海洋波浪能中國專利分析*

秦洪花 譚思明 趙 霞 張卓群

(青島市科學技術(shù)信息研究所 青島 266003)

海洋波浪能中國專利分析*

秦洪花 譚思明 趙 霞 張卓群

(青島市科學技術(shù)信息研究所 青島 266003)

從專利類型、技術(shù)領(lǐng)域、專利分布情況及主要專利權(quán)人等方面分析了海洋波浪能中國專利布局現(xiàn)狀，并根據(jù)專利分析結(jié)果對我國海洋波浪能技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了建議。分析結(jié)果顯示，我國在海洋波浪能技術(shù)方面已有初步的專利積累，并且其專利申請量繼續(xù)保持增長趨勢，但海洋波浪能中國專利主要由我國個人所申請，此外是大專院校和科研單位在進行該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)，而我國介入海洋波浪能研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)太少。我國應有相應的政策支持，進一步加大對海洋波浪能關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)投入，鼓勵更多的企業(yè)進入海洋波浪能領(lǐng)域。

海洋 波浪能 專利分析 建議

海洋波浪能是清潔的可再生資源，其大規(guī)模開發(fā)利用將極大緩解由于礦物能源逐漸桔竭導致的危機，改善礦物能源燃燒造成的環(huán)境破壞。從20世紀70年代中期起，英國、日本、挪威等波浪能資源豐富的國家，把波浪能發(fā)電作為解決未來能源的重要一環(huán)，大力研究開發(fā)[1-2]。進入21世紀后，隨著經(jīng)濟的發(fā)展、化石燃料資源的日益緊張，以歐洲各國和北美國家為首的世界海洋國家不斷加大在波浪能領(lǐng)域的資金及科技投入，對波浪發(fā)電技術(shù)的研究日益深入，部分技術(shù)已商業(yè)化，多座電站處于應用示范階段[3]，海洋波浪能這種新能源已逐漸展現(xiàn)出潛在的商業(yè)價值。

我國對海洋波浪能的研究和利用雖起步較晚，但發(fā)展很快，小型岸式波力發(fā)電技術(shù)已進入世界先進行列，航標燈所用的微型波浪發(fā)電裝置已經(jīng)商品化[4-5]。但我國波浪能開發(fā)利用技術(shù)并未成熟，尚未形成產(chǎn)業(yè)，且在技術(shù)水平、應用范圍、開發(fā)規(guī)模等方面與歐洲、美國、日本等發(fā)達國家相比仍有較大差距，我國波浪能發(fā)電距實用化尚有一定的距離。為早日突破技術(shù)瓶頸、加快技術(shù)研發(fā)，實現(xiàn)海洋波浪能的產(chǎn)業(yè)化或規(guī)?；瘧?，有效緩解我國能源緊張狀況，亟需對我國海洋波浪能目前所取得的技術(shù)進展、未來的技術(shù)發(fā)展方向進行深入分析。本文利用專利分析工具，從專利類型、技術(shù)領(lǐng)域、專利分布情況及主要專利權(quán)人等方面分析海洋波浪能中國專利布局現(xiàn)狀，從專利分析角度提出了我國海洋波浪能技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策建議。

本文分析所用的專利數(shù)據(jù)來自國家知識產(chǎn)權(quán)局中國知識產(chǎn)權(quán)網(wǎng)的中心資源站點數(shù)據(jù)庫，涵蓋從1974年起到2010年8月11日期間公開的中國專利，共計602件。本文的統(tǒng)計分析結(jié)果基于上述數(shù)據(jù)。

1 年度專利申請量和公開量分析

我國海洋波浪能研究始于20世紀70年代，從80年代初開始對固定式和漂浮式波浪能裝置進行基礎(chǔ)研究[6]。圖1顯示，首次專利申請和公開均在1985年;1997年以前申請量和公開量維持較低水平，年申請量平均保持在6件左右;1998年后出現(xiàn)較平穩(wěn)增長，年申請量均在10件以上;出現(xiàn)明顯持續(xù)增長是從2004年開始的(申請44件)，2009年為公開量高峰(106件)。由于專利從備案到公開整個流程通常需要一定的時間，近年申請的專利大部分還在受理程序中，基于此因素考慮，從圖1上預測，目前我國海洋波浪能領(lǐng)域的專利申請量及公開量仍處增長態(tài)勢。

上述數(shù)據(jù)說明，我國關(guān)于波浪能的研究在1997年前并未得到足夠重視，從1998年到2004年進入技術(shù)積累和起步階段，從2005年起進入了技術(shù)快速發(fā)展期，對應專利量的持續(xù)增長，目前仍處于技術(shù)發(fā)展期。

圖1 海洋波浪能中國專利年度申請量、公開量統(tǒng)計

2 申請人國別分析

因為中國專利申請不僅包括國內(nèi)申請人申請的專利，也包括國外專利申請人向中國所申請的專利，為了解海洋波浪能中國專利都由哪些國家的申請人所申請，所以對申請人國別進行了統(tǒng)計，結(jié)果見表1所示。

表1 海洋波浪能中國專利申請人國別統(tǒng)計

從表1中看出，除中國外，另有18個國家的申請人在中國進行了海洋波浪能專利的申請，其中國內(nèi)申請人共申請532件，占總量的88.4%；國外申請人共申請70件，占總量的11.6%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，中國的波浪能技術(shù)主要靠國內(nèi)的自主研發(fā)，幾乎沒有該領(lǐng)域的技術(shù)引進，但世界海洋能技術(shù)強國已經(jīng)在我國進行了專利布局，中國海洋波浪能市場將成為世界海洋能技術(shù)強國的必爭之地。

3 專利類型及地域分析

統(tǒng)計分析海洋波浪能中國專利申請類型及地域分布，如圖2所示。

圖2 海洋波浪能中國專利申請類型的地域分布

從圖2可以看出，在中國申請的602件海洋波浪能專利中，其中發(fā)明專利387件(中國申請317件，外國申請70件)，占總量的64.3%，實用新型215件，全部由中國申請，占總量的35.7%。發(fā)明專利代表了較高水平的科技創(chuàng)新，標志技術(shù)的長期發(fā)展方向。海洋波浪能專利中發(fā)明專利所占比例在一半以上，顯示該領(lǐng)域的專利技術(shù)含量較高、技術(shù)密集度較大。另外，從專利所有人地域來看，中國的發(fā)明專利占整個發(fā)明專利的大部分，國外的發(fā)明專利僅70件，說明中國的波浪能技術(shù)主要靠本國的自主創(chuàng)新，但國外申請的全部為發(fā)明專利，技術(shù)含量相對更高。

4 PCT專利分析

PCT是《專利合作條約》(Patent Cooperation Treaty)的英文縮寫，是有關(guān)專利申請的國際條約，目前已有128個成員國。專利申請人可以通過PCT途徑遞交國際申請，向多個國家申請專利。PCT國際申請在一定程度上反映了申請專利所含技術(shù)的重要性和申請人搶占國際市場的迫切愿望，是衡量自主創(chuàng)新能力和國際市場競爭力的重要指標。因此，發(fā)達國家和跨國公司都把PCT專利申請看作知識產(chǎn)權(quán)體系下全球戰(zhàn)略的重要組成部分。海洋波浪能PCT國際專利總體情況及國內(nèi)外專利權(quán)人的PCT國際專利情況見圖3、圖4。

專利申請類型體現(xiàn)的是專利保護范圍，即市場戰(zhàn)略。圖3和圖4顯示海洋波浪能中國專利中PCT國際專利的比例較低，僅為11%，且絕大部分為國外專利權(quán)人所有。國外專利權(quán)人PCT專利占其所有專利的80%以上，國內(nèi)專利權(quán)人申請的532件專利中，PCT專利僅有7項。這充分顯示了外國公司的專利國際化戰(zhàn)略。而我國的波浪能技術(shù)基本上未走出國門，主要原因：一是專利質(zhì)量比較低，難以申請國際專利保護；其次是國際化意識淡薄。我國波浪能研發(fā)機構(gòu)、企業(yè)應該盡快提高技術(shù)創(chuàng)新能力，而且不能一味地開放市場資源給國外的競爭對手，要在加緊本國專利保護的同時積極開拓國際市場，爭取更大的發(fā)展空間。

圖3 PCT專利、中國專利總體比例圖

圖4 國內(nèi)外專利權(quán)人PCT專利、中國專利的構(gòu)成

5 法律狀態(tài)分析

表2 海洋波浪能中國專利法律狀態(tài)統(tǒng)計

表2是對海洋波浪能中國專利法律狀態(tài)的統(tǒng)計，可以看出失效的專利數(shù)量最多(230件)，所占比例最大(占38.2%)，這在一定程度上表明，這些失效專利有較大的比例不是先進技術(shù)，市場價值不大，所以專利權(quán)人不愿意長期維持，而選擇放棄專利權(quán)。

6 國內(nèi)各省(市)、地區(qū)專利分布分析

圖5 海洋波浪能中國專利主要省(市)分布狀況

從表1中看出，在中國申請的602件海洋波浪能專利中，其中有532件是由中國申請人所申請，經(jīng)對這些申請人所屬省(市)、地區(qū)進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)其分別來自于31個省(市)、地區(qū)，其中有17個省(市)的專利量達10件以上，如圖5所示。專利量排名前五位的是廣東、山東、北京、江蘇、浙江，所占專利總量的比例分別為：13.2%、10.3%、9.6%、8.8%、8.5%。江西、廣西、重慶等其他共14個省(市)、地區(qū)合計申請72件，占專利總量的13.5%。

7 IPC技術(shù)分布統(tǒng)計

根據(jù)IPC(International Patent Classification，國際專利分類法)統(tǒng)計，海洋波浪能中國專利申請集中于IPC小類F03B(液力機械或液力發(fā)動機，523件)，F(xiàn)03G(彈力、重力、慣性或類似的發(fā)動機，22件)及H02K(電機，20件)，其中F03B所屬專利最多，約占全部專利的87%。對F03B進行進一步分析，如圖6所示，可以看出，關(guān)于波浪能利用的裝置、機械、發(fā)動機的專利共有434件，所包含的IPC分類位置有：F03B13/14、F03B13/16、F03B13/18、F03B13/12、F03B13/20、F03B13/00，其中F03B13/14類最多，共180件，占37%。另外關(guān)于波能利用的液壓馬達、水輪機的專利共40件(IPC分類F03B13/22)，關(guān)于波能利用的空氣渦輪機的專利共18件(IPC分類F03B13/24)。

圖6 海洋波浪能中國專利IPC分類分布

8 申請(專利權(quán))人分析

8.1 申請人類別構(gòu)成分析

表3 海洋波浪能中國專利申請人類別統(tǒng)計表

圖7 海洋波浪能中國專利申請人類別統(tǒng)計圖

從表3，圖7顯示的國內(nèi)、國外申請人構(gòu)成上看，我國個人申請量很大，占60%以上，公司企業(yè)不到10%，大專院校/科研單位不到20%；而國外申請人是以公司企業(yè)為主，超過67%，個人及大專院校/科研單位占比例很小，說明國外的創(chuàng)新主體是公司企業(yè)。

8.2 申請人構(gòu)成分析

圖8 海洋波浪能中國專利申請人構(gòu)成圖

圖8為海洋波浪能中國專利前20名申請人構(gòu)成圖，除12名個人外，共有八家單位，包括院校、科研院所及公司，按排名次序分別是中國科學院廣州能源研究所(22件)、浙江大學(9件)、中國科學院電工研究所(7件)、東南大學(5件)、中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學(5件)、武漢舒居科技有限公司(4件)、瑞典海上能源公司(4件)、北京三維正基科技有限公司(4件)，其中瑞典海上能源公司為外資公司，其余7家均為我國內(nèi)地院校、研究所及公司，說明中國的波浪能技術(shù)主要還是靠國內(nèi)院校、科研院所及公司的自主研發(fā)。

8.3 重點申請人分析

8.3.1 中國科學院廣州能源研究所 中國科學院廣州能源研究所在波浪能研究上處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，目前共擁有22項專利，居國內(nèi)各申請人之首。其首件專利是1985年申請、1986年公開的“一種新型的對稱翼渦輪波力發(fā)電裝置”。表4對該所公開的波浪能專利進行了統(tǒng)計。

表4 中國科學院廣州能源研究所公開的波浪能專利統(tǒng)計表

該所在1987年建成我國第一個10W振蕩水柱波浪能裝置，持續(xù)研發(fā)到2003年，成為我國第一個波浪能商業(yè)機組，用于為航標燈供電；1988年在廣東珠海大萬山島建成3kW振蕩水柱發(fā)電裝置，為我國第一個千瓦級波浪能裝置；1995年在大萬山島建成20kW振蕩水柱發(fā)電裝置，為我國第一個十千瓦級波浪能裝置；2001年，在廣東汕尾建成100kW岸式振蕩水柱波力電站，為我國第一個百千瓦級波浪能裝置；2006年在廣東汕尾建成50kW岸式振蕩浮子波浪能電站，為世界上第一個獨立穩(wěn)定發(fā)電的波浪能裝置；2009年在廣東珠海市擔桿島開展漂浮式鴨式裝置研究，以及集波浪能、風能和太陽能為一體的海島可再生獨立能源系統(tǒng)研究。此外，該所研制了多種型號(10～450W)的航標燈用波力發(fā)電裝置，經(jīng)多次改進，目前已累計生產(chǎn)700多臺用于中國沿海的航標燈上，研制出的40W漂浮式后彎管型浮標發(fā)電裝置出口到日本，處于國際領(lǐng)先水平[7]。目前，廣州能源研究所獲得國家科技支撐項目支持，研制100kW漂浮式鴨式裝置；獲得科技部國際合作項目的支持，與丹麥合作研究漂浮式越浪裝置Wave Dragon。

8.3.2 浙江大學 浙江大學共擁有9項波能裝置的專利，包括發(fā)電裝置、波能轉(zhuǎn)換裝置、波能吸收裝置，是于2004-2009年期間申請的，具體的專利公開號及名稱見表5。

表5 浙江大學公開的波浪能專利統(tǒng)計表

8.3.3 中國科學院電工研究所 中國科學院電工研究所共擁有7項波浪能方面的專利，全部是關(guān)于發(fā)電方面的，包括波浪發(fā)電機、波浪能發(fā)電單元、磁流體發(fā)電浮管、波浪能直接發(fā)電裝置。具體見表6。

表6 中國科學院電工研究所公開的波浪能專利統(tǒng)計表

9 技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

針對以上分析，對我國海洋波浪能技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出以下建議。

9.1 國家政策支持，引導企業(yè)進入海洋波浪能領(lǐng)域

目前，我國介入海洋波浪能研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)太少，除個人申請的專利外，主要是大專院校和科研單位在進行該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)。我國應有相應的政策支持，加大對海洋波浪能開發(fā)利用方面的投入力度，建立海洋能研發(fā)試驗平臺和綜合示范工程，引導更多的企業(yè)進入海洋波浪能領(lǐng)域，以推動在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。趁國外主要廠商尚未占領(lǐng)我國市場之際，及早進入該領(lǐng)域的技術(shù)競爭，提高市場競爭力。

9.2 開展產(chǎn)學研合作，加強對關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研究

在國內(nèi)申請中，雖然專利數(shù)量不少，但質(zhì)量不高，除個人申請外，大專院校和科研單位占據(jù)了主體地位，與企業(yè)合作不多，導致無法將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從而推動技術(shù)的進一步創(chuàng)新。因此國內(nèi)企業(yè)與大專院校和科研單位應加強交流合作，加強對關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研究，積極跟蹤國外領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，進一步突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

9.3 實施人才戰(zhàn)略，引進核心技術(shù)和人才

我國的波浪能技術(shù)主要靠國內(nèi)自主創(chuàng)新，幾乎沒有該領(lǐng)域的技術(shù)引進。美國CHI公司證明，引進核心發(fā)明人是企業(yè)最成功的專利戰(zhàn)略。國內(nèi)科研機構(gòu)、大專院校及企業(yè)要與國外企業(yè)在技術(shù)引進、人才培養(yǎng)等方面加強交流與合作，培養(yǎng)具有世界先進水平的研發(fā)團隊，以不斷提高我國的自主創(chuàng)新能力。

9.4 積極運用PCT申請國際專利保護

海洋波浪能在中國仍屬新興產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景看好。在國外主要公司尚未在中國進行專利技術(shù)保護之時，對中國研發(fā)機構(gòu)及企業(yè)而言，是加快海洋波浪能研發(fā)的最好時機。中國研發(fā)機構(gòu)及企業(yè)不僅要加快布局國內(nèi)專利保護范圍，而且要爭取走出國門，將視野放大到全球范圍，積極運用PCT申請國際專利保護。

[1] 李成魁,廖文俊,王宇鑫. 世界海洋波浪能發(fā)電技術(shù)研究進展[J]. 裝備機械,2010(2):68-73.

[2] 焦永芳,劉寅立. 波浪發(fā)電的現(xiàn)狀及前景展望[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2010(12):89-90.

[3] 肖惠民,于 波,蔡維由. 世界海洋波浪能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J]. 水電與新能源,2011(1):67-69.

[4] 劉美琴,鄭 源,趙振宙,仲 穎. 波浪能利用的發(fā)展與前景[J]. 海洋開發(fā)與管理,2010,27(3):80-82.

[5] 焦永芳,劉寅立. 波浪發(fā)電的現(xiàn)狀及前景展望[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2010(12):89-90.

[6] 廣州能源研究所.海洋能源利用技術(shù)進展與展望(下)[EB/OL]. (2006-05-11)[2011-01-09]. http://www.newenergy.org.cn/html/0065/2006511_9999.html.

[7] 程友良,黨 岳,吳英杰. 波力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 應用能源技術(shù),2009(12):26-30.

AnAnalysisofChinesePatentsonOceanWaveEnergy

Qin Honghua, Tan Siming, Zhao Xia, Zhang Zhuoqun

Qingdao Institute of Scientific & Technical Information, Qingdao 266003, China

The profile of Chinese patents on ocean wave energy is analyzed from aspects of patent type, technology field, patent distribution and major patentee, and according to the results of the patent analysis we make recommendations on China ocean wave energy technology R & D and industrial development. The results of the patent analysis show that an initial accumulation of patents on ocean wave energy has been made by domestic patentees, and the number of patent applications is on a sustained growth. But Chinese patents on ocean wave energy are mainly from individual applications. In addition, the universities and research institutes are conducting research in the field of technology. Yet the enterprises involved in the research and development are too few. Our government should offer support with corresponding policies, further increase investment in key ocean wave energy technologies, and encourage more enterprises to enter this field.

ocean; wave energy; patent analysis; recommendation

*本文系青島市知識產(chǎn)權(quán)局公共領(lǐng)域科技支撐計劃項目“藍色經(jīng)濟主導產(chǎn)業(yè)之海洋新能源專利分析”(項目編號:09Z-06)的研究成果之一

P743.2

秦洪花，女，1973年生，本科，助理研究員，研究方向為情報研究、科技查新，發(fā)表論文3篇，出版著作1部；譚思明，男，1962年生，副研究員，碩士生導師，所長，研究方向為專利分析、情報研究，發(fā)表論文數(shù)篇，出版著作1部；趙 霞，女，1966年生，本科，副研究員，研究方向為專利分析、情報研究，發(fā)表論文數(shù)篇，出版著作1部；張卓群，男，1966年生，本科，副研究員，研究方向位專利分析、情報研究，發(fā)表論文8篇，出版著作1部；朱延雄，女，1965年生，本科，副研究員，研究方向為專利分析、情報研究，發(fā)表論文8篇，出版著作1部；周文鵬，男，1981年生，本科，助理工程師，研究方向為專利分析、情報研究，發(fā)表論文2篇。