汽車直流驅動電機專利分析

黃倩

摘 要：本文以CNABS和VEN專利檢索數據庫進行汽車直流驅動電機相關專利檢索，統計分析了汽車直流驅動電機的專利申請量趨勢、專利申請地域分布、國內外主要申請人，并對比分析了國內、全球汽車直流驅動電機專利申請情況。

關鍵詞：汽車;直流驅動電機;專利分析

對于直流電機驅動的車輛牽引電機，具有起步加速牽引力大，控制系統較簡單等優點。傳統的直流驅動電機重量大、效率低、造價高，其機械換向器在高速大負載下運行時表面產生花火，換向器需要經常保養因而不適合高速運轉。目前，用于電動汽車的直流驅動電機改進了換流方式，取消了機械式換向器和電刷，采用由固態逆變器和轉子位置檢測器組成的電子換向器的永磁無刷直流電動機。永磁無刷直流電動機采用永磁轉子，對轉子磁鋼結構經過專門的磁路設計，使電機可以獲得梯形波的氣隙磁場，采用位置傳感器檢測轉子位置信號并轉換為電信號，保證各相繞組的正確換流。永磁無刷直流電動機具有效率高，起動轉矩大，過載能力強，高速操作性能好的優點，無電刷，結構簡單、牢固，免維護或少維護，體積小質量輕，特別適合于獨立電機驅動尤其是輪邊驅動的電動汽車。[1-4]通過對汽車直流驅動電機進行專利統計，分析相關專利申請趨勢以及主要申請人、申請區域分布。

1 專利申請時間分布

近年來，隨著汽車驅動電機技術的發展，國內外的直流電機的技術也取得了較大發展，相關的專利申請增長速度顯著提高。圖1統計了國內外專利申請量，其中2018年申請專利截止2019年4月尚有部分未公開，未被統計于此次數據。

目前，從全球范圍數據看來，汽車直流驅動電機的累積申請量已達1781件，其在中國累積申請量達924件，占全球總數的51.88%。通過圖1對比國內專利申請量可以看出，1985年以前是直流驅動電機的起步期，專利申請來自于國外申請。自20世紀80年代初開始在我國有直流電機的專利申請，1985年至2000年國內外的專利申請同步平穩增長，進入直流驅動電機平穩發展期，此階段每年在國內的專利申請占全球的35%～64%。2001年至2008年國內外的專利申請量激增，進入直流驅動電機快速發展期，此階段每年在國內的專利申請量占全球的51.56%～71.55%。2008年以后國內外專利申請量再次回落到平穩增長的速度，進入直流驅動電機發展成熟期，此階段每年在國內的專利申請量占全球的60.49%～88.57%，同時在中國的專利申請相比國外有了更大幅度地提升，并保持每年專利申請量占全球總量的一半以上的狀態。

2 專利申請地域分布

由圖2可見在日本、中國、美國、德國的專利申請總量居世界前列，其中在日本申請的相關專利數量最多，占全球總量的28%，這同步反映了日本電機技術起步早，應用于汽車領域的研究也較早。其次較多的是在中國申請，占全球總量的23%，同步反映了自21世紀以來中國電機技術發展突飛猛進，應用于汽車的專利申請量也不斷激增。在美國、德國的專利申請數量相對也較多，分別占全球總量的15%、12%。

由圖3可見，江浙地區是汽車直流驅動電機主要申請地，二者申請總量達100件以上，明顯高于其他省市。其次在深圳、上海、廣東、北京、山東、湖南、河北地區都有相當分布的專利申請量。

3 國內、全球主要申請人分布

圖4中國內主要申請人反映了在中國申請相關專利的主要申請人，德國、日本企業在中國進行較多的專利布局，這也說明了中國汽車市場前景很大，受到國外企業重視。來源于中國的申請人中以德昌電機專利申請量為最多，其他主要申請人還有江蘇亞泰、大陸汽車。在中國進行專利申請較多的主要外企有德國的博世、日本的三菱、日立、馬淵、電裝、美姿。

由圖5可見，全球申請汽車直流驅動電機專利數量靠前的申請人主要來自日本、德國、法國，國內以德昌電機的專利申請數量較多。對比圖4、5可見，日本、德國在全球以及中國進行專利申請較多，以德國的博世、西門子，日本的阿斯莫、電裝、美姿把、日立、三菱、松下為外國主要申請企業，中國以德昌電機為本國主要申請企業。

4 小結

本文分析了汽車直流驅動電機國內外專利申請量趨勢，得出我國近年來相關技術發展迅速，專利申請量增長幅度提升。分析了全球、國內專利申請的主要企業，外國申請人以德國、日本企業為主，本國申請人以江浙地區企業為主。中國汽車市場前景很大，受到了國外企業重視，相關專利申請數量較多。通過分析了解了汽車直流驅動電機的國內外專利申請情況，為企業合理布局提供參考。

參考文獻：

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[2]譚建成.無刷直流電動機發展綜述[A].電氣技術發展綜述[C].中國電工技術學會，2004：7.

[3]胡德森.車用直流電機技術發展新動向[J].重型汽車，1998（06）：34-35.

[4]電動物流汽車驅動電機的應用現狀及發展趨勢[J].物流科技，2017，40（03）：35-37.