張允，鄭國勛，張黎黎

新能源汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)專利分析＊

張允1，鄭國勛2，張黎黎2

（1.長春工程學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，吉林 長春 130012；2.長春工程學(xué)院 計算機學(xué)院，吉林 長春 130012）

對新能源汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾垹顩r進(jìn)行了專利分析，明確了新能源汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，在此基礎(chǔ)上建立了專利預(yù)警模型并對相關(guān)專利進(jìn)行了預(yù)警，為新能源汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)的技術(shù)研發(fā)、專利布局及發(fā)展路線的制訂提供了借鑒。

新能源汽車；協(xié)調(diào)控制技術(shù)；專利分析；專利預(yù)警

為了緩解能源和環(huán)境的雙重壓力，在新一輪世界科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)有利位置，新能源汽車已成了各國政府、企業(yè)以及科研機構(gòu)研究與開發(fā)的熱點。針對新能源汽車運行過程中亟待解決的多目標(biāo)協(xié)調(diào)控制這一關(guān)鍵瓶頸問題，近年來國內(nèi)外眾多學(xué)者、企業(yè)等研究機構(gòu)都進(jìn)行了深入的研究，并在中國積極地進(jìn)行專利布局。在這一背景下，針對新能源汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)進(jìn)行專利分析與預(yù)警，這對推進(jìn)中國自主研發(fā)新能源汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。

1 新能源汽車專利分析

1.1 新能源汽車專利申請的年代趨勢分析

專利年代申請趨勢如圖1所示。

圖1 專利年代申請趨勢圖（x軸為申請日，y軸為專利數(shù)量）

本次統(tǒng)計時間截至2019-12，圖1表示2002—2019年所有的新能源汽車年申請量的每一年確切的申請數(shù)值。由圖1可見，2002—2009年新能源汽車的專利申請量上升趨勢緩慢。2010—2013年，新能源汽車專利的年申請量開始階段性增長。在2014年新能源汽車專利申請量首次突破1 000大關(guān)。2014—2019年新能源汽車的專利年平均申請量達(dá)到了2 926.75個/年。這些數(shù)據(jù)也從側(cè)面反映出目前各個科研力量對新能源汽車以及專利申請的重視。

1.2 新能源汽車專利申請的類別分析

申請類型和對應(yīng)數(shù)量的分析如圖2所示，實用新型專利申請數(shù)量的年走勢如圖3所示。

圖2 申請類型和對應(yīng)數(shù)量的分析圖

圖3 實用新型專利申請數(shù)量的年走勢圖

對2002-01-01—2017-12，18年內(nèi)所有的新能源汽車專利進(jìn)行了技術(shù)分類分析。將所有專利分為實用新型、發(fā)明申請、外觀設(shè)計三大類。18年里所有的關(guān)于新能源汽車的專利總量為13 134個，其中實用新型占總量46.3%，發(fā)明申請占44.5%，外觀設(shè)計占9.2%。

由此可見大部分的研發(fā)方向都趨向于實用新型和發(fā)明申請兩大類，而外觀設(shè)計的專利研究方向少很多。圖3為2002—2017年的新能源汽車的實用新型專利的年申請量趨勢條形圖，從新能源汽車專利的年申請量來看，在2002—2008年專利的年申請量都低于10個。2009—2014年專利申請的數(shù)量明顯有所增加，每年的增長率穩(wěn)定在30%～50%。2015—2016年，實用新型專利開始激增，增長率達(dá)到了96.3%。2016—2019年增長率降至13.7%，但仍處于增長的階段。

發(fā)明申請專利申請數(shù)量的年走勢如圖4所示，外觀設(shè)計專利申請數(shù)量的年走勢如圖5所示。

圖4 發(fā)明申請專利申請數(shù)量的年走勢圖

圖5 外觀設(shè)計專利申請數(shù)量的年走勢圖

圖4是2002—2019年新能源汽車發(fā)明專利的年申請量趨勢條形圖，由圖4可知2002—2009年專利的年申請量都低于50個。2010—2015年專利申請的數(shù)量明顯增加，雖然2011—2012年出現(xiàn)了負(fù)增長，但之后的幾年里每一年的增長率都在50%左右。2015—2016年實用新型專利開始激增，這樣的增加一直持續(xù)到2017年。

圖5是2002—2017年新能源汽車外觀設(shè)計專利分析圖，由圖5可見2008—2015年增長率一直穩(wěn)定在50%左右。2016開始有所緩和，但數(shù)量仍在增加。

1.3 專利價值度的分析

1.3.1 專利法律和運營分析

不同法律狀態(tài)的新能源汽車專利數(shù)量的區(qū)域分布如圖6所示。

圖6 不同法律狀態(tài)的新能源汽車專利數(shù)量的區(qū)域分布圖

圖6顯示了當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中所有的專利的法律狀態(tài)：授權(quán)63%、實質(zhì)審查25%、權(quán)利終止4%、公開4%。剩下4%的專利均為無效專利。

根據(jù)當(dāng)前法律狀態(tài)的分布情況，可以了解分析目標(biāo)中專利的權(quán)利狀態(tài)及失效原因，以此作為新能源汽車專利價值評估的重要標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 新能源汽車專利的有效性分析

新能源汽車專利權(quán)審中、有效、失效三種狀態(tài)占所有專利比值的情況如圖7所示。通過該圖可以分別了解分析對象中哪些專利已獲得實質(zhì)性保護(hù)、哪些專利已經(jīng)失去專利權(quán)保護(hù)，或者正在審查中的專利數(shù)量占專利中比值的分布情況，同時分析了一些專利被無效化的可能性，從整體上掌握專利的權(quán)利保護(hù)和潛在風(fēng)險情況，為專利權(quán)的法律性調(diào)查提供依據(jù)。

新能源汽車專利轉(zhuǎn)讓趨勢如圖8所示。

圖7 新能源汽車專利有效性的分布

2 新能源汽車專利預(yù)警

2.1 預(yù)警模型的建立

2.1.1 建立預(yù)警模型一級指標(biāo)

根據(jù)所需要建立的預(yù)警模型的需求，除了需要對專利申請數(shù)量發(fā)展趨勢進(jìn)行分析外還需要對專利技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域進(jìn)行歸納和總結(jié)，所以對于預(yù)警模型一級指標(biāo)的建立分為專利維度的建立以及技術(shù)維度的建立兩個方面。

2.1.2 建立預(yù)警模型二級指標(biāo)

2.1.2.1 專利維度

在專利維度下建立二級指標(biāo)來解釋專利維度的發(fā)展趨勢以及對專利維度進(jìn)行分析。

新能源汽車專利年申請量的增大率的計算方法為：增大率=（當(dāng)年專利申請量－上年專利申請量）/上年專利申請量×100%。

新能源汽車專利增大率下降幅度的計算方法為：下降幅度=去年的專利增長率－今年專利增長率。

2.1.2.2 技術(shù)維度

在技術(shù)維度下將建立兩個二級指標(biāo)來解釋技術(shù)維度的技術(shù)領(lǐng)域的專利生命周期。

新能源汽車專利年齡比的計算方法為：年齡比=專利授權(quán)年/2018。

新能源汽車技術(shù)生產(chǎn)率的計算方法為：生產(chǎn)率=企業(yè)當(dāng)年的發(fā)明專利控權(quán)數(shù)/追溯五年的發(fā)明專利授權(quán)累計數(shù)。

根據(jù)上述的計算公式可以得出關(guān)于預(yù)警數(shù)據(jù)分析表，如表1所示。

2.2 警度分析

2.2.1 警度的計算公式

根據(jù)新能源汽車專利預(yù)警模型可以確定專利警度的計算公式：

式（1）中：11為專利申請增長率；12為專利增大率下降幅度；21為專利年齡華；22為技術(shù)生產(chǎn)率。

由此可以得出2009—2019年專利警度的表格，如表2所示。

2.2.2 新能源汽車預(yù)警度分析

新能源汽車每年專利警度的直方圖如圖9所示。

圖9將得到的專利警度繪制成條形圖，從而更加直觀地給人們展現(xiàn)出所有的警度關(guān)系。在此以中間值0.5作為專利預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，從圖9中可以看出2009年和2010年專利的警度分別高于0.5和等于0.5，所以應(yīng)該在當(dāng)年做出預(yù)警，并在新的一年中對這個方向的所有專利從專利的技術(shù)構(gòu)成、發(fā)展方向以及技術(shù)空白點等多個方向進(jìn)行系統(tǒng)的分析，以此作為科研人員進(jìn)行科研的一種參考。

表1 新能源汽車預(yù)警數(shù)據(jù)分析表

時間專利申請增長率/（%）專利增長率下降幅度/（%）專利年齡比技術(shù)生產(chǎn)率/（%） 2009年10000.51 2010年73.326.70.561 2011年78.500.610.96 2012年17.461.20.670.39 2013年1.515.90.720.57 2014年23.700.780.55 2015年2.121.60.830.12 2016年35.300.890.13 2017年2.133.20.940.14 2018年2.435.40.950.15 2019年2.737.60.960.17

表2 2009—2019年的專利警度

時間2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年 專利警度0.50.680.480.360.10.180.040.310.070.140.08

圖 9 新能源汽車每年專利警度的直方圖

［1］張海波.中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖研究［D］.武漢：武漢理工大學(xué)，2012.

［2］王麗.開源/免費工具比較及專利分析全流程解決方案研究［J］.情報理論與實踐，2016，39（1）：118-122.

F426.471

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.01.007

2095－6835（2020）01－0025－03

吉林省科技廳項目“新能源汽車協(xié)調(diào)控制技術(shù)專利信息服務(wù)平臺構(gòu)建研究”（編號：20180312035ZG）

張允（1973—），女，吉林長春人，研究生，博士，教授，研究方向為智能控制技術(shù)。

〔編輯：張思楠〕