汽车行业专利报告

12017汽车行业专利报告——用专利发现开源创新背后的核心技术4月19日，陆奇宣布了百度的阿波罗计划，“向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统。”百度将开放环境感知、路径规划、车辆控制、车载操作系统等功能的代码或能力，并且提供完整的开发测试工具。百度还将在车辆和传感器等领域选择协同度和兼容性最好的合作伙伴，共同组成协作联盟，推荐给项目参与方使用，进一步降低无人车的研发门槛，促进技术的快速普及。本文从专利的角度出发，采用智慧芽专利数据库，专利地图，专利分析系统以及专利管理系统对汽车行业进行分析，以特斯拉为例。目录互联网“大闹”上海车展比开源技术更夸张，Tesla所有的专利属于你！从油到电的革命者——Tesla专利整体情况美国与中国必然将是电动车最大的市场Tesla的核心技术在何处？2互联网“大闹”上海车展在前几天的上海车展上，各大品牌不遗余力的发布新车、豪车，想要抢下头条。但是谁曾想，一家不产车的互联网企业却抢下了头条。4月19日，陆奇宣布了百度的阿波罗计划，“向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统。”百度将开放环境感知、路径规划、车辆控制、车载操作系统等功能的代码或能力，并且提供完整的开发测试工具。百度还将在车辆和传感器等领域选择协同度和兼容性最好的合作伙伴，共同组成协作联盟，推荐给项目参与方使用，进一步降低无人车的研发门槛，促进技术的快速普及。哇，百度开源计划标志着技术也进入“共享时代”了么？其实，Tesla早干过更夸张的事！3比开源技术更夸张，Tesla所有的专利属于你！美国时间2014年6月12日，特斯拉公司CEO埃隆·马斯克在公司官方博客上发表了一篇题为《我们所有的专利属于你》的博文，宣称“我们本着开源运动的精神，开放了我们的专利，目的是推动电动汽车技术的进步”、“任何人如果出于善意想要使用特斯拉的技术，特斯拉将不会对其发起专利侵权诉讼”。随即马斯克的这一举动，为特斯拉赢得了来自业界的诸如“颠覆”、“史无前例”、“有勇气的创举”、“值得尊重”等评价和赞誉。但是，Tesla这么干都是套路科技企业往往会为专利设置严格的保护机制，但特斯拉开放专利的行为难道是要做汽车业的“活雷锋”，看似反其道而行之，实则欲意有三：（1）推动行业发展进而壮大自己4Tesla在行业中共享自己的知识，可以让目前还没有掌握关键技术的汽车厂商快速进入研发试制阶段，同时还可能吸引更多大型厂商加速产品研发和扩大产能规模，最终一起把“电动车蛋糕”做大。而随着市场的增长，Tesla早已深入消费者心中的品牌形象将为他创造更多的销售收入。（2）谋求行业标准，掌握未来发展轨迹对于处在起步阶段的电动汽车行业而言，目前最大问题是各家厂商的市场标准不统一，尤其是电池技术和充电技术方面更是存在着差异很大的不同标准。将专利共享给竞争对手，Tesla看起来好像吃了亏，但实际上竞争对手一旦采用其专利技术，就等于纳入到了Tesla构建出的“共同技术平台”，最终会提高Tesla技术标准的普适性，或许Tesla将在一定程度上垄断电动车技术。（3）增加自己与各国政府及协会的谈判筹码对于燃油汽车而言，燃油是车辆行驶的必需品，因此燃油销售比汽车销售有更为惊人的利润。电动汽车（尤其是纯电动汽车）也是如此，电力就是其正常使用的必需品，可以预见的是随着保有量的不断增加，充电服务必然会成为更丰厚、更持久的收益来源，有人甚至用“印钞机”来形容该业务创造利润的速度。但是从中国到日本，从欧洲到美国，不同的国家地区都制定了完全不同的电动车充电标准，这使得有时Tesla必须改变向一地出口的电动车充电系统以适应当地标准，不仅提高的生产成本更让其充电标准无法推广获利。因此，假如使用其技术标准生产的当地车企越多，其在各地充电标准谈判中的筹码也将增加。不过，马斯克的套路想要达成，有一个前提那就是：Tesla的专利技术能够吸引其他企业来使用。从油到电的革命者——Tesla5当今汽车技术领域正在发生一场深刻的变革，燃油车在百年汽车发展史上的霸权地位开始动摇。特斯拉于硅谷横空出世，用全新的方式去思考、设计、制造和经营汽车，重新定义电动汽车的概念，让豪华智能电动汽车从图纸变成现实。特斯拉在诞生的时候就确信：这个世界上并不缺少新的消耗着汽油、排放着污染物尾气、有着复杂传动装置的汽车，特斯拉决定站在科技、汽车、能源的交叉口，进行颠覆性的思考和研发。现在，我们将以研发与专利的视角来看待，这股在电动车行业里刮起的“特斯拉旋风”背后究竟为何物。专利整体情况6特斯拉的核心竞争力主要体现在它的研发及制造能力上，从2003年创建到2008年交付给客户的第一台电动汽车Roadster，花了5年的时间，这似乎并不符合传统商业模式中的一夜暴富。特斯拉在创建后的发展历程，更像是一个研发机构，而非规模汽车制造商。特斯拉极其注重科技研发，在基础研发取得成功后再进行市场推广。美国与中国必然将是电动车最大的市场7Tesla专利技术的申请主要集中在美国和中国两地，其中美国的申请数最多。在这专利申请布局的背后，越来越多的电动车初创品牌咱中美两地诞生，中美两国政府都是电动车技术的积极推动者，在电动车企业生产销售及消费者购买中提供了高额的补贴和税收优惠，这也使得中美成为了电动车竞争最为激烈的地区。Tesla的核心技术在何处？8在智慧芽专利3D地图上，山峰与低谷表示该技术点的强弱。而Tesla在地图上主要的几个山峰均围绕着电池及其模块管理与检测，除此外汽车结构、设计和控制等常规汽车企业的技术山峰却不怎么明显了。作为一家新能源汽车企业，Tesla的研发中心显然投入了电动汽车的电池与电化学能转换中。9在Tesla所申请专利的IPC分布中，表现出与3D专利地图相似的情况，Tesla所申请专利的IPC分布中，H01M，H02J级B60L三个方向的专利所占比重远大于其他IPC分类。但需要补充的一点：Tesla从旗下量产车型ModelS开始使用的是松下定制的三元材料电池，即镍钴铝三元正极材料的锂电池。虽然18650型电池是全球顶尖电池，但传统18650型锂电池也有其自身特性所无法忽略的一些相对弱点，例如对温度相对敏感、一致性差等。电动汽车对电池的要求是单次充电续10航里程大、性能稳定可靠、安全系数高且可循环充电次数多。因此，Tesla对于电池周边技术研发的重点方向并非在于电池本身，那么其又在什么方向上呢？11被引用次数较多的专利通常代表了该专利具有较强的技术影响力，而拥有较大的专利家族的专利，有更多相关的同族专利，通常代表申请公司认为其非常有价值，而在全球范围内申请授权。在这两个维度下Tesla对于电池外围专利都非常重视，包括电池组热管理与电池外壳等。电池包：由Tesla专利US2012160583A1中所述的技术方案，电池组系统改进的集成安装之间的乘客舱底板的电动汽车的驱动曲面并提供系统利用至少一个绝缘层插嘴之间的电池包外壳和乘客舱楼面板，在隔热层提供噪音隔离、热隔离和减少振动阻尼。12电池热管理：在Tesla专利US20090023056A1中所述电池组热管理系统包括一个多元化的热敏电阻连接到多个单元的电池组。电池监视器板相连的热敏电阻。该系统还包括一个流形和多个冷却管连接到流形。管密封插头安排在冷却管的末端和端管接头安排在冷却管的末端。热管理系统将冷却电池组到预定的温度，增加内电动汽车电池组的寿命。小结13我们可以发现纯电动汽车电池及其管理技术是特斯拉纯电动汽车研发的主要领域。与我们的结论相对应的是，特斯拉ModelS最主要的优势技术是高效的电池控制管理系统，其现有的电池安全控制系统专利主要用于协调车上7000多节锂电池组成的电池组的运行，这套技术已经成熟，目前特斯拉在研究更具潜力的大电池来提高车辆里程和性能。在Tesla专利申请中，相较于其他车企Tesla在外观设计中的占比较高，约占总量的13.6%。可是，截止至2017年3月底，Tesla发布推出的电动汽车只有4款，重视美学与外观设计也是Tesla成功的重要一环。在特斯拉推出ModelS之前，大众对于电动车的认识停留在丰田普锐斯、雪佛兰Volt等外形臃肿的“非高端”汽车，而往往由于电动车价格高昂，普通消费者不愿意购买这类汽车。愿意为环保和科技潮流掏钱的“土豪”们面对这些外观朴实无华的车辆，也收起了自己的钱包，ModelS的外观设计与车辆定位在当时的电动车中独树一帜，改变了大众对于电动车没有“豪车”的印象。14当然，一些炫酷的设计背后不仅仅是外观设计专利所支撑的，在ModelX充满未来感的鸥翼门背后是Tesla所申请的专利，其在专利申请US20130099523A1、US20130099524A1和US20130097940均涉及到了具有这种车门结构的汽车。15不可思议的无人驾驶技术Tesla如何进行研发？除了“倾国倾城”的外观设计与机密负载的电池舱外，在2016年末特斯拉公布了数段旗下ModelS电动车无人驾驶的演示视频，在视频中ModelS在驾驶员完全不干预的情况下完成了从员工家宅至特斯拉总部的行驶，并在驾驶员离开的情况下自行寻找空余车位停车……如此不可思议的无人驾驶演示，其技术已经达到了美国国家交通部设定的Level4级无人驾驶标准，Tesla完成了众多老牌汽车企业与互联网公司所无法达到的水平，他们是如何做到的。1.利用已公开的技术基础上进行再研发16我们以Tesla所申请US8934999号专利为例，该技术主题为电动汽车的机器人处理系统，包括一个微处理器，当移动处理单元与特定目标位置的部件进行物理接触时，将接触信号与部件处理器进行通信。我们向前查询其专利引用情况，能够发现Tesla在研发中引用参考来自众多传统汽车企业与汽车零配件企业的技术专利，来辅助研发。Tesla并非从0到1完成了无人驾驶技术的研发，其非常重视现有技术，并在此基础上开创未来2.选择最好的合作伙伴Tesla并不具有研发制造各类处理芯片的能力，而在无人驾驶系统运行中高性能的图像识别芯片与计算芯片是必不可少。在高性能芯片的基础上无人驾驶系统才能流畅运行，因此Tesla始终与图像识别领域的各大巨头保持了良好的合作。从Mobileye到Nvidia，这些IC企业与Tesla亲密协作，共同构建了Tesla不断智能化的强大无人驾驶系统。智慧芽评TeslaTesla是当今最为耀眼的电动车企业，其在技术研发的独到之处让Tesla的电动车由内到外均处处引人注目，可以说是最成功的电动车企业；而它开放专利的做法则充分展示出了优秀企业所应具备的开放、长远、高超的战略思维和领导能力，这些都值得国内企业界深入思考和学习。