汽车零部件产业专利分析简报

编者按:在新能源汽车高速发展的时代,寻求高能量密度的锂电池成为新能源汽车发 展的必然趋势,汽车零部件企业可以将锂电池及其配套技术作为其发展的侧重点。

 

 

前言

汽车产业快速发展的今天,汽车零部件已经成为汽车创新的一个重要载体,更是衡量一个国家汽车产业发展水平的重要标志,伴随着汽车产业的蓬勃发展,我国汽车零部件产业实力迅速提升,成为支撑产业发展的重要保障。

目前,我国汽车零部件产业规模快速增长,但价值链分布仍处于低端。中国汽车零部件产业主营业务收入从 4116 亿元快速增长到 37202.8 亿元,年均增幅超过25%。但在乘用车领域,中高端产品仍然由外资所占据,中国品牌企业处于中低端。与之相对应,中国品牌骨干零部件企业平均利润率在6%-8%,相比外资企业14%左右的利润率水平仍然偏低。

在新能源汽车高速发展的时代,寻求高能量密度的锂电池成为新能源汽车发展的必然趋势,汽车零部件企业可以将锂电池及其配套技术作为其发展的侧重点。同时,在新能源汽车驱动电机方面,应该向永磁化、数字化集成的电机、电控系统为主要发展趋势,我国拥有储量丰富的稀土资源,使得电机永磁化具有得天独厚的优势,因此在新能源汽车三电系统的模块化、集成化、智能化将是未来的主要研究方向。

智能联网汽车零部件也是突破口之一,其相关的零部件将围绕环境感知系统、高精度定位导航、高精度地图、车载互联终端及集成控制等领域攻克智能网联汽车关键零部件技术。随着智能联网汽车的发展,车企对于高精度传感器的需求将不断增加,智能联网汽车与其他产业的融合是大势所趋。

 

 

检索过程分析
1 专利检索与分析 
1.1 专利分析平台 

HimmPat 为全球专利智能检索分析平台,平台拥有全球专利高精度智能语义检索、专业高效的指令检索、检索思路智能引导、解决方案式专利分析等多种专利检索、分析模式,为了满足高效检索的需求,可采用 S 系统检索指令,配合全球高精度语义检索,可以达到检索全面准确的目的。 

1.2 专利申请趋势

研究表明,国家科研实力可通过专利申请数量和统计分析进行评价,且已被广泛应用,从中国汽车零部件的申请及授权数量上看,中国汽车专利零部件生产自 2009 年-2014 年进入第一个快速发展期,2015 年-2020 年进入第二个快速发展期,2021年虽然略有下降,其原因是一般发明专利在申请后 3~18 个月公开, 实用新型专利和外观设计专利在申请后6个月左右公开以及数据库收录滞后的原因。总体来看,中国国内汽车零部件专利申请趋势与总体预测相符,在专利申请进入成熟期后,将保持逐步增长的态势。

1.3 专利技术主题分析 

专利申请地区是专利权保护区域,是该产品的市场和产业所在地,通过对于汽车零部件的专利技术构成分析,可以初步了解在汽车零部件领域技术研发热点和优势技术所集中的区域。通过图中可以得出,车辆零部件类专利的 IPC分类号主要集中在 B60(一般车辆)和 G01(测量;测试)部分,符合汽车及传感器常见的分类号领域。从发明、实用新型、PCT 专利的占比来看,实用新型专利占比较大。

1.4 汽车零部件领域主要优势企业 

通过主要申请人统计可以查看中国的汽车零部件专利的主要申请人,从图中可以看到吉利公司的专利申请数量位于中国专利申请人的首位,长安大学和吉林大学的车辆工程专业在国内学科排名较前,专利申请数量较高。

2 汽车零部件产业分析

汽车零部件属于相对较宽泛的产业领域,其中涉及到了机械、电子、机械加工工艺等领域,本次分析选取了汽车洗涤系统作为分析的切入口,通过对于汽车洗涤系统的产品进行产品技术分解,之后检索相应核心专利进行分析,可以通过专利检索了解产业前沿技术,方便做好产业布局。

从技术分解表中可以看到,汽车洗涤系统主要由 NTC、雷达系统、空气质量 传感器、光线传感器构成。其中 NTC(Negative Temperature Coefficient)为温度传感器,主要帮助汽车洗涤系统测量环境温度,雷达系统和光线传感器合作主要 用于检测挡风玻璃上的雨量大小,控制质量传感器主要用于检测空气质量,包括 PM2.5 等指标。 

首先,对于汽车洗涤系统应当进行查全检索,检索式如下:

(汽车 and (清 洗 or 洗涤 or 清洁) and 系统)/b or (B60S1/48 OR B60S1/46 OR B60S1/02 OR B60S3/04)/ic。

截至到 2020 年的专利公开数据,借助专利查全检索,在中国专利库中查找 到了 125607个关于汽车洗涤系统相关的专利,从图中可以看到,从 2001-2013 年汽车洗涤系统专利申请量缓慢上升,到 2014-2018 年专利申请增速明显,原因 在于 2014 年后由于政策和新能源汽车制造业的发展,对汽车洗涤系统的需求量也在增大。2019-2020 年受到专利公开滞后的影响,专利申请有所放缓。

从申请人分布图可以看到,除了美国之外,汽车洗涤系统的申请人主要分布 在长三角、珠三角等地区,这表明在长三角、珠三角汽车制造业较为发达,同时 汽车零部件也有向内陆发展的趋势。

从申请量排行来看,株式会社半导体能源研究所、通用汽车环球科技运作有 限责任公司、3M 创新有限公司、浙江吉利控股集团有限公司、中国石油化工股 份有限公司排名靠前,这得益于上述公司产业发展较早,在汽车洗涤系统领域属 于优势企业,在行业内具有较强的影响力。

在汽车电子领域,本申请人主要申请的专利集中在温度传感器、空气质量检 测和光线检测三个领域。构造检索式,对其进行查全检索。

对车用温度传感器领域进行检索,检索式如下:

(温度 and 传感 and (汽 车 or 车辆 or 车用 or 车载))/b or ((G01K7/22 or G01K1/14 or G01K1/08 or H01C7/04)/ic and (汽车 or 车辆 or 车用 or 车载)/b)。

在车用温度传感器领域申请前 10 名,除维沃移动通信有限公司以外,其余 企业均为外国车企或汽车配件供应商。在排名前十的企业中,丰田、通用、福特、 博世、本田等都是领域内的传统强势车企或汽车零部件供应商,这反映出车用温 度传感器的大部分技术仍然在美国、日本、德国等传统汽车工业强国手中,对于中国企业来说,尽管专利申请量上存在一定的优势,但领域带头人较少,在技术上仍然存在一定的差距。

对车载光线传感器进行检索,检索式:

((光敏 or 阳光 or 光线 or 光照) and 传感 and (汽车 or 车辆 or 车用 or 车载))/b or ((G01J1/42 or G01J1/04)/ic and (汽车 or 车辆 or 车用 or 车载) )

车载光线传感器为汽车自动驾驶系统的重要组成部分,因此在车载光线传感 器排名前 10 的企业当中,存在众多自动驾驶研发走在行业前列的公司,维沃、 OPPO、腾讯、华为都在汽车自动驾驶领域的算法上起到了行业的引领作用,同 时在车载光线传感器的硬件领域也处于优势地位,随着越来越多的智能驾驶技术 的落地,上述企业在车载光线传感器领域的优势将得到增强。

对车用空气质量检测传感器领域进行检索,检索式:

(空气 and 检测 and ( 汽 车 or 车 辆 or 车 用 or 车 载 ) )/b or ((G01N33/00 or B60H3/06 or B60H1/00)/ic and (汽车 or 车辆 or 车用 or 车载) )。

在车载空气检测系统领域,专利申请量排名前十的申请人中没有中国企业, 排名靠前的企业分别是丰田、三星、通用汽车、本田、福特等传统车企,没有中 国企业,可见中国企业在车载空气检测系统领域存在着明显的劣势,丰田在车载 空气质量传感器中有着明显的优势,丰田公司将车载空气质量传感器采集到的信息上传到服务器上,也可以通过服务器对相关车载设备进行远程控制。

 

 

总结

从对于汽车零部件产业的分析中可以得出,汽车零配件产业仍然是一个非常热门的技术领域并且有着广泛的应用前景。全球的主要汽车厂商也都投入了大量 资金在汽车零部件的生产研发上及其成果转化上。通过对于汽车零部件的专利分 析我们可以得到: 

(1)在目前自动驾驶技术蓬勃发展的阶段,出现了像 vivo、腾讯等互联网公司加入到了汽车传感器的竞争赛道上,在专利数量上,这些互联网公司已经形 成了一定量的布局; 

(2)全球范围来看,老牌汽车厂商和汽车零配件供应商仍然是汽车零配件 专利的主要申请人,中国是世界汽车保有量最多的国家,但在汽车供应产业链上的专利布局相对国外来说略显薄弱,缺少布局的整体规划,美国、日本、德国等汽车制造大国的企业,在申请本国专利的同时,也非常重视海外专利的申请布局,上述三个国家是汽车零部件领域重要的专利技术来源国; 

(3)在日本、德国,其研发主体都是以企业为主,各企业又通过与高校科 研院所的合作进行技术共享,企业掌握核心技术,并且了解市场需求,从而有效的推动了汽车零部件产业的发展。我们自身企业在发展时可以吸纳这种模式的优 点,积极与大学合作,将产学研所形成的技术及时落地、保护,推动研发成果向应用转化。

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