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风力发电设备专利预警分析
时间:2011/10/18 11:13:34 来源:广西快三官网 
     新能源产业作为国务院确定的七大战略新兴产业之一,是新兴产业的重点发展领域。风力发电是风能利用的主要形式,也是新能源中技术最成熟、最具大规模开发条件和商业化前景的发电方式之一。
 
    制约风电设备制造水平以及市场供求关系的关键因素是核心零部件的研发制造能力。风电设备的主要零部件包括齿轮箱、叶片、轮毂、发电机、控制系统、主轴、塔架等约20个部分,其中成本主要集中在叶片、齿轮箱、发电机上。与世界风电产业发达国家相比,我国风电设备制造技术仍存在较大差距,兆瓦级以上风电机组的整体设计能力薄弱,国际先进水平的自主研发能力和自主广西快三官网技术较弱,关键零部件还依赖技术跟踪和设备进口,扮演国际成熟机型制造商角色。目前,中国风电市场正如其他行业一样,不但要承受来自行业内部竞争对手的威胁,而且要提防潜在的进入者,为有效规避专利风险,抢抓新一轮国际风电产业发展机遇,特对国内外风力发电设备专利状况做以预警分析,以供相关企业进一步运用好广西快三官网战略,在消化吸收的基础上进行有效的再创新。
 
    一、国外风力发电设备专利技术概况
    风力发电产业欧洲实力比较雄厚,美国和日本起步较晚,但近年来发展迅速,积极制定专利战略部署。截至2010年7月底,经过检索筛选后的国外风电设备领域有专利申请5740件,其中日本2312件,占申请总量的40.3%;德国992件,占17.3%;美国921件,占16.0%;世界广西快三官网组织(WO)680件,占11.8%;欧洲专利局(EP)626件,占10.9%;英国83件,占1.4%;法国77件,占1.3%。
 
    国外风力发电设备专利申请主要集中在风力发电机(组)和风电装置及控制系统等技术领域,在船舶的推进装置、轴承、塔架领域也有一定的专利申请量。风电机组投资占风电场建设总投资的70%以上,在很大程度上决定着风电成本的高低,因此一直是风电产业研究的重点。
 
    二、我国风力发电设备专利状况分析
    1985年至2010年7月,中国已公开/公告有关风力发电设备专利技术4496件,其中国内申请4141件,国外在华申请355件,分别占总量的92.1%和7.9%。从专利类型看,发明专利2191件,实用新型2305件,分别占申请总量的48.7%和51.3%。从申请人地域分布来看,国外在中国申请量排名前三位的是德国109件、日本76件、美国65件。在中国递交的2263件职务发明专利中,企业申请为1793件,大专院校333件,科研单位118件,分别占申请总量的79.2%、14.7%、5.2%。
 
    我国风电专利技术主要集中在发电机,叶片、轴承、控制等领域。发电机领域是我国专利申请的主要区域,占关键零部件专利申请总量的79%,是风电产业研究的重点。发电机组是风电设备的核心,而零部件是维持整个风力发电系统正常运行的保证,我国在叶片、轴承以及控制系统的关键部件上也投入了大量的研发精力,此外,塔架、齿轮箱、变流器等零部件制造工艺在专利申请上也有体现。风力发电设备申请量排名中陕西省以75件专利在全国排名第15位,在该领域专利拥有量占全国总量的1.9%从技术分类来看主要集中在发电机、风力发电装置、贮存动力装置和风电并网技术四个方面。其中发电机和风力发电装置领域,占全省总量的68%,而国外专利申请量最多的技术点也是在该领域,这说明我省专利申请的技术特征与国外专利申请侧重点相吻合,均是位于中游产业链的风电整机设备制造申请量占重头。从我省风电设备专利申请技术来看,风电机设备制造,并网技术都有涉及,但上游的零部件设备专利申请量较低、而国外企业对这一部分的研发制造具有独特核心技术,投入力度大,申请量仅次于发电机组,我省核心零部件的专利申请量低迷的现状需引起关注,创新潜力亟待进一步挖掘。
 
    国际上,美国通用电气、日本三菱重工、德国爱纳康(阿洛伊斯•沃本)、诺德克斯、丹麦的维斯塔斯,西班牙的歌美飒等国际风电行业巨头,竞相进军中国市场,纷纷在天津、呼和浩特、沈阳和西安等城市投资建厂或与我国本土企业合作。从国外申请人在我国申请专利的数量来看,排名靠前的国家有美国、德国、日本、丹麦和西班牙。其中美国、德国和日本在三甲中各占一席。
 
    三、发展建议
    从以上专利分析可以看出,德国、日本、美国的跨国公司在风力发电设备领域的技术优势非常明显,在风力发电机和风电装置及控制系统领域有大量的专利布局,而这些技术正是整个风电设备产业发展的核心技术。我国风电机组关键技术研发水平和创新能力与国外相比尚有差距,大多数企业关键的技术还处于消化、吸收或者完善的阶段,上游关键零部件设备的技术创新能力不足。针对以上状况,特对陕西省风电企业发展提出以下建议:
 
    1、借鉴外国风电技术发展经验。各国在华风电设备领域的专利申请占7.9%,这些国外企业通过PCT申请或直接申请的方式在我国风电领域进行严密的技术布控,这些已经公开的专利技术可以为我省企业技术革新带来启发,企业可以直接利用一些失效专利,消化吸收,在此基础上进行二次创新。
 
    2、坚持自主创新。抓住建设我省三大风电产业园区的契机,省内风电装备制造企业结合自身的优势和特点,以2兆瓦级以上直驱型永磁和复合励磁风力发电机组整机的研制为核心、以风电齿轮箱、风电专用铸件、风电制动器及高强度结构件等技术为自主研发重点,增强关键部件核心技术研发能力,缩短大型机组与国际先进技术的差距。
 
    3、形成产学研战略联盟,提高风电企业专利申请积极性。我省风电设备领域企业专利申请量偏低,自1988年首件专利申请以来,企业专利仅有12件,建议以骨干企业、重点高校和研究机构为依托,加快组建我省风电设备技术研发中心,这样可以集中资金、技术力量解决我省风电装备企业创新中的一些技术难题,帮助我省企业增强核心竞争力。同时,我省风力发电企业还可与西安交通大学,西安理工大学等已取得专利成果的高校采用合作、转让方式“借力”实施转化,或在企业内部建立技术研发机构,将专利申请战略与企业产品、企业营销战略结合起来,研发适应市场需求的、低成本、高质量的新型产品。
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