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摘 要:文章通過專利分析的視角,對發動機可變技術發展現狀進行分析。通過專利數據統計,對2012-2019年間國內發動機可變技術方面相關專利的梳理,從申請趨勢、申請人分析、技術分類等角度分析發動機可變技術的宏觀發展趨勢,識別目前國內發動機可變技術的技術熱點及形成原因,為我國發動機可變技術的未來發展提供可靠依據。
關鍵詞:發動機;可變技術;專利分析
1 前言
內燃機中的汽油機具有成本低、功率高、重量輕以及排氣后處理容易等優點被廣泛運用于乘用車。但是,發動機在把其他形式的能轉換成機械能的同時會排放大量的氣體,這些氣體是目前大氣污染的主要來源之一[1]。而且常規汽油機的熱效率通常要比現代車用柴油機熱效率低,特別是在部分負荷工況下,這種熱效率低的缺點更加明顯,并且還伴隨著能源浪費以及廢氣污染更嚴重的問題[2]。發動機可變技術,是通過優化調整參數來適應發動機的不同工況,確保發動機達到最佳工作性能,改善燃油經濟性的技術,被認為是改善汽油機熱效率和燃油經濟性主要的手段之一,包括可變正時、可變氣門行程、可變氣缸、可變壓縮比(VCR)、可變排量等[3-6]。本文對2012-2019年間發動機可變技術方面的專利申請進行分析,通過專利量、專利權人分布等統計數據,分析發動機可變技術的技術趨勢及形成原因,明確目前發動機可變技術方面的主要研究領域及發展方向。
2 發動機可變技術專利現狀分析
文中統計數據來源于中國知識產權局專利數據庫,檢索時間段為2012-2019年的所有公開專利。由于專利申請有18個月的公布周期,以及專利數據庫數據收集和錄入有一定的延遲,2019年的部分統計指標僅供參考。
2.1 發動機可變技術的專利申請量趨勢分析
通過專利申請的分析,可揭示發動機可變技術領域歷年的專利申請及技術研發情況,從而掌握其技術發展趨勢及全局動態。對檢索到的發動機可變技術領域的專利申請量進行統計,結果如圖1所示。
從2012-2019年間發動機可變技術在中國的專利年申請量概況可以看到:從2012-2018年,整體的申請量處于穩步增長的狀態,這與中國市場的逐步放開及擴大有很大的關系,各大國外汽車企業及國內汽車企業為搶占中國市場先機,加大發動機可變技術方面的研發投入,競相在我國進行該方面的專利申請,這也促使了我國發動機可變技術有了較快的發展;2019年,申請量沒有維持一直上升的勢頭,較2018年有38%的降幅,一是說明可變氣門正時、可變氣門升程等發動機可變技術已經處在一個穩定開發的階段,二是盡管申請量有所降低,但依舊保持在一個較高的申請量,基本與2012年持平,也說明了發動機可變技術領域依舊活躍,可變壓縮比、可變排量等技術研究及完善依舊處于不斷發展階段。
2.2 發動機可變技術的專利權人分析
從專利權人角度進行分析可以得知研發活躍、技術水平領先的專利權人分布,2012-2019年在中國的專利申請量排名前10的申請人統計數據見圖2。
可以看到,以福特、現代、日產、豐田及通用為首的國外知名汽車企業的發動機可變技術領域發明專利申請量占據了前10名申請量的近60%,其中福特、現代、日產、豐田占據了前5名的70%多。這主要是因為國外發動機可變技術研發較早,基于前期的技術積累可以快速地在中國進行專利積累及申請。與國外大型車企相比,我國發動機可變技術起步較晚,同時隨著對汽車污染的重視,以及我國對自主技術的重視,國內各大車企競相投入發動機可變技術領域的研發。從申請人的分布可以看到,長城汽車位居前10名第一位,但在申請量上與第二名福特差距并不明顯,其他的國內汽車企業吉利、長安、奇瑞等申請量相較于前5名有較大差距,說明盡管現階段國內各大車企都有在布局汽車可變技術的研發,但在綜合研究能力和技術成果積累上和國外仍有一定的差距,還需進一步提升研發投入。
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