秦洪花 譚思明 趙 霞 張卓群 朱延雄 孫 琴

(青島市科學(xué)技術(shù)信息研究所 青島 266003)

海洋波浪能國(guó)際專利分析*

秦洪花 譚思明 趙 霞 張卓群 朱延雄 孫 琴

(青島市科學(xué)技術(shù)信息研究所 青島 266003)

在檢索查閱、歸納分析原始專利文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)海洋波浪能國(guó)際專利申請(qǐng)(公開)趨勢(shì)、國(guó)家分布、主要專利權(quán)人及重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域等方面做了全面的剖析，從中可了解技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家、重點(diǎn)公司及其技術(shù)，以期對(duì)我國(guó)海洋波浪能的研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)有所啟發(fā)，對(duì)我國(guó)海洋波浪能的發(fā)展有所幫助。

海洋 波浪能 國(guó)際 專利分析

海洋波浪能是一種取之不竭的可再生清潔能源。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，即通過波浪能裝置將波浪的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、氣壓的或液壓的能量，然后通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣輪機(jī)、水輪機(jī)或油壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。目前全球已經(jīng)提出了超過4 000多種波浪能轉(zhuǎn)換技術(shù)[1]，但是波浪能發(fā)電研究一直沒有革命性的突破。到目前為止，還沒有一種發(fā)電方法被廣泛應(yīng)用和推廣，世界各國(guó)對(duì)波浪能的開發(fā)還無法形成大規(guī)模的商業(yè)開發(fā)[2]，海浪能的利用仍然落后于風(fēng)能和潮汐能的利用。

為了解海洋波浪能國(guó)際專利布局現(xiàn)狀，本文在檢索查閱、歸納分析原始專利文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)海洋波浪能國(guó)際專利申請(qǐng)(公開)趨勢(shì)、國(guó)家分布、主要專利權(quán)人及重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域等方面做了全面的剖析，從中可了解技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家、重點(diǎn)公司及其技術(shù)，以期對(duì)我國(guó)海洋波浪能的研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)有所啟發(fā)，對(duì)我國(guó)海洋波浪能的發(fā)展有所幫助。

本文分析所用的專利數(shù)據(jù)來自國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)的中心資源站點(diǎn)數(shù)據(jù)庫，檢索范圍包括美、英、法、德、日、瑞士、歐洲及世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織，涵蓋從1974年起到2010年8月11日期間公開的專利，包含同族專利共計(jì)2 433件。由于專利從備案到公開整個(gè)流程通常需要一定的時(shí)間，近年申請(qǐng)的專利大部分還在受理程序中，本文中2007-2009年的專利數(shù)據(jù)為不完全數(shù)據(jù)。本文的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果基于上述數(shù)據(jù)。

1 專利總體趨勢(shì)概況

海洋波浪能國(guó)際專利年度申請(qǐng)量、公開量統(tǒng)計(jì)如圖1所示。

圖1 海洋波浪能國(guó)際專利年度申請(qǐng)量、公開量統(tǒng)計(jì)

從圖1可以看出，海洋波浪能國(guó)際專利申請(qǐng)趨勢(shì)和公開趨勢(shì)是一致的，公開趨勢(shì)稍滯后于申請(qǐng)趨勢(shì)，首次申請(qǐng)是從1974年開始的，首次公開在1975年。從海洋波浪能國(guó)際專利公開趨勢(shì)看，國(guó)際海洋波浪能的開發(fā)經(jīng)歷了四個(gè)階段：

(1)第一個(gè)快速增長(zhǎng)期(也叫實(shí)驗(yàn)室階段，20世紀(jì)70年代期間)

1975-1981年為海洋波浪能專利的第一個(gè)快速增長(zhǎng)期，從1975年的1件迅速增長(zhǎng)到1981年的148件。此緣于20世紀(jì)70年代的世界石油危機(jī)，世界海洋國(guó)家紛紛把目光轉(zhuǎn)向海洋，不斷投入大量資金、人力開展波浪能開發(fā)利用研究[3]，該時(shí)段為波能裝置的理論研究和實(shí)驗(yàn)室研究階段，對(duì)應(yīng)專利技術(shù)的萌芽期。

(2)下滑期(也叫海況實(shí)驗(yàn)階段，20世紀(jì)80年代期間)

1981-1993年為海洋波浪能專利的下滑期。從1981年起，不管是專利申請(qǐng)還是專利公開均開始出現(xiàn)明顯的下滑趨勢(shì)，期間持續(xù)10年有余，直至1993年止。在經(jīng)過20世紀(jì)70年代的理論研究和實(shí)驗(yàn)室研究后[4]，該時(shí)段主要進(jìn)行的是波能裝置的海況試驗(yàn)及應(yīng)用示范研究，為理論向應(yīng)用的轉(zhuǎn)化期，與之對(duì)應(yīng)的專利申請(qǐng)量和公開量均較少，出現(xiàn)下滑趨勢(shì)。

(3)平穩(wěn)增長(zhǎng)期(也叫實(shí)際應(yīng)用階段，20世紀(jì)90年代期間)

1993-2003年為海洋波浪能專利的平穩(wěn)增長(zhǎng)期。自1993年起，專利申請(qǐng)和公開總量出現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)，波浪發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐步接近實(shí)用化水平。對(duì)應(yīng)行業(yè)發(fā)展來看，此階段多種波能轉(zhuǎn)換裝置投入實(shí)際應(yīng)用，并在日本、英國(guó)、挪威等國(guó)建成了多座波浪能示范電站[5-6]。

(4)第二個(gè)快速增長(zhǎng)期(21世紀(jì))

自2004年起，專利申請(qǐng)和公開出現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，公開的專利從2004年的85件迅速增長(zhǎng)到2009年的211件，至今仍保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭(因2010年的資料不全，圖1中的2010年情況僅供參考)，可以初步推斷：海洋波浪能技術(shù)目前仍處于技術(shù)發(fā)展階段。此緣于隨著陸地礦物燃料日趨枯竭，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等觀念使世界上一些主要的海洋國(guó)家再一次把目光轉(zhuǎn)向海洋，對(duì)波浪發(fā)電的研究日趨深入，出現(xiàn)了新的技術(shù)創(chuàng)新，帶來了新一輪專利申請(qǐng)高峰。

2 專利國(guó)別分析

2.1 專利申請(qǐng)人國(guó)家分析

依據(jù)專利申請(qǐng)人所屬國(guó)家對(duì)各國(guó)在海洋波浪能領(lǐng)域所擁有的專利數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以比較國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，了解技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家、各國(guó)技術(shù)發(fā)展情況以及潛在競(jìng)爭(zhēng)國(guó)家。

對(duì)海洋波浪能國(guó)際專利進(jìn)行申請(qǐng)人國(guó)別統(tǒng)計(jì)，部分專利因申請(qǐng)人字段的缺失未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，除中國(guó)外，世界海洋波浪能專利國(guó)家為46個(gè)，專利申請(qǐng)總量共2 410項(xiàng)。圖2為根據(jù)申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的專利國(guó)別分布及所占比例。日本以653件專利遙遙領(lǐng)先，占全部專利的27.1%；美國(guó)以495件居第2位，占20.5%；英國(guó)以371件居第3位，占15.4%；以下依次為德國(guó)(194,8.0%)、挪威(91,3.8%)、法國(guó)(74，3.1%)、瑞典(60,2.5%)、澳大利亞(53,2.2%)、丹麥(52,2.2%)、意大利(44,1.8%)、西班牙(38,1.6%)、加拿大及愛爾蘭(34,1.4%)、芬蘭及以色列(23,1.0%)；荷蘭、瑞士等其他國(guó)家合計(jì)申請(qǐng)171件，占總量的7.1%。

從上述數(shù)據(jù)可以看出，在波浪能國(guó)際專利申請(qǐng)人中，日本的申請(qǐng)人最活躍，申請(qǐng)的專利量居世界各國(guó)之首，表明日本在海洋波浪能領(lǐng)域的重要地位；其次是歐美的申請(qǐng)人居多，在專利申請(qǐng)量排名前15位的國(guó)家中歐美國(guó)家共11個(gè)，其專利量占總量的61.2%，尤其以美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、挪威的優(yōu)勢(shì)最明顯，這四個(gè)國(guó)家的專利量已占專利總量的47.7%。以上數(shù)據(jù)說明海洋波浪能領(lǐng)域的技術(shù)主要被日本及以美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、挪威等為首的歐美國(guó)家所掌握。

圖2 根據(jù)申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的專利國(guó)別分布

2.2 專利申請(qǐng)國(guó)(組織)分析

專利申請(qǐng)國(guó)(組織)分析是按照專利申請(qǐng)地所在國(guó)家或組織進(jìn)行專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)，這與“專利申請(qǐng)人國(guó)家分析”統(tǒng)計(jì)每個(gè)國(guó)家擁有的專利數(shù)量是不同的。專利申請(qǐng)國(guó)(組織)分析揭示的是專利覆蓋的地域范圍，即技術(shù)的流向與市場(chǎng)布局。將海洋波浪能國(guó)際專利進(jìn)行申請(qǐng)區(qū)域或組織劃分，如表1所示：

表1 海洋波浪能國(guó)際專利申請(qǐng)國(guó)家(組織)構(gòu)成表

從表1看出，海洋波浪能國(guó)際專利共分布于21個(gè)國(guó)家(組織)，其中排名前四位的國(guó)家為日本、美國(guó)、英國(guó)和德國(guó)，分別占申請(qǐng)總量的24.2%、22.9%、12.1%、10.4%。另外，世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織(PCT國(guó)際專利)和歐洲專利局(EP專利)所占比例也較大，分別占申請(qǐng)總量的15.7%和9.9%，顯示世界范圍內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)日趨緊密，對(duì)我國(guó)專利申請(qǐng)人來說，不僅僅要滿足波浪能在中國(guó)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，還應(yīng)關(guān)注世界范圍內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

將圖2和表1對(duì)比發(fā)現(xiàn)，以專利申請(qǐng)國(guó)(組織)統(tǒng)計(jì)和以專利申請(qǐng)人國(guó)別進(jìn)行專利量統(tǒng)計(jì)的前四位的國(guó)家順序一致，依次為日本、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)，說明這四個(gè)國(guó)家無論是申請(qǐng)的數(shù)量還是申請(qǐng)的主體都遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家，在海洋波浪能領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位。另外可看出挪威的排列順序發(fā)生了改變，以挪威的申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的專利量為91件，排名第5位，而以挪威為申請(qǐng)國(guó)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的專利量為7件，排名第6位，此說明挪威的申請(qǐng)人主要在本國(guó)以外進(jìn)行海洋波浪能的專利申請(qǐng)。

3 專利技術(shù)特征分析

現(xiàn)以IPC小類、大組、小組三種方式對(duì)海洋波浪能國(guó)際專利作技術(shù)領(lǐng)域分析。

3.1 IPC小類構(gòu)成

表2列出了海洋波浪能國(guó)際專利前11位IPC小類構(gòu)成及其對(duì)應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域。

3.2 IPC大組構(gòu)成

表2 IPC小類構(gòu)成表

圖3 海洋波浪能國(guó)際專利IPC大組構(gòu)成

圖3為海洋波浪能國(guó)際專利前10位IPC大組構(gòu)成圖，其中前四位是：波浪能利用的機(jī)械或發(fā)動(dòng)機(jī)、電站或機(jī)組(F03B13，共1 927項(xiàng)，占87.1%)，水力發(fā)電站(E02B9，共124項(xiàng)，占5.6%)，驅(qū)動(dòng)波浪發(fā)動(dòng)機(jī)的泵(F04B17，共28項(xiàng)，占1.3%，)，波浪發(fā)電機(jī)的控制裝置(H02P9，共25項(xiàng)，占1.1%)。

3.3 IPC小組構(gòu)成

圖4顯示了海洋波浪能研究的熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為：

(1)波浪能的獲取、轉(zhuǎn)換、發(fā)電裝置：共1 694件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置有F03B13/12(744件)、F03B13/18(406件)、F03B13/14(257件)、F03B13/20(118件)、F03B13/16(99件)、F03B13/00(70件)；

(2)波浪發(fā)電站：共114件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置E02B9/08；

圖4 海洋波浪能國(guó)際專利所涉及的熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域

(3)空氣渦輪機(jī)：共98件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置F03B13/24；

(4)液壓馬達(dá)或水渦輪機(jī)：共66件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置F03B13/22；

(5)波浪發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)組：共55件專利，對(duì)應(yīng)的IPC分類位置F03B13/10。

4 專利權(quán)人(申請(qǐng)人)分析

4.1 專利權(quán)人構(gòu)成分析

通過主要專利權(quán)人(申請(qǐng)人)分析可以了解同類技術(shù)產(chǎn)品的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。對(duì)國(guó)外專利權(quán)人(申請(qǐng)人)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，申請(qǐng)量在11件以上的專利權(quán)人共有21位，具體見表3。

表3 國(guó)外專利權(quán)人構(gòu)成表

從表3看出，國(guó)外申請(qǐng)人中，美國(guó)海洋動(dòng)力技術(shù)公司排名第1，日立造船株式會(huì)社、英國(guó)能源大臣和日本三菱重工業(yè)公司分別排名前4位。前21位申請(qǐng)人中日本公司占11家，英國(guó)申請(qǐng)人(公司)4家，美國(guó)、瑞典、丹麥、澳大利亞、德國(guó)和愛爾蘭各1家，合計(jì)申請(qǐng)專利376件，占國(guó)際專利總量的15.5%。

日本公司數(shù)量雖多，但公司之間進(jìn)行聯(lián)合申請(qǐng)的情況較多，比如申請(qǐng)量排名第4位的三井造船公司，共申請(qǐng)的21件專利中僅有6件是其獨(dú)立申請(qǐng)的，5件是聯(lián)合富士電氣有限公司、海洋科學(xué)技術(shù)中心和新技術(shù)開發(fā)事業(yè)公司共同申請(qǐng)的，6件是聯(lián)合富士電氣有限公司和新技術(shù)開發(fā)事業(yè)公司共同申請(qǐng)的，另外4件是聯(lián)合其他申請(qǐng)人申請(qǐng)的。新技術(shù)開發(fā)事業(yè)公司的11件專利全部是與三井造船公司聯(lián)合申請(qǐng)的，未見其單獨(dú)申請(qǐng)的專利。另外經(jīng)對(duì)這些日本公司的研究，發(fā)現(xiàn)其波浪能專利幾乎全部公開于20世紀(jì)80年代，90年代的很少，2000年以后除太陽鐵工株式會(huì)社外其他公司未再有該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)。這11家公司既有自己的獨(dú)立研究，公司之間又密切合作(聯(lián)合申請(qǐng))，使日本波浪能技術(shù)在20世紀(jì)80年代得到了長(zhǎng)足發(fā)展，世界著名的波能裝置“海明”號(hào)波能發(fā)電船和“巨鯨”波浪發(fā)電裝置就是在那個(gè)時(shí)期建成的。

4.2 重點(diǎn)專利權(quán)人(公司)分析

4.2.1 美國(guó)海洋動(dòng)力技術(shù)公司(Ocean Power Technologies Inc,OPT) 美國(guó)海洋動(dòng)力技術(shù)公司成立于1994年，是重要的可再生能源公司，其一直致力于低成本、高效且環(huán)保的海上波浪發(fā)電技術(shù)研究。該公司從1995年才開始專利的申請(qǐng)(1件)，介入該行業(yè)的時(shí)間雖不長(zhǎng)，但每年的專利公開量，總體呈上升趨勢(shì)，2007年的申請(qǐng)量已達(dá)10件，至今其專利總量已居世界各公司之首(共48件)，說明該公司有著很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力，技術(shù)發(fā)展后勁十分強(qiáng)勁。

該公司所申請(qǐng)的專利中PCT國(guó)際專利最多，共20項(xiàng)，其次向歐洲專利局申請(qǐng)18項(xiàng)，在美國(guó)本土的專利量居第3位，共9項(xiàng)，另外在日本申請(qǐng)1項(xiàng)。說明該公司是一個(gè)世界性的公司，其尤其關(guān)注歐洲市場(chǎng)，至今在中國(guó)未有專利申請(qǐng)。

在該公司申請(qǐng)的48項(xiàng)專利中，其中有9項(xiàng)是關(guān)于波浪發(fā)電機(jī)組的研究，有8項(xiàng)是研究波能裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)的，5項(xiàng)是關(guān)于壓電器件的研究。該公司最具代表性的是PowerBuoy波浪發(fā)電技術(shù)，涉及此項(xiàng)技術(shù)的專利共有11件。PowerBuoy波浪能裝置依靠海浪的上升和下降來產(chǎn)生電能，整合了流體力學(xué)、電子、能源轉(zhuǎn)換及電腦控制系統(tǒng)等多項(xiàng)技術(shù)。從海面上看起來，PowerBuoy的外形和一般海洋氣象浮標(biāo)很像，但是當(dāng)它隨著海浪起伏的時(shí)候，能夠像發(fā)電機(jī)一樣將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電力，經(jīng)由相連的海底線纜把電力傳回陸地，再分配給住家用電。

4.2.2 瑞典?；馨l(fā)電公司(Seabased AB) 瑞典海基波能發(fā)電公司由瑞典烏普薩拉大學(xué)電力學(xué)院教授Mats Leijon于2001年創(chuàng)辦，是21世紀(jì)進(jìn)入海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域的新生力量，至今已申請(qǐng)專利21件，目前已全部公開。該公司介入波浪能技術(shù)領(lǐng)域的時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但專利公開量已居世界排名第4，自2003年第一次專利公開以來，除2005年外，年年有專利公開，說明其具有很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力。該公司所申請(qǐng)的專利中PCT專利9項(xiàng)，歐洲專利6項(xiàng)，在德國(guó)申請(qǐng)5項(xiàng)，在美國(guó)申請(qǐng)1項(xiàng)，該公司未在本國(guó)申請(qǐng)。說明其是一個(gè)世界性的公司，其專利尋求的是國(guó)際保護(hù)，重點(diǎn)是在歐洲市場(chǎng)，至今在中國(guó)未有專利申請(qǐng)。

Case 2.m=1,此時(shí)〉,滿足o(a)=q.首先證明CP(a)是真含于P的G的極大正規(guī)子群.顯然CP(a)＜ P,由于且滿足,從而,若N＜P且,則NQ成群即N≤CP(a).由文獻(xiàn)[12]中定理1.1可知CP(a)=Φ(P).

從專利技術(shù)構(gòu)成上看，該公司的21件專利均是關(guān)于波能裝置的研究，涉及的IPC分類有F03B13/18(10件)、F03B13/12(5件)、F03B13/00(3件)、F03B13/16(2件)、F03B13/14(1件)。通過對(duì)其專利內(nèi)容的解讀，發(fā)現(xiàn)該公司研制的波能裝置均是基于以下的工作原理設(shè)計(jì)的，發(fā)電機(jī)安裝在海床上，內(nèi)部由2片定子、1片轉(zhuǎn)子和彈簧構(gòu)成，海底的發(fā)電機(jī)與漂浮于海面的浮標(biāo)相連，通過浮標(biāo)的上下浮動(dòng)來激活發(fā)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電力，再通過2級(jí)轉(zhuǎn)換將電能接入主電網(wǎng)。海基波能發(fā)電公司的技術(shù)通過眾多、小型波能轉(zhuǎn)換器編組發(fā)電，克服了傳統(tǒng)波能發(fā)電技術(shù)效率低，發(fā)電機(jī)龐大、易損，安裝、配套和維護(hù)費(fèi)用高等弱點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)在海水波動(dòng)相對(duì)溫和的海面上產(chǎn)生電能。每臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力為10-50kW，編組為2 000臺(tái)的中等規(guī)模波能發(fā)電園區(qū)其發(fā)電能力可達(dá)20MW，年發(fā)電50GWh。為不斷提高波能轉(zhuǎn)換效率和增強(qiáng)裝置的穩(wěn)定性，該公司仍在不斷對(duì)其發(fā)明的波能裝置進(jìn)行改進(jìn)。

4.2.3 英國(guó)海洋能聯(lián)合有限公司(Sea Energy Associates Ltd) 英國(guó)海洋能聯(lián)合有限公司是繼第一次世界能源危機(jī)(1973/1974年)后于1975年成立的波浪能研究與開發(fā)公司。該公司聯(lián)合英國(guó)政府和工業(yè)獎(jiǎng)勵(lì)基金會(huì)贊助了考文垂大學(xué)(Coventry University)波浪能裝置研發(fā)小組，于1977年申請(qǐng)了第1件專利(于1980年公開)，至今共擁有17件專利。所有專利是于1977-1985年期間申請(qǐng)的(公開于1980-1987年)，其中最主要的研究項(xiàng)目——“海蚌”波能裝置得到了英國(guó)能源部持續(xù)17年的資助，“海蚌”也成為該公司最重要的波能裝置。自1987年公開了最后1件專利后，該公司再無波浪能專利的申請(qǐng)與公開。因1990年后化石燃料來源充足，價(jià)格低廉，及世界范圍內(nèi)對(duì)波浪能開發(fā)興趣的降低，因此Sea-Coventry小組自1992年起便將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到其他可再生能源技術(shù)。但自2007年起，該研究小組意識(shí)到海洋能開發(fā)再一次成為世界熱點(diǎn)，“海蚌”仍然是一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的波能裝置，于是2008年起海洋能聯(lián)合有限公司及Sea-Coventry研究小組恢復(fù)了對(duì)波浪能的研究，并對(duì)“海蚌”進(jìn)行了不斷改進(jìn)，目前還未申請(qǐng)新的專利。

4.2.4 澳大利亞海洋動(dòng)力太平洋有限公司(Seapower Pacific Pty Ltd) 澳大利亞海洋動(dòng)力太平洋有限公司是21世紀(jì)進(jìn)入海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域的新生力量，專門致力于海洋波浪能發(fā)電的研究與開發(fā)，至今已申請(qǐng)專利17件(包括在中國(guó)申請(qǐng)的4件)，目前已全部公開。從申請(qǐng)區(qū)域上看，8件是PCT國(guó)際專利，向歐洲專利局申請(qǐng)3件，在美國(guó)申請(qǐng)2件，在中國(guó)申請(qǐng)4件，未在本國(guó)申請(qǐng)。說明該公司是一個(gè)世界性的公司，其尤其關(guān)注歐美市場(chǎng)。從專利技術(shù)內(nèi)容上看，有10件是關(guān)于波浪能的獲取、轉(zhuǎn)換及發(fā)電裝置的研究，2件是波浪發(fā)電站的研究，1件研究利用波浪能的泵，在中國(guó)公開的4件專利全部是關(guān)于利用海洋波浪能并將波能轉(zhuǎn)化為高壓海水設(shè)備的研究。

4.2.5 丹麥星浪能量公司(Wave Star Energy APS) 丹麥星浪能量公司是21世紀(jì)進(jìn)入海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域的新生力量，至今已申請(qǐng)專利16件(包括在中國(guó)申請(qǐng)的3件)，目前已全部公開,分別是2005年5件，2006年6件，2007年2件，2008年2件，2009年1件。該公司介入波浪能技術(shù)領(lǐng)域的時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但專利公開量已進(jìn)入世界前十名，自2005年以來，年年有專利公開，說明其具有較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力。

該公司所申請(qǐng)的專利中PCT專利6項(xiàng)，歐洲專利3項(xiàng)，美國(guó)專利和德國(guó)專利各2項(xiàng)，在中國(guó)申請(qǐng)3項(xiàng)，但未在本國(guó)申請(qǐng)，可以看出其尋求的是國(guó)際保護(hù)，重點(diǎn)是對(duì)歐美市場(chǎng)的占領(lǐng)。其公開的16項(xiàng)專利中，有12項(xiàng)是關(guān)于波能裝置的研究，2項(xiàng)是關(guān)于波浪發(fā)電站的研究，1項(xiàng)是關(guān)于波浪發(fā)動(dòng)機(jī)定子的葉片，1項(xiàng)是關(guān)于波浪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承。

4.2.6 英國(guó)Pelamis波浪能發(fā)電公司(Pelamis Wave Power Ltd) Pelamis波浪能發(fā)電公司是英國(guó)重要的波浪能研究機(jī)構(gòu)，其前身是海洋動(dòng)力傳遞公司(Ocean Power Delivery公司)，目前該公司共擁有5件專利(同族專利有26件)，其中3件是海洋動(dòng)力傳遞公司申請(qǐng)的，2件為Pelamis波浪能發(fā)電公司所申請(qǐng)。該公司的首件專利是于1998年申請(qǐng)(2002年公開)名為Pelamis(“海蛇”號(hào))的波浪能裝置，這也是世界上著名的波能裝置之一。“海蛇”號(hào)是漂浮式的，由若干個(gè)圓柱形鋼殼結(jié)構(gòu)單元鉸接而成，將波浪能轉(zhuǎn)換成液壓能進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電能，并具有蓄能環(huán)節(jié)，因而可以提供與火力發(fā)電相當(dāng)穩(wěn)定度的電力。2008年，Pelamis波浪能發(fā)電公司在葡萄牙開發(fā)了Agucadoura波浪能發(fā)電場(chǎng)，該項(xiàng)目采用了該公司三臺(tái)P1-A波浪能轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器由150-180米長(zhǎng)浮管組成，隨波浪而運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，這是目前世界上第一座商業(yè)規(guī)模的波浪能發(fā)電廠[4]。

4.2.7 日本日立造船株式會(huì)社(Hitachi Zosen Corp)、三菱重工業(yè)公司(Mitsubishi Heavy IND LTD)和三井造船公司(Mitsui Engineering & Shipbuilding Co.,Ltd) 海洋波浪能專利申請(qǐng)量排名第2位、第3位和第4位的分別是日本的日立造船株式會(huì)社(28件)、三菱重工業(yè)公司(24件)和三井造船公司(21件)。這三家公司是早期參與海洋波浪能研究的日本老牌企業(yè)，1975年起便開始專利的申請(qǐng)，專利活動(dòng)一直持續(xù)到2000年，自2000年以后這三家公司未再有相應(yīng)的專利，目前看來，海洋波浪能的研究已不再是其業(yè)務(wù)范圍。從申請(qǐng)區(qū)域上看，這三家公司的專利全部在日本本國(guó)申請(qǐng)，保護(hù)的是日本市場(chǎng)，在中國(guó)沒有申請(qǐng)。從技術(shù)構(gòu)成上看，主要涉及了波能裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、波浪發(fā)電站、空氣渦輪機(jī)等方面。

4.2.8 日本太陽鐵工株式會(huì)社(Taiyo Plant CO LTD) 日本太陽鐵工株式會(huì)社成立于1934年，為亞洲老牌的液壓、氣動(dòng)生產(chǎn)廠家，特色產(chǎn)品有氣缸、油缸、增壓缸、膜片泵、氣馬達(dá)、真空起吊系統(tǒng)等。該公司于20世紀(jì)80年代后期進(jìn)入海洋波浪能產(chǎn)業(yè)，于1989年申請(qǐng)了第1件專利，至今共擁有14項(xiàng)專利。與日本其他老牌企業(yè)如日立造船株式會(huì)社、三菱重工業(yè)公司、三井造船公司等相比屬于該領(lǐng)域的新生力量，且是專利申請(qǐng)量排名前10位的公司中唯一的于2000年以后還有專利申請(qǐng)與公開的日本企業(yè)。在其他日本老牌企業(yè)未有新的專利申請(qǐng)時(shí)，該公司還保持著持續(xù)的研發(fā)能力，值得我國(guó)公司研究與關(guān)注。

該公司的14件專利中有12件是在日本本國(guó)申請(qǐng)的，1件為美國(guó)專利，1件為PCT專利，說明該公司主要保護(hù)的是日本市場(chǎng)，在中國(guó)沒有專利申請(qǐng)。從專利技術(shù)內(nèi)容上分析，其申請(qǐng)的14件專利中其中有5件是關(guān)于液壓馬達(dá)或水渦輪機(jī)的，關(guān)于波能發(fā)動(dòng)機(jī)的有4項(xiàng)，剩余的5項(xiàng)是關(guān)于波浪發(fā)動(dòng)機(jī)的泵。

5 研究結(jié)論

5.1 海洋波浪能技術(shù)尚未成熟，但產(chǎn)業(yè)化前景看好

海洋波浪能開發(fā)自20世紀(jì)70年代初開始至今已有近40年的歷史，已從最初的實(shí)驗(yàn)室研究逐漸走向了商業(yè)化試運(yùn)行階段，因其開發(fā)成本高和經(jīng)濟(jì)效益差等原因曾一度發(fā)展緩慢。21世紀(jì)以來，隨著陸地礦物燃料日趨枯竭，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等觀念使世界上一些主要的海洋國(guó)家再一次把目光轉(zhuǎn)向海洋，對(duì)波浪發(fā)電的研究日趨深入，出現(xiàn)了新的技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)應(yīng)專利申請(qǐng)量的持續(xù)增長(zhǎng)，目前海洋波浪能的研發(fā)正處于快速發(fā)展時(shí)期。

5.2 主要掌握海洋波浪能領(lǐng)域技術(shù)的國(guó)家

日本、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等是較早研究開發(fā)海洋波浪能的國(guó)家。目前海洋波浪能領(lǐng)域的技術(shù)主要被日本及以美國(guó)、英國(guó)、瑞典、挪威、丹麥等為首的歐美國(guó)家所掌握。日本專利量雖然大，但專利申請(qǐng)主要集中在日本本土，其公司業(yè)務(wù)主要集中在自己本國(guó)，其專利保護(hù)主要以技術(shù)防御為主。美國(guó)、英國(guó)、瑞典等在加緊本國(guó)專利保護(hù)的同時(shí)，不斷開拓對(duì)國(guó)外市場(chǎng)的占領(lǐng)，其中美國(guó)、瑞典十分注重PCT國(guó)際專利及在歐洲的專利申請(qǐng)，歐洲專利和PCT專利的申請(qǐng)量均非常大，而英國(guó)的專利申請(qǐng)主要在本土和美國(guó)，美國(guó)市場(chǎng)是英國(guó)公司的重點(diǎn)業(yè)務(wù)主攻方向。

5.3 海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)

研制具有高可靠性(抗臺(tái)風(fēng)、耐腐蝕)、高效率(高效轉(zhuǎn)換技術(shù))、低造價(jià)的海洋波浪能發(fā)電裝置，是世界各海洋國(guó)家不懈追求的目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)集中于4種被認(rèn)為具有商品化價(jià)值的裝置，包括振蕩水柱式裝置、擺式裝置、振蕩浮子式和收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置[4]。另外，相位控制技術(shù)、高效雙向作用透平仍是波能研究的關(guān)鍵。

5.4 海洋波浪能技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)能力強(qiáng)的公司

美國(guó)海洋動(dòng)力技術(shù)公司是全球擁有海洋波浪能專利最多的公司，擁有專利48件，研發(fā)人員達(dá)38人，平均專利年齡為6年，活動(dòng)年期達(dá)14年。日本公司在2000年以后在專利的年產(chǎn)出量上并不高，技術(shù)上已不具有獨(dú)占優(yōu)勢(shì)。英國(guó)海洋能聯(lián)合有限公司自1985年中斷了對(duì)海洋波浪能的研發(fā)后于2008年起重新恢復(fù)了此領(lǐng)域的研究，值得我們關(guān)注。另外，值得我們關(guān)注的還有瑞典?；馨l(fā)電公司、丹麥星浪能量公司、澳大利亞海洋動(dòng)力太平洋有限公司，這3個(gè)公司是進(jìn)入波浪能領(lǐng)域時(shí)間較短但發(fā)展較快的公司，技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，其申請(qǐng)的PCT國(guó)際專利較多。

5.5 PCT國(guó)際專利的申請(qǐng)量在持續(xù)增長(zhǎng)

進(jìn)入21世紀(jì)后，PCT國(guó)際專利的申請(qǐng)量一直處于上升勢(shì)頭，由1999年的10件迅速增長(zhǎng)到2009年的72件，說明進(jìn)入21世紀(jì)后世界各海洋國(guó)家都已充分認(rèn)識(shí)到海洋波浪能產(chǎn)業(yè)之潛力，并具有全球戰(zhàn)略眼光，為確立未來的國(guó)際市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)重要的創(chuàng)新技術(shù)一直不懈地在實(shí)施國(guó)際專利保護(hù)，尤以美國(guó)、丹麥、瑞典、澳大利亞最為明顯。

5.6 世界海洋波浪能強(qiáng)國(guó)已逐步在我國(guó)進(jìn)行專利布局

經(jīng)對(duì)海洋波浪能中國(guó)專利的統(tǒng)計(jì)，世界其他國(guó)家在中國(guó)已申請(qǐng)波浪能專利共70件，占中國(guó)波浪能專利總量的11.6%。世界排名前21位公司中已有澳大利亞海洋動(dòng)力太平洋有限公司及丹麥星浪能量公司在中國(guó)進(jìn)行了專利申請(qǐng)保護(hù)。以上數(shù)據(jù)說明，世界海洋波浪能強(qiáng)國(guó)已在我國(guó)進(jìn)行了一定的專利布局，雖然國(guó)外申請(qǐng)的數(shù)量還不大，但隨著21世紀(jì)后進(jìn)軍海洋波浪能領(lǐng)域的新公司的成長(zhǎng)壯大，我國(guó)波浪能的發(fā)展將面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我國(guó)企業(yè)應(yīng)趁國(guó)外主要廠商尚未占領(lǐng)我國(guó)市場(chǎng)之際，及早進(jìn)入該領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，加緊進(jìn)行專利布局，不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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AnAnalysisofInternationalPatentsonOceanWaveEnergy

Qin Honghua, Tan Siming, Zhao Xia, Zhang Zhuoqun, Zhu Yanxiong, Sun Qin

Qingdao Institute of Scientific & Technical Information, Qingdao 266003, China

In order to know the status of the distribution of international patents on ocean wave energy, the present article, based on a survey of the original patent documents, makes an analysis of the profile of international patents on ocean wave energy in the following aspects: trends of application and disclosure, patent distribution, and major patentees and technology fields. The results of the patent analysis may help to learn about the technologically advanced countries, the important companies and their technology and contribute to the development of ocean wave energy research in China by inspiring Chinese research and development institutions and enterprises concerned.

ocean; wave energy; international; patent analysis

G353 P743.2

秦洪花，女，1973年生，本科，助理研究員，研究方向?yàn)閷＠治?、情?bào)研究，發(fā)表論文3篇，出版著作1種；譚思明，男，1962年生，副研究員，碩士生導(dǎo)師，所長(zhǎng)，研究方向?yàn)閷＠治觥⑶閳?bào)研究，發(fā)表論文數(shù)篇，出版著作1種；趙 霞，女，1966年生，本科，副研究員，研究方向?yàn)閷＠治觥⑶閳?bào)研究，發(fā)表論文數(shù)篇，出版著作1種；張卓群，男，1966年生，本科，副研究員，研究方向?yàn)閷＠治?、情?bào)研究，發(fā)表論文8篇，出版著作1種；朱延雄，女，1965年生，本科，副研究員，研究方向?yàn)閷＠治?、情?bào)研究，發(fā)表論文8篇，出版著作1種；孫 琴，女，1979年生，女，本科，助理翻譯，研究方向?yàn)閷＠治觥⑶閳?bào)研究，發(fā)表論文2篇。

*本文系青島市知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公共領(lǐng)域科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之海洋新能源專利分析”(項(xiàng)目編號(hào)：09Z-06)的研究成果之一