基于专利地图的混合动力汽车技术路线研究

专利地图

第３２卷第５期

２０１３年５月

情报杂志

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＣＥ

Ｖ０１．３２Ｍａｖ．

Ｎｏ．５２０１３

基于专利地图的混合动力汽车技术路线研究术

缪小明

汤

松

（西北工业大学管理学院西安７１０１２９）

摘要运用专利地图方法对４０件混合动力汽车（ＨＥＶ）高被引专利的年代分布、研发主体分布和ＩＰＣ分布进行了详细地分析。结果表明：国外企业对ＨＥＶ技术的研发起源较旱；该领域的核心技术主要掌握于丰田和通用；未来的研发重点是蓄电池、控制系统和电数字数据处理等领域。关键词混合动力汽车中图分类号Ｇ３０６

专利地图

高被引专利

技术路线图

文章编号１００２—１９６５ｆ２０１３）０５—００７３—０４

文献标识码Ａ

Ｓｔｕｄｙ

ｏｎ

ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｏａｄｍａｐｏｆＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅＢａｓｅｄ

ｏｎ

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７１０１２９）

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＷｉｔｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＰａｔｅｎｔＭａｐ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｋｅｓ

ａ

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ｏｎ

ｙｅａｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ。ａｐｐｌｉｃａｎｔｓ’ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄＩＰＣｄｉｓ—

ｔｒｉｂｕｆｉｏｎａｂｏｕｔｆｏｒｔｙｈｉｇｈｌｙｃｉｔｅｄＨＥＶｐａｔｅｎｔｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｓｈｏｗｓｔｈａｔ：ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒｅｉｇｎｃｏｍｐａｎｉｅｓ

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ｈｉｇｈｌｙｃｉｔｅｄｐａｔｅｎｔ

ｐａｔｅｎｔｍａｐｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｏａｄｍａｐ

０引言

２０世纪９０年代以来，由汽车工业所带来的能源短缺与环境污染等问题１３益严重，国外汽车企业纷纷将重点转向混合动力汽车（Ｈｙｂｒｉｄ

Ｅｌｅｃｔｒｉｃ

１文献综述

专利地图能够指明技术发展方向，常被用作分析某一领域技术分布态势，为决策者提供直观的情报支持。许多学者和研发企业运用专利地图对ＨＥＶ的技术发展做了大量研究。从研究主体来看，主要分为从国家层面分析宏观政策，以及从企业层面分析发展战略。从研究方法来看，已有研究主要集中在以下两个方面。

１．１

Ｖｅｈｉｃｌｅ，简

称ＨＥＶ）的研发与推广。１９９７年１０月，丰田公司推出

世界上第一款批量生产的旺Ｖ——蹦ｕｓ。其后，克莱

斯勒、本田、通用等企业也相继研发出了自己的产品。我国企业在该领域的研发起步较晚，其技术与国外相比存在一定差距。因此，国内企业想要实现技术追赶，就需要在引进国外成熟技术的基础上，在当前研究的热点领域进行技术创新。

无论技术引进还是技术创新，都需要对ＨＥＶ的技术发展路线进行分析。本文运用专利地图（ＰａｔｅｎｔＭａｐ）方法，在详细分析国内外ＨＥＶ专利信息的基础上，绘制可视化的ＨＥＶ技术路线图，试图为我国企业实现技术追赶决策提供情报支持。

专利分析专利分析是指跟踪、研究、分析某

一领域及竞争对手的专利发明，以超越竞争对手为目的的企业竞争情报分析’１。ＢｅｍｄＦａｂｒｙ认为专利分析能够评估技术研发状况，发掘商业机会’２。黄远辉通过检索德温特创新索引数据库中的相关专利，制作了专利权人分布图、国际专利分类（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ

Ｐａｔｅｎｔ

Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，简称ＩＰＣ）分布图等专利地图，研究了ＨＥＶ在世界范围内的发展趋势、关键技术和研究热点

收稿日期：２０１３—０１—２９修回日期：２０１３—０３—２１

基金项目：国家社会科学基金项目“低碳经济环境下新能源汽车产业的技术轨道与创新绩效互动关系研究”（编号：１ＩＢＧＬ０４０）。

作者简介：缪小明（１９６５一），男，教授，博士生导师，研究方向：产业经济、技术创新管理等；汤松（１９８７一），男，硕士研究生，研究方向：产业经济、技术创新管理。

万方数据

专利地图

?７４?

情报杂志第３２卷

等问题¨。。上汽集团的张翔分析了国内新能源汽车专利的分布情况，并对国内外汽车企业所申请专利数量进行了详细的比较。他认为ＨＥＶ技术路线较多，燃料电池是未来能源发展的方向Ｍ－。

１．２专利引文分析专利引文分析是指利用数学与统计学方法及归纳、概括等逻辑方法，对专利文献引用较早专利的现象进行分析研究，从而揭示其内在规律，并据此进行技术发展趋势的评价与预测【５Ｊ。Ｐａｔ．

ｒｉｃｋ

于总被引频次，年均被引频次可以修正由时间所带来的误差㈨。因此，本文以年均被引频次为统计量，在上述检索的专利中选出年均被引频次大于５的专利，共４０件。这４０件专利均为美国专利，共涉及车辆传动装置等６项技术领域，其申请人包括２０家企业或个人。

３皿Ｖ专利地图分析

３．１

Ｔｈｏｍａｓ认为，当一件专利被引用次数越多，那么核心专利年代分布对４０件高被引专利所属

这项专利很可能包含一种重要的技术发展趋势∞１。侯筱蓉认为基于专利引文分析绘制的专利地图可以协助发现专利技术的改进方向和发展趋势＂ｊ。李伟、刘红光通过汤森路透旗下产品Ａｕｒｅｋａ专利分析软件对国外ＨＥＶ专利进行了检索与分析，从中选取单一专利ＵＳ５３４３９７０作为源专利，分析了该专利的被引情况，制作了显示该技术迁移路径的专利地图哺?。

专利分析方法是把所有专利按年度、国别、专利权人、ＩＰＣ分类号等进行归类分析，根据各个领域内专利的数量，得出该领域的技术发展方向。但是，并非所有专利都具有较高的商业创新价值。实际上，仅有少数被引次数较高的专利具有创新价值。因此，该方法存在一些不足之处。

专利引文分析方法很好地弥补了上述不足。通过高被引专利，可以把握核心技术的分布领域及其拥有者。通过分析高被引专利的引用情况，可以了解该技术的发展路线。然而，包括Ａｕｒｅｋａ在内的众多专利地图软件，均只能进行单一专利的引证分析，绘制单一技术路线图。显然，某单一专利并不能完全代表全部核心技术，也就无法制作全面的技术路线图。

针对上述问题，本文结合两种方法的优点，在全面分析所有ＨＥＶ专利信息的基础上，选出４０件高被引专利，运用专利地图方法，制作核心专利的年代分布、研发主体分布、ＩＰＣ分布等专利地图，最后绘制详细的ＨＥＶ技术路线图。２数据采集

德温特创新索引专利数据库（Ｄｅｒｗｅｎｔ

Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ

年份进行统计分析，结果如图１所示。由图１可以看出，国外企业对ＨＥＶ核心技术的研发起源于１９８２年，其后进行的技术创新主要集中在１９９４－１９９６年、１９９８－２００２年、２００６—２００８年等三个阶段。随着Ｐｒｉｕｓ的面世及各大汽车公司陆续推出自己的产品，ＨＥＶ已经由较早的单一核心技术发展成了多项核心技术。

７６５４３

高被引专利数量

２１０

爹爹萝箩梦笋爹笋爹爹≯扩梦誉

图１

３．２

ＨＥＶ高被引专利年代分布

ＨＥＶ研发主体分布核心技术的研发主体分

布在一定程度上反映了某一领域核心技术的掌握情况。通过专利地图，可以清楚地看出不同国家和企业在该领域的研发实力。

３．２．１

核心技术的国家分布。从专利文献的国

别来看，本文所研究的４０件专利均为美国专利。由此可见拥有核心技术的申请人都希望自己的研发成果在美国获得竞争保护，同时也表明美国是全球ＨＥＶ市场的核心。

专利申请人所在国家则可以直观反映一个国家在该领域所处的地位。在本文所研究的４０件专利中，美国拥有其中２０件，所占比例为５０％，日本拥有１５件，所占比例为３７％。这说明美国和日本在ＨＥＶ技术的研发上占据着绝对领先的地位。加拿大、德国和奥地利分别拥有少量核心技术专利，在ＨＥＶ技术的研发上也具有一定的实力。

３．２．２核心技术的企业分布。对４０件高被引专利按申请人统计，结果如图２所示。由图２可以看出，申请人共涉及１７家企业、３位自然人。由此可知，ＨＥＶ技术的研发以企业为主。丰田（１９９８年收购大发汽车公司）和通用拥有的核心技术专利最多，这也说

Ｉｎｄｅｘ，简称ＤＩＩ）由德温特世界专利索引和专利引文索引两部分组成，收录全球４０多个专利机构的１８００多万条基本发明专利、３８９０多万条专利情报，是全球最权威的专利数据库之一。本文以ＤＩＩ为检索数据库，

以Ｔｏｐｉｃ＝（Ｈｙｂｒｉｄ

ｔｒｉｃ

Ｅｌｅｃｔｒｉｃ

Ｖｅｈｉｃｌｅ）ｏｒ（Ｈｙｂｒｉｄ

Ｅｌｅｃ—

Ｃａｒ）ｏｒ（ＨＥＶ）为检索式，时间跨度为１９８０—２０１２专利被引频次经常被用来评估专利影响力，高被

年，检索时间为２０１３年１月，共检索到３０８３４件专利。引专利通常被认为是所在领域的核心技术专利。相对

万方数据

专利地图

第５期缪小明，等：基于专利地图的混合动力汽车技术路线研究?７５?明了两家企业的研发实力远远超过了其他企业。此齿轮转动装置的研发，而通用则注重对混合动力系统外，福特、日产和爱信等企业也拥有两件以上核心技术的研究。两家企业的技术研发趋势也不相同，丰田关专利，在未来很有可能成为丰田、通用强有力的竞争对注于Ｆ０２Ｄ（燃烧发动机的控制），通用则热衷于Ｇ０６Ｆ手。（电数字数据处理）。

３．４核心技术发展路线专利引文分析常被应用

藕辫于技术路线图的制作。通过研究专利之间的引用关

系，可以探求技术与技术之间的联系和发展规律一］。

用来绘制专利引文网络的软件很多，如Ｕｃｉｎｅｔ、Ｐａｊｅｋ

和ＨｉｓｔＣｉｔｅ等。Ｕｃｉｎｅｔ和Ｐａｊｅｋ等软件使用范围很广，塑裂但是这些软件绘制出来的网络图不能显示专利年代。

蟛苎ｃＲＥＨｉｓｔＣｉｔｅ软件可以显示专利年代，但其无法对相似技术

专利进行归类。本文运用ＨｉｓｔＣｉｔｅ软件，生成引文网

络图，并在此基础上加以改进，制作了ＨＥＶ核心技术

图２ＨＥＶ高被引专利企业分布发展路线图，如图４所示。

３．３核心技术的［ＰＣ分布ＩＰＣ分类的等级是根

据大小把全部技术领域分成五个不同的等级，即部、大鳓

类、小类、大组和小组。通过分析核心技术专利的ＩＰＣ｜莹

分布，可以了解各研发主体的研究重点和热点及技术

发展趋势等信息。本文以大组为单位，对４０件高被引似

专利进行统计，结果如图３所示。从图３可以看出，｜萋

ＨＥＶ核心技术领域主要集中在Ｂ６０Ｋ６／００（用于共同

或通用动力装置的多个不同原动机的布置或安装）、脚

Ｂ６０Ｋ１７／００（车辆传动装置的布置或安装）等方面。

同时，对丰田和通用两家企业所拥有的核心技术嗍

专利进行ｌＰＣ对比分析，如表１所示。从表ｌ可以看姗

出，两家企业的研发重点并不完全相同。丰田注重对

昭１阚尸ａ６０Ｋ６／ｏｏ砌

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图３ＨＥＶ高被引专利Ⅱ℃分布：伽国

表１主要企业ＨＥＶ高被引专利ＩＰＣ分布赢黼吲、原黼‘莨蜘乳自：㈣统！鬻据车辆传动蕞置－多个原动机装置莨ｉ６机蓄电泡控制系统‘盼‘２‘№

图４ＨＥＶ核心技术发展路线图

图４中每个圆圈代表一件专利，圆圈中的数字是

该专利的编号。圆圈的大小表示该专利被引频次的高

低，箭线表示引用关系。箭头由施引专利指向被引专

利。从图４中可以看出编号为１、５、８、２ｌ、３０的专利处

于核心地位，说明这些专利具有极高的价值。而编号

为５、８、２１和３０等众多专利均为在１的基础上发展而

来，可见编号为ｌ的专利是ＨＥＶ核心技术的源专利。

编号为８、２１、３５、３７的专利引用的专利较少，同时被后

来专利引用的频次较高，说明这些专利的创新性强。

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基于专利地图的混合动力汽车技术路线研究作者：

作者单位：

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年，卷(期)：缪小明， 汤松， Miao Xiaoming， Tang Song西北工业大学管理学院 西安710129情报杂志Journal of Intelligence2013,32(5)

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