儲系統(tǒng))3.行業(yè)創(chuàng)新的第三個熱點(diǎn)是發(fā)電機(jī)以及電機(jī)輔助結(jié)構(gòu)的專利申請,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)新的第四個熱點(diǎn)是風(fēng)速、風(fēng)向的測量及傳感器等技術(shù)的專利申請,共計(jì)262件。專利申請基本來自國外企業(yè)。
?。↖PC小類:G01P線速度或角速度、加速度、減速度或沖擊的測量;運(yùn)動的存在、不存在或方向的指示)5.行業(yè)創(chuàng)新的第五個創(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、測試與實(shí)驗(yàn)的方法和裝置等技術(shù)的專利申請,共計(jì)163件。(IPC小類:G01M機(jī)器或結(jié)構(gòu)部件的靜或動平衡的測試;未列入其他類目的結(jié)構(gòu)部件或設(shè)備的測試)
創(chuàng)新企業(yè)
一、國外企業(yè)根據(jù)對專利數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,在國外企業(yè)中,專利申請量最大的5家國外企業(yè):
1.通用電氣公司通用電氣公司2002年收購安然公司,正式開始進(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。該公司在中國專利申請,從2003年起專利申請數(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,通用電氣公司公開的中國專利申請共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。該公司所申請的專利全部為發(fā)明專利。PCT專利申請20件,占總數(shù)的5%。
根據(jù)IPC分類分析,該公司在中國的專利布局主要集中在檢測及控制系統(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。
該公司在中國專利申請共243件。從2003年開始在中國進(jìn)行專利布局,申請了17件專利。該公司申請的發(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)控制方面也申請專利11件。
3.EnerconGmbH公司德國EnerconGmbH公司成立于1984年,作為全球研制兆瓦級風(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)明人和申請人都是其董事長AloysWobben先生,在中國申請專利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,該公司在中國的專利布局主要集中在機(jī)組及部件、監(jiān)測控制方法等領(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,可查詢到的申請量為66件,占到總數(shù)的52%。此外,在并網(wǎng)技術(shù)上也申請了核心專利,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風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者之一,2009年,該公司在中國設(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)軍中國風(fēng)電市場。
該公司在中國申請專利121件,專利申請從2007年后逐年上升。參與的發(fā)明人66人。申請的發(fā)明專利118件,其他3件為實(shí)用新型專利。PCT專利申請24件。
根據(jù)IPC分類分析,該公司在中國的專利布局集中在整機(jī)機(jī)組及部件,申請了77件,占到總數(shù)的64%。在發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,申請了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)入中國市場,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。
該公司在中國申請的專利總量為74件,自2004年申請第一件專利后,每年的申請量持續(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,共申請了53件,占總量的72%。其次布局在并網(wǎng)控制與監(jiān)測領(lǐng)域,申請了專利10件。
二、國內(nèi)企業(yè)自2005年以來,中國專利申請量最多的國內(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化裝備。
自2007年以來,公司在風(fēng)電領(lǐng)域的專利申請量已達(dá)132件,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國內(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%;公司沒有申請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,共申請了29件,占到總數(shù)的22%。在發(fā)電機(jī)技術(shù)方面,申請了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自主開發(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,共申請專利44件;其次在測試、試驗(yàn)技術(shù)上,申請了專利14件。其他技術(shù)領(lǐng)域的專利較為分散。
3.上海萬德風(fēng)力發(fā)電股份有限公司上海萬德風(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)扶持的國家級風(fēng)電高新技術(shù)企業(yè)。
自2005年以來,公司在風(fēng)電領(lǐng)域申請了專利70件,近5年來專利申請量逐年穩(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,分別申請了16件。
4.沈陽瑞祥風(fēng)能設(shè)備有限公司沈陽瑞祥風(fēng)能設(shè)備有限公司成立于2007年7月,隸屬于美國第一能源集團(tuán),購買了德國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)上申請了40件專利,在設(shè)備安裝等技術(shù)上申請了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,申請了12件專利。
從上述分析可知,我國風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新型企業(yè)在中國的專利申請量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外企業(yè),在專利申請質(zhì)量方面也有較大差距。目前國內(nèi)的風(fēng)電企業(yè)還沒有將專利作為一種工具和途徑,來增強(qiáng)企業(yè)的創(chuàng)新能力和核心競爭能力。
如何讓中國的風(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),只有靠通過不斷自主創(chuàng)新來增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力。重視知識產(chǎn)權(quán),有效地開展專利工作已是當(dāng)務(wù)之急,這應(yīng)該是我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的理性選擇。