秦洪花 谭思明 赵 霞 张卓群

(青岛市科学技术信息研究所 青岛 266003)

海洋波浪能中国专利分析*

秦洪花 谭思明 赵 霞 张卓群

(青岛市科学技术信息研究所 青岛 266003)

从专利类型、技术领域、专利分布情况及主要专利权人等方面分析了海洋波浪能中国专利布局现状，并根据专利分析结果对我国海洋波浪能技术研发及产业发展提出了建议。分析结果显示，我国在海洋波浪能技术方面已有初步的专利积累，并且其专利申请量继续保持增长趋势，但海洋波浪能中国专利主要由我国个人所申请，此外是大专院校和科研单位在进行该领域的技术研发，而我国介入海洋波浪能研发与产业化的企业太少。我国应有相应的政策支持，进一步加大对海洋波浪能关键技术的研发投入，鼓励更多的企业进入海洋波浪能领域。

海洋 波浪能 专利分析 建议

海洋波浪能是清洁的可再生资源，其大规模开发利用将极大缓解由于矿物能源逐渐桔竭导致的危机，改善矿物能源燃烧造成的环境破坏。从20世纪70年代中期起，英国、日本、挪威等波浪能资源丰富的国家，把波浪能发电作为解决未来能源的重要一环，大力研究开发[1-2]。进入21世纪后，随着经济的发展、化石燃料资源的日益紧张，以欧洲各国和北美国家为首的世界海洋国家不断加大在波浪能领域的资金及科技投入，对波浪发电技术的研究日益深入，部分技术已商业化，多座电站处于应用示范阶段[3]，海洋波浪能这种新能源已逐渐展现出潜在的商业价值。

我国对海洋波浪能的研究和利用虽起步较晚，但发展很快，小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列，航标灯所用的微型波浪发电装置已经商品化[4-5]。但我国波浪能开发利用技术并未成熟，尚未形成产业，且在技术水平、应用范围、开发规模等方面与欧洲、美国、日本等发达国家相比仍有较大差距，我国波浪能发电距实用化尚有一定的距离。为早日突破技术瓶颈、加快技术研发，实现海洋波浪能的产业化或规模化应用，有效缓解我国能源紧张状况，亟需对我国海洋波浪能目前所取得的技术进展、未来的技术发展方向进行深入分析。本文利用专利分析工具，从专利类型、技术领域、专利分布情况及主要专利权人等方面分析海洋波浪能中国专利布局现状，从专利分析角度提出了我国海洋波浪能技术研发及产业发展的对策建议。

本文分析所用的专利数据来自国家知识产权局中国知识产权网的中心资源站点数据库，涵盖从1974年起到2010年8月11日期间公开的中国专利，共计602件。本文的统计分析结果基于上述数据。

1 年度专利申请量和公开量分析

我国海洋波浪能研究始于20世纪70年代，从80年代初开始对固定式和漂浮式波浪能装置进行基础研究[6]。图1显示，首次专利申请和公开均在1985年;1997年以前申请量和公开量维持较低水平，年申请量平均保持在6件左右;1998年后出现较平稳增长，年申请量均在10件以上;出现明显持续增长是从2004年开始的(申请44件)，2009年为公开量高峰(106件)。由于专利从备案到公开整个流程通常需要一定的时间，近年申请的专利大部分还在受理程序中，基于此因素考虑，从图1上预测，目前我国海洋波浪能领域的专利申请量及公开量仍处增长态势。

上述数据说明，我国关于波浪能的研究在1997年前并未得到足够重视，从1998年到2004年进入技术积累和起步阶段，从2005年起进入了技术快速发展期，对应专利量的持续增长，目前仍处于技术发展期。

图1 海洋波浪能中国专利年度申请量、公开量统计

2 申请人国别分析

因为中国专利申请不仅包括国内申请人申请的专利，也包括国外专利申请人向中国所申请的专利，为了解海洋波浪能中国专利都由哪些国家的申请人所申请，所以对申请人国别进行了统计，结果见表1所示。

表1 海洋波浪能中国专利申请人国别统计

从表1中看出，除中国外，另有18个国家的申请人在中国进行了海洋波浪能专利的申请，其中国内申请人共申请532件，占总量的88.4%；国外申请人共申请70件，占总量的11.6%。从以上数据可以看出，中国的波浪能技术主要靠国内的自主研发，几乎没有该领域的技术引进，但世界海洋能技术强国已经在我国进行了专利布局，中国海洋波浪能市场将成为世界海洋能技术强国的必争之地。

3 专利类型及地域分析

统计分析海洋波浪能中国专利申请类型及地域分布，如图2所示。

图2 海洋波浪能中国专利申请类型的地域分布

从图2可以看出，在中国申请的602件海洋波浪能专利中，其中发明专利387件(中国申请317件，外国申请70件)，占总量的64.3%，实用新型215件，全部由中国申请，占总量的35.7%。发明专利代表了较高水平的科技创新，标志技术的长期发展方向。海洋波浪能专利中发明专利所占比例在一半以上，显示该领域的专利技术含量较高、技术密集度较大。另外，从专利所有人地域来看，中国的发明专利占整个发明专利的大部分，国外的发明专利仅70件，说明中国的波浪能技术主要靠本国的自主创新，但国外申请的全部为发明专利，技术含量相对更高。

4 PCT专利分析

PCT是《专利合作条约》(Patent Cooperation Treaty)的英文缩写，是有关专利申请的国际条约，目前已有128个成员国。专利申请人可以通过PCT途径递交国际申请，向多个国家申请专利。PCT国际申请在一定程度上反映了申请专利所含技术的重要性和申请人抢占国际市场的迫切愿望，是衡量自主创新能力和国际市场竞争力的重要指标。因此，发达国家和跨国公司都把PCT专利申请看作知识产权体系下全球战略的重要组成部分。海洋波浪能PCT国际专利总体情况及国内外专利权人的PCT国际专利情况见图3、图4。

专利申请类型体现的是专利保护范围，即市场战略。图3和图4显示海洋波浪能中国专利中PCT国际专利的比例较低，仅为11%，且绝大部分为国外专利权人所有。国外专利权人PCT专利占其所有专利的80%以上，国内专利权人申请的532件专利中，PCT专利仅有7项。这充分显示了外国公司的专利国际化战略。而我国的波浪能技术基本上未走出国门，主要原因：一是专利质量比较低，难以申请国际专利保护；其次是国际化意识淡薄。我国波浪能研发机构、企业应该尽快提高技术创新能力，而且不能一味地开放市场资源给国外的竞争对手，要在加紧本国专利保护的同时积极开拓国际市场，争取更大的发展空间。

图3 PCT专利、中国专利总体比例图

图4 国内外专利权人PCT专利、中国专利的构成

5 法律状态分析

表2 海洋波浪能中国专利法律状态统计

表2是对海洋波浪能中国专利法律状态的统计，可以看出失效的专利数量最多(230件)，所占比例最大(占38.2%)，这在一定程度上表明，这些失效专利有较大的比例不是先进技术，市场价值不大，所以专利权人不愿意长期维持，而选择放弃专利权。

6 国内各省(市)、地区专利分布分析

图5 海洋波浪能中国专利主要省(市)分布状况

从表1中看出，在中国申请的602件海洋波浪能专利中，其中有532件是由中国申请人所申请，经对这些申请人所属省(市)、地区进行统计，发现其分别来自于31个省(市)、地区，其中有17个省(市)的专利量达10件以上，如图5所示。专利量排名前五位的是广东、山东、北京、江苏、浙江，所占专利总量的比例分别为：13.2%、10.3%、9.6%、8.8%、8.5%。江西、广西、重庆等其他共14个省(市)、地区合计申请72件，占专利总量的13.5%。

7 IPC技术分布统计

根据IPC(International Patent Classification，国际专利分类法)统计，海洋波浪能中国专利申请集中于IPC小类F03B(液力机械或液力发动机，523件)，F03G(弹力、重力、惯性或类似的发动机，22件)及H02K(电机，20件)，其中F03B所属专利最多，约占全部专利的87%。对F03B进行进一步分析，如图6所示，可以看出，关于波浪能利用的装置、机械、发动机的专利共有434件，所包含的IPC分类位置有：F03B13/14、F03B13/16、F03B13/18、F03B13/12、F03B13/20、F03B13/00，其中F03B13/14类最多，共180件，占37%。另外关于波能利用的液压马达、水轮机的专利共40件(IPC分类F03B13/22)，关于波能利用的空气涡轮机的专利共18件(IPC分类F03B13/24)。

图6 海洋波浪能中国专利IPC分类分布

8 申请(专利权)人分析

8.1 申请人类别构成分析

表3 海洋波浪能中国专利申请人类别统计表

图7 海洋波浪能中国专利申请人类别统计图

从表3，图7显示的国内、国外申请人构成上看，我国个人申请量很大，占60%以上，公司企业不到10%，大专院校/科研单位不到20%；而国外申请人是以公司企业为主，超过67%，个人及大专院校/科研单位占比例很小，说明国外的创新主体是公司企业。

8.2 申请人构成分析

图8 海洋波浪能中国专利申请人构成图

图8为海洋波浪能中国专利前20名申请人构成图，除12名个人外，共有八家单位，包括院校、科研院所及公司，按排名次序分别是中国科学院广州能源研究所(22件)、浙江大学(9件)、中国科学院电工研究所(7件)、东南大学(5件)、中国人民解放军国防科学技术大学(5件)、武汉舒居科技有限公司(4件)、瑞典海上能源公司(4件)、北京三维正基科技有限公司(4件)，其中瑞典海上能源公司为外资公司，其余7家均为我国内地院校、研究所及公司，说明中国的波浪能技术主要还是靠国内院校、科研院所及公司的自主研发。

8.3 重点申请人分析

8.3.1 中国科学院广州能源研究所 中国科学院广州能源研究所在波浪能研究上处于国内领先、国际先进水平，目前共拥有22项专利，居国内各申请人之首。其首件专利是1985年申请、1986年公开的“一种新型的对称翼涡轮波力发电装置”。表4对该所公开的波浪能专利进行了统计。

表4 中国科学院广州能源研究所公开的波浪能专利统计表

该所在1987年建成我国第一个10W振荡水柱波浪能装置，持续研发到2003年，成为我国第一个波浪能商业机组，用于为航标灯供电；1988年在广东珠海大万山岛建成3kW振荡水柱发电装置，为我国第一个千瓦级波浪能装置；1995年在大万山岛建成20kW振荡水柱发电装置，为我国第一个十千瓦级波浪能装置；2001年，在广东汕尾建成100kW岸式振荡水柱波力电站，为我国第一个百千瓦级波浪能装置；2006年在广东汕尾建成50kW岸式振荡浮子波浪能电站，为世界上第一个独立稳定发电的波浪能装置；2009年在广东珠海市担杆岛开展漂浮式鸭式装置研究，以及集波浪能、风能和太阳能为一体的海岛可再生独立能源系统研究。此外，该所研制了多种型号(10～450W)的航标灯用波力发电装置，经多次改进，目前已累计生产700多台用于中国沿海的航标灯上，研制出的40W漂浮式后弯管型浮标发电装置出口到日本，处于国际领先水平[7]。目前，广州能源研究所获得国家科技支撑项目支持，研制100kW漂浮式鸭式装置；获得科技部国际合作项目的支持，与丹麦合作研究漂浮式越浪装置Wave Dragon。

8.3.2 浙江大学 浙江大学共拥有9项波能装置的专利，包括发电装置、波能转换装置、波能吸收装置，是于2004-2009年期间申请的，具体的专利公开号及名称见表5。

表5 浙江大学公开的波浪能专利统计表

8.3.3 中国科学院电工研究所 中国科学院电工研究所共拥有7项波浪能方面的专利，全部是关于发电方面的，包括波浪发电机、波浪能发电单元、磁流体发电浮管、波浪能直接发电装置。具体见表6。

表6 中国科学院电工研究所公开的波浪能专利统计表

9 技术与产业发展建议

针对以上分析，对我国海洋波浪能技术研发及产业发展提出以下建议。

9.1 国家政策支持，引导企业进入海洋波浪能领域

目前，我国介入海洋波浪能研发与产业化的企业太少，除个人申请的专利外，主要是大专院校和科研单位在进行该领域的技术研发。我国应有相应的政策支持，加大对海洋波浪能开发利用方面的投入力度，建立海洋能研发试验平台和综合示范工程，引导更多的企业进入海洋波浪能领域，以推动在该领域的技术发展。趁国外主要厂商尚未占领我国市场之际，及早进入该领域的技术竞争，提高市场竞争力。

9.2 开展产学研合作，加强对关键技术和产业化技术的研究

在国内申请中，虽然专利数量不少，但质量不高，除个人申请外，大专院校和科研单位占据了主体地位，与企业合作不多，导致无法将技术转化为生产力，从而推动技术的进一步创新。因此国内企业与大专院校和科研单位应加强交流合作，加强对关键技术和产业化技术的研究，积极跟踪国外领先企业的技术发展，进一步突破关键技术瓶颈。

9.3 实施人才战略，引进核心技术和人才

我国的波浪能技术主要靠国内自主创新，几乎没有该领域的技术引进。美国CHI公司证明，引进核心发明人是企业最成功的专利战略。国内科研机构、大专院校及企业要与国外企业在技术引进、人才培养等方面加强交流与合作，培养具有世界先进水平的研发团队，以不断提高我国的自主创新能力。

9.4 积极运用PCT申请国际专利保护

海洋波浪能在中国仍属新兴产业，发展前景看好。在国外主要公司尚未在中国进行专利技术保护之时，对中国研发机构及企业而言，是加快海洋波浪能研发的最好时机。中国研发机构及企业不仅要加快布局国内专利保护范围，而且要争取走出国门，将视野放大到全球范围，积极运用PCT申请国际专利保护。

[1] 李成魁,廖文俊,王宇鑫. 世界海洋波浪能发电技术研究进展[J]. 装备机械,2010(2):68-73.

[2] 焦永芳,刘寅立. 波浪发电的现状及前景展望[J]. 中国高新技术企业,2010(12):89-90.

[3] 肖惠民,于 波,蔡维由. 世界海洋波浪能发电技术的发展现状与前景[J]. 水电与新能源,2011(1):67-69.

[4] 刘美琴,郑 源,赵振宙,仲 颖. 波浪能利用的发展与前景[J]. 海洋开发与管理,2010,27(3):80-82.

[5] 焦永芳,刘寅立. 波浪发电的现状及前景展望[J]. 中国高新技术企业,2010(12):89-90.

[6] 广州能源研究所.海洋能源利用技术进展与展望(下)[EB/OL]. (2006-05-11)[2011-01-09]. http://www.newenergy.org.cn/html/0065/2006511_9999.html.

[7] 程友良,党 岳,吴英杰. 波力发电技术现状及发展趋势[J]. 应用能源技术,2009(12):26-30.

AnAnalysisofChinesePatentsonOceanWaveEnergy

Qin Honghua, Tan Siming, Zhao Xia, Zhang Zhuoqun

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

The profile of Chinese patents on ocean wave energy is analyzed from aspects of patent type, technology field, patent distribution and major patentee, and according to the results of the patent analysis we make recommendations on China ocean wave energy technology R & D and industrial development. The results of the patent analysis show that an initial accumulation of patents on ocean wave energy has been made by domestic patentees, and the number of patent applications is on a sustained growth. But Chinese patents on ocean wave energy are mainly from individual applications. In addition, the universities and research institutes are conducting research in the field of technology. Yet the enterprises involved in the research and development are too few. Our government should offer support with corresponding policies, further increase investment in key ocean wave energy technologies, and encourage more enterprises to enter this field.

ocean; wave energy; patent analysis; recommendation

*本文系青岛市知识产权局公共领域科技支撑计划项目“蓝色经济主导产业之海洋新能源专利分析”(项目编号:09Z-06)的研究成果之一

P743.2

秦洪花，女，1973年生，本科，助理研究员，研究方向为情报研究、科技查新，发表论文3篇，出版著作1部；谭思明，男，1962年生，副研究员，硕士生导师，所长，研究方向为专利分析、情报研究，发表论文数篇，出版著作1部；赵 霞，女，1966年生，本科，副研究员，研究方向为专利分析、情报研究，发表论文数篇，出版著作1部；张卓群，男，1966年生，本科，副研究员，研究方向位专利分析、情报研究，发表论文8篇，出版著作1部；朱延雄，女，1965年生，本科，副研究员，研究方向为专利分析、情报研究，发表论文8篇，出版著作1部；周文鹏，男，1981年生，本科，助理工程师，研究方向为专利分析、情报研究，发表论文2篇。