電動汽車技術是創(chuàng)造性破壞技術嗎？
——來自專利數(shù)據(jù)的實證分析

王 江，邵青青

(北京化工大學經(jīng)濟管理學院，北京 100029)

0 引言

自工業(yè)革命以來，依靠大量開采利用化石能源資源的世界經(jīng)濟取得了快速發(fā)展，但也產(chǎn)生了能源危機和環(huán)境污染問題[1-3]。中國改革開放40年經(jīng)濟高速發(fā)展在很大程度上也以犧牲環(huán)境為代價而取得[4-5]。近年來，頻發(fā)的霧霾天氣嚴重影響人民群眾的健康和生活，大城市霧霾污染尤為嚴重，其中大量燃油汽車尾氣排放是導致霧霾的主要原因之一[6-7]。電動汽車具有零排放、低污染的特性，有助于解決燃料汽車的供能問題，同時有助于緩解汽車尾氣造成的大氣污染。因此，各國包括中國政府與企業(yè)紛紛加大了對電動汽車的研發(fā)和資本投入[8-10]。

電動汽車技術是融新材料工程技術、計算機技術、電子技術、汽車技術、智能控制技術及化學能源技術等為一體的新技術，電動汽車技術中，電池、電機、電控系統(tǒng)是電動汽車的核心關鍵技術。目前，純電動 (EV)、可插電式混合動力 (PHEV)、混合動力 (HEV)3種類型的動力型汽車競相發(fā)展，國外電動車代表如日產(chǎn) LEAF、特斯拉 Model S、通用等，國內如北汽 E150EV、比亞迪 E6 等。

熊彼特[11-12]認為，創(chuàng)造性破壞是對原有的經(jīng)濟結構造成破壞的過程，是對原有企業(yè)、原有資本、原有生產(chǎn)方式等破舊出新的過程。創(chuàng)造性破壞并不是傳統(tǒng)價格或質量競爭的破壞，而是新產(chǎn)品的競爭，新技術或工藝，新供應來源或市場，新型組織形式的破壞。熊彼特強調，在創(chuàng)造性破壞過程中，企業(yè)家起關鍵性的作用。企業(yè)是否進行創(chuàng)造性破壞，企業(yè)家需要從資源分配、產(chǎn)品戰(zhàn)略、市場開拓、新進入者的威脅、沉沒成本等方面綜合考慮來進行決策。一般認為，新企業(yè)出于生存和發(fā)展壓力有極強的創(chuàng)造性破壞動力，具有主導創(chuàng)造性破壞的趨勢[13]；而在創(chuàng)造性破壞技術出現(xiàn)之前，大企業(yè)往往首先考慮的是如何在當前的市場環(huán)境中繼續(xù)生存，大多在原有技術基礎上進行漸進性變革和創(chuàng)新。但最新研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造性破壞并非完全由新企業(yè)主導，而是新興企業(yè)與大企業(yè)共同主導[14]。面對創(chuàng)造性破壞，大企業(yè)利用其具有的基礎資源和技術能力的優(yōu)勢，能夠迅速進入并占領新市場[15-17]。

本文基于專利數(shù)據(jù)，從創(chuàng)造性破壞的角度，對電動汽車的新市場、產(chǎn)品、技術、企業(yè)反應等進行分析。

1 研究方法

1.1 專利數(shù)據(jù)庫、搜索條件和搜索結果

本文以中國知識產(chǎn)權局專利數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，采用兩種方式進行檢索，一種為分類號 (IPC) 與關鍵字的方式，另一種為代表公司關鍵字加之相應關鍵字或分類號的方式進行檢索。由于本文主要是對企業(yè)間的專利進行分析，所以專利權人只考慮企業(yè)專利權人，不考慮個人專利權人的情況。由于數(shù)目龐大，本研究選取申請量排名前20的企業(yè)作為代表專利權人進行數(shù)據(jù)的搜索收集。根據(jù)我國專利法，專利申請從提交、審核到公開需 1～2 年時間?？紤]到專利審查公開并錄入國家知識產(chǎn)權局專利庫的滯后性，本研究以申請日為標準進行數(shù)據(jù)查詢，時間限范圍：1990年1月1日—2016年12月31日。具體檢索流程見圖1。

圖1 數(shù)據(jù)搜索和分析流程

1.2 專利分類、信度及校度檢驗

通過閱讀、分析大量文獻，綜合形成最終的研究類目，其中以申請趨勢、區(qū)域分布，以及代表性企業(yè)來反映新生態(tài)市場狀況 (市場轉型)；以技術領域分類布局來反映電動汽車對一些技術領域造成了破壞；以大企業(yè)和新興企業(yè)對比研究分析領導電動汽車技術的創(chuàng)造性破壞的企業(yè)；以電動汽車領軍企業(yè)專利布局來說明創(chuàng)造性破壞對產(chǎn)業(yè)結構轉型所做出的貢獻，以及綜合分析大企業(yè)如何應對創(chuàng)造性破壞 (市場結構的變化)。

針對以上研究類目，對專利的編號、專利申請日、專利公開日、技術類別、專利權人、發(fā)明人、專利類型、申請地址等信息進行類目編碼統(tǒng)計。使用科恩kappa方法對獨立編碼的50個樣本結果進行信度一致性檢驗，經(jīng)計算，科恩kappa=0.835～0.923，通過信度一致性系數(shù)檢驗，可將文獻數(shù)據(jù)進行獨立編碼；Cronbach的Alpha值為0.991，編碼數(shù)據(jù)具有分析的有效性。

2 結果分析

2.1 電動汽車新生態(tài)市場分析

1990—2016年電動汽車技術專利申請量如圖2所示。從圖2可以看出，1990—1999年合計申請量占總申請量的1.03%，處于整個技術發(fā)展生命周期的萌芽階段；2000—2009年相較于前10年技術儲備有了明顯進步，合計申請量占總申請量的11.34%，該階段仍然屬于初期階段，響應國家鼓勵政策，許多大企業(yè) (外資企業(yè)、跨國企業(yè))和個人 (民營企業(yè))或大學開始全面涉足該領域的探索；2010年至今為第三個階段，每年的申請量都是以千位來計數(shù)，新興企業(yè)技術快速積累，該領域的新生態(tài)市場份額不斷擴張，2010年申請量 (1864件)是2009年申請量 (923件)的2倍，2016年申請量 (6034件)增長至2009年申請量的6.5倍，可見我國的電動汽車技術已經(jīng)處于成長階段的快速發(fā)展期，該領域的基本發(fā)展趨勢與國家的新能源汽車政策時間表相協(xié)調。

圖2 專利申請量、公開量的趨勢分析

選取六家代表性汽車企業(yè)進行專利的搜索，分別是豐田、通用、奇瑞、特斯拉、比亞迪、北汽新能源。其中跨國企業(yè)具有多個不同的名稱變體，例如，通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司、通用汽車環(huán)球科技運作公司、上汽通用汽車有限公司、通用汽車公司、通用汽車責任有限公司等可歸為一類；按去重歸類原則篩選后的統(tǒng)計情況如表1所示。分析六家企業(yè)的成立時間和專利初始申請時間，包括大企業(yè) (豐田、通用、奇瑞汽車)，也有大企業(yè)為了響應新生態(tài)市場而設立的相關子公司 (北汽新能源汽車有限公司)，還有該行業(yè)的新進入者 (特斯拉汽車公司、比亞迪汽車公司)。專利的申請量和發(fā)明人次可以表示企業(yè)在該技術領域的創(chuàng)新投入，平均每件申請專利投入人次=專利申請總量/發(fā)明人次，可以看到前三名豐田、通用、奇瑞的平均投入人次較少，說明大企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)造能力較新進入者具有先天性的人才技術優(yōu)勢，而新進入者 (特斯拉、北汽新能源)的平均投入人次較高，該領域技術人力資源成本較大企業(yè)高出40%以上，甚至達到90% (特斯拉)，在破壞傳統(tǒng)汽車市場結構方面增加了資源成本，一定程度上束縛電動汽車新生態(tài)市場的快速擴張。

由六家企業(yè)的年申請量趨勢 (圖3)可以看出，進入21世紀后，中國電動汽車技術的專利申請開始逐漸發(fā)展起來，到2012年后，國外企業(yè)年申請量呈現(xiàn)下降趨勢，而新興企業(yè)申請趨勢是整體波動上升，該技術領域的中國專利發(fā)展趨勢與企業(yè)響應國家相關政策關系密切。1992年我國 “八五”計劃科技攻關項目包含有關電動汽車總體設計，這是國家開始支持該產(chǎn)業(yè)的起點，2001年設立 “國家863計劃——電動汽車重大專項”，面對國家出臺的相關政策，從2000—2010年的專利申請量增長情況可以看出國內相關企業(yè)做出了積極回應；2010年，國家加大財政補貼力度，推行相關城市試點，鼓勵個人購買新能源汽車。從圖3可以看出，2010年后專利申請明顯增長，企業(yè)加大研發(fā)投入，技術攻關有顯著提升；2012年 “十二五”計劃 《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (2012—2020年)》和 《新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新財政獎勵資金管理暫行辦法》加大稅收優(yōu)惠和政策補貼力度，同時對技術攻關進行專項獎勵，支持產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新，2012年之后的專利申請量明顯劇增。根據(jù)中國汽車協(xié)會數(shù)據(jù)，2013—2017年全球新能源汽車增長56.5%，中國新能源汽車增長最為顯眼，年增長率157%，主要得力于中國產(chǎn)業(yè)政策和中國政府大力推動。一系列的政策推動了市場的發(fā)展，對現(xiàn)有傳統(tǒng)汽車市場造成了破壞。在近20年的技術儲備支撐下，逐漸形成了電動汽車新生態(tài)市場。

表1 六家代表性企業(yè)的專利申請情況

圖3 六家代表性企業(yè)的專利申請趨勢

2.2 電動汽車技術對傳統(tǒng)汽車技術結構的創(chuàng)造性破壞分析

傳統(tǒng)汽車是由多個裝置和部分組成的，不同類型和不同企業(yè)生產(chǎn)的汽車其基本結構都是由發(fā)動機、底盤、車身和電氣設備等部分組成。相對于傳統(tǒng)的汽車，純電動汽車是完全由可充電電池提供動力源的汽車，主要由底盤、車身和動力控制系統(tǒng)組成。其中，電池技術、電機技術和整車控制系統(tǒng)是純電動汽車的核心，也是區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的最大不同點，其車身和底盤與傳統(tǒng)汽車結構類似或有所簡化。傳統(tǒng)汽車是通過熱能轉化為動能，電動汽車是通過電池的化學能釋放電能，電能再轉換為動能，二者的供能方式不同。純電動汽車技術的專利申請情況如表2所示。

隨著我國電動汽車的快速發(fā)展，純電動汽車技術占專利總量的60.05%，其中動力電池專利技術占該方向專利總量的36.40%，凸顯動力電池專利技術的重要性。

通過對專利類型申請量、專利技術領域的分析，該領域的專利類型主要是發(fā)明型和實用新型，總占比為99%，可以看出電動汽車技術主要對傳統(tǒng)汽車的能源供應技術、動力系統(tǒng)技術、整車結構系統(tǒng)等技術及汽車產(chǎn)品，形成了該領域技術結構的破壞性創(chuàng)新。

表2 純電動汽車不同技術領域的專利申請情況

作為最大石油消費國的美國在不斷壓縮石油消費需求，而我國汽油消費量的快速擴張不但使生態(tài)環(huán)境遭到破壞，各地PM2.5普遍超過警戒線，同時有限的國際石油儲量對于通過原油進口來維持的國內龐大的、快速增長的石油消費需求而言是不可持續(xù)的。傳統(tǒng)汽車的替代品電動汽車保護了生態(tài)環(huán)境 (無汽車尾氣)，以電池、電機、整車系統(tǒng)方面的電動汽車技術對傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機、燃油機等動力技術及相應的整車構造技術進行了革命性改造，創(chuàng)造性破壞了人們習慣的運輸模式，重新審視可持續(xù)發(fā)展的運輸工具的選擇。

2.3 電動汽車新興企業(yè)對產(chǎn)業(yè)結構的創(chuàng)造性破壞分析

新的電動汽車市場生態(tài)環(huán)境與新興企業(yè)相關，電動汽車新興企業(yè)對產(chǎn)業(yè)結構調整貢獻突出，對傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)結構構成創(chuàng)造性破壞。目前電動汽車技術已經(jīng)形成了一個快速增長的新市場。表3為電動汽車技術專利申請總量排名前20名企業(yè)情況。從表3可以看出，有12家為新興的汽車企業(yè)或非汽車主流企業(yè)，其中，高校科研機構開始涉獵該領域的時間要早于新興企業(yè)，這12家新興機構的專利數(shù)量占前20名企業(yè)/院校專利總量的56.65%，復雜的企業(yè)/院校性質表明，這一新興領域得到國內外各相關行業(yè)的高度重視，我國龐大的未來汽車市場份額預期是新興機構積極參與的主要動因，打破了傳統(tǒng)汽車行業(yè)的企業(yè)組成，高速增長的電動汽車這一新興市場仍在不斷沖擊傳統(tǒng)汽車市場的份額。隨著電動汽車技術儲備的增加，該領域應對市場競爭的能力更強，不斷調整原有的汽車產(chǎn)業(yè)結構，未來將在汽車行業(yè)占據(jù)更大的市場空間，顛覆了近幾百年來人們對運輸工具的習慣性認知。前20名企業(yè)占該領域專利總量的41.0%，其中12家新興機構占該領域專利總量的23.23%，并且企業(yè)首次申請時間甚至成立年份大多發(fā)生在21世紀，這電動汽車新興企業(yè)引領形成的新市場生態(tài)環(huán)境，與新興機構的快速技術積累和新興市場實踐息息相關，是汽車市場結構的一次巨變，以其實踐發(fā)展過程驗證了熊彼特提出的創(chuàng)造性破壞理論，依靠大規(guī)模的創(chuàng)新創(chuàng)造破壞傳統(tǒng)的汽車經(jīng)濟結構，建立起新的生產(chǎn)體系。

表3 電動汽車技術專利申請總量前20名

通過對企業(yè)的年申請量進行統(tǒng)計，可以看出，汽車企業(yè)和非汽車企業(yè)的新進入者的申請趨勢與總體專利申請趨勢是一致的，如圖4所示。尤其是在2010年之后一直呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，再次證實了新興汽車企業(yè)和非汽車企業(yè)對電動汽車市場的新生態(tài)做出了主流貢獻。通過對專利排名靠前的比亞迪公司、國家電網(wǎng)充電樁設施供應商，以及特斯拉公司分析，表明新進入者促進了電動汽車新市場生態(tài)的生成。

2.4 電動汽車大企業(yè)對產(chǎn)業(yè)結構的創(chuàng)造性破壞分析

從表3可以看出，對比大企業(yè)的申請年限，有些國外跨國企業(yè)或外資企業(yè)進入該領域的時間在2005年之前，要早于我國本土的大企業(yè)，一些大企業(yè)成功地適應了新市場生態(tài)環(huán)境，例如，國內排名靠前的奇瑞汽車 (614件)、北汽福田 (341件)、福特汽車 (520件)、豐田汽車 (445件)在電動汽車領域進行了大量的專利技術儲備，使企業(yè)的生產(chǎn)體系適應新能源發(fā)展的需要，在電動汽車市場也占有主導地位。對電動汽車領域專利技術的時間布局進行分析，如圖5所示，可以看出，大多數(shù)的企業(yè)或單位的專利申請活動在加劇，近年來保持著一定的量級水平，雖然與新興機構的專利技術儲備發(fā)展速度有較大差距，總體上對電動汽車技術的專利技術儲備也做出了一定比例的貢獻，為電動汽車這一新興市場份額的不斷擴大，創(chuàng)造性破壞傳統(tǒng)的汽車市場結構提供了動力。

圖4 前20名企業(yè)和新進入者專利申請量趨勢圖

面對新市場的出現(xiàn)，大企業(yè)的反映可以從該企業(yè)的專利信息上獲取，針對累計發(fā)明人次，單位發(fā)明人次，申請量年增長率，電動汽車核心技術領域涉及范圍進行歸納總結，如表4所示。截止到2016年年底，奇瑞、北汽福田、吉利汽車累計研發(fā)投入人次均在千次以上，年申請專利增長率為30%～55%，這說明大企業(yè)在技術人力投入方面是有一定量級的，技術領域的分布主要集中在電池技術 (H02J、H01M)和整車技術 (B60L)，強調生產(chǎn)應用技術的研發(fā)投入。

大企業(yè)多為外資企業(yè)、跨國企業(yè)和本土民營企業(yè)，這些企業(yè)的研發(fā)投入表明他們正積極參與新市場的發(fā)展。從圖5中可以看出，2010年之后國內新興機構 (企業(yè)或院校)開始全面投入這一領域的研發(fā)，大企業(yè)的專利技術研發(fā)起步時間較早，大多是在2008年之后就已經(jīng)全面進入該領域，但局限于傳統(tǒng)市場的經(jīng)濟利益驅動，其電動汽車專利技術儲備不如新興機構來得迅猛，對傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)結構的破壞力受到限制，這也符合熊彼特創(chuàng)造性破壞中提出的破壞不是傳統(tǒng)價格或質量的競爭 (傳統(tǒng)市場)導致的，是由于新產(chǎn)品的競爭 (新興市場對傳統(tǒng)市場份額的吞噬)，也就是現(xiàn)在出現(xiàn)的電動汽車這類產(chǎn)品不斷滿足社會發(fā)展需求，使新技術工藝的競爭得到各類相應技術的支持，具有強大的能力以其創(chuàng)造性的新功能 (生態(tài)友好)不斷破壞傳統(tǒng)的汽車市場經(jīng)濟，引導市場建立新的秩序或平衡。

表4 大企業(yè)專利信息統(tǒng)計

3 結論與建議

3.1 結論

基于對電動汽車技術專利的分析，可以看出，電動汽車技術發(fā)展符合熊彼特提出的創(chuàng)造性破壞理論，該技術是對傳統(tǒng)燃油汽車供能方式的變革，使傳統(tǒng)汽車技術和汽車產(chǎn)業(yè)結構發(fā)生了巨大的創(chuàng)造性破壞，顛覆了原有的市場形態(tài)，形成了新的生態(tài)市場。

從專利的申請趨勢、申請年限以及企業(yè)的情況分析得出，新生態(tài)市場與新興機構 (新的汽車企業(yè)、非主流企業(yè) (院校)、大企業(yè)的新興子公司)的興起有關。關鍵技術的攻克提升了電動汽車的普及率，非汽車企業(yè)的加入使得新生態(tài)逐漸豐富多樣化。此外，電動汽車市場的普及，購買人數(shù)的增多，電動汽車這一產(chǎn)品滿足了現(xiàn)代社會發(fā)展的生態(tài)友好性需求，各方人力物力的投入對地球生態(tài)環(huán)境帶來了良好的影響，推動汽車行業(yè)發(fā)生了質的轉型，汽車市場朝著有利于環(huán)境改善的方向發(fā)展。

圖5 20家企業(yè)專利申請年份布局

面對電動汽車新市場對傳統(tǒng)汽車市場的破壞，從大企業(yè)專利申請情況和專利人員投入及發(fā)展趨勢進行分析，可以看出，大企業(yè)積極應對企業(yè)外部環(huán)境的變化，目前排名靠前的大企業(yè)與熊彼特提出的大企業(yè)的后發(fā)優(yōu)勢相符。大企業(yè)利用已有的資源、政策支持等優(yōu)勢后來居上，來保護他們的行業(yè)地位，提升自身的競爭優(yōu)勢。

面對創(chuàng)造性破壞，新進入者的顧慮較少，所以在市場形成初期新進入者貢獻較大；盡管大企業(yè)有企業(yè)認知、政治環(huán)境、企業(yè)能力等方面的顧慮，但大企業(yè)依靠其擁有的基礎資源和能源，發(fā)揮其后發(fā)優(yōu)勢，迅速進入并占領新生態(tài)市場。

3.2 建議

日趨嚴峻的全球資源環(huán)境問題促使世界各國政府、企業(yè)及社會組織努力探索通過綠色創(chuàng)新方式實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在可持續(xù)交通領域，電動汽車技術越來越受到政府和企業(yè)的關注，從而得到迅速發(fā)展，初步形成電動汽車新生態(tài)市場。但校企合作登記的專利數(shù)量較少，說明高校研究與商業(yè)轉化之間還有很大的改善空間，建議加強高校與企業(yè)的聯(lián)系，使得高校研究更加貼近實際，解決實際問題，同時企業(yè)充分運用高?？蒲匈Y源、人才資源進行技術創(chuàng)新。顛覆性技術屬于典型的 “破壞性創(chuàng)造”，顛覆性技術創(chuàng)新往往源于新科學原理的重大發(fā)現(xiàn)，或者由跨學科、跨領域技術融合創(chuàng)新產(chǎn)生，但目前中國在電動汽車領域原創(chuàng)性的顛覆性技術仍然較少，因此，建議政府出臺相關政策，鼓勵和引導不同規(guī)模的企業(yè)重視和加強基礎研發(fā)進行顛覆性技術創(chuàng)新。

本文基于專利數(shù)據(jù)進行電動汽車技術的創(chuàng)造性破壞研究，進一步研究可以重點考慮從以下三方面展開：①運用案例分析方法研究企業(yè)家在創(chuàng)造性破壞中的作用及如何發(fā)揮企業(yè)家的作用；②運用定量方法研究電動汽車技術對傳統(tǒng)汽車行業(yè)的創(chuàng)造性破壞程度；③研究電動汽車對傳統(tǒng)汽車行業(yè)的創(chuàng)造性破壞路徑。