微型電機行業(yè)中國專利分析

夏 洪

（重慶市涪陵區(qū)生產(chǎn)力促進中心，重慶408000）

1 項目背景

1.1 技術(shù)背景

微型電機，一般指直徑小于160 mm或額定功率小于750 W的電機，以及用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機，亦稱“微特電機”，全稱“微型特種電機”。常用于控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)機電信號或能量的檢測、解算、放大、執(zhí)行或轉(zhuǎn)換等功能，或用于傳動機械負(fù)載，也可作為設(shè)備的交直流電源。

微特電機廣泛應(yīng)用于信息處理設(shè)備、汽車電氣系統(tǒng)（雨刮、車門鎖、車窗等）、家用電器、視聽設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動化、航空航天、電動玩具等領(lǐng)域。

汽車產(chǎn)業(yè)（特別是新能源汽車）的快速發(fā)展，為微電機在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展空間。而航空技術(shù)、武器裝備自動化以及未來3D打印技術(shù)的發(fā)展將直接引領(lǐng)微特電機向高、精、尖方向發(fā)展。

1.2 行業(yè)情況

在微電機技術(shù)領(lǐng)域，瑞士、德國、美國在應(yīng)用于航空航天、軍工產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備方面的高端微電機上具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，這部分產(chǎn)品技術(shù)含量高，但需求量占比不大。中高端的民用微電機日本占有技術(shù)優(yōu)勢，比如汽車、家用電器等領(lǐng)域的微電機，并且這部分產(chǎn)品需求量大。中低端微電機則是中國占有優(yōu)勢，汽車、家電、視聽產(chǎn)品等方面國內(nèi)微電機行業(yè)占比較大，特別是低端微電機市場（如電動玩具），國內(nèi)微電機企業(yè)占有明顯優(yōu)勢。中國與國外技術(shù)創(chuàng)新主體相比，存在能效標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、技術(shù)開發(fā)、創(chuàng)新能力、專用化率、體系匹配、工藝水平、品牌效應(yīng)、表觀質(zhì)量等方面的差距，核心的差距仍然在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力方面。

2 微型電機專利概況

本報告檢索數(shù)據(jù)下載截止日期為2018年12月5日，全球微型電機領(lǐng)域的專利申請量為2 928件，實用新型專利申請量居首，發(fā)明專利次之。

2.1 專利類型

微型電機領(lǐng)域內(nèi)實用新型專利申請量居首，占比61.92%，發(fā)明專利申請量次之，占比35.52%，外觀設(shè)計專利僅占比2.56%。可見在微型電機領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新主要是集中在微型電機的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上，是技術(shù)含量較高的一個領(lǐng)域。

2.2 專利申請趨勢

1985—1998年，微型電機領(lǐng)域的專利申請量很小，每年的申請量維持在個位數(shù)。自1999年開始，申請量開始緩慢增長，到2010年申請量開始迅速增長，至2017年達到峰值，申請量為403件。至本檢索數(shù)據(jù)下載之日止，微型電機技術(shù)領(lǐng)域的專利申請量總體上呈上升趨勢，表明該行業(yè)技術(shù)在不斷創(chuàng)新發(fā)展。

2.3 中國專利申請區(qū)域分布

微型電機領(lǐng)域?qū)＠暾埩壳拔迕牡貐^(qū)為廣東（390件，占比13.48%）、浙江（387件，占比13.38%）、深圳（312件，占比10.78%）、江蘇（297件，占比10.26%）、上海（133件，占比4.59%），該前五名地區(qū)的專利申請量均已超過100件，且均位于我國沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，具體包括珠三角經(jīng)濟區(qū)及長三角經(jīng)濟區(qū)。值得注意的是，內(nèi)陸城市代表、西南地區(qū)重要省市的重慶（94件，占比3.25%）和四川（80件，占比2.76%），算是內(nèi)陸省市微型電機領(lǐng)域?qū)＠暾埖穆N楚。

2.4 申請人排名

微型電機領(lǐng)域中國專利申請量前五名均為中國申請人，分別是金龍機電股份有限公司（50件）、東明機電（深圳）有限公司（40件）、蘇州貝騰特電子科技有限公司（36件）、四川安和精密電子電器有限公司（34件）、上海交通大學(xué)（33件）。馬淵馬達株式會社以32件的申請量位居第六名，是唯一一家位居前十五名的外國企業(yè)申請人。在前十五名排名申請人中，除上海交通大學(xué)（33件）、清華大學(xué)（27件）、南京航空航天大學(xué)（22件）外，其余都是企業(yè)，可見主要技術(shù)創(chuàng)新集中在企業(yè)，企業(yè)對專利布局和專利保護的重視程度比較高。

2.5 微型電機領(lǐng)域技術(shù)分布

將中國微型電機領(lǐng)域?qū)＠袩o效數(shù)據(jù)（包括專利權(quán)終止、撤回、駁回、無效等）排除后，保留授權(quán)有效及在審查的發(fā)明專利，共計1 622件。微電機的主要技術(shù)分布在微特電機、無刷直流電機、微電機轉(zhuǎn)子、壓電驅(qū)動、單相微電機五個技術(shù)領(lǐng)域，各技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)分支多元，可開發(fā)的技術(shù)范圍較廣，企業(yè)可根據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略深入拓展技術(shù)創(chuàng)新和專利布局。

3 重點技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠闆r

3.1 聲波振動電機

3.1.1 中國專利申請趨勢

1999年以前，聲波振動電機在國內(nèi)專利申請量很少，到2002年專利申請量迅速增加，此后十多年，申請量維持高位震蕩，并在2016年達到最高。

3.1.2 專利類型

該種類電機共公開/公告中國專利266件，其中發(fā)明168件，實用新型95件；授權(quán)有效專利：發(fā)明53件，實用新型52件。

3.1.3 專利權(quán)人

該種類電機專利申請量排名前九位申請人中，除一名國外申請人外，其余均是大專院校，其中東南大學(xué)和浙江大學(xué)的專利申請量分別為27件和23件，位于前兩位。

3.2 空心杯微電機

3.2.1 中國專利申請趨勢

2010年以前，空心杯微電機在國內(nèi)專利申請量很少，到2011年專利申請量開始增加，此后幾年，申請量維持高位震蕩，并在2016年達到最高。

3.2.2 專利類型

該種類電機共公開/公告中國專利185件，其中發(fā)明57件，實用新型126件；授權(quán)有效專利：發(fā)明14件，實用新型82件。

3.2.3 專利權(quán)人

該種類電機專利申請量排名前十位申請人均為企業(yè)，但每家企業(yè)的申請量都不太大，深圳市雙環(huán)全新機電股份有限公司和重慶市倉興達科技有限公司分別申請13件和10件，位于前兩位。

3.3 微型直流無刷電機

3.3.1 中國專利申請趨勢

2003年以前，微型直流無刷電機在國內(nèi)專利申請量很少，從2004年開始專利申請量增加，但增幅不大，從2010年開始，申請量增幅擴大，并在2016年達到最高。

3.3.2 專利類型

該種類電機共公開/公告中國專利170件，其中發(fā)明75件，實用新型95件；授權(quán)有效專利：發(fā)明20件，實用新型63件。

3.3.3 專利權(quán)人

該種類電機專利申請量排名前八位申請人除兩所院校外均為企業(yè)，但每家企業(yè)的申請量都不太大，中山大洋電機制造有限公司和溫州的可電器有限公司分別申請9件和5件，位于前兩位。

3.4 微型直流鐵芯電機

3.4.1 中國專利申請趨勢

2005年以前，微型直流鐵芯電機在國內(nèi)專利申請量很少，到2006年，專利申請量開始增加，但增長幅度不大，此后十多年，申請量維持高位震蕩。

3.4.2 專利類型

該種類電機共公開/公告中國專利245件，其中發(fā)明115件，實用新型120件；授權(quán)有效專利：發(fā)明26件，實用新型71件。

3.4.3 專利權(quán)人

該種類電機專利申請量排名前十位申請人中有6家企業(yè)、1家院校、3名個人，每個申請人的申請量都不太大，而且較為均衡。

4 重點關(guān)注企業(yè)專利情況

4.1 飛利浦

荷蘭皇家飛利浦公司是一家領(lǐng)先的健康科技公司，總部位于荷蘭，其在中國的專利申請主要集中在兩家公司：皇家飛利浦電子股份有限公司（表1）、皇家飛利浦有限公司（表2）。

上述專利申請主要涉及電熱、電照明、數(shù)據(jù)處理、診斷、電動產(chǎn)品等技術(shù)領(lǐng)域，在電機特別是微型電機方面的專利申請微乎其微。

表1 皇家飛利浦電子股份有限公司專利申請

表2 皇家飛利浦有限公司專利申請

4.2 德國博朗

博朗有限公司（表3）的產(chǎn)品涉及電動剃須刀、女用剃毛器、美發(fā)產(chǎn)品、廚房小家電等多個領(lǐng)域，其產(chǎn)品以精致的設(shè)計締造出眾多經(jīng)典，成為德國設(shè)計的典范。

表3 博朗有限公司在中國的專利申請

其中涉及電機技術(shù)領(lǐng)域的專利申請僅10件，主要是在線性電機及具有該線性電機的電氣裝置方面。

4.3 福爾哈貝

福爾哈貝成立于1947年，是一家由家族經(jīng)營的集團公司，總部設(shè)在舍奈希（德國）。公司致力于小型和微型電機技術(shù)領(lǐng)域，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括生產(chǎn)自動化、機器人、航空航天、光學(xué)系統(tǒng)以及醫(yī)療和實驗室技術(shù)。福爾哈貝在中國僅申請了7件專利，其中有6件涉及微型電機領(lǐng)域。

4.4 Maxon motor

Maxon motor（表4）是一家全球范圍內(nèi)高精密電機和驅(qū)動系統(tǒng)的產(chǎn)品供應(yīng)商，在500 W以內(nèi)的高精密電機和驅(qū)動系統(tǒng)方面，該公司處于全球領(lǐng)先地位。

表4 Maxon motor在中國的專利申請

Maxon motor在電機領(lǐng)域的中國專利申請有17件，全部為發(fā)明專利，除2件在實質(zhì)審查階段和1件視為撤回外，其余均為有效授權(quán)專利。

4.5 雙環(huán)全新機電

深圳市雙環(huán)全新機電股份有限公司（表5）成立于1994年，是一家以研發(fā)、生產(chǎn)、銷售高精密微特電機產(chǎn)品為主營業(yè)務(wù)的國家級高新技術(shù)企業(yè)，專注于高精密微特電機領(lǐng)域的前沿技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)，主要產(chǎn)品微型電機，包括空心杯馬達、鐵芯電機、無刷電機、振動電機。

深圳市雙環(huán)全新機電股份有限公司的發(fā)明專利申請占了其全部申請量的1/3，并且發(fā)明專利的授權(quán)率很高，達到91%。

該公司從2001年開始申請專利，在2011—2012年申請量達到最高值，隨后有所回落，但從2015年開始該公司無專利申請。

深圳市雙環(huán)全新機電股份有限公司的專利申請中，微型電機方面的專利申請有47件，占比77%，其中涉及空心杯電機13件、直流無刷電機10件。

表5 深圳市雙環(huán)全新機電股份有限公司微型電機領(lǐng)域?qū)＠暾?/p>

5 結(jié)語

從2010年開始，微型電機行業(yè)中國專利申請量迅速增長，至2017年達到峰值，目前申請量增長勢頭保持良好，說明微型電機領(lǐng)域技術(shù)在不斷創(chuàng)新，同時國內(nèi)企業(yè)越來越重視技術(shù)創(chuàng)新的專利保護。微型電機領(lǐng)域?qū)＠暾堉饕性谖覈睾＝?jīng)濟發(fā)達地區(qū)，專利申請量的前五位地區(qū)依次為廣東、浙江、深圳、江蘇、上海，其專利申請量占總量的52%，中西部地區(qū)重慶和四川申請量較大。

從專利權(quán)人分布看，在微型電機領(lǐng)域?qū)＠暾堓^為分散，尚未出現(xiàn)具有較強專利技術(shù)優(yōu)勢的企業(yè)，申請量最大的金龍機電股份有限公司共申請50件。同時，國外企業(yè)在中國布局的專利量也較少，例如在中國專利申請量最大的馬淵馬達株式會社共申請專利32件。這都表明，當(dāng)前微電機行業(yè)專利布局強度較小，尚未形成嚴(yán)密的專利保護網(wǎng)，國內(nèi)企業(yè)可加強專利布局，進一步搶占市場。

從重點產(chǎn)品看，除聲波振動電機專利申請量較大的申請人是院校之外，空心杯電機、微型直流無刷電機和微型直流鐵芯電機專利申請量較大的申請人均是企業(yè)，重慶市倉興達科技有限公司在空心杯電機方面的專利申請量位居第二。