电动汽车换电技术的国内专利分析

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摘要：分析电动汽车换电技术国内申请趋势，电动汽车换电技术申请地区分布状况，电动汽车换电技术前十申请人分布状况，电动汽车换电技术申请人类别、数量、申请量分布状况。

关键词：电动汽车，换电站，技术分解，专利状况分析。

0引言

电动汽车属于新能源汽车，在资源紧缺以及环境污染严重的当今社会，各国均重视新能源汽车的发展，而电动汽车技术属于较早提出的技术。但受制于当时社会的科学技术水平，电动汽车的使用成本较高，无法普及，经过了多年的发展。随着技术的成熟，电动汽车的多个难题被克服，电动汽车将逐渐替代原来的燃油动力汽车，成为发展的重点。而电动汽车的核心部件为动力电池，动力电池的容量是限制电动汽车发展的重要因素。

1电动汽车换电技术国内申请趋势

由电动汽车换电技术国内申请趋势变化图（图1）可以看出，我国的电动汽车换电技术的专利申请始于1990年代末期，但1997～2009年期间，申请量均不大。但从2010年开始，申请量出现了大幅的增加。且之后的数年均远大于2010年之前的申请量，综合各方面的分析，其申请量的变化可能与电动汽车的发展有关，在很早的时期便提出了电动汽车这一概念，但局限于当时的技术水平，电动汽车无法普及。而至2009年左右，电池、电机以及控制技术获得了长足的发展，并且由于能源危机以及对于环境保护的关注，促使电动汽车更加适合当前社会的发展。通过各方面的技术的支持以及政策的鼓励，使得电动汽车再次受到关注并获得发展，电动汽车的电池技术以及续航问题是电动汽车的关键性技术，即电动汽车的发展与电动汽车的换电技术密切相关。因而呈现出了2009年开始的申请量大幅增长，而2016年的申请量由于大部分申请还并未公开，因而其申请量显示较少。可以预期的是，在电动汽车商业化的当前，其申请量也会较大。

2电动汽车换电技术申请地区的分布状况

从电动汽车换电技术申请地区分布图（图2）可以看出，在专利申请的地区分布中，北京申请量最大，同时，远高于其他的省市的申请比例，通过对申请地区的进一步分析可知，北京的申请人中，国家电网、研究院以及高校的申请占据较大的比例。同时，还有一些个人及企业的申请也补充了北京的申请比例，对于济南的申请量中，进一步分析可知，其中山东电力研究院以及山东电力集团占据了其申请量的较高的比例，山东大学占据较小的比例，而其他个人或企业申请量很少，而对于河南的申请量中，进一步分析可知。其中许继电气股份有限公司的申请量占到了河南申请量的90%左右，而其他高校、个人、企业申请量均较小，而上海的申请量中，企业、电力公司以及高校申请量相对比较平均，通过对申请地区的分布以及进一步分析可以看出，各个地区的申请量的分布情况以及申请人的组成情况不尽相同。部分以科研、电网为主，部分以重点企业为主，部分以研究院或电力公司为主，构成了各地区的电动汽车换电技术的专利主体，此外，还具有39%的其他分布区域。可以看出，除了北京外，各地区的分布相对比较分散，并未形成主要的电动汽车换电的专利技术集聚区。

3电动汽车换电技术前十申请人分布状况

从电动汽车换电技术前十申请人分布图（图3）可以看出，国家电网的申请量占比远高于其他公司，其使得所在地区北京的申请量也远高于其他地区，而许继电气股份有限公司也使得河南的申请量高于其他地区，从前十的申请人分布情况可以看出，国家电网还是占据申请量的主体，其整合了电力系统的供配电以及供电相关领域，而电动汽车的换电技术离不开供配电以及电网的供电及分布情况，从而产生了国家电网为主体的申请情况，而其他研究院以及公司则大多涉及一些具体的结构配件以及算法的设计。

4电动汽车换电技术申请人类别/数量/申请量分布

从电动汽车换电技术申请人类别/数量/申请量的分布图（图4）可以看出，在总的申请量与类别划分中，企业类的申请总量最多，达231件。其次，个人申请及国家电网的申请也相对较多，但结合该分类中的申请人的数量可知，其人均占比与申请量趋势并不相同，国家电网公司作为申请人，其总量在分类中排第三，但人均申请量远高于其他类别。而企业申请量最高，但分布在103家企业中，因而该类别中人均申请数量仍较低，而个人申请总量排第二，但人均仅1.43件。从该类别下的人均申请数量可以看出，国家电网独占96篇，其涉及电动汽车换电技术涵盖的大部分技术分支，其足以形成有效的专利布局。而企业与个人中，由于人均数量较少，而且申请技术相对比较分散，难以形成有效的专利体系，仅能在部分技术分支中进行发展。高校与研究院则大部分关于电动汽车换电技术的研究以及算法类的分析，且保护范围较小，难以产生价值。

5电动汽车换电技术排名前十技术的重点技术分布

从电动汽车换电技术排名前十技术的重点技术分布图(图5)可知，其换电技术大致分布在B60L11/18（电动车辆动力装置，用车辆内部电源的电力牵引，使用初级电池、二次电池或燃料电池供电的），H02J7/00（供电或配电的电路装置或系统，用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置），B60K1/04（车辆动力装置或传动装置的布置或安装，用于动力装置蓄电器的），B60S5/06（车辆的保养、维修、修理或重装，将蓄电池安装到车辆上，或由其上拆卸下来的）以及H01M（将蓄电池安装到车辆上，或由其上拆卸下来的）这几个技术领域中，专利分类中并未具体将电动汽车换电技术放在一个技术领域中，而是通过电动汽车的动力电池与蓄电池的拆装维护等技术的结合来形成电动汽车换电技术的组合。

6结语

电动汽车的续航能力由其动力电池以及动力电池的配套设施所限制，而电动汽车充电技术由于充电速度慢，充电效果不佳等原因一直抑制着动力电池技术的发展。基于充电技术的缺陷，提出了电动汽车换电技术，采用直接更换电池的方式来进行电力的补充，以实现快速更换达到长时间续航的能力。通过对该技术的梳理总结，有助于本领域技术人员建立电动汽车换电技术的知识体系，了解换电技术的发展情况与趋势，提高专利审查的效率。

参考文献

[1]王静.电动汽车产业基础技术能力提升的政策研究[D].辽宁:大连理工大学,2019. 

作者:王翔 单位:国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心