汽車直流驅(qū)動電機專利分析

黃倩

摘 要：本文以CNABS和VEN專利檢索數(shù)據(jù)庫進行汽車直流驅(qū)動電機相關(guān)專利檢索，統(tǒng)計分析了汽車直流驅(qū)動電機的專利申請量趨勢、專利申請地域分布、國內(nèi)外主要申請人，并對比分析了國內(nèi)、全球汽車直流驅(qū)動電機專利申請情況。

關(guān)鍵詞：汽車;直流驅(qū)動電機;專利分析

對于直流電機驅(qū)動的車輛牽引電機，具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點。傳統(tǒng)的直流驅(qū)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(chǎn)生花火，換向器需要經(jīng)常保養(yǎng)因而不適合高速運轉(zhuǎn)。目前，用于電動汽車的直流驅(qū)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(tài)逆變器和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子，對轉(zhuǎn)子磁鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)過專門的磁路設(shè)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(zhuǎn)子位置信號并轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩大，過載能力強，高速操作性能好的優(yōu)點，無電刷，結(jié)構(gòu)簡單、牢固，免維護或少維護，體積小質(zhì)量輕，特別適合于獨立電機驅(qū)動尤其是輪邊驅(qū)動的電動汽車。[1-4]通過對汽車直流驅(qū)動電機進行專利統(tǒng)計，分析相關(guān)專利申請趨勢以及主要申請人、申請區(qū)域分布。

1 專利申請時間分布

近年來，隨著汽車驅(qū)動電機技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外的直流電機的技術(shù)也取得了較大發(fā)展，相關(guān)的專利申請增長速度顯著提高。圖1統(tǒng)計了國內(nèi)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(tǒng)計于此次數(shù)據(jù)。

目前，從全球范圍數(shù)據(jù)看來，汽車直流驅(qū)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(shù)的51.88%。通過圖1對比國內(nèi)專利申請量可以看出，1985年以前是直流驅(qū)動電機的起步期，專利申請來自于國外申請。自20世紀(jì)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(nèi)外的專利申請同步平穩(wěn)增長，進入直流驅(qū)動電機平穩(wěn)發(fā)展期，此階段每年在國內(nèi)的專利申請占全球的35%～64%。2001年至2008年國內(nèi)外的專利申請量激增，進入直流驅(qū)動電機快速發(fā)展期，此階段每年在國內(nèi)的專利申請量占全球的51.56%～71.55%。2008年以后國內(nèi)外專利申請量再次回落到平穩(wěn)增長的速度，進入直流驅(qū)動電機發(fā)展成熟期，此階段每年在國內(nèi)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(tài)。

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(guān)專利數(shù)量最多，占全球總量的28%，這同步反映了日本電機技術(shù)起步早，應(yīng)用于汽車領(lǐng)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(jì)以來中國電機技術(shù)發(fā)展突飛猛進，應(yīng)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(shù)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(qū)是汽車直流驅(qū)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(qū)都有相當(dāng)分布的專利申請量。

3 國內(nèi)、全球主要申請人分布

圖4中國內(nèi)主要申請人反映了在中國申請相關(guān)專利的主要申請人，德國、日本企業(yè)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(yè)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(qū)動電機專利數(shù)量靠前的申請人主要來自日本、德國、法國，國內(nèi)以德昌電機的專利申請數(shù)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(yè)，中國以德昌電機為本國主要申請企業(yè)。

4 小結(jié)

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

參考文獻：

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