我國新能源領域專利地圖研究

潘雄鋒，張維維，舒 濤

（大連理工大學經濟系，遼寧 大連 116023）

我國新能源領域專利地圖研究

潘雄鋒，張維維，舒 濤

（大連理工大學經濟系，遼寧 大連 116023）

新能源專利是衡量該領域技術創新的重要指標。本文利用專利地圖的理論和方法從專利管理圖和專利技術圖兩個方面繪制了我國新能源領域的專利發展動向圖、專利地區分布圖、專利結構圖、專利技術生命周期圖、專利技術/功效圖。結果表明，1990—2008年我國新能源領域的專利數量和占能源專利比重呈現出逐年增長的趨勢，且主要集中在東部地區，中西部地區還相對落后，新能源專利結構類別主要以實用新型專利為主，具有較強技術含量的發明專利則較少，專利主體權屬結構中非職務申請占很大的比例，職務申請較少，我國新能源領域技術處于生命周期的發展階段，太陽能和風能專利技術占據很大比重，且呈現出快速增長的趨勢，其他領域新能源還未得到充分開發。

新能源；專利地圖；專利管理圖；專利技術圖

Abstract:The new energy’s patent is an important measure indicator of technology innovation in this field.In this paper,the authors draw the patent development trend map,patent distribution map,patent structure map,patent technology life cycle map and patent technology/function map in the field of new energy from two aspects of the patent management map and patent technology map by using the theories and methods of patent map management.

Key words:new energy； patent map； patent management map； patent technology

1 引言

能源在國家經濟發展的過程中起著重要的作用，開發新能源能夠改善人們的生存環境，減少環境污染，同時也能相對減少我國對進口能源的依賴程度，進而提高我國的環境、能源與經濟安全。目前關于新能源的研究主要從純技術角度來進行。劉博對新能源技術中太陽能技術、海洋能技術、受控核聚變技術和生物質能技術及其應用問題進行了相關探討［1］；肖英對我國新能源技術發展現狀及其由于關鍵技術缺失導致新能源發展的深層次原因進行了分析［2］；湯天浩主要研究了開發新能源與可再生能源的關鍵技術，提出了電力電子變換、電能存儲、電能管理與電能質量控制在新能源供電系統中的核心作用［3］；羅智對國內外生物質能、燃料電池等新能源技術的開發及應用情況做了相關介紹，并論述了我國開發新能源技術的發展方向［4］。本文將運用專利地圖的理論和方法揭示新能源技術的應用水平和技術積累的軌跡，為未來新能源的開發與利用提供依據，也有利于新能源技術的進一步創新。

2 研究方法與數據來源

2.1 專利地圖的理論和方法

專利地圖是將蘊含在專利文獻中包含的技術、經濟、法律進行搜索、篩選、分類、歸納，以各種直觀的圖表形式反映出來的一種專利分析研究方法，具有類似地圖的指向功能。專利地圖是科技競爭新形勢下一種重要的戰略情報獲取工具，未來無論是產業的國際競爭還是企業之間的競爭，專利地圖都起了很大的作用。因此，作為收集、整理、利用專利技術信息的專利地圖將在未來信息競爭中扮演著舉足輕重的角色［5］。專利地圖大致可以分為專利管理地圖和專利技術地圖兩類，管理圖主要包括專利發展動向圖、專利地區分布圖、專利結構圖等，技術圖主要包括專利技術生命周期圖、專利技術功效圖等［6］。

2.2 數據來源

本文中新能源主要包括核能、太陽能、潮汐能、風能、生物質能、地熱能、氫能、核能等。專利數據來源于國家知識產權局官方網站的專利數據庫。中國專利沒有明確的新能源技術分類級別，同時新能源技術屬于跨學科、跨領域的技術，很難基于現有的IPC專利分類號劃定新能源技術。因此，本研究利用VB軟件設計檢索程序，以專利名稱和摘要為檢索字段，輸入與上述新能源技術定義相關的關鍵詞進行檢索和篩選，最后統計出新能源專利的相關數據［7］。

3 新能源技術專利地圖的制作與分析

3.1 新能源專利管理圖分析

（1）新能源專利發展動向圖。

對統計出的新能源專利數據進行分析和處理，得到我國新能源專利數量發展動向圖和新能源專利占能源專利比重發展動向圖（見圖1、圖2）。

從圖1中可以看出，新能源專利的總體趨勢是呈逐年上升的，新能源專利申請從 1990—1994年間增長緩慢，在1995年出現了下降的趨勢，但從1996年開始又出現了逐漸增長的趨勢，從2006年開始增長速度明顯加快。圖2則顯示出，從1990—2008年間新能源專利總量占能源專利總量的比重基本呈現出快速上升趨勢，說明新能源開發技術不斷成熟，在整個能源領域的重要性程度在不斷加強，由此可以預見今后新能源將逐步取代常規能源，成為能源消費的主流。

（2）新能源專利地區分布圖。

對各地區新能源專利數據匯總，得到我國新能源戰略地區分布圖（見圖3）。

從圖3可以看出，在我國每個省份都涉及到了新能源專利的申請，不過每個省份新能源專利的申請數量卻存在著顯著性的差異，新能源專利數量排名前八位的全部為東部沿海地區，可見，東部的新能源技術發展水平整體較高，中部和西部則相對滯后。

（3）新能源專利結構圖。

新能源專利結構包括類別結構和權屬結構兩類，對統計的新能源專利數據進行處理，得到我國新能源專利類別結構圖和權屬結構圖（見圖4、圖5）。

由圖4可知，1990—2007年，實用新型專利占專利總數的66.39%，發明專利占到33.17%。發明專利和實用新型專利每年的申請數量都在緩慢的增長，其中發明專利的數量在2007年達到了高峰，實用新型專利在2006年有下降的趨勢，但在隨后的兩年專利數量增長速度明顯加快。外觀設計專利數量較少，僅占專利總數的0.44%，從1990—1997年，只有1993年外觀設計專利數量有一件，其余年份為零。從1998年到2008年之間外觀設計專利的數量才有了緩慢的增長，但是總體數量較發明和實用新型專利差距很大。由圖5可以看出，新能源專利以非職務申請為主，共17676件，占專利總量的84.8%；職務申請共3167件，占申請總量的15.2。另外，非職務申請和職務申請的數量均呈現出增加的趨勢，但是非職務申請的增長速度明顯快于職務申請，導致兩者的差距在逐漸增大。

3.2 新能源技術圖分析

（1）新能源專利技術生命周期圖。

在專利定量分析中最常用的方法之一是技術生命周期分析，它的研究對象可以是某件專利文獻所代表的技術生命周期，也可以是某一技術領域整體生命周期，一般來說，專利技術遵循技術的引入期、發展期、成熟期和淘汰期四個階段的周期性變化。本文采用計算技術生長率（v）、技術成熟系數（α）、技術衰老系數（β）和新技術特征系數（n）的值來測算專利技術生命周期，主要的統計參數如表1所示［8］。

根據表1計算公式計算技術生長率（v）、技術成熟系數（α）、技術衰老系數（β）和新技術特征系數（n），在此基礎上繪制出新能源專利技術生命周期圖（見圖 6）。

從圖6可知，技術生長率v從1995—2008年波動較大，從1995—1996年上升，然后持續兩年的下降，從1998年開始緩慢上升，到2002年達到一個峰值后又開始下降，直到2005年開始上升，隨后在2006年達到第二個峰值后又有所下降，表現出微弱的生產特性；技術成熟系數α總體上呈現上升的趨勢，2000年達到高峰，2001年又有所下降，2002年以后開始增長，表明新能源專利技術尚未成熟。技術衰老系數β基本上呈現總體起伏中上升趨勢，沒有體現明顯的技術衰老特征。新技術特征系數n的變化基本上和v的變化規律相同，表現出一定的新技術特征。因此，總體來看新能源專利技術正處于技術發展時期。

（2）新能源專利技術功效圖。

根據新能源子領域核能、太陽能、潮汐能、風能、生物質能、地熱能、氫能等專利數據進行分析整理，得到新能源專利技術功效類別圖和新能源專利技術功效動向圖（見圖7、圖8）。

由圖7可知，太陽能的技術專利達16302件，占新能源技術專利總量的78.5%；風能技術專利達2919件，占新能源技術專利總量的14.1%；其余6種新能源的專利數量很少，僅占新能源技術專利總量的7.4%。可見，到目前為止我國對新能源的開發與利用都集中在太陽能與風能上，其它各種新能源尚未得到充分的開發。為進一步了解我國太陽能專利和風能專利技術領域，我們對太陽能專利和風能專利信息進行統計分析，其中，太陽能專利主要集中在太陽能光熱利用和光電利用兩個領域，其中，太陽能光熱利用專利占太陽能利用專利數的 58.4%，主要為有關研發太陽能熱發電和建筑用能方面的技術，包括供熱水、采暖、空調制冷、強化自然通風等，而太陽能光電利用專利占太陽能利用專利數的40.2%，主要為有關研發太陽能電池和組件技術，包括太陽能充放電控制器、蓄電池、負荷等。風能專利主要集中在風力發動機、風力發動機的控制、特殊用途的風力發動機和零部件四個領域，其中，風力發動機的專利相對多一些，占總數的42.1%。

圖8直觀地反映各個新能源子領域專利的技術／功效發展趨勢，可以看出，我國新能源專利數在各個領域均呈現逐年上升的趨勢，其中，太陽能專利數自1997年之后呈現出快速上升的趨勢；風能專利數則主要從2000年之后呈現出快速上升的趨勢；核能、海洋能、地熱能、氫能、生物質能和潮汐能專利數從2002年開始才有所上升，但幅度不是很大。可見，在未來幾年內，太陽能和風能技術仍將保持快速發展的勢頭，并逐步在能源消費領域占據越來越重要的地位，核能、海洋能、地熱能、氫能、生物質能和潮汐能開發技術發展潛力還很大，隨著技術水平的逐步成熟，未來將在能源消費領域占據重要的份額。

4 結論

本文運用專利地圖對我國新能源領域進行了實證分析，得到以下結論。

（1）從新能源專利發展動向圖來看，我國新能源專利數量和新能源專利占能源專利比重在1990年到2008年均呈現出逐年增長的趨勢，說明我國新能源開發利用技術不斷成熟，在整個能源領域的重要性程度在不斷加強，今后應繼續加大對新能源領域的研發投入，同時重視對國外先進技術的引進，充分利用國外的失效專利。

（2）從新能源專利地區分布圖來看，新能源專利主要集中在東部地區，中西部地區還相對落后，今后中西部地區應積極加強和東部地區的合作，同時可避開專利比較集中的太陽能和風能的領域，在其它幾種新能源上進行研究和創新，進而開發新的市場份額，開拓新的技術領域。

（3）從新能源專利結構圖來看，我國新能源領域專利類型結構主要以實用新型專利為主，雖然近幾年來專利結構已經快速向發明專利和外觀設計專利進行轉移，但是專利的技術含量還不高，發明專利的比重相對較低，今后不僅應該注重新能源領域專利數量的提高，還必須從專利質量上進行推進，優化專利結構。我國新能源專利權屬結構中，非職務申請占很大的比例，職務申請較少，這表明了企業并未認識到新能源對企業可持續發展的重要作用，同時也體現出了企業自身的技術水平較低，發明創造積極性不高。這對新能源的開發與利用產生了很大的阻礙作用。因此，國家應該制定相關政策措施，鼓勵和引導企業積極參與新能源專利技術開發。

（4）從新能源專利技術生命周期圖來看，我國新能源專利正處于發展階段，各類專利的數量正在逐步上升。在現階段技術逐步積累的基礎上，還需要一定的政策支持來鼓勵新能源技術專利的研發。例如，為了保護申請人的知識產權必須有充分完善的法律制度，否則會挫傷研發者的積極性，從而影響新能源專利的發明與創新。

（5）從我國新能源專利技術功效圖來看，太陽能和風能都占了很大的比例，其中，太陽能專利數自1997年之后呈現出快速上升的趨勢，風能專利數則主要從2000年之后呈現出快速上升的趨勢，核能、海洋能、地熱能、氫能、生物質能和潮汐能專利數從2002年開始才有所上升，說明我國太陽能、風能的能源利用技術已經取得了長足的發展，其余新能源技術開發力度還不大。因此，針對我國的實際情況，政府應該高度重視其它新能源的研究與開發，為其研發單位提供經濟上和技術上的支持。

［1］ 劉博.我國新能源技術發展問題及對策［J］.遼寧工業大學學報（社會科學版），2009，（2）：30-33.

［2］ 肖英.我國新能源技術進步問題對策研究［J］.科技進步與對策，2008，（2）：82-85.

［3］湯天浩.新能源與可再生能源的關鍵技術與發展趨勢［J］.電源技術應用，2007，（2）：60-64.

［4］ 羅智.新能源技術開發及應用［J］.鍋爐制造，2004，（2）：51-53.

［5］ 肖國華，熊樹明，張嫻.專利地圖設計制作及影響因素分析［J］.實踐研究，2007，（3）：372-377.

［6］ 吳新銀，劉平，戚昌文.專利地圖制作及解析研究［J］.電子知識產權，2003，（11）：20-23.

［7］ Sun Yamei,Lu Yonglong,Wang Tieyu,et al.Pattern of patent-based environmental technology innovation in China［J］.Technological Forecasting and Social Change,2008,（7）:1032-1042.

［8］ 張嫻，高利丹，唐川.專利地圖分析方法及應用研究［J］.情報雜志，2007，（11）：22-25.

（責任編輯 譚果林）

Research on Patent Map in the Field of New Energy of China

Pan Xiongfeng， Zhang Weiwei， Shu Tao
（Department of Economics,Dalian University of Technology， Dalian 116024，China）

F204

A

高等學校博士學科點專項科研基金（200801411133）。

2009-11-30

潘雄鋒（1980-），男，湖南瀏陽人，管理學博士，講師；研究方向：科技創新與區域經濟發展。