李夢珂 段雅靜 金 輝 于正河呂佳琪

(青島大學(xué)a.知識產(chǎn)權(quán)研究院;b.政治與公共管理學(xué)院,山東 青島 266071)

隨著城市化進程的加快,大力發(fā)展軌道交通裝備行業(yè)符合國家戰(zhàn)略和社會實際需要。軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)作為國務(wù)院確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),具有公益性基礎(chǔ)設(shè)施屬性,目前迎來了大規(guī)模的建設(shè)和規(guī)劃,在改善城市交通擁堵、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、助推區(qū)域化發(fā)展、提升城市競爭力等方面均具有重要作用。塞拉門緊密結(jié)合高速列車的發(fā)展,能夠提高車門系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性,對保障城市軌道交通安全意義重大,并在高速、準(zhǔn)高速列車和高檔城市軌道車輛上廣泛使用[1--5]。塞拉門一詞形象說明了車門的運動軌跡為平移與塞動(垂直于平移方向)的合成,使塞拉門在安全性和可靠性方面要求較高,解決了高側(cè)壓條件下車門的密封和鎖閉安全等問題,成為軌道交通車輛的關(guān)鍵部件(A 級部件)[6-7]。已有研究表明,德國、日本、奧地利、法國等工業(yè)領(lǐng)先國家在軌道交通裝備領(lǐng)域發(fā)展較早,具有長時間的技術(shù)研發(fā)和裝備制造經(jīng)驗,擁有德國Bode、日本三菱、奧地利IFE等知名的車輛門系統(tǒng)生產(chǎn)廠商,其塞拉門技術(shù)已居于國際領(lǐng)先地位,占據(jù)國外市場的主要份額甚至形成壟斷[8-10]。相較之下,國內(nèi)軌道交通裝備行業(yè)起步較晚且技術(shù)薄弱,早期軌道車輛多采用手動側(cè)拉門,僅能滿足列車運行安全性的基本指標(biāo),隨著技術(shù)的進步和市場的開放,我國于20世紀(jì)末引進國外先進技術(shù)及產(chǎn)品,青島四方股份有限公司結(jié)合引入技術(shù),研發(fā)出國內(nèi)第一套氣動塞拉門控制系統(tǒng)[11--13]。隨著列車時速的不斷提升,對塞拉門系統(tǒng)的安全性及智能性提出了更高的要求,在此背景下,自1996年,我國開始進行國產(chǎn)化鐵路客車電控氣動塞拉門的研發(fā),由江蘇南京康尼公司帶頭引領(lǐng),逐步打破國外專利壁壘,重點突破了軌道車輛自動門的運動、控制、鎖閉三大核心技術(shù)。近年來,該技術(shù)領(lǐng)域以驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向、鎖閉解鎖和密封技術(shù)作為主要研發(fā)方向和研究熱點,已形成軌道裝備制造優(yōu)勢,但在高端核心技術(shù)領(lǐng)域仍待發(fā)展,需進一步結(jié)合數(shù)字化、智能化技術(shù)實現(xiàn)高端技術(shù)自主研發(fā),逐步建設(shè)具有中國特色的軌道交通裝備行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[14-17]。此外,軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)作為高端裝備制造業(yè)的重點發(fā)展方向之一,持續(xù)受到國家產(chǎn)業(yè)政策的支持,在《交通強國建設(shè)綱要》中提出,至2035年基本建成交通強國,在知識產(chǎn)權(quán)強國和交通強國建設(shè)中,軌道交通若要加快實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,塞拉門作為軌道車輛關(guān)鍵部件之一,亟待實現(xiàn)全面自主研發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)升級,并提高國產(chǎn)化率?；诖?本文首次以軌道車輛塞拉門為研究對象,全面展示塞拉門技術(shù)領(lǐng)域的專利態(tài)勢,以期為該領(lǐng)域的企業(yè)在未來技術(shù)研發(fā)和專利布局中提供依據(jù)和參考。

1 軌道車輛塞拉門專利申請信息狀況分析

本報告以Incopat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)采集源,采用分類號和關(guān)鍵詞相結(jié)合的檢索策略,申請數(shù)量的統(tǒng)計范圍是目前已公開的專利,并經(jīng)過人工去噪和技術(shù)標(biāo)引。截至2021年9月20日,塞拉門專利數(shù)據(jù)檢索共有專利申請1 171件,其中發(fā)明專利484件,實用新型434件,外觀設(shè)計24件。

1.1 全球?qū)＠暾埩啃畔⒖傮w趨勢分析

軌道車輛塞拉門全球?qū)＠暾埩口厔輬D如圖1所示。由圖1可以看出,塞拉門技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埖臅r間跨度為1963—2021年,整體呈現(xiàn)增長的態(tài)勢。簡單同族合并后,以專利的增長量和增長率為標(biāo)準(zhǔn),大致分為3個發(fā)展時期,即萌芽期、起步期和發(fā)展期。

圖1 軌道車輛塞拉門全球?qū)＠暾埩口厔輬D

1) 1963—1996年萌芽期。塞拉門技術(shù)的萌芽期相對較長,歷經(jīng)33年,年均申請量約3件。萌芽期的專利申請出現(xiàn)了兩個明顯的馬鞍形曲線,分別是1976年16件和1981年16件,1990年10件和1993年8件。詳覽這4個年份的申請人發(fā)現(xiàn),英國西屋(WESTINGHOUSE BRAKE SIGNAL)自1974年申請第一項專利(ZA8105668A(南非))進軍塞拉門技術(shù)領(lǐng)域后,開始大量申請專利,是近10年的主要申請人,分別于1976年申請9件(占當(dāng)年申請總量的56%),于1981年申請13件(占當(dāng)年申請總量的81%)。1990年和1993年的專利申請人全部來自日本,主要申請人是納博特斯克(NIPPON AIR BRAKE CO,2004年重組后改名為Nabtesco,簡稱NABCO),1990年申請4件(占當(dāng)年申請總量的40%),1993年申請6件(占當(dāng)年申請總量的75%)。馬鞍形曲線的出現(xiàn)主要得益于英國、日本的研發(fā)投入,專利申請量明顯增多。此后,各工業(yè)發(fā)達國家都開始重視研制和應(yīng)用塞拉門,但在萌芽期并未有我國身影,塞拉門技術(shù)全部由國外申請人掌握。

2) 1997—2007年起步期。進入20世紀(jì)90年代,塞拉門技術(shù)逐漸起步,專利申請量明顯增多,年均申請量達到7件,主要得益于美國、日本的研發(fā)投入。起步期間,2001年專利申請量為14件,2002年專利申請量為15件,形成了明顯的山峰型曲線;2001年的14件專利申請人國別由美國(64%)、德國(29%)和日本(7%)構(gòu)成,主要申請人是西屋(7件,50%)和博得(4件,29%)。2002年的15件專利申請人國別由美國(53%)、日本(7%)和中國(40%)構(gòu)成,主要申請人是西屋(7件,50%)。值得注意的是,起步期間我國開始出現(xiàn)在塞拉門領(lǐng)域中,1997年江蘇康尼機電新技術(shù)公司申請了3件涉及電控氣動塞拉門的驅(qū)動傳動技術(shù)的實用新型專利(CN2322856Y、CN2320760Y 和CN2323102Y)。2002年,我國的6件申請全部為實用新型專利,分別是南京康尼4件、蔡亦文和陳丙玉各1件。

3) 2008—至今發(fā)展期。2008年之后,科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,塞拉門進入產(chǎn)業(yè)化階段,塞拉門技術(shù)開始呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢,期間又分為2008—2015年的穩(wěn)步發(fā)展階段(年均申請量30件)和2016年之后的激增發(fā)展階段(2016—2020年均申請量101件),2018年129件,達歷史峰值。其中,中國作為塞拉門領(lǐng)域的新秀迅速崛起,其專利申請活動拉動全球?qū)＠暾埩康母咚僭鲩L,全球?qū)＠暾堖M入新一輪的快速增長期。

1.2 全球?qū)＠畔⒓捌浼夹g(shù)生命周期分析

為精準(zhǔn)推測塞拉門技術(shù)未來研發(fā)方向,本文采用專利生命周期分析方法,以2000—2020年間的申請人和專利數(shù)量繪制塞拉門技術(shù)生命周期圖。2000—2020年,全球塞拉門專利信息及其技術(shù)生命周期分析如圖2所示。

圖2 全球塞拉門專利信息及其技術(shù)生命周期分析

由圖2可以看出,2008年之前塞拉門技術(shù)發(fā)展非常緩慢,申請人和專利申請量均較少,且基本沒有增長。2008—2015年進入緩慢增長期,進入該領(lǐng)域的申請人數(shù)量與專利申請數(shù)量較均衡,表明該期間的專利技術(shù)分布較為分散,還沒有形成系統(tǒng)的技術(shù)研究和保護。2015年之后,塞拉門技術(shù)快速發(fā)展,申請量迅速增加,申請量數(shù)量增長快于申請人數(shù)量的增長,表明該期間塞拉門領(lǐng)域的研究開始成體系,在申請人增加的同時,技術(shù)研究較為集中,產(chǎn)業(yè)開始規(guī)?；l(fā)展。2018年至今,該領(lǐng)域?qū)＠暾堄兴啪?出現(xiàn)輕微下滑趨勢,但申請人數(shù)量有所增加。其原因有以下幾點,面臨市場更高的需求下,塞拉門技術(shù)難題正在攻關(guān),還沒有打破技術(shù)瓶頸,在塞拉門領(lǐng)域的經(jīng)濟發(fā)展放緩,影響了該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展速度,另外也不能忽略部分新申請專利未公開的因素,使專利數(shù)量上優(yōu)勢不足。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐一實現(xiàn)技術(shù)點突破,伴隨著市場化能力的優(yōu)化提升,全球市場容量需求進一步提高,該技術(shù)的發(fā)展活躍程度仍能持續(xù)提升。

以當(dāng)年申請專利的數(shù)量中授權(quán)所占的比例為累計授權(quán)率,統(tǒng)計2008—2020年專利增長時期的累計授權(quán)率,全球塞拉門專利累計授權(quán)率如圖3所示。

圖3 全球塞拉門專利累計授權(quán)率

由圖3可以看出,塞拉門技術(shù)領(lǐng)域的專利授權(quán)率維持在較高水平,平均值為75.07%,即在所申請的專利中,約1/4沒有被授權(quán),其中包括主撤和駁回兩種情形。在塞拉門領(lǐng)域授權(quán)的727件專利中,維持有效的為482件,期限屆滿122件,未繳年費104件,避重放棄19件。通常情況下,專利權(quán)人會為技術(shù)水平和經(jīng)濟價值較高的專利長久支付年費而維持其有效,塞拉門領(lǐng)域中,專利維持有效率較高,說明該領(lǐng)域具有高度的知識產(chǎn)權(quán)集成屬性,間接反映出塞拉門技術(shù)的科技創(chuàng)新力和市場競爭力較強。

1.3 全球?qū)＠畔⒌赜蚍植挤治?/h3>

按照incopat專利數(shù)據(jù)庫中的全球地域排名,統(tǒng)計軌道車輛塞拉門專利技術(shù)申請人國別排名情況(排名前10位),軌道車輛塞拉門全球?qū)＠赜蚍植既鐖D4所示。對于世界專利數(shù)據(jù),其中涉及世界知識產(chǎn)權(quán)組織(world intellectual property organization,WIPO)的專利暫不進行國別、地區(qū)分布統(tǒng)計分析。

圖4 軌道車輛塞拉門全球?qū)＠赜蚍植?/p>

由圖4可以看出,軌道車輛塞拉門專利數(shù)量排名前3位的國家(地區(qū))依次是中國(676件)、日本(52件)和美國(42件)。其中,中國軌道車輛塞拉門領(lǐng)域的專利數(shù)量遙遙領(lǐng)先,占據(jù)世界范圍內(nèi)軌道車輛塞拉門專利申請總量(1 171項)的57.73%,說明中國有越來越多的創(chuàng)新主體參與塞拉門技術(shù)的研發(fā)和保護,中國市場已成為主要技術(shù)創(chuàng)新國家的布局重點。

1.4 中國塞拉門技術(shù)專利申請信息狀況

在全球?qū)＠赜蚍植紙D分析中,中國的專利申請總量遙遙領(lǐng)先,因此隨著時間的發(fā)展,有必要對塞拉門技術(shù)進行詳細分析。中國共有676件專利申請,其中實用新型423件,發(fā)明229件,外觀設(shè)計24件。從專利類型來看,我國自1997年開始申請塞拉門專利以來,一直到2006年申請的專利類型全部為實用新型,共22件。2007年申請了第一項發(fā)明專利(CN101117876A,軌道列車電動雙開塞拉門系統(tǒng),南京康尼),再次證實了塞拉門的技術(shù)門檻較高,核心技術(shù)掌握在美國、日本、英國和德國等發(fā)達國家,我國作為新進入者,研發(fā)實力相對薄弱,創(chuàng)新程度不高,經(jīng)過10年的技術(shù)積累和研發(fā)沉淀才有所突破[18]。

軌道車輛塞拉門中國專利申請量信息趨勢如圖5所示。由圖5可以看出,軌道車輛塞拉門的中國專利申請趨勢與全球?qū)＠暾堏厔莼疽恢隆?/p>

圖5 軌道車輛塞拉門中國專利申請量信息趨勢

中國塞拉門技術(shù)起步于20世紀(jì)90年代末,產(chǎn)業(yè)起步較晚。在全球塞拉門技術(shù)發(fā)展的萌芽期(1965—1996年),中國并未涉足該技術(shù)領(lǐng)域。1997—2007年處于摸索階段,發(fā)展緩慢,進入2007年后專利申請量逐步增長,尤其2015年后持續(xù)大幅度增長。2015年至2021年9月20日的專利申請總量(514件)占中國申請總量(676件)的76%,即2015年前中國塞拉門的專利技術(shù)(162件)占據(jù)全球(1 171件)的份額不足14%,塞拉門的關(guān)鍵核心技術(shù)仍然掌握在先進國家手中,中國與國外發(fā)達國家還有較大差距。

2 軌道車輛塞拉門專利信息及其技術(shù)構(gòu)成分析

2.1 全球?qū)＠畔⒓捌浼夹g(shù)構(gòu)成分析

2.1.1 從分類號解析技術(shù)構(gòu)成

軌道車輛塞拉門技術(shù)的研發(fā)布局采用國際專利分類號(international patent classification,IPC)進行分析,國際專利分類是目前世界范圍內(nèi)唯一通用的專利分類,是針對發(fā)明創(chuàng)造所涉及的技術(shù)類別進行的劃分。全球軌道車輛塞拉門專利的技術(shù)構(gòu)成(前10個IPC 大組)主要包括:鎖閉解鎖(B61D19、E05B83、E05B81)、驅(qū)動傳動(E05F15、E05F17)、承載導(dǎo)向(E05D15、E06B3、E05D13)、其他(B60J5、E06B7)。軌道車輛塞拉門全球?qū)＠夹g(shù)IPC分類號如圖6所示。

圖6 軌道車輛塞拉門全球?qū)＠夹g(shù)IPC分類號

主要技術(shù)分支IPC 分類號(大組)、技術(shù)分支含義及專利申請量如下:

1) B61D19(422 件)。鐵路車輛特有的門裝置。

2) E05F15(412件)。翼扇動力操縱機構(gòu)。

3) E05D15(255件)。翼扇懸掛裝置。

4) E06B3(128件)。用于閉合開口的窗扇、門扇或類似構(gòu)件;固定或活動式閉合器件的布置,例如窗戶;用來安裝翼扇框的剛性配置外框。

5) B60J5(126件)。門(B60J10/00:密封裝置優(yōu)先)。

6) E05B83(110件)。專門適用于特殊類型翼扇或車輛的車輛鎖。

7) E05B81(75件)。動力驅(qū)動的車輛鎖。

8) E05D13(63件)。用于滑動或提升翼扇的附件,例如滑輪和安全摯子。

9) E06B7(60件)。與門窗有關(guān)的特殊設(shè)備或措施。

10) E05F17(52件)。用于同時操縱多個翼扇使其移動的特殊器件。

2.1.2 從技術(shù)標(biāo)引解析技術(shù)構(gòu)成

經(jīng)過文獻調(diào)研和專家咨詢,通過對檢索命中結(jié)果的人工判讀,本報告對1 171項軌道車輛塞拉門相關(guān)專利基于技術(shù)內(nèi)容進行了技術(shù)分類標(biāo)引,并進一步分析活躍技術(shù)分支,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前或未來技術(shù)研發(fā)的熱點或核心環(huán)節(jié),使分析結(jié)果更趨客觀可信。

軌道車輛塞拉門全球?qū)＠夹g(shù)分類標(biāo)引主題(TOP10)如圖7 所示。由圖7 可以看出,軌道車輛塞拉門全球?qū)＠夹g(shù)構(gòu)成(TOP10)主要集中于驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向、鎖閉解鎖和密封4個方面,另包括其他輔助、控制系統(tǒng)、門扇裝置、基礎(chǔ)部件、測試維護和安裝結(jié)構(gòu)[19]。

圖7 軌道車輛塞拉門全球?qū)＠夹g(shù)分類標(biāo)引主題(TOP10)

與分類號解析技術(shù)構(gòu)成的結(jié)果相比,人工標(biāo)引主題的技術(shù)構(gòu)成與分類號解析的TOP10分類號內(nèi)容存在高度重合。由于一項專利具有多個分類號,本文的統(tǒng)計并非基于主分類號,因此分類號解析的有關(guān)驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向、鎖閉解鎖技術(shù)的專利數(shù)量明顯偏高。此外,本領(lǐng)域的分類號偏向于按功能分類,概括較大,準(zhǔn)確性相對有些欠缺。而人工判讀的技術(shù)標(biāo)引是逐篇閱讀說明書內(nèi)容后得出,數(shù)量結(jié)果可信度更高。但從排名前3位的技術(shù)構(gòu)成來看,分類號和人工標(biāo)引的結(jié)果都是驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向和鎖閉解鎖,二者高度接近,結(jié)果相互印證,充分說明了軌道車輛塞拉門的研發(fā)熱點是驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向和鎖閉解鎖三大技術(shù)分支。

2.2 全球熱點技術(shù)專利信息分析

從分類號的角度,在不同技術(shù)方向,軌道車輛塞拉門技術(shù)分支全球?qū)＠暾堏厔萑鐖D8所示。重點分析2000年以來,鎖閉解鎖(B61D19、E05B83、E05B81)、驅(qū)動傳動(E05F15、E05F17)和承載導(dǎo)向(E05D15、E06B3、E05D13)在特定時期重要的技術(shù)分布情況,挖掘近期熱門技術(shù)及其未來發(fā)展動向,有助于對行業(yè)的整體認識。軌道車輛塞拉門技術(shù)分支全球?qū)＠暾堏厔?分類號)如圖8所示。由圖8可以看出,近20年來,B61D19和E05F15是研發(fā)的熱點,大量的專利申請屬于這兩個分類號,其次是E05D15、E06B3、E05B83和E05B81。

圖8 軌道車輛塞拉門技術(shù)分支全球?qū)＠暾堏厔?分類號)

從技術(shù)標(biāo)引的角度,在不同技術(shù)方向上,軌道車輛塞拉門技術(shù)分支全球?qū)＠暾堏厔萑鐖D9所示。由圖9可以看出,近20年來,驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向、鎖閉解鎖和密封技術(shù)成為研發(fā)趨勢,尤其是近10年來,大部分專利申請集中于以上4個技術(shù)方向,而且在測試維護和安裝結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了專利布局,發(fā)現(xiàn)安裝結(jié)構(gòu)專利主要為外觀設(shè)計,測試維護技術(shù)值得引起重視。

圖9 軌道車輛塞拉門技術(shù)分支全球?qū)＠暾堏厔?/p>

調(diào)研塞拉門的市場環(huán)境及需求,中國高鐵運行10余年逐步進入大修期,為維保市場帶來了新的發(fā)展機遇。近年來,隨著全國范圍內(nèi)高鐵項目的大量開工建設(shè)以及“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的基本建成,我國動車組保有量亦呈現(xiàn)快速增長。伴隨著各類車輛行車里程的積累,前期上線運營的列車逐漸進入維修期,預(yù)示著對軌道交通車輛相關(guān)配件的檢修或替換需求的激增[20]。特別是隨著“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組的應(yīng)用與自主配套能力的增強,國產(chǎn)零配件廠商更為受益,行業(yè)內(nèi)將迎來新的發(fā)展契機。從測試維護的申請趨勢來看,自2010年才出現(xiàn)相關(guān)申請,且專利數(shù)量極少,2019年僅有6項維修檢測專利,故障預(yù)測2014年才出現(xiàn),至今專利總數(shù)不超過10項,可見測試維護技術(shù)是新興領(lǐng)域,專利保護力度薄弱,還有大量空白技術(shù)點有待研發(fā)。

對驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向、鎖閉解鎖和密封四個重點技術(shù)分支的專利申請趨勢進行分析,軌道車輛塞拉門4個重點技術(shù)分支全球?qū)＠暾堏厔?標(biāo)引主題)如圖10所示。由圖10可以看出,早期技術(shù)發(fā)展較為緩慢,且研究主要集中在驅(qū)動傳動和承載導(dǎo)向技術(shù)分支,鎖閉解鎖和密封技術(shù)自2000年之后開始投入研發(fā),且呈現(xiàn)出研發(fā)熱度,這4個技術(shù)分支目前仍然是主要研發(fā)方向和研發(fā)熱點。

圖10 軌道車輛塞拉門4個重點技術(shù)分支全球?qū)＠暾堏厔?標(biāo)引主題)

2.3 全球?qū)＠畔⒓捌浼夹g(shù)功效趨勢分析

塞拉門與普通折頁門和平移門相比,具有空間利用率高、密封性好、隔熱隔音性能好、運行安全性高和美觀的優(yōu)點[21]。國外塞拉門的發(fā)展已有60多年歷史,國內(nèi)塞拉門的發(fā)展也有20余年。中國鐵路經(jīng)過6次大提速,干線軌道客車有了很大的發(fā)展,軌道車輛的關(guān)鍵部件塞拉門發(fā)展較快[6]。近20 年來,軌道車輛塞拉門全球?qū)＠夹g(shù)功效趨勢如圖11所示。由圖11可以看出,技術(shù)方案一直致力于解決復(fù)雜性、穩(wěn)定性、安全性、便利性和可靠性的問題,密封性逐漸引起重視。如何降低塞拉門的復(fù)雜性,同時保證安全和穩(wěn)定是研發(fā)的趨勢,而且隨著速度的提高,對塞拉門的密封性提出更高要求。

圖11 軌道車輛塞拉門全球?qū)＠夹g(shù)功效趨勢

3 軌道車輛塞拉門專利申請人信息狀況分析

3.1 全球塞拉門專利信息主要申請人排名

選取申請人信息并人工標(biāo)準(zhǔn)化后,統(tǒng)計排名前10位申請人的專利數(shù)量,總和為518件,占全球?qū)＠麕熘袑＠偭?1 171件)的44.2%。進一步匯總排名前20位申請人的專利數(shù)量,總和為622件,占全球?qū)＠麕熘袑＠偭康?3.1%,因此排名在11～20位的申請人的專利擁有總量是104件,每家單位平均專利數(shù)量為10.4件,相對排名前10位的申請人,每家單位平均專利數(shù)量51.8件,排名11～20位的申請人不管是在專利擁有量和所占比例上,都遠遠低于排名前10位的申請人。因此,在塞拉門領(lǐng)域申請人的集中度較高,軌道車輛塞拉門全球?qū)＠暾埲伺琶鐖D12所示。

圖12 軌道車輛塞拉門全球?qū)＠暾埲伺琶?/p>

由圖12可以看出,在前10位塞拉門技術(shù)全球?qū)＠暾埲伺琶?來自中國的申請人7家,其中高校1家,說明在塞拉門技術(shù)領(lǐng)域,中國申請人技術(shù)優(yōu)勢較為明顯。

為了研究軌道車輛塞拉門申請人的活躍度,統(tǒng)計2010—2020年主要申請人的申請量與該申請人在該領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康谋戎?反映軌道車輛塞拉門領(lǐng)域申請人的活躍度。軌道車輛塞拉門專利主要申請人活躍度如表1所示。

表1 軌道車輛塞拉門專利主要申請人活躍度

由表1可以看出,除西屋之外,另外9位申請人近10年的活躍度達90%以上,其中江蘇惠民、比亞迪、北京天樂泰力科技發(fā)展有限公司、愛威機電(南京)有限公司和南京工程學(xué)院是近10年新進的活躍申請人,中車、博得、納博特斯克和康尼一直保持著較高的研發(fā)活躍度。

3.2 全球塞拉門專利信息主要申請人研發(fā)方向分析

軌道車輛塞拉門是多種技術(shù)的集合體,主要包括驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向、控制系統(tǒng)、鎖閉、密封、門扇、安裝結(jié)構(gòu)及測試維護、基礎(chǔ)部件和其他輔助技術(shù)。通過人工解讀標(biāo)引主要技術(shù)分支,對主要申請人的研發(fā)方向進行分析,軌道車輛塞拉門主要申請人的研發(fā)方向如圖13所示。

圖13 軌道車輛塞拉門主要申請人的研發(fā)方向

由圖13可以看出,康尼在驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向和鎖閉解鎖3個技術(shù)分支上具有絕對優(yōu)勢;西屋和納博特斯克的研發(fā)布局熱點方向在于承載導(dǎo)向和驅(qū)動傳動;博得的研發(fā)熱點在于承載導(dǎo)向和鎖閉解鎖技術(shù)分支;江蘇惠民的研發(fā)布局熱點方向在于驅(qū)動傳動和承載導(dǎo)向;南京工程學(xué)院的研發(fā)布局熱點方向在于驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向和密封;愛威機電的研發(fā)布局熱點方向在于驅(qū)動傳動;中車的研發(fā)布局熱點在于輔助部件以及密封,并不涉及塞拉門的核心技術(shù)。以上申請人的專利活躍度很高,專利申請量較多。由此可見,康尼、西屋、納博特斯克、博得和江蘇惠民在塞拉門核心技術(shù)上大量布局專利,是塞拉門技術(shù)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。南京工程學(xué)院是主要的高校研發(fā)機構(gòu),其他競爭者的專利數(shù)量不多,但涉及多個技術(shù)分支。

通過查詢企業(yè)資料,南京康尼機電股份有限公司是一家專注機電核心技術(shù)研究和應(yīng)用的創(chuàng)新型企業(yè),2003年,康尼逐步打破國外專利壁壘,重點突破軌道車輛自動門的運動、控制、鎖閉三大核心技術(shù),在技術(shù)上已形成變導(dǎo)程螺旋傳動及鎖閉、數(shù)字閉環(huán)無刷直流電機驅(qū)動技術(shù)和微動塞拉三大具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)核心技術(shù)。目前,康尼機電連續(xù)10年占國內(nèi)城軌市場份額的50%以上,并躋身于歐美發(fā)達國家市場。

3.3 合作發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)信息分析

塞拉門技術(shù)領(lǐng)域具有市場集中度高的特點,投資巨大,且具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)[1]。發(fā)明人是專利技術(shù)最根本的來源,因而對發(fā)明人進行統(tǒng)計分析的目的是了解市場主體對其所擁有智力資源的管理和組織方式,或者發(fā)掘可使用的合適的智力資源。

通過排名和研發(fā)周期,圈定所研究的領(lǐng)域或特定申請人中專利技術(shù)產(chǎn)出量較高的發(fā)明人,針對以上主要發(fā)明人(前20位),繪制發(fā)明人合作可視化網(wǎng)絡(luò),能夠清晰的看出發(fā)明人之間的合作關(guān)系,以及申請人研發(fā)團隊的組織模式等。軌道車輛塞拉門主要發(fā)明人合作網(wǎng)絡(luò)如圖14所示,圖14中,每個氣泡代表一個發(fā)明人,氣泡的大小代表發(fā)明人的專利數(shù)量,氣泡之間的連線代表發(fā)明人之間的合作關(guān)系。

由圖14可以看出,南京康尼的主要發(fā)明人數(shù)量最多,且大多數(shù)發(fā)明人組成了一個大型的協(xié)作網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)包含各種類型的發(fā)明人,包括擁有很多專利的主要發(fā)明人(較大的節(jié)點有戴祖信、俎文凱、史翔、史旭東、葛漢青、陳乃龍)、屬于多個研發(fā)團隊的發(fā)明人(有許多連線關(guān)系,即貢智兵、王宏、郭麗娜、李美霞、劉落明、徐松南、左麗飛、丁瑞權(quán)、何秀全、黃東盛)以及僅偶爾與他人協(xié)作的發(fā)明人(較少連線關(guān)系,即孫靜國、徐海市、郭顯鵬、吳翔)。除南京康尼外,零散分布著許多小團隊或個人申請,表明其他公司的研發(fā)團隊還有待壯大。同時,發(fā)現(xiàn)各公司之間沒有任何連線,表明塞拉門技術(shù)領(lǐng)域不同公司之間沒有合作申請,其原因可能是塞拉門屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品,各公司之間通常擁有自己的技術(shù)優(yōu)勢和核心競爭力。

圖14 軌道車輛塞拉門主要發(fā)明人合作網(wǎng)絡(luò)

4 結(jié)束語

據(jù)研究結(jié)果表明,軌道車輛塞拉門的研發(fā)始于20世紀(jì)60年代,美國和日本保持了明顯的超前發(fā)展優(yōu)勢,我國自1997年開始進入塞拉門技術(shù)領(lǐng)域,已實現(xiàn)了多項技術(shù)突破。目前,軌道車輛塞拉門的研發(fā)整體態(tài)勢進入快速發(fā)展期,我國已成為軌道車輛塞拉門最主要和最活躍的國家,塞拉門技術(shù)的研發(fā)主要集中在江蘇地區(qū),研發(fā)主體涉及多所企業(yè)及高等院校。驅(qū)動傳動、承載導(dǎo)向、鎖閉解鎖和密封四大技術(shù)分支是當(dāng)前主要研究方向和研發(fā)熱點,隨著軌道車輛裝備檢修或替換需求的激增,測試維護技術(shù)成為新興技術(shù)領(lǐng)域。此外,該領(lǐng)域的技術(shù)方案一直致力于解決復(fù)雜性、穩(wěn)定性、安全性、便利性和可靠性等問題,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如何實現(xiàn)塞拉門復(fù)雜性的降低,同時保證安全和穩(wěn)定,是塞拉門技術(shù)功效未來研發(fā)的方向。雖然中國的專利申請量和申請人數(shù)量已在全球處于領(lǐng)先地位,但基本依靠國內(nèi)軌道交通迅猛發(fā)展的結(jié)果,參與國際競爭仍處于起步階段,在一些細分領(lǐng)域上,有待從高質(zhì)量專利的角度與國際同行進一步比較分析。本研究為軌道車輛塞拉門技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)在未來的技術(shù)研發(fā)和專利布局中提供依據(jù)和參考,實現(xiàn)專利高質(zhì)量保護,提高核心技術(shù)的國際競爭力。同時,亟需國家政策引領(lǐng)以提高軌道交通裝備國產(chǎn)化率,頂層制度設(shè)計以加強核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)保護,產(chǎn)學(xué)研一體化以突破高端技術(shù)領(lǐng)域壁壘,多方協(xié)作以實現(xiàn)交通強國及知識產(chǎn)權(quán)強國建設(shè)目標(biāo),助推中國軌道交通裝備行業(yè)向自主化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。