中国企业必须重视产业融合领域的专利布局。与国外OEM大幅推进动力电池、燃料电池领域的研发相比，除比亚迪外，我国OEM在汽车产业新产业价值链环节专利布局寥寥。这些新的产业链环节往往是目前新能源汽车核心技术所在，且可能在未来成为汽车产业链中具有较高附加值的关键环节。

10月16日，清华大学全球产业研究院通过其官网发布了一份题为《新能源汽车全球专利观察》的重磅报告。这份报告是国家重点研发计划“新能源汽车专项”的成果，专业而厚重，它从专利视角，对全球新能源汽车产业的浩荡格局和潜行态势给出了系统而深刻的洞见，对于眼下如履薄冰的中国新能源汽车产业及其操盘手来说，可谓是一只无比宝贵的“望远镜”。

上述报告涵盖了纯电动、混动和燃料电池三大新能源领域，《新华电动网》重点遴选了其中关于纯电动及充电技术部分进行了精编，以飨读者。

全球25%纯电动汽车领域的专利与26%通用技术领域的专利来源于中国，是这两个领域世界第二大专利优先权国

美国、日本、韩国、欧洲与中国均为新能源汽车的主要发展国家。其中，日韩、美国、欧盟等发达国家和地区在传统汽车技术领域具有较强的优势，期望通过新能源汽车技术在原有技术积累的基础上实现产业升级，在全球汽车工业竞争中继续占据有利地位。

相对而言，中国在传统汽车领域实力较弱，希望通过大力扶持新能源汽车产业，实现我国在汽车制造业的跨越式发展，实现“弯道超车”。因各国资源、汽车工业发展现状的不同，企业、政府往往对新能源汽车技术发展有不同的预测，选择了不同的技术路径。

其中，日本在三类新能源汽车与通用技术方面均为世界第一大专利优先权国，享有绝对的技术领先地位。特别是在混合动力汽车与燃料电池汽车领域分别占全球专利数量的52%与54%。

中国在纯电动汽车与新能源汽车通用技术领域有着较大的优势。全球25%纯电动汽车领域的专利与26%通用技术领域的专利来源于中国，是这两个领域世界第二大专利优先权国。但在混合动力和燃料电池汽车领域表现较弱，仅为4%与2%。美国在纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车领域的专利占有量分别为18%、16%、19%，排名第四、第二、第二。德国则在更靠近传统内燃机汽车技术的混合动力汽车、新能源汽车通用技术上有不错的表现，专利占有量均为12%，为该板块世界第三大专利优先权国。

在2010年以前，纯电动汽车领域和新能源汽车通用技术领域主要由日本、德国领导。但是在2010年以后，中国本土研发机构在这两个领域技术上的专利申请量迅速增加，全球专利的增长大部分来源于中国。

就2014年的专利申请而言，中国已成为新能源汽车通用技术专利的最大来源国。在接下来的2015年，中国也成为纯电动汽车领域专利的世界第一专利来源国。这说明我国企业、高校等研发机构在纯电动汽车领域和新能源汽车通用技术的创新已走到国际前列，从专利数量上来看具有较强的技术领导力。这与我国纯电动汽车的发展现状相符。

除中国以外，韩国、美国与日本在纯电动汽车领域的专利申请也在2010年以后迎来了小幅上涨，但日本的专利申请却在小幅上涨后于2012年出现回落。

混合动力汽车与燃料电池汽车的专利申请长期被日本研发机构占据，中国仍需“补短板”

从数据看，上述两领域各年全球专利申请一半以上均来自于日本。日本国内研发机构的专利申请量的波动很大程度上影响了这两个领域国际专利总量的浮动。这说明了日本在这两个领域的绝对技术影响力。

相对于纯电动汽车，日本一直坚持混合动力汽车和燃料电池汽车的研发路线。在混合动力技术上，日系车企其实在上个世纪90年代就已经开始布局混动汽车，从成本、扩展性和可靠性方面进行了多维度的研究。1997年，丰田推出普锐斯畅销全球，引发了全球对于混合动力的关注。日本也一直关注着燃料电池汽车的研发，虽说燃料电池汽车技术仍然处于萌芽期，但日本相对看好该技术的前景，长期维持着相对稳定的研发投入。

2011年后，德国、美国企业在混合动力汽车领域的研发投入增加，专利申请迎来了小幅上涨。

相比之下，中国虽然也在大力发展混合动力技术、燃料电池技术，但中国本土研发机构在这两个领域的专利申请有限。特别是中国，虽然是混合动力汽车的最大销量国之一，但本国研发机构的专利申请量却仅占全球混合动力汽车领域的4%，并且上涨趋势并不很明显。这说明中国汽车业目前在混合动力汽车领域的核心竞争力较弱，仍需“补短板”。

产业交融下各国产业链布局新态势，中国纯电动汽车突破原有传统汽车的产业边界，打造出一个全新的以动力电池及充电技术为核心的上下游产业链

新能源汽车领域给传统汽车业带来的不仅是技术上的新突破，更是产业上的交融。在新能源汽车技术带动下，传统汽车产业正在与电池产业、电力产业、氢能产业、电机产业逐渐交融。国家在各个产业上的专利布局将影响到该国新能源汽车的竞争实力，长远来看更影响到国家在新能源汽车产业链上的地位。

总体来看，日本的布局较为全面，随着新能源汽车的发展广泛布局于动力电池、快速充电、氢能制造与运输、燃料电池、驱动电机等新能源汽车领域上下游，仅在无线充电领域较为薄弱。

随着中国在纯电动汽车行业的飞速发展，其在充电领域的专利布局尤为醒目，并且在动力电池材料与制造领域有着不错的表现。而德国依旧集中于与传统汽车核心相近的产业链部分，如驱动电机和混合动力系统。

纯电动汽车突破原有传统汽车的产业边界，打造出一个全新的以动力电池及充电技术为核心的上下游产业链。其中，上游产业链为动力电池材料及制作以及动力电池包制造及管理，下游为快速充电、无线充电等充电技术。

日本企业在动力电池的市场上表现突出，是纯电动汽车领域第一大专利来源国

透过相关知识产权相关资料分析可知，日本是纯电动汽车领域第一大专利来源国。日本更着重在纯电动汽车的上游方向上布局研发，在动力电池材料及制作领域和动力电池包管理领域专利排名第一；其在下游充电领域的专利拥有量稍弱，特别是无线充电领域更是布局寥寥，专利排名仅为第四。

具体来说，日本在动力电池材料及制造专利优先权量超过5.4万项，占全球专利的41%；动力电池包制造及管理专利优先权量超过1.9万项，占全球专利的29%。这主要是得益于日本半导体、电池行业深厚的技术积累，外加政府与车企对完整纯电动汽车产业链的促进。

日本企业在动力电池的市场上表现突出，知名电池企业例如松下，长期向众多跨国车企提供应用于新能源汽车的动力电池，并共同研发下一代动力电池技术。例如Panasonic 从2010 年起就与纯电动汽车初创新星Tesla 展开深入合作，成为其独家电池供应商，并且在美国内华达州共同投资、研发，建立总产能预计1GW的锂电池工厂Gigafactory。日本在快速充电领域也表现出色。在快速充电技术领域，日本专利优先权量为1777 项，占世界专利21%，位于世界第二。其推出的CHAdeMO 充电标准已成为国际四大充电标准之一3。但日本在无线充电领域却布局迟缓，仅占世界专利的3%，排名第四。

中国在纯电动汽车领域的专利布局非常全面且均衡，快速充电领域的优先权专利占有量达到49%

除了动力电池材料及制作和动力电池包管理上有着全球专利占有量第二与第三的不错表现外，其在充电技术上的突出表现让人瞩目。

中国在快速充电领域的优先权专利占有量达到49%，在无线充电领域的优先权专利占有量更高达到51%，均为世界第一，成为充电领域世界第一大专利来源国。这反映出我国作为世界第一大纯电动汽车市场对充电技术发展的需求和促进作用，并且与我国强大的基础设施研发、建设能力密切相关。

美国、韩国均在动力电池、充电技术领域有着不错的研发创新实力。其中，韩国更加侧重于纯电动汽车产业链上游动力电池的研发，而美国更加侧重于下游充电技术，特别是无线充电技术的研发。相比之下，德国在这些技术领域几乎没有表现。

依据各主要优先权国家在纯电动汽车上下游子领域专利优先权的表现，可以推测日本、中国、韩国将持续在纯电动汽车的上游板块——动力电池领域占据优势。若纯电动汽车在世界范围内持续快速增长，替代传统内燃机车，此三国将替代传统Tier One强势国家，成为新能源汽车产业上游零部件输出国。而中国在充电技术领域的提前布局，如若能成为世界范围内的统一标准，将随着纯电动汽车的市场占有率升高，帮助中国实现“弯道超车”，不仅输出纯电动汽车，还输出其配套充电基础设施，成为汽车工业强国。

新能源汽车为传统汽车产业带来的不仅是一次技术上的转型升级，更是对原有产业链的一次大扩张

随着以电池、燃料电池为能量源的动力系统对原有内燃机动力系统的部分取代，动力电池、燃料电池、充电设备以及电机等部件大量涌入新能源汽车产业链，成为新的价值链中的关键环节。这些环节往往具有较高的附加值，并且成为对新能源汽车的整体性能提升和普及的关键，因而成为新能源汽车领域各类玩家争相布局的战略高地。

通过专利分析，发现OEM与Tier One不仅在与传统汽车领域更接近的混合动力系统、整车能耗控制等领域占据绝对优势，而且同时大量布局于动力电池、充电技术、氢能产业等与传统汽车知识、技能相隔较远的子领域。这说明了新能源汽车发展对原有汽车产业边界提出了新的挑战。OEM、Tier One应该培养新的知识与能力以应对新能源汽车的变革，实现传统汽车企业的转型升级。

汽车产业与上游电池产业不断融合，汽车企业需突破原有的知识边界以应对纯电动汽车对动力电池的性能、产能要求

纯电动汽车将汽车产业链向上游延伸至电池板块，向下游延伸至充电板块。通过梳理相关专利情况发现：电池企业、OEM、Tier One、高校研发机构和部分ICT 企业是动力电池研发专利申请的主要玩家。其中，电池企业、OEM 与Tier One在动力电池领域的研发与专利申请上均扮演了重要角色，专利申请量占10%以上。

在动力电池材料及制造领域，电池企业仍保持专利拥有量上的优势，占全球总专利数量的53%。OEM与Tier One从汽车行业跨入电池产业，进行大量研发，分别占动力电池材料及制造专利的21%与15%。

在动力电池材料及制造领域全球近6.8 万件专利中，专利拥有量排名前十的研发机构中包含五家电池企业，分别为LG（第1）、三星（第2）、索尼（第4）、松下（第5）、与三洋（第8）；两家OEM，丰田（第3）、尼桑（第6）；和三家Tier One，分别为日立(第7)、住友集团（第9）、与博世（第10）。

专利拥有量排名前十的公司除了五家传统的电池厂商外，另外五家均被OEM与Tier One占据，说明OEM与Tier One 加紧了对电池上游产业的布局。值得一提的是，中国共有三家机构的专利拥有量进入世界前30，分别为比亚迪（第16）、清华大学（第20）和宁德时代（第26）。

而在动力电池包及管理领域，OEM 拥有的专利略高于电池企业，在全球6.7万件专利中分别占43%与37%。排名前十的研发机构中包含六家OEM，分别为丰田（第2）、福特（第4）、现代（第5）、日产（第6）、通用（第8）、和起亚（第10）；一家Tier One，博世（第7）；剩下的为三家电池企业，LG（第1）、三星（第3）、及松下（第9）。

可以看出，与动力电池材料与制造领域相比，OEM在动力电池包及其控制领域中的专利拥有量占比大大上升，并且在排名上有所提升，但第一大电池包研发机构仍为电池企业。在动力电池包及其管理领域，中国共有四家机构的专利拥有量进入世界前30，分别为比亚迪（第19）、北汽（第20）、奇瑞（第25）和国家电网（第28）。初创企业Tesla在该领域也表现较为突出，专利排名第24，拥有360 件专利。

OEM积极研发动力电池技术的同时，也在积极采用合资、联盟的方式与电池企业展开合作，共同研发针对新能源汽车的动力电池。

早在1996年，新能源汽车的引领者丰田就与松下成立了Primearth EV Energy 公司，研发适用于混合动力汽车的动力电池。今年，丰田与松下更是加深合作，宣布计划在2020年成立Prime Life Technology公司，研发针对纯电动汽车的车载电池，并且与我国的宁德时代、比亚迪在电池领域结成联盟。

除了丰田，多家OEM也同样采取合资的方式加速对动力电池的研发，如日产与NEC成立的AESC(Automotive EnergySupply Corporation)，以及Tesla与松下建立的Gigafactory。2019 年6月，吉利也宣布将与LG化学成立合资公司。这足以证明在新能源汽车的机遇下，汽车产业与上游电池产业不断融合，汽车企业需突破原有的知识边界以应对纯电动汽车对动力电池的性能、产能要求。

具体来说，在动力电池材料及制造板块中，电池企业与OEM、Tier One在研发方向上没有本质的不同，电池企业在非摇椅式锂蓄电池（应用场景不局限于汽车）的专利申请上略有增加。而在动力电池包及管理板块中，电池企业、OEM、Tier One在技术方向布局上各有侧重。电池企业在电池包如何安装、悬挂、减震方向占据优势，而OEM侧重于电池包与纯电动汽车动力系统的整合以及在充电下的性能管理。而Tier One在主要技术布局则相对平均。

从主要研发机构的分布和代表来看，OEM、电池企业、Tier One、ICT企业、电力企业、高校科研机构和部分初创企业均在充电领域快速布局，产业融合现象明显。

在快速充电领域，OEM占有专利拥有量的绝对优势，占据8417件全球专利总量的49%

在其之后是Tier One，占有17%；再之后是电池企业，占15%。电力企业也在快充的专利中占有5%的专利权拥有量。在快速充电领域中，排名前十的研发机构中包含七家OEM，分别为丰田（第1）、现代（第2）、铃木（第3）、日产（第4）、本田（第7）、北汽（第8）和福特（第9）；一家电力企业，国家电网（第5）；一家Tier One，日立（第6）；和一家电池企业，东芝（第10）。

可以看到，除OEM、电池厂商、Tier One外，电力企业也在此领域有一定的专利布局。这是因为快速充电对电网的影响较大，电力企业需对纯电动汽车快速增大的用电总量、用电强度等技术方向进行研发。

中国企业在快速充电领域共有四家企业进入世界专利排名前30，除了上面提到的国家电网和北汽，比亚迪与吉利也入榜，排名11和21。有两家初创企业进入了专利排名前30，其中一家是台湾的电动车及充电设备初创企业Gogoro（第16），另一家是Tesla（第24）。

无线充电是充电技术新兴的技术方向之一，其全球总专利量为7754 件。与快速充电相比，无线充电领域则吸引了更多的ICT企业。它们依据在通信产业的技术积累快速进入无线充电领域。ICT企业的总专利数领先，占该领域全球专利总量的31%。OEM和电池企业在其后分别占28%和16%。

另一方面，因电动汽车的无线充电发展还处于较早起步阶段，涉及很多基础性研究，高校等科研机构在这个方向上的专利拥有量也比较突出，占6%。

排名前十的研发机构中有两家ICT 企业，分别为高通（第1）和中兴通讯（第10）；五家OEM，分别为现代（第2）、福特（第6）、起亚（第7）、丰田（第8）、通用（第9）；两家电池企业，分别为LG（第3）和三星（第4）；一家电力企业，国家电网（第5）。

中国企业在快速充电领域共有六家企业进入世界专利排名前30，除了上面提到的中兴通讯和国家电网，比亚迪（第14）、北汽（第15）、奇瑞（第18）、中惠创智（第20）均有不错表现。另外，无线充电领域也吸引了很多初创企业的进入，例如无线电初创企业WiTricity（排名21）和MOJO MOBILITY（排名17）。

可以看出，与动力电池领域相比，充电技术领域更加具有多样性，吸引了更多不同背景的企业加入，例如ICT、电力企业、OEM 与电池企业。同时，它的技术门槛也相对较低，吸引了一些初创企业的加入。但同时，我们应该看到，充电技术的推广离不开公共标准的制定。怎样才能让专利被更多的用户（例如，OEM、政府）采纳是充电技术领域的研发机构需要面对的问题。Tesla 在2014 年将部分专利开放，特别是与充电相关的专利，这在一定程度促进了其充电标准的通用性，值得其他研发机构思考。

透过主要研发机构在充电技术子领域热点IPC分类上的专利布局可以看出，这些企业的主要研发方向各有其技术侧重。在快速充电与无线充电领域，OEM更侧重于快速充电或无线充电技术下纯电动车的电力牵引系统的改善和快速充电装置。而电池企业和ICT企业更重视快速充电装置和无线充电技术本身。

报告小结：中国不仅是新能源汽车的最大市场之一，在纯电动汽车领域的技术积累也已跻身世界前列，已成为全球新能源汽车上下游供应链上重要的一环

在2009 年之后的十年里，纯电动汽车迎来了飞速发展时期。世界各国政府均对发展新能源汽车提出了不同的政策刺激计划，因其自身的资源、技术积累、对未来方向的预测的不同，技术路线选择往往具有侧重点。

新能源汽车在各国的发展也有很大的差异性。放眼全球，日本仍旧在新能源汽车专利积累上具有不可撼动的地位，尤其是混合动力汽车、燃料电池汽车领域。中国近年来在纯电动汽车、新能源汽车通用技术上专利拥有量明显上升，大有赶超趋势。我国不仅是新能源汽车的最大市场之一，在纯电动汽车领域的技术积累也已跻身世界前列。

从技术上来看，新能源汽车领域的研发重点已经由与传统汽车产业密切相关的动力系统构型与控制转为远离汽车行业技术积累的新能源汽车上下游的领域，例如动力电池材料与电池包管理、多种充电技术、氢能的利用、燃料电池等。在新能源汽车的促进下，出现了汽车产业与电池、氢能、电力等产业相融合的现象。这不仅是一次技术上的转型升级，更是对原有产业链的一次大扩张。并且，这些新的产业链环节往往具有较高的附加值，成为各国、各类企业争相布局的战略高地。这对在汽车产业较为薄弱的国家的产业布局、企业的产业分工都提出了新的机遇和挑战。

从新能源汽车专利的区域分布来看，日本在汽车产业新出现的动力电池领域、氢能领域、燃料电池领域均占据领先地位，表现突出。美国在氢能利用、燃料电池领域有深厚积累。而德国目前的专利布局仍局限在与传统汽车动力控制联系紧密的混合动力系统、驱动电机领域。日本、德国、美国一直是汽车强国，在新能源汽车方面的投入也走在世界前列。但三国在新能源汽车上下游领域不同的发展态势说明德国车企在发展新能源汽车的过程中，需要积极地与世界各地的上下游企业合作。值得一提的是，中国在充电领域和动力电池材料的专利布局上表现优异，已成为新能源汽车上下游供应链上重要的一环。

随着新能源汽车的发展，传统汽车企业如OEM、Tier One受到了很大的挑战。在产业融合、产业链扩张的背景下，传统汽车企业需要学习不同的知识技能、收纳不同专业的人才，迅速完成新的产业链的技术积累，才能在新能源汽车领域占据竞争优势，实现转型升级。

从专利数量上来看，OEM与Tier One不仅在与传统汽车领域更接近的混合动力系统、整车能耗控制等领域占据绝对优势，也将大量专利布局于动力电池、充电技术、氢能产业等与传统汽车知识、技能相隔较远的领域。这对传统车企的资源及人力都是巨大挑战。新能源汽车的发展势态势需要汽车企业对原有产业边界重新思考。

另一方面，新能源汽车产业融合的特性让许多非汽车领域的企业跨界进入汽车产业或其供应链，如ICT 企业、电力企业等。传统汽车企业与新的跨界企业需要学习如何合作共赢，共同促进新能源汽车的发展。

报告建议：中国企业应重视其专利公开对技术路线、标准的影响，并提高自身的专利技术的国际影响力；同时，也可根据自身的技术积累情况，与专利公开企业形成联盟，快速形成技术储备

第一，重视新能源汽车技术路线选择与其他国家已有专利技术积累。自2001年中国启动电动汽车重大专项项目，确定三纵三横战略以来，我国在新能源汽车领域有了长足的发展。一方面，我国的纯电动汽车、混合动力汽车销量已经在世界上领先；另一方面，在市场与政策的双重促进下，我国的纯电动汽车领域专利数量在过去十年上升迅猛，已成为世界第二大专利来源国。在充电领域与动力电池领域也有多家企业进入全球专利拥有量排名前30位。说明在纯电动汽车领域，我国有较强的技术积累，部分实现“弯道超车”。这主要是因为纯电动汽车领域的核心技术方向对传统汽车产业技术积累依赖性较弱，并且其他国家在这个领域的专利布局相对空白。

然而在混合动力汽车领域，虽然我国是混合动力汽车的最大市场之一，但在其主要技术方向上几乎没有表现，缺乏核心专利。这主要是因为混合动力汽车领域已经被日本、德国等汽车强国的企业提前占据，我国依靠大力发展插电式混合动力汽车，才实现部分专利突围。目前，我国大力促进燃料电池汽车的发展。企业与政府应关注日、美等国在燃料电池汽车领域的已有技术、人才、专利积累，同时发掘燃料电池汽车技术空白领域，积极寻找“突围技术”，实现我国在燃料电池领域的市场与技术的同步强大。

第二，重视产业融合领域的专利布局。与国外OEM大幅推进动力电池、燃料电池领域的研发相比，除比亚迪之外，我国OEM在汽车产业新产业价值链环节专利布局寥寥。然而，这些新的产业链环节往往是目前新能源汽车核心技术所在，并且可能在未来成为汽车产业链中具有较高附加值的关键环节。我国OEM应积极招揽产业融合领域各技术方向的人才、同时与电池等企业开展深度合作，重视核心领域的技术积累，避免未来成为新能源汽车产业的“代工厂”，重蹈传统汽车产业的后路。

第三，推进全球化专利战略，重视公开专利对标准建立的影响。从2014年丰田宣布公开燃料电池汽车领域5000余条专利，到2015年Tesla布“我的专利属于你”，再到最近丰田公开2.3万个混动技术专利，近年来，新能源汽车领域越来越多的企业选择利用专利的公开进行标准之争、技术路径之争。中国企业应重视其专利公开对技术路线、标准的影响，并提高自身的专利技术的国际影响力；同时，也可根据自身的技术积累情况，与专利公开企业形成联盟，快速形成技术储备。

特别鸣谢：在此一并对课题组组长清华大学经济管理学院副教授李东红、清华大学知识产权信息服务中心主任范爱红及执笔团队清华大学全球产业研究院陈昱蓉、清华大学图书馆李津、清华大学车辆与运载学院李亚伦、清华大学车辆与运载学院周伟韬、清华大学全球产业研究院葛菲表示诚挚的感谢！

来源新华电动网