新能源充電設(shè)施：創(chuàng)新技術(shù)涌現(xiàn) 產(chǎn)業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)

2017-08-18 17:50:59 中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

　近年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的火熱發(fā)展，充電樁、充電站也迎來(lái)了建設(shè)熱潮。近日，在北京CBD一棟停車(chē)樓六樓，出現(xiàn)了可容納100余輛電動(dòng)車(chē)同時(shí)充電的空中充電站，車(chē)主將充電槍插入電動(dòng)車(chē)充電口，手機(jī)掃碼啟動(dòng)

　近年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的火熱發(fā)展，充電樁、充電站也迎來(lái)了建設(shè)熱潮。近日，在北京CBD一棟停車(chē)樓六樓，出現(xiàn)了可容納100余輛電動(dòng)車(chē)同時(shí)充電的“空中充電站”，車(chē)主將充電槍插入電動(dòng)車(chē)充電口，手機(jī)掃碼啟動(dòng)，等待30分鐘即可完成充電，結(jié)束后直接用手機(jī)支付。“空中充電站”的投入使用引起了業(yè)內(nèi)對(duì)充電設(shè)施建設(shè)的關(guān)注和討論。在本文中，筆者將對(duì)目前全球新能源充電技術(shù)及專(zhuān)利狀況進(jìn)行梳理，并對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮下充電技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行展望。

　　新能源汽車(chē)已經(jīng)成為消費(fèi)者的新選擇，而充電樁、充電站建設(shè)的不完善，導(dǎo)致電動(dòng)車(chē)出行面臨“趴窩”的窘境。自2015年下半年以來(lái)，我國(guó)相關(guān)部門(mén)為促進(jìn)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)配套充電設(shè)施的發(fā)展出臺(tái)了一系列政策，使新能源充電設(shè)施成為各方矚目的焦點(diǎn)。

　　本文對(duì)中國(guó)專(zhuān)利檢索文摘數(shù)據(jù)庫(kù)（CPRSABS）和德溫特世界專(zhuān)利索引數(shù)據(jù)庫(kù)（DWPI）2017年8月以前公開(kāi)的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，試圖梳理出充電樁、充電站等充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，以期為相關(guān)企業(yè)發(fā)展提供參考。

　　申請(qǐng)數(shù)量國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

　　在DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)中，筆者檢索到新能源汽車(chē)充電樁領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)共6000余件，申請(qǐng)人主要來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)和德國(guó)等國(guó)家和地區(qū)。其中，中國(guó)在該領(lǐng)域申請(qǐng)量超過(guò)3400件，遠(yuǎn)超電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)較為領(lǐng)先的國(guó)家，中國(guó)申請(qǐng)人與其他國(guó)家在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中已經(jīng)形成了一定優(yōu)勢(shì)。在國(guó)外申請(qǐng)人中，老牌汽車(chē)制造廠商豐田、日產(chǎn)、現(xiàn)代等位居前列，專(zhuān)利申請(qǐng)量均在30件以上；IBM、三星等實(shí)力強(qiáng)勁的科技公司緊隨其后，專(zhuān)利申請(qǐng)量超過(guò)20件。

　　在此基礎(chǔ)上，筆者通過(guò)檢索CPRSABS數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)充電樁技術(shù)起步較晚，直到2009年相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)僅2件，2010年至2013年專(zhuān)利申請(qǐng)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，從2014年專(zhuān)利申請(qǐng)量開(kāi)始大幅增加，在2015年達(dá)到563件，2016年突破1000件。伴隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，充電樁的專(zhuān)利申請(qǐng)量呈現(xiàn)出高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

　　筆者對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，國(guó)家電網(wǎng)公司以151件專(zhuān)利申請(qǐng)占據(jù)榜首，技術(shù)覆蓋面廣、申請(qǐng)數(shù)量大，顯示出其在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)軍地位；申請(qǐng)量位列第二、三位的是寧波軒悅行電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)有限公司（64件）和山東魯能智能技術(shù)有限公司（39件），它們分別是電動(dòng)汽車(chē)租賃服務(wù)提供商和新能源汽車(chē)制造企業(yè)，而第六位的是浙江萬(wàn)馬新能源有限公司（29件），是一家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)充電樁等設(shè)施的企業(yè)。由此可見(jiàn)，在我國(guó)充電樁技術(shù)領(lǐng)域，呈現(xiàn)出了國(guó)企主導(dǎo)、市場(chǎng)細(xì)分的局面。

　　充電技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破

　　筆者通過(guò)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)在新能源充電設(shè)施領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)主要集中在供電系統(tǒng)或者電能存儲(chǔ)系統(tǒng)領(lǐng)域，專(zhuān)利申請(qǐng)量已達(dá)到771件。筆者認(rèn)為，出現(xiàn)這種情況主要與國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)布局相關(guān)，只有在提高充電效率、優(yōu)化供電系統(tǒng)方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，才能為整個(gè)產(chǎn)業(yè)“充電”，進(jìn)而推動(dòng)新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。

　　作為充電樁的核心功能，充電模塊技術(shù)分為快充和慢充兩種充電方式，慢充為交流充電樁，具有占地面積小、布點(diǎn)靈活的優(yōu)勢(shì)，但無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)快節(jié)奏的生活方式；快充為直流充電樁，其充電時(shí)間短，但安裝和充電成本都較高。目前，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)人已經(jīng)在充電模塊技術(shù)領(lǐng)域展開(kāi)技術(shù)攻關(guān)。國(guó)家電網(wǎng)公司提交的專(zhuān)利申請(qǐng)（專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201010508013.1）公開(kāi)了一種具有代表性的電動(dòng)汽車(chē)電能供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)的充電方式包括直流充電機(jī)和交流充電樁，為具有車(chē)載充電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)提供交流電能，為不具備車(chē)載充電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)提供直流電能；直流充電機(jī)可以采用相控整流或高頻開(kāi)關(guān)整流模式，分別適用于大功率的充電機(jī)或中小型功率的充電機(jī)。由此可見(jiàn)，為滿足用戶需求，未來(lái)新能源汽車(chē)充電市場(chǎng)或?qū)⒁灾绷鞒潆娀蚪恢绷鞒潆娨惑w的模式為主。

　　此外，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)人也在無(wú)線充電技術(shù)領(lǐng)域展開(kāi)了布局。無(wú)線充電技術(shù)解決了傳統(tǒng)充電方式插拔充電接頭、充電位置限制等一系列問(wèn)題，能進(jìn)一步提高充電效率。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司、山東魯能智能技術(shù)有限公司等企業(yè)，以及北京航空航天大學(xué)等高等院校開(kāi)始涉足該技術(shù)研發(fā)，如北京航空航天大學(xué)提交的專(zhuān)利申請(qǐng)（專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201410165860.0），公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)用帶有精確對(duì)中功能的感應(yīng)式非接觸充電裝置，獲得專(zhuān)利授權(quán)后，在2017年4月與北京航盛新能科技有限公司達(dá)成專(zhuān)利實(shí)施許可。

　　移動(dòng)支付便捷高效

　　隨著移動(dòng)支付、“互聯(lián)網(wǎng)+”、共享經(jīng)濟(jì)等對(duì)人們生活方式的改變，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)人也在積極運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維，為未來(lái)充電樁運(yùn)營(yíng)尋找合適的模式，在管理運(yùn)作方面積極進(jìn)行專(zhuān)利布局。

　　筆者經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在所有涉及充電計(jì)費(fèi)的230件專(zhuān)利申請(qǐng)中，有關(guān)手機(jī)支付的技術(shù)方案就占到了46件。在這些專(zhuān)利申請(qǐng)中，充電樁用戶可以使用移動(dòng)終端進(jìn)行支付，查看充電樁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、位置，充電樁的運(yùn)營(yíng)方也可以通過(guò)手機(jī)或其他智能終端對(duì)其進(jìn)行管理。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人也試圖利用互聯(lián)網(wǎng)思維管理充電樁，如許繼集團(tuán)有限公司提交的專(zhuān)利申請(qǐng)（專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201010275195.2）公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)物聯(lián)網(wǎng)充電系統(tǒng)，汽車(chē)物聯(lián)網(wǎng)、電池物聯(lián)網(wǎng)、充電設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成三級(jí)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，不僅可以支持用戶通過(guò)被遠(yuǎn)程控制的分布式充電樁進(jìn)行自主充電，還可以靈活有序安排電池的充放電，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升了整個(gè)充電設(shè)施和電網(wǎng)安全性及用戶使用體驗(yàn)。不過(guò)，雖然移動(dòng)支付、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為充電樁運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了革新，但背后的數(shù)據(jù)互通、開(kāi)放接口、大數(shù)據(jù)挖掘，依然是未來(lái)充電樁運(yùn)營(yíng)需要解決的痛點(diǎn)，也是專(zhuān)利布局的要點(diǎn)。

　　綜上，得益于政府持續(xù)對(duì)新能源汽車(chē)發(fā)展的支持及申請(qǐng)人不斷提升專(zhuān)利保護(hù)意識(shí)，近年來(lái)，我國(guó)充電樁技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量快速增多，但還存在申請(qǐng)領(lǐng)域較為集中等問(wèn)題。因此，筆者建議國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等加強(qiáng)研發(fā)，展開(kāi)多點(diǎn)布局，加快發(fā)展步伐。

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