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

2017-08-18 17:50:59 中國知識產(chǎn)權(quán)報　點擊量：評論 (0)

　近年來，隨著新能源汽車市場的火熱發(fā)展，充電樁、充電站也迎來了建設(shè)熱潮。近日，在北京CBD一棟停車樓六樓，出現(xiàn)了可容納100余輛電動車同時充電的空中充電站，車主將充電槍插入電動車充電口，手機掃碼啟動

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

　　新能源汽車已經(jīng)成為消費者的新選擇，而充電樁、充電站建設(shè)的不完善，導(dǎo)致電動車出行面臨“趴窩”的窘境。自2015年下半年以來，我國相關(guān)部門為促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)配套充電設(shè)施的發(fā)展出臺了一系列政策，使新能源充電設(shè)施成為各方矚目的焦點。

　　本文對中國專利檢索文摘數(shù)據(jù)庫（CPRSABS）和德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫（DWPI）2017年8月以前公開的相關(guān)專利申請進行統(tǒng)計分析，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，以期為相關(guān)企業(yè)發(fā)展提供參考。

　　申請數(shù)量國內(nèi)領(lǐng)先

　　在DWPI數(shù)據(jù)庫中，筆者檢索到新能源汽車充電樁領(lǐng)域的專利申請共6000余件，申請人主要來自中國、美國、日本、韓國和德國等國家和地區(qū)。其中，中國在該領(lǐng)域申請量超過3400件，遠超電動汽車技術(shù)較為領(lǐng)先的國家，中國申請人與其他國家在該領(lǐng)域的競爭中已經(jīng)形成了一定優(yōu)勢。在國外申請人中，老牌汽車制造廠商豐田、日產(chǎn)、現(xiàn)代等位居前列，專利申請量均在30件以上；IBM、三星等實力強勁的科技公司緊隨其后，專利申請量超過20件。

　　在此基礎(chǔ)上，筆者通過檢索CPRSABS數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，我國充電樁技術(shù)起步較晚，直到2009年相關(guān)發(fā)明專利申請僅2件，2010年至2013年專利申請量呈現(xiàn)增長態(tài)勢，從2014年專利申請量開始大幅增加，在2015年達到563件，2016年突破1000件。伴隨著國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，充電樁的專利申請量呈現(xiàn)出高速增長趨勢。

　　筆者對國內(nèi)相關(guān)發(fā)明專利申請人統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，國家電網(wǎng)公司以151件專利申請占據(jù)榜首，技術(shù)覆蓋面廣、申請數(shù)量大，顯示出其在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)軍地位；申請量位列第二、三位的是寧波軒悅行電動汽車服務(wù)有限公司（64件）和山東魯能智能技術(shù)有限公司（39件），它們分別是電動汽車租賃服務(wù)提供商和新能源汽車制造企業(yè)，而第六位的是浙江萬馬新能源有限公司（29件），是一家專門生產(chǎn)充電樁等設(shè)施的企業(yè)。由此可見，在我國充電樁技術(shù)領(lǐng)域，呈現(xiàn)出了國企主導(dǎo)、市場細分的局面。

　　充電技術(shù)實現(xiàn)突破

　　筆者通過進一步分析發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)在新能源充電設(shè)施領(lǐng)域?qū)＠暾堉饕性诠╇娤到y(tǒng)或者電能存儲系統(tǒng)領(lǐng)域，專利申請量已達到771件。筆者認為，出現(xiàn)這種情況主要與國內(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)方面實現(xiàn)技術(shù)突破，才能為整個產(chǎn)業(yè)“充電”，進而推動新能源汽車行業(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、布點靈活的優(yōu)勢，但無法滿足現(xiàn)代社會快節(jié)奏的生活方式；快充為直流充電樁，其充電時間短，但安裝和充電成本都較高。目前，國內(nèi)專利申請人已經(jīng)在充電模塊技術(shù)領(lǐng)域展開技術(shù)攻關(guān)。國家電網(wǎng)公司提交的專利申請（專利申請?zhí)朇N201010508013.1）公開了一種具有代表性的電動汽車電能供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)的充電方式包括直流充電機和交流充電樁，為具有車載充電機的電動汽車提供交流電能，為不具備車載充電機的電動汽車提供直流電能；直流充電機可以采用相控整流或高頻開關(guān)整流模式，分別適用于大功率的充電機或中小型功率的充電機。由此可見，為滿足用戶需求，未來新能源汽車充電市場或?qū)⒁灾绷鞒潆娀蚪恢绷鞒潆娨惑w的模式為主。

　　此外，國內(nèi)專利申請人也在無線充電技術(shù)領(lǐng)域展開了布局。無線充電技術(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題，能進一步提高充電效率。目前，國家電網(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)等高等院校開始涉足該技術(shù)研發(fā)，如北京航空航天大學(xué)提交的專利申請（專利申請?zhí)朇N201410165860.0），公開了一種電動汽車用帶有精確對中功能的感應(yīng)式非接觸充電裝置，獲得專利授權(quán)后，在2017年4月與北京航盛新能科技有限公司達成專利實施許可。

　　移動支付便捷高效

　　隨著移動支付、“互聯(lián)網(wǎng)+”、共享經(jīng)濟等對人們生活方式的改變，國內(nèi)專利申請人也在積極運用互聯(lián)網(wǎng)思維，為未來充電樁運營尋找合適的模式，在管理運作方面積極進行專利布局。

　　筆者經(jīng)初步統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在所有涉及充電計費的230件專利申請中，有關(guān)手機支付的技術(shù)方案就占到了46件。在這些專利申請中，充電樁用戶可以使用移動終端進行支付，查看充電樁運營狀態(tài)、位置，充電樁的運營方也可以通過手機或其他智能終端對其進行管理。國內(nèi)申請人也試圖利用互聯(lián)網(wǎng)思維管理充電樁，如許繼集團有限公司提交的專利申請（專利申請?zhí)朇N201010275195.2）公開了一種電動汽車物聯(lián)網(wǎng)充電系統(tǒng)，汽車物聯(lián)網(wǎng)、電池物聯(lián)網(wǎng)、充電設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成三級物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，不僅可以支持用戶通過被遠程控制的分布式充電樁進行自主充電，還可以靈活有序安排電池的充放電，并進行實時監(jiān)控，提升了整個充電設(shè)施和電網(wǎng)安全性及用戶使用體驗。不過，雖然移動支付、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為充電樁運營帶來了革新，但背后的數(shù)據(jù)互通、開放接口、大數(shù)據(jù)挖掘，依然是未來充電樁運營需要解決的痛點，也是專利布局的要點。

　　綜上，得益于政府持續(xù)對新能源汽車發(fā)展的支持及申請人不斷提升專利保護意識，近年來，我國充電樁技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，相關(guān)專利申請數(shù)量快速增多，但還存在申請領(lǐng)域較為集中等問題。因此，筆者建議國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和科研機構(gòu)等加強研發(fā)，展開多點布局，加快發(fā)展步伐。