特斯拉汽車公司的全球專利分析

張 　攀 鄒衛兵

（國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京 100081）

特斯拉汽車公司的全球專利分析

張 攀 鄒衛兵

（國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京 100081）

本文通過對特斯拉汽車公司在全球的專利進行年代、地區、技術領域的統計分析，總結了特斯拉有關電動汽車的技術研發特點和趨勢，提出特斯拉的核心技術在于它的電池和充電相關技術。最后對我國電動汽車行業專利技術的發展提出了建議，為我國汽車企業的技術研發提供參考。

特斯拉；電動汽車；專利分析

特斯拉汽車（Tesla Motors Inc，以下簡稱特斯拉）是由Elon Musk于2003年在美國成立的一家生產純電動汽車的公司。在成立后的短短十年時間里，特斯拉以其獨特的資源整合策略以及工業設計創新能力，在電動汽車行業刮起了一陣“特斯拉旋風”，也帶了整個新能源電動汽車行業最近的發展熱潮。特斯拉的核心競爭力主要體現在它的研發及制造能力上，從2003年創建到2008年交付給客戶的第一臺電動汽車Roadster，花了5年的時間，這似乎并不符合傳統商業模式中的一夜暴富。特斯拉在創建后的發展歷程，更像是一個研發機構，而非規模汽車制造商。特斯拉極其注重科技研發，并取得了成功，目前特斯拉Model S電動轎車的一次充電的巡航里程能達到300英里（480公里）、支持45分鐘快速充電。

一個公司的專利申請狀況往往能夠體現出該公司的技術研發重點和思路。特斯拉也非常重視知識產權，自2005年提交了第一件專利后，在十年的時間里一共申請了294件專利，其中包括2012年的8件外觀設計專利申請。本文從技術角度出發，分析了特斯拉在世界范圍內的專利分布，嘗試總結出特斯拉的專利申請戰略和技術分布，也希望能給國內相關企業在確定研發方向以及制定專利戰略方向提供參考意見。

本文用于分析的數據均來源于德溫特專利摘要數據庫，截止到檢索日，特斯拉在全球的專利/專利族為294篇。下面筆者從年代、地區、技術領域進行分析。

一、年代分布

圖1　年代分布情況

圖1顯示了特斯拉的專利年代分布趨勢。從2003年成立到2008年，特斯拉總共擁有的專利數據還不到100件，與汽車專利大戶豐田、日產汽車的專利數量相比，確實存在差距，這與特斯拉成立初期遇到的技術瓶頸有一定關系。而從2009年～2012年的短短4年，特斯拉擁有的專利數量與前幾年相比有了快速地增長。2011年的專利數量達到了98件，為2008年的兩倍多，而在這一時期特斯拉完成了一系列大的動作：融資上市、開展電動汽車“以租貸購”、收購NUMMI汽車制造工廠，這一系列動作無不顯示著特斯拉擴大生產、加大研發力度的決心，該時期專利數量的飛躍也是水漲船高的必然結果，堪稱特斯拉專利的一個高峰。同時2009～2012年每年的專利數量將近100篇，這表明特斯拉的相關專利技術進入了快速穩定的發展軌道，而這段時間正是特斯拉Model S電動轎車的投產、銷量上漲的時期，也是10年期間特斯拉相關專利技術發展的第一個黃金頂峰期，其中特斯拉擁有的超級電池專利（一種混合動力電池組系統，一次充電可以讓汽車行駛距離大約400英里，約合650km）就出現在這一時期。

二、地區分布

圖2　專利公開國家分布情況

表1　特斯拉進入中國的專利申請列表

表2　特斯拉專利技術領域分布

從圖2可以看出，特斯拉進入美國的專利數量占公司專利總量將近2/3，這與特斯拉一貫注重北美地區的市場策略不無關系。進入歐洲、日本的專利數量其次，眾所周知，這兩個地區歷年來也是電動汽車技術發展的熱點地區，也聚集了多家特斯拉的競爭對手和合作伙伴，特斯拉近幾年也開始注重在上述兩地區進行專利布局，以期在將來的專利戰爭中站穩腳跟。

進入中國的專利有18件，遠遠低于北美、歐洲、日本地區的專利數量，這也與特斯拉研發重點目前不放在亞洲有關。但從2013年后，特斯拉進入中國的專利申請數量增加的非常快，僅2013年進入中國的專利申請量就有11件。目前中國政府正大力發展新能源汽車，同時也十分重視對充電設施的建設，已經明確將電動汽車和充電設施納入十三五規劃中。預測在未來幾年內，特斯拉不會放棄中國龐大的消費市場，將會有更多的專利進入中國。

表1是目前特斯拉進入中國的專利申請列表。18件專利申請中，技術領域多集中在充電技術、充電電池組、充電安全領域，這基本上與特斯拉的核心研發技術一致；有4件授權專利，其他專利都處于公開或審查狀態。特斯拉進入中國的專利質量也相當高，除進入中國外，也進入了包括歐洲和日本的大多數國家和地區。

三、技術領域分布

專利熱點技術領域的分布反映了特斯拉的主要研發領域。專利技術分析一般可以用國際專利分類號IPC統計。我們研究的特斯拉的專利技術主要涉及了H02J7（電池組的充電/供電裝置）、H01M10（電池及其制造）、B60L11（電源的電力牽引）、H01M2（結構零部件或制造方法）這些大組分類，涉及的小組更是繁多。實際上，在電動汽車技術領域，IPC分類號存在分類針對性不強、技術分界模糊的缺點，所以用來分析特斯拉專利其效果并不是很好。本文利用德溫特手工代碼（DMC，Derwent Manual Code）來分析特斯拉專利的技術分布特點，更能體現特斯拉電動汽車相關技術發展的趨勢。

德溫特手工代碼，是德溫特專利數據庫的一大特色，它由德溫特的標引人員分配給專利，用于表示具體發明的技術創新點及其應用的專有代碼。在電動汽車領域，德溫特手工代碼針對性強，能較準確且全面地體現電動汽車的領域發展特點。表2列出特斯拉專利數量前10的技術領域。

特斯拉所有專利涉及的技術領域多達100個，我們選取排名前10的技術領域進行分析。電力牽引、混合動力汽車、電池組、微處理器系統、電池及其充電器等技術領域是特斯拉專利技術研發的最熱點技術領域，這些領域的專利數量都超過了30件。其中關于純電動汽車的電力牽引技術是特斯拉申請專利重中之重，其專利數量遠遠高于其他領域，這也與特斯拉只生產純電動汽車的宗旨契合。純電動汽車代表著新能源汽車甚至整個汽車行業的發展方向，目前全球有關電動汽車方面的專利數量也遠遠高于其他技術領域。在全球電動汽車產業蓬勃發展和知識產權日益受到重視的今天，相信特斯拉未來會進一步加大對電動汽車專利的申請。另外，專利數量顯示特斯拉另一個研發的重點在于電池技術（包括電池組和蓄電池），主要涉及電池材料的選擇與功率特性調節兩方面。電池技術密切相關的技術領域—充電技術（包括充電器和充電配置），也是特斯拉的研發重點，充電技術一直是制約電動汽車發展的瓶頸，特斯拉目前已擁有快速充電模式甚至于超級充電模式，下文將有詳細地介紹。

另外，特斯拉在汽車微處理器和混合動力相關技術方面的專利也占有一定比例。純電動汽車之前，混合動力的新能源車在全世界發展都較為成熟，特斯拉雖然目標僅集中于純電動汽車，但也能看出它同時關注相關混合動力技術的研發。而汽車微處理器作為汽車控制系統集成，特斯拉屬于追求汽車高度電動化的企業，對汽車的控制需求高，因而硬件性能的發揮就愈需配套高級的軟件。

四、特斯拉專利技術小結

專利分析的結果顯示，特斯拉長期以來，堅持開發純電動汽車，因此在電力牽引技術的專利上有較大投入，這部分專利一直處于公司的中心地位。包括電池組、電池組配置在內的電池技術是特斯拉的核心技術，其專利也分布較廣，在電池組、電池配置之蓄電池以及二次電池方面都有重要專利。而近年來，特斯拉加重研發充電技術，大力推廣超級充電樁，因此這方面的專利持續增長。而出于對電動汽車高度電子化、精細控制系統的追求，特斯拉也保持了在微處理器相關技術的專利增長的趨勢。

五、對我國電動汽車行業專利技術的發展建議或啟示

在能源問題和環境問題日益嚴重的今天，電動汽車行業在全球都處于高速發展的階段。不止特斯拉，包括豐田、日產在內的全球著名汽車公司大力發展電動汽車。相比國外先進汽車公司，我國電動汽車行業差距大。但是我國政府近年來，對電動汽車的發展高度重視，通過一系列措施，包括對私人購買新能源汽車補貼、大規模建設供電站等，來推動電動汽車。近年來，包括奇瑞、比亞迪、重慶長安在內的多家國內汽車企業也開始注重對電動汽車技術的研發，也申請了相關技術的專利。通過上文對特斯拉專利技術的分析，針對我國電動汽車技術的發展，筆者提出如下建議：

（一）加強在電池和充電技術的研發投入。電池和充電問題的解決是實現電動汽車規模化、大眾化的必備條件。電池技術不僅是優化電池原材料或其制備工藝，更重要的是電池模塊的配置和管理技術也要提高，這也是特斯拉核心技術競爭力所在。而充電技術的解決，一是需要國家的政策繼續扶持，二是需要包括有關電力部門在技術上的幫助。讓人欣慰的是，以國家電網為首的電力公司正努力開發和推廣充電樁，也申請了不少關于電動汽車的專利。

（二）國內企業應該積極開展與國外先進汽車企業的合作，學習國外先進技術的同時，借鑒國外企業的營銷策略，力求技術突破的同時，也提高自己的商業運作能力。

[1]張煒明.“特斯拉旋風”會否刮到中國[N].深圳商報，2013-05-28.

[2]陳曉平.“特斯拉”效應[J].21世紀商業評論，2013（22）：66.

[3]http://digi.163.com/14/0227/08/9M2U O6US0016686Q.html[Z].

[4]羅慧，楊可瞻，曾慈航.電動車特斯拉之崛起[J].中國中小企業，2013（7）：68-71.

[5]欒春娟.全球電動汽車產業專利計量分析[J].技術與創新管理，2001，32（2）：114-116.

[6]徐哲.我國電動汽車發展現狀與對策研究[J].上海汽車，2006（5）：6-9.

TM91

A