新能源电动汽车用蓄电池专利简介

2024-04-28

新能源电动汽车用蓄电池专利简介(共8篇)

篇1:新能源电动汽车用蓄电池专利简介

新能源电动汽车用蓄电池专利简介

技术背景:

无需赘述,在油价居高不下的今天,新能源电动汽车(后简称电动车)有着极好的经济、社会、环保效果。

但目前电动车最大的问题在于充电效果和时间长短上。慢速充电往往效果很好,但几小时到十几小时的充电时间无法满足社会大众的要求;快速充电的充电效果不好,对电池寿命有影响,而且也至少要半小时以上的时间才只能充达70-80%的电量,另外,从能量转移或释放的角度看,过快的充电(电能量转换成化学能等)甚至有引起爆炸的危险,还是不行!

这就是电动车虽然很早就投入试运行,也投入了巨量的资金、技术但始终无法得到社会大众的认可,从而无法大范围推广的、几乎是致命的原因!

于是有人提出在“加油站”用充好电的电瓶直接换下电动车上快没电的电瓶,然后在“加油站”以最佳方式慢慢充好电后换给下一辆车……这倒是一个不错方法,可问题出来了,电动车的电瓶是一种高价值的消耗品,它的价值几乎到了整车的一半了,而不像普通煤气罐,很便宜、不易坏,新的被换成旧的了也没关系,因此这个“好方法”实际也没法在采用、推广!然而,本专利就是专门解决这一问题的一种技术!它的实施可实现全社会不同品牌,不同使用频度、不同价值蓄电池间的直接进行无争议的更换。它使车主从充电的烦恼中完全解脱出来,全然可以不理会充电的事情,就像开烧油车一样方便!从而使电动车一定能够在社会上迅速的推广和普及!

技术原理:

本专利通过在电瓶里内臵一种配以多种接口的芯片,芯片不但记录了该电瓶的生产厂家、出厂时间、已充电次数等身份信息外还记录了最近充电电量、现剩余电量等实时动态、甚至计费信息,并能通过自带的接口既能连接到车上显示器供车主观察,也能同步连接到“加油站”的显示器上给电力经营者看到。这样双方对要换电瓶的新旧程度、电力使用情况、电瓶的价值一目了然,这样电力经营(“加油”)者根据这些信息,马上就可以拿个相当价值的充好电的电瓶给驾驶者换上,驾驶者立刻也可以看到刚换上的电瓶的出厂日期、厂家、使用情况和已充入电量等各种参数、信息(相当于立刻知道新换上电瓶的价值和“加了多少油”),这样,驾驶者立刻就可开车走人;而换下的电瓶由电力经营者拿去慢慢的以最佳方式充电,充好后又给下一位别的驾驶者换上……如此这般,就进入良性循环。

技术难度及成熟度:

本专利只是单片机等成熟芯片技术的应用,它是几种高科技成熟技术的组合,因此不存在克服不了的难题。该专利虽然也有较高的高科技技术含量但也类似于成熟的橡皮檫加上铅笔形成的那个经典专利。但本专利要投入相当多的繁杂而细致的工作,甚至需制定一系列的标准和法律、保险、社会管理、保障体系,需要大资金、大团体乃至国家层面的支持和扶助。

技术优势和效益:

本专利的实施,可使电动车发展巧妙的绕开蓄电池充电速度慢这一几乎致命的技术瓶颈,使电动车主乃至蓄电池设计者(只需重点研究增加容量、减轻重量、延长寿命的课题)完全摆脱充电的烦恼;再则因为充电都集中在加电站由专业人员、设备进行,故很易做到最佳充电,电池也可得到最佳专业维护,达到最长寿命,即使用旧了的废旧电池的集中回收、利用也变得极其简单,这样又可对蓄电池本身的环保指标要求做适当的调整,这对于降低蓄电池的造价是很有意义的。

市场、社会前景:

三流企业卖产品,二流企业做品牌,一流企业定标准(我国的DVD产业就吃过大亏),显而易见,它的切实实施可使电动车迅速、大规模的推广使用还符合国家的新能源大战略,可使我国的新能源技术迅速成熟起来,对于抢先建立具有我国自己知识产权体系,抢占国际先进地位都有着重大积极意义。

另外该专利的切实实施会派生出一些新的产业(行业)。例如:加电站的全国布网(或在现加油站上扩建),保险行业新险种,国家电网新的集群用户(无需大改电网,比零散充电用户安全且节省投资),废旧电瓶环保回收(因都集中在加电站,将使回收极其简单、专业),电动车、蓄电池生产行业爆发式发展,促进我们国家汽车尾气大幅降低,国家减碳能力、GDP及国民经济大幅提升。通过上述,不难看出它还会产生很多新的就业岗位,有着相当可观的社会效益。

总之,尽快、大力的推进该专利的实施,于国于民于己于社会都是做了极有意义的大善事!

实施本专利后的具体赢利模式:

它非常类似中国移动、中国电信等通讯公司的方式,因此效益将非常稳定可靠,尤其是在大规模推广后,收益将是天量的!

1)组网。初期可在选一个2、3、4线城市组建仅覆盖单个城市的电池交换场站(后称换电站)网络。a)根据目前的技术状态,电动车的续航能力均在百公里及以上,因此单个城市只需分别在城市中心、东、南、西、北的四个近郊的角上各建立1个换电站,就可覆盖成基本的电池交换网(当然只要资金许可,也可加大布建密度)。b)每个换电站用设备及适当流转蓄电池(具体数目及其他细节可咨询发明人)的资金约在几百万。

c)单个城市试运行,盈利足够后再在多个城市如法炮制,滚动发展,然后再将每个孤立的城市进行联网成片。中国移动“大哥大”时代时也信号不好,甚至只是市中心才有信号。但手机遍地的今天?!

2)网络初期使用车辆。

a)可先投入50辆的士车型的电动车,优惠租给的士司机使用,以便迅速打开市场。据本人了解:电动的士车每公里费用在0.1-0.2元/公里。b)这50辆车可购置仅无发动机成车,再招标专业汽车改装厂进行改装。这样做就可将每辆车(含电池)的价格控制在10万左右。

c)鼓励中标的专业汽车改装车、蓄电池厂在网络内自由销售其产品。

d)建立网络内的蓄电池及电动车标准(企标)。3)政府支持。新能源汽车项目符合国家的大政方针,而且在很多2、3、4线城市优秀项目贫乏,但建立、发展高新区的热情极其高涨,因此只要和当地政府很好的接洽等,相信会得到大力支持!4)车用蓄电池。此点最重要。比如中国移动,如果手机卡谁都可以制作,那它将毫无利益可言!网络也将无法运行!换言之,手机卡是移动通信营运商利益的保证。《具有记录身份信息和动态信息的蓄电池》是本专利的标题,自然这也是本专利的重点,不难想到它同样将成为换电网络营运商取得天量利益的保障!尤其是做大之后!它可以帮助我的对接方做强!假如中国移动拥有手机卡的完整专利,那后来的中国联通等要进入这个市场会面临一个怎样的窘境?

a)投资者可自己生产该专利蓄电池,也可对多家蓄电池厂商招标,对中标的蓄电池厂新出厂合格的每个蓄电池核发(出售)内置于蓄电池内部的进网许可电路板卡或其中的关键加密芯片(很像手机卡,只是不需要那么小,像普通集成电路芯片)。

b)日后的蓄电池环保、安全、保修甚至维护保养等等由蓄电池厂家自负。

c)入网的电动车质量、保修等由生产厂自负。5)在车主每次换电池时,向其收取管理费、电费。6)本专利权自我保护方法。

a)一般小的专利其“山寨”后,往往模仿者侵权标的小、众多而难查、难取证、难追究,但本专利的性质决定了它必须做大、做到社会都知晓,而且“证据”无法消除!所以我认为,对本专利的侵权顾虑大可不必,相信会有,但让它们“大胆的做”!只是将来成为一个明目张胆的侵权的反面典型教材、特大新闻才有意思!

b)我的对接对象必然是也应该有强大的实力!!c)无知识产权纠纷是政府支持、扶助的基本条件!

侵权者将是对政府的欺诈!

d)大型企业如果有侵权纠纷,对其形象等将是极大的伤害,网络多有报道,并多为同情弱者!

以上为本专利项目的介绍,当然具体实施时会有各种各样的细节问题出现,但本人有充分的信心一一攻克之,就像发明本专利一样的解决它!偏方治大病,很多技术难题往往就像隔着一层纸,戳破了就解决了,所以有时一拍脑袋解决大问题的现象也不奇怪,更不荒谬,我深有体会!另外本人承若:如果转让接收方有需要,我可承担全系统的电子部分的软硬件的研制、生产、供货!

21世纪的发展、竞争主要体现是人才的竞争。通过本专利及项目的推广、实施,希望多多结识投资巨子、实力强大企业的精英,为您事业的蒸蒸日上添房加厦!也为我们后面更大的项目合作打下坚实的基层。

附1:关于蓄电池租赁模式的论证

新能源汽车换电模式,目前社会上还存在有一种“租赁蓄电池”的操作方法在试验。租赁方式是以投资商(蓄电池厂家等)出资购置蓄电池,租赁给车主使用的一种方式。我们认为,这种方法如果不结合我们专利的话,很快将会有下面的问题会出现!它不但会有很大的局限性,而且在不远的将来会严重的威胁到投资经营者的资金安全!使其蒙受巨大损失!

1.投资额巨大,资金回收极慢。

因为蓄电池的价格高昂,投资商的初期投入将是非常巨大的!即使目前最便宜的铅酸蓄电池组也得万元及以上!当然在试验期间这个问题不明显,但如果规模发展到一定时候,则这个问题将会十分突出的暴露出来!试想,当规模达到1万台、10万台、100万台„„!(而发展得好的话,10万台的规模上在一般小城市也不算大的规模,否则规模利润则无法实现!),投资商将投入1、10、100亿以上的单项蓄电池资金,况且不但是初期,因为电池是消耗品,所以报废蓄电池消耗费用也必须由投资经营者来承担(如果是锂电等将翻6-8倍)!而反观资金回收只能是在车主的租金、管理费上着眼。但是利润空间相对投入的巨量资金来说十分有限的,收狠了,车主就不用,甚至会动用歪脑筋对付你!!假如车主出租金(比买的价格低太多了!)租了你的蓄电池后,自己改车,自己充电(这非常容易做到!),等蓄电池寿命快到头了再找(或再也不找)你换新电池,投资经营者岂不是做了头号大傻瓜!这也反证了租赁方法死路的必然存在!!2.投资经营者风险巨大。

基于目前的社会道德水准(可能国外要好些,外国人往往忽视中国的国情),尤其是当规模到一定时候后(目前试验阶段是肯定没有的),当你把蓄电池租给车主后,车主为了规避你的“高昂管理费„„”,不懂而擅自乱充电,乃至以假冒货调换等(到了一定的规模后,这是绝对会出现的了!)造成的蓄电池快速损坏,将造成投资经营者的严重损失,甚至破产!!要避免这种局面的出现唯一的方法就是车主自购蓄电池,同时强化蓄电池的管理,给它们都装上“身份证和动态测试记录卡”!这就是可以肯定的说:这种模式迟早也要用到我们的专利!!就算是中国移动的手机卡也经历了模拟卡向数字卡的发展来规避偷号!这是前车之鉴!

附2:关于本项目目前已存在的空白市场

一个好的投资发展项目,不但要有好的前景,而且最好是还要有巨大的现实市场,更好的是这个现实市场还是空白的、无竞争的。而本专利项目就完全具备这所有属性,它不但有前面所讲的孵化后的近期锦绣前景,而且还确确实实存在一个目前大家都还熟视无睹的毫无竞争可言的空白市场,那就是目前社会拥有量特别巨大的电动自行车群体市场。

电动自行车充电时间长、高楼用户充电不方便(提溜着电瓶爬楼到自家充)、电瓶偷盗猖獗、不能跑远(只能在10-15公里范围内)。

本项目实施时可双管齐下,在准备电动汽车的方案实施前,首先在电动自行车群体里先实施。具体可先在某个城市里稍大的居民社区里建立连锁换电店,因电动自行车电瓶等成本低廉,所以这种店每个城市开几十家也不需要很大的投资。这样做好一个城市后,积累了经验再在全国乃至全世界(像沃尔玛那样)普及开连锁店.......!

我们说过:手机卡是中国移动取得天量利益的基本保证!同样,不难想象:具有记录身份信息和动态信息的蓄电池(我们的专利)必将成为新能源汽车大规模投资经营商天量利益的必不可少的保障!!这迟早是大规模换电模式的必由之路,盼目前租赁模式经营者三思。

发明人:刘建平*** 2012-11-6

篇2:新能源电动汽车用蓄电池专利简介

理系统发展和应用情况简介

江苏春兰清洁能源研究院有限公司

一、春兰动力镍氢电池发展概况

春兰(集团)公司从1997年起即将发展清洁能源产业作为一项重大的产业发展方向,确定了重点应用领域为混合动力汽车的大容量动力型镍氢电池研发项目。经过十多年的潜心研究,先后投入6个多亿,依托承担的国家科技部863计划“十五”电动汽车重大专项、“十一五”节能与新能源汽车重大项目课题的研发,掌握了镍氢电池关键材料、配方、结构、热管理系统、能量管理系统、产业化技术等方面的核心技术,形成自主知识产权(已获得专利58项,其中发明专利16项);建成了国内首条镍氢电池中试化生产线,年生产能力3000套车用混合动力客车电池及其能量管理系统,被国家科技部评为“国家863计划成果产业化基地。2007年,春兰(集团)公司投资成立了新能源实体公司——江苏春兰清洁能源研究院有限公司,依托江苏省(春兰)清洁能源研究院,专职进行镍氢电池及延伸产品的研发、产业化技术研发、市场推广和应用服务,已形成了面向市场销售的系列动力镍氢电池单体、镍氢电池模块、动力镍氢电源系统等产品,并实现了在混合动力汽车、高速机车、AGV车辆、备用电源等领域的应用和商业化运营。系列动力镍氢电池产品通过了国家强制检测,登上国家公告目录,2007年被认定为江苏省高新技术产品、自主创新产品(列入政府优先采购目录),2008年被认定为国家重点新产品、国家火炬计划并获得省科技进步二等奖,2009年入选国家科技部首批认定的国家自主创新产品,混合动力城市客车节能减排关键技术车用动力电源系统获得国家科技进步二等奖。

2008年公司通过ISO9001:2000质量体系认证,2009年认证为国家高新技术技术企业和软件企业,2010年成为江苏省动力电池技术创新战略联盟理事长单位,目前已成为国内最大的混合动力汽车用动力镍氢电池及其管理系统的生产制造和供应商。

二、混合动力汽车市场前景广阔

春兰动力镍氢电源系统产品的主要应用领域为混合动力汽车,2009年度国家出台了《汽车产业调整和振兴规划》,要求2009~2011年电动汽车产销形成规模。远期规划改造现有生产能力,最终形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能,新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。主要乘用车生产企业应具有通过认证的新能源汽车产品。

在政府大力推动下,中国节能与新能源汽车市场,特别是混合动力公交客车发展势头强劲。2009年1月,财政部联合科技部发出了《关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点工作的通知》,决定在北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作,并明确了各种新能源车型的补贴标准(混合动力客车补贴额度为20万元到50万元).2010年底国务院宣布示范推广试点城市扩大到25个城市,目前江苏省入选城市为苏州、南通。

三、春兰镍氢动力电池在混合动力汽车领域的市场状况

从2007年开始,春兰动力镍氢电源系统实现了商业化批量装车应用,配套的混合动力公交客车在武汉、北京、株洲、大连、长春、昆明、苏州、聊城、宁波等城市开始小批量进入公交系统商业运营。同时,在磁悬浮列车、电力“削峰填谷”储能电站、军用电源等多个领域获得应用突破,市场前景预期非常看好。

2008年北京奥运会期间采用春兰动力镍氢电源系统的30辆东风、一汽混合动力客车取得了良好的示范运行宣传效果,为科技奥运、绿色奥运做出了贡献,得到了国家领导的充分肯定。

2009年,随着国家扶持政策的正式启动,新能源汽车市场迅速增长,据统计,国内目前电动汽车装车数量超过3000台,其中混合动力客车约占总体装车数量的85%,数量较多、实力较强的主要是一汽、东风、福田、时代、金龙、宇通、中通、黄海、五洲龙等,其中一汽、东风等占总量的50%以上。春兰镍氢动力电源系统产品实现了在一汽、东风95%以上混合动力客车上的装车和商业运营。

截止到目前为止,春兰镍氢动力电源系统的单车行驶里程已超过35万公里,累计装车数量2000多辆,累计行驶里程超过5000万公里。

到目前为止,公司产品在混合动力汽车等不同应用领域实现了多个“第一”: 国内第一辆混合动力公交车装配的镍氢电池及其管理系统为春兰制造; 国内动力镍氢电池及其管理系统实际装车及公交商业运营数量第一;

国内混合动力客车单车运行里程数与总里程数国内第一;

国内第一座100kW国家电网上海储能世博示范电站用储能系统为公司研制; 国内唯一磁悬浮列车用动力电源系统国产化研发配套单位;

国内唯一一家进行镍氢电池及其管理系统集成化技术研制单位;

国内第一个新能源汽车领域动力电池研发项目获得国家科技进步二等奖; 国内第一批新能源汽车领域动力电池国家自主创新产品。

长春:2003年春兰就开始配合一汽客车在长春地区推广应用混合动力客车,目前在长春公交已累计投200辆气电混合动力客车,全部采用春兰镍氢动力电池及管理系统产品。

武汉:是春兰产品在国内示范数量最多,时间最早的城市之一。2009年春兰动力电池及管理系统产品与东风电动公司配套,在汉口、武昌、汉阳三个地区各有18条以上混合动力公交线运行,累计投放数量超过450辆,产品质量一直很稳定,整车达到了预期的节能减排的效果。其中2007年国内首家小批量投放的30辆配置春兰动力电池及管理系统的公交车单车运行里程全面超过15万公里,最长达到35万公里,累计运行里程超过1500万公里。

大连:2008年12月18日,大连公交系统15路公交线路上投放12辆一汽客车生产的混合动力客车,均采用春兰DY336-40型镍氢环保动力电源系统。2009年大连投放150辆混合动力公交车均采用春兰动力电池及管理系统产品,目前累计投放数量近300辆。

株洲: 2008年7月,春兰与时代电动公司合作,装配20辆串联式混合动力城市客车,用于株洲公交电2路专线进行示范运营,采用的是春兰DY360-60型镍氢环保动力电源系统产品。2009年春兰与株洲时代联合开展复合电源开发工作,预期在长株潭地区推广复合电源混合动力公交车。

北京:2007年,春兰中标北京首批10辆混合动力客车用动力电池及管理系统中的7辆,2008在科技部组织的“绿色奥运”混合动力公共汽车项目招标中,春兰获得标的为30辆奥运村示范运行用混合动力公交车中25辆车的镍氢环保动力电源系统供货合同。奥运期间,加上前期中标的2辆北京清华大学燃料电池示范车项目,共有八家30多辆配套春兰动力镍氢环保电源系统的绿色环保节能汽车在特1线圆满完成了接送各地的奥运健儿的任务。

昆明:2010年3月,配置春兰动力电池及管理系统的一汽、黄海混合动力客车中标40辆投放昆明公交商业运营。

苏州:2010年8月,配置春兰动力电池及管理系统的苏州金龙首批海格混合动力客车30辆投放苏州公交商业示范,实现6个月无故障运营。

此外,春兰研制的客车和轿车用镍氢动力电池及管理系统与中通客车、五洲龙客车、苏州金龙客车、吉江汽车、宇通客车、华晨汽车等多个汽车生产厂家和航天15所、天津军交、吉林大学、中汽研等研发技术平台合作,在海口、上海、天津、聊城、宁波、沈阳、深圳、成都等地进行了城市公交和出租示范运营项目。

四、江苏公交发展混合动力城市客车建议

第一批国家“十城千辆”13个示范城市江苏省没有入围,第二批扩大12个试点城市苏州、南通入围,江苏省已成立节能与新能源汽车示范领导小组全力推动江苏省新能源汽车产业链形成和示范城市的规划、申报。

国家“十二五”电动汽车重大科技产业化工程已明确重点和优先发展具有商业化基础的混合动力汽车。

2015年前,国家25个示范城市中80%以上城市已将优先发展混合动力城市客车写入规划,投放公交商业运营数量将超过5万辆。

目前,纯电动汽车技术不成熟,处于实验室产品阶段,关键是电池不能满足使用使用要求,同时与纯电动汽车相配套的充电站建设方式、标准等建设要求都未确定,短期内暂无示范前景。

江苏作为发达省市,公交应优先选择技术相对成熟、商业化示范基础较好、安全可靠的混合动力城市客车和动力电池系统成为必然之选。

篇3:新能源电动汽车动力电池概述

当前在使用和正在研究开发的电动汽车动力电池主要有:燃料电池、太阳能电池、化学蓄电池和超级电容电池。

燃料电池——电动汽车电池的终极解决方案

1.特点

燃料电池具有高效、洁净、兼容可再生能源技术等优点, 工作安静, 起动迅速, 比功率大, 输出功率可随时调整。与其他电动汽车如二次电池 (充电电池) 为动力的纯电动汽车及混合动力汽车比较, 燃料电池汽车具有续航里程长、动力性能高等优点。所用燃料包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及汽油。以纯氢气为燃料时可以实现零排放, 燃料补充迅速, 不经历热机过程, 不受热力循环限制, 因此能量的转换效率高, 是普通内燃机热效率的2~3倍。

2.现状及展望

初期的车用燃料电池技术仅限于满足汽车动力要求, 基于商业化的预期, 其成本、寿命与氢源问题逐渐被关注。将燃料电池作为汽车的动力, 已被公认为是远期的必然趋势。但在短期内, 燃料电池汽车在价格上难以与其他汽车竞争。目前燃料电池研究与开发集中在电解质膜、电极、燃料、系统结构等四个方面, 加快固体氧化物燃料电池发展必然是世界能源发展的总趋势。全球来看, 燃料电池汽车还处于实现商业化的推进阶段, 解决来自于寿命、成本与氢源的三大挑战是目前研发创新的关键。

太阳能电池——最清洁的可再生能源

1.特点

太阳能清洁无污染且易获取, 但太阳能具有地域性、季节性和时域性等特点, 同时太阳能电池能量密度小、转化效率低 (20%) 及成本高, 导致太阳能电池在汽车上还不能广泛使用。太阳能电池作为第一驱动力驱动汽车, 目前主要用在太阳能赛车和短距离电瓶车上。太阳能汽车功率普遍较小, 续航里程短 (最大为200km) , 承重能力低。

2.现状与展望

目前, 太阳能在汽车上的应用技术主要集中在两个方面:一是作为驱动力, 二是作为汽车辅助设备的能源。未来发展方向是作为电动汽车的辅助能源。

化学蓄电池——使用最多的动力电池

纵观电动汽车动力电池的整个发展过程, 化学蓄电池是产生巨大影响并商业化使用到现在, 也是目前电动汽车使用最多的动力电池。主要有铅酸电池、镍金属电池和锂离子电池。

1.铅酸电池

铅酸电池最早用作内燃机汽车的起动动力源, 后经过发展成为电动汽车蓄电池。由于技术成熟、价格便宜, 它是目前在汽车领域应用最为广泛的电池。铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点, 比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点:一是比能量低, 一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短, 使用成本过高。

近期铅酸电池仍将作为动力源应用于旅游观光车、电动叉车或一些短行程的公交车上。应用于电动汽车的新一代阀控式密封铅酸蓄电池不需维护, 允许深度放电, 可循环使用。但由于金属铅的高密度, 仍存在比能量和比功率低的致命弱点, 在轻度混合动力汽车中有应用前景, 但不适于重度混合汽车或纯电动汽车。近期正在开发的电动汽车用先进铅酸电池主要有:水平铅酸电池、双极密封铅酸电池和卷式电极铅酸电池等。

2.镍金属电池

目前在电动汽车上使用的镍金属电池主要有镍镉电池和镍氢电池。与铅酸电池相比, 镍镉电池在比能量、比功率和使用寿命方面都占有一定的优势, 且可以快速充电。但是镍镉电池由于镉的污染, 目前许多发达国家都已限制发展和使用。镍氢电池则是一种绿色镍金属电池, 和同体积的镍镉电池相比, 容量增加一倍, 充放电循环寿命也较长, 并且无记忆效应, 适合电动汽车使用。镍氢电池已被列为近期和中期电动汽车首选动力电池, 但还存在价格高, 均匀性较差, 特别是在高速率、深放电情况下, 电池之间的容量和电压差较大, 自放电率较高, 性能水平和现实要求还有差距等问题, 这些都影响镍氢电池在电动汽车上的广泛使用。

3.锂离子电池

锂电池最早出现于1958年, 20世纪70年代进入实用化, 80年代趋向研究锂离子电池, 90年代后生产出的高容量可充电电池, 比镍氢电池能存储更多的能量, 比能量大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和环境污染, 是当今各国能量存储技术研究的热点, 主要围绕大容量、长寿命和安全性三方面进行研究。

目前在电动汽车中应用较多的锂离子电池是磷酸铁锂电池, 由于热稳定性和安全性较好, 价格相对便宜, 使其成为小型电动汽车和插电式混合动力汽车动力电池的首选, 但不适合大型纯电动汽车, 相对而言, 钴酸锂和锰酸锂电池等在大型电动汽车上更具优势。目前, 锂离子电池以小容量、低功率电池为主, 大容量、高功率的锂离子电池还在进一步试产及试运行阶段。

锂离子电池大量应用于电动汽车仍然存在问题, 主要是因为多种性能的限制, 包括锂离子电池的安全性、循环寿命、成本、工作温度和材料供应。此外, 电池组的电池管理系统中一些技术的不成熟, 如均衡充电技术, 也是锂离子电池尚未在电动汽车中广泛应用的重要原因之一。

4.三种化学蓄电池的比较

铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池 (锂离子电池和锂聚合物电池) 的基本性能比较如下图所示。从图中可以看出, 这几种电池技术没有一种可以占据多个方面性能的优势地位。其中锂离子电池和锂聚合物电池除在价格和安全性方面处于劣势以外, 其他方面均处于绝对领先地位, 在未来有进一步研发和大规模应用的前景。

5.前景展望

铅酸电池的价格优势使其在轻度混合或者短途行驶的电动汽车中仍占一席之地;镍氢电池是电动汽车过渡阶段使用的电池, 但在近期和中期仍然是非常关键的动力电池之一;锂离子电池目前在电动汽车中占据着重要位置, 将成为未来电动汽车电池最具前景的主流之一。价格和大功率锂离子电池的安全性是锂离子电池的最主要缺点。

超级电容电池——电池工业的革命性飞跃

1.特点

超级电容器具有循环寿命长、良好的功率密度、能量利用率高、充电速度快、可承受大电流、低阻抗、使用温度范围宽 (–40~70℃) 、非常高的能量回收率等优点。在电动汽车中超级电容器有三种应用途径:以超级电容器作为惟一电源的纯电动公交车;以超级电容器和其他储能电池一起作为纯电动汽车的动力源;以超级电容器和其他燃油作为混合动力汽车的动力源。在近期的研发中, 超级电容器要着手解决两大关键性问题:能量密度偏低的均压问题。

2.现状与展望

目前国内采用超级电容器的一些公共汽车的试运行都取得了很好的效果。以超级电容器为能源的电动汽车, 一次充电行驶里程可达20km, 充电时间12~15min (最短可达3~5min) 。就目前的技术来看, 超级电容器一次充电行驶里程短, 作为惟一电源的纯电动公交车在短时期内还不能广泛应用。根据超级电容器储能装置本身的特点, 它更加适用于复合动力汽车和混合电动汽车技术中。此外, 由于优良的低温特性, 其应用在北方气候寒冷地区将是一个好的选择。

3.新型电容电池

近期国内相关企业已成功研发了几种新型电容电池:

(1) 混合型水系锂离子电容器该新型电容器的充放电过程只涉及一种离子在两电极间的转移, 工作原理类似于锂离子电池, 因此也叫“摇椅式电容器”。该混合型电容器具有大功率、安全、低成本和无环境污染的特点, 是电动汽车的理想动力电池。

(2) 稀土电容电池这种非对称性大动力稀土电容电池各项指标均已超过国家2015年的动力电池发展规划, 在新能源动力电池研发领域取得了新突破。实际试运行显示, 大型客车充电一次已经能连续行驶300k m以上, 小轿车试验单次充电可行驶800k m, 并经各项数据的测试, 电池容量未出现普通镍氢、锂电池的衰减现象, 续驶里程基本没有减少。在实验室–20℃温度下测试, 电池可以正常供电。此外, 该电容电池制造成本仅有锂电池的一半, 在经济性以及安全性上也有极大优势, 并已经着手市场化运作。

(3) 纳米碳纤维电容电池活性纳米碳纤维本身有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应。它有极大的比表面积、极高的活性和孔隙率、散热效率高、扩散速率大, 即使通过很大的电流, 也只有很小的电流密度。因此, 由其制作的正、负极板可以通过很大的充放电电流, 而不产生热效应, 从而大大缩短充电时间。此电池采用物理方法大电流快速充电, 采用化学方法长时间小电流、低电压慢速放电, 两者结合, 恰到好处, 是未来电动汽车动力电池极有潜力的电池产品。

结语

综上所述, 燃料电池为电动汽车电池的终极解决方案, 但在电动汽车上的商业应用前景是远期的;化学蓄电池中的锂离子电池目前在电动汽车中占据着重要位置, 已激发全球范围内的研发热潮, 将成为未来电动汽车电池最具前景的主流之一;太阳能电池成为第一驱动力的可能性不大, 将作为电动汽车的辅助能源;超级电容器目前作为短途固定路线的电动汽车能源较为合适, 作为辅助电源与其他电池组合使用具有一定前景;最新研发成功的新型电容电池的出现, 困扰世界新能源汽车发展的动力电池瓶颈有望被彻底打破, 是未来电动汽车动力电池极有潜力、最具前景的电池产品。新型超级电容电池的不断开发成功, 将是全球电池工业的又一次革命性飞跃。

篇4:新能源电动汽车用蓄电池专利简介

关键词:电池管理,专利分析

中图分类号: U46 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(b)-0000-00

1.前言

近几年来,纯电动汽车在全球的销量突飞猛进。2012、2013、2014年,全球纯电动汽车的销量分别为12万、20万和32万量,年涨幅在60%左右,2015年更是达到55万量。纯电动汽车正迎来其飞速发展的黄金时代。从技术构成上来看,主动安全和电池散热是电池管理的研究重点,

2.全球纯电动汽车专利申请的技术构成

截止2015年底,全球纯电动汽车专利申请总计36386项,图1是全球纯电动汽车专利申请的技术构成图。从图1可以看出,在纯电动汽车领域的专利技术中与电池管理相关的技术几乎占据半壁江山,也就是说纯电动汽车的关键核心技术在于电池的管理。

3.电池管理的专利分析

3.1 专利技术申请趋势分析

电池管理技术主要包括电池故障诊断及处置、安全管理和热管理,安全管理又可分为主动安全、被动安全和消防装置。图2是电池管理的专利技术申请趋势,由图2可知,各技术分支的专利申请量趋势较为相近,均是在2010年前后进入快速增长期,而并不存在明显的先发展或者后发展的分支,其中主动安全和电池散热是申请量较为集中的两个技术分支,也就是说主动安全和电池散热是电池管理的研究重点。

3.2 主要申请人分析

对全球专利申请的主要申请人进行分析,结果如图3所示。由图3可以看出,主要申请人基本来自日本、韩国、美国,申请量在前三名的全都是日本企业,体现了日本的企业在电动汽车电池管理领域的技术研发实力比较强。申请量排前15名的中国企业有三家,分别是奇瑞、比亚迪和国家电网。

3.3 主要申请人的专利申请国布局分析

各个主要申请人的专利申请国布局情况如图4所示。由图4可以看出,各主要申请人的专利布局主要在中国、日本和美国三个市场。国外公司除了在本国申请之外,还将专利申请大量地布局在国外主要市场,尤其是日本的企业在外国布局的专利远远超过在本国的专利申请,而中国的申请人中,除了比亚迪以外,专利申请基本都局限在中国,基本没有向国外申请专利,并且比亚迪在国外的专利申请也仅仅占其全部申请量的27.8%。在这一点上,与国外企业还有较大差距。

结束语

通过对纯电动汽车的电池管理领域的专利分析,有助于了解本行业的国际发展态势、技术研究方向和竞争对手专利布局情况,国内企业可以据此制定和运用相应的竞争策略,比如跟随专利技术较强的申请人积极进行专利技术研发,或与专利技术较强的申请人进行合作,以提高竞争实力。

参考文献:

[1]电动汽车关键技术发展综述,李秀芬等,上海汽车,2006年01期。

[2]混合电动汽车电池管理系统设计,宋雪桦等,电子测量与仪器学报,2011年09期。

篇5:动力电池驱动新能源汽车

目前扎根中关村的中航长利、中信国安盟固利、当升材料、北大先行等以车用动力电池生产为核心的高新技术产业群正在兴起。这些动力电池“明星企业”的崛起,除企业的自身努力外,还在于依托中关村深厚的自主创新基础和前瞻技术的产业导向。

动力电池产业是新能源汽车实现低碳应用的核心环节,而发展新能源产业已上升为国家战略。

业内人士认为,2010年将成为中国新能源汽车元年,而以动力电池为主的新能源产品将率先爆发性增长。

新能源动力电池项目是国家中长期科技发展规划纲要重点支持的专项,已然纳入中国“十二五”期间重点布局的战略新兴产业。

而北京市政府提出到2012年实现本市新能源汽车达到5000辆的示范规模的目标,则为中关村动力电池企业提供难得的发展机遇。

此前,中关村已在动力电池相关技术研发与产业化等方面拥有较好的基础,并且在奥运会历史上首次成功实现了大规模示范应用,受到了世界瞩目,在国内外同行业中具有领先优势。

但打通完善的产学研产业链、突破关键技术还尚需时日,这也是日前旨在“打造北京新能源汽车产业‘驱动之家’”的北京动力电池联盟成立的原因。

动力电池:产业链待突破

近日我国政府宣布,将节能与新能源汽车示范运营试点城市由原来的13个扩大到20个,这是我国进一步推进新能源汽车产业发展又一重大举措。

在新能源汽车产业发展中,整车企业离不开零部件,零部件离不开整车。电池、电机、电控等关键技术应用和突破是关系到新能源汽车产业化和未来健康发展关键。在过去的100多年中,新能源汽车技术停滞不前和未能普及的主要原因就是电池技术不成熟、成本太高。

“当然,目前动力电池产业尚处于早期发展阶段,涉及产业链比较长,包括关键材料、动力电池、关键设备、系统集成、示范应用等诸多环节,还存在着研发力量分散、产业化规模较小、商业化模式不成熟、行业技术和产品标准缺乏等问题。”北京动力电池联盟理事长、中信国安盟固利新能源科技公司总经理王雅和在3月31日清华科技园举办的“中关村动力电池和电动汽车主题研讨暨北京市动力电池产业联盟成立大会”上表示。

“电池比容量大小、循环寿命等电化学性能指标直接决定了新能源汽车的性能,同时其成本的高低也决定了新能源汽车的整体价格和市场竞争力。电池及其管理系统的成本一般占整车成本的40%。”北京新能源汽车产业联盟秘书长、北汽福田汽车股份有限公司党委副书记赵景光强调。

“要开发出适用于车用环境、性能优良的车用动力电池,就需要了解更多与新能源汽车有关的专业技能。”赵景光犀利地表示,目前国内从事车用动力电池研发的企业基本上没有汽车零部件生产的背景和经验,同时由于国家标准的缺失,这些企业对车用动力电池的产品理念、开发流程、生产工艺设计乃至成本计算的方法均与汽车行业不一致,甚至差距很大。

对此,王雅和给予了解答,联盟职责第一位就是通过联盟整合材料、电池、设备、系统集成、示范应用等产业链上下游资源,合力支撑北京新能源汽车的示范应用和产业发展。

创新先行:解关键技术

在中国汽车业迅猛发展的势头下,如何使得我国在动力电池新能源领域占据技术和市场先机,显然离不开自主创新和技术研发。

专家表示,动力电池成组技术及管理系统是当前急需解决的最关键技术问题,目前扎根中关村的中航长利、中信国安盟固利、当升材料、北大先行等以车用动力电池生产为核心的高新技术产业群正在兴起。这些动力电池“明星企业”的崛起,除企业的自身努力外,还在于依托中关村深厚的自主创新基础和前瞻技术的产业导向。

如北大先行以北京大学雄厚科研力量优势为依托,在锂离子电池材料方面在国内处于领先地位,成功地创新研制出具有国际先进水平的正负极材料磷酸铁锂电池。据了解,磷酸铁是业界公认的新一代动力或储能锂离子电池首选正极材料之一,由于其性能优良,受到各方面的重视。由于我国生产时间不长,规模还不大,造成供不应求的情况。且由于对设备精度要求高、工艺复杂,其产业发展一直受制于少数几家美国公司。

不过,在北大先行总经理隋忠海眼里,这种情况在近几年内得到改变,磷酸铁锂动力电池将更便宜,并且其应用将更普遍。

隋忠海在接受记者电话采访时说,北大先行与北京大学合作,从2001年开始磷酸铁锂方面的研究,并获得了国家863计划和北京市科委的支持。经过多年的努力,终于在2009年解决了磷酸铁锂材料改性和规模生产方面的难题,自主设计建成了年产500吨的磷酸铁锂生产线,在国内率先实现磷酸铁锂的规模化生产。

另一位“电池大户”则是锌空气电池,它的发明已经有上百年的历史。中国是锌储量大国,开采及应用成本很低,有着比能量大、容量大、能量高、安全可靠等优点。北京中航长力整合了原北京长力联合在锌空气电池研究领域的资源优势,与清华大学成立了国内第一家专业研究锌空气电池研究中心,在技术创新上拔得头筹。

“今年北京街头将可以看到锌空气电池驱动的汽车。”总经理周跃民告诉记者,锌空气电池作为新能源有着极大的优势,在价格上比锂电池便宜一半,单位储能却高出一倍,同时由于采用新型催化剂配方,使得空气电极的成本大大降低。

据了解,在长达8年的锌空气金属悠料电池的研发利用中,中航长力已摸索出这种电池在新能源汽车上应用的经验,拟在八达岭新能源产业基地购地150亩,打造一条年供2000辆新能源汽车用的电池生产线,以及世界上第一条利用锌空气金属燃料电池作为储能的还原站,调节因风能发电、太阳能发电并网给国家电网造成的不稳定。

产业联盟:支撑新能源汽车发展

全国清洁汽车行动协调领导小组办公室专家组组长王秉刚表示,目前国内纯电动车的自主创新研发进展顺利,与国际先进水平已经非常接近。“未来一种重量更轻、价格更便宜、技术更先进的电池将会诞生,取代目前蓄电池储能装置驱动和氢气燃料驱动,成为新能源汽车的主流。”

赵景光强调,另外,电池的安全性是首要指标。研发出安全性能高、容量大、循环寿命长、成本低的动力电池将是新能源汽车技术发展的关键因素。换句话说,没有电池技术的根本性突破,就没有新能源汽车的产业化和商品化。

“在动力电池技术方面,我们还有很多功课要做。”新能源汽车的“超级发烧友”北京美髯公科技董事长朱荣辉接受记者电话采访时认为,电动汽车维修必须面对高电压问题,需要去专门的维修店修理,非常不便。他继而表示,动力电池在充电过程中的高压电火花十分危险,这给电动汽车的普及带来难点。另外,一些技术难题还有待攻关,例如锌空气电池工作时要消耗一定的能量用于清除空气中的二氧化碳、滤清、通风,还需要限制放电电压等。

针对上述种种问题,来自北京市科委先进制造与自动化处副处长秦颖则给予了解答:“2010年,北京市科委将安排2亿元左右的资金,支持北京相关单位在新能源汽车动力电池领域进行创新攻关和产业化,以求推动突破相关关键技术。”

与此同时,“北京动力电池产业联盟”成立之初即确定了以应用为导向、以技术为核心、以产业为主线的活动宗旨。并且把目标锁定在力争使北京发展成为国内动力电池及关键材料的研发中心、标准制定中心和生产基地。

“为此,联盟理事会还聘请了国内外知名专家组成专家委员会,积极对接动力电池相关领域的国家重大专项。”王雅和表示,搭建北京动力电池基础研发平台,对接动力电池及相关领域的国家重大科技攻关项目,协助国家有关部门制定行业技术标准及实施。

篇6:新能源电动汽车用蓄电池专利简介

问题1:制定《管理办法》是基于什么背景?

随着新能源汽车产业的快速发展,我国已成为世界第一大新能源汽车产销国,动力蓄电池产销量也逐年攀升,动力蓄电池回收利用迫在眉睫,社会高度关注。2009-2012年新能源汽车共推广1.7万辆,装配动力蓄电池约1.2GWh。2013年以后,新能源汽车大规模推广应用,截至2017年底累计推广新能源汽车180多万辆,装配动力蓄电池约86.9GWh。据行业专家从企业质保期限、电池循环寿命、车辆使用工况等方面综合测算,2018年后新能源汽车动力蓄电池将进入规模化退役,预计到2020年累计将超过20万吨(24.6GWh),如果按70%可用于梯次利用,大约有累计6万吨电池需要报废处理。动力蓄电池退役后,如果处置不当,随意丢弃,一方面会给社会带来环境影响和安全隐患,另一方面也会造成资源浪费。党中央、国务院高度重视新能源汽车动力蓄电池回收利用,国务院召开专题会议进行研究部署。推动新能源汽车动力蓄电池回收利用,有利于保护环境和社会安全,推进资源循环利用,有利于促进我国新能源汽车产业健康持续发展,对于加快绿色发展、建设生态文明和美丽中国具有重要意义。

动力蓄电池回收利用作为一个新兴领域,目前处于起步阶段,面临着一些突出的问题和困难:一是回收利用体系尚未形成。目前绝大部分动力蓄电池尚未退役,汽车生产、电池生产、综合利用等企业之间未建立有效的合作机制。同时,在落实生产者责任延伸制度方面,还需要进一步细化完善相关法律支撑;二是回收利用技术能力不足。目前企业技术储备不足,动力蓄电池生态设计、梯次利用、有价金属高效提取等关键共性技术和装备有待突破。退役动力蓄电池放电、存储以及梯次利用产品等标准缺乏;三是激励政策措施保障少。受技术和规模影响,目前市场上回收有价金属收益不高,经济性较差。相关财税激励政策不健全,市场化的回收利用机制尚未建立。

我们认真贯彻落实国务院决策部署,加快构建新能源汽车动力蓄电池回收利用制度,研究建立回收利用管理机制,制定了《管理办法》,明确了相关方责任和监管措施,为新能源汽车动力蓄电池回收利用行业健康发展提供重要保障。

问题2:《管理办法》的制定遵循哪些主要原则?

动力蓄电池回收利用链条长、环节多、范围广,涉及管理制度、政策衔接及市场机制等诸多方面。我们在《管理办法》编制过程中,主要遵循以下原则:一是生产者责任延伸原则。新能源汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任,相关企业在动力蓄电池回收利用各环节履行相应责任,保障动力蓄电池的有效利用和环保处置;二是产品全生命周期管理原则。对动力蓄电池从设计、生产、销售、使用、维修、报废、回收、利用等各环节提出相关要求;三是有法可依原则。动力蓄电池回收利用所有行为及相关方责任均以法律法规为依据,做好与现有政策衔接,形成政策合力;四是政府引导与市场相结合原则。在发挥政府各相关部门监管职能的同时,充分发挥市场作用,在回收体系建设、梯次利用等领域创新市场模式。

基于以上考虑,《管理办法》明确了各相关主体责任,以动力蓄电池编码标准和溯源信息系统为基础,实现动力蓄电池产品来源可查、去向可追、节点可控、责任可究,构建全生命周期管理机制,推动建立完善的标准和监管体系,促进动力蓄电池回收利用健康持续发展。

问题3:《管理办法》的编制过程是怎样的?

《管理办法》编制过程中,我们组织有关研究机构、协会等单位专家,对汽车生产、电池生产和综合利用等企业进行了广泛调研,对我国动力蓄电池回收利用现有状况,国外动力蓄电池回收利用管理制度、模式以及技术进展等方面的情况进行了系统深入的研究。在此基础上,编制完成了《管理办法》初稿,并多次征求各方意见修改完善,同时完成了向世界贸易组织进行通报(WTO/TBT通报)等工作。最终发布的《管理办法》是充分汇集各方意见并达成共识的结果。

问题4:《管理办法》包括哪些主要内容?

《管理办法》具体包括总则、设计生产及回收责任、综合利用、监督管理、附则5部分,31条以及1个附录,内容主要体现在6个方面。

一是确立生产者责任延伸制度。汽车生产企业作为动力蓄电池回收的主体,应建立动力蓄电池回收服务网点并对外公布,通过售后服务机构、电池租赁企业等回收动力蓄电池,形成回收渠道,也可以与有关企业合作共建、共用回收渠道,提高回收率。汽车生产企业还应落实动力蓄电池回收利用相关信息发布等责任要求。同时,梯次利用企业作为梯次利用产品生产者,要承担其产生的废旧动力蓄电池的回收责任,确保规范移交和处置。

二是开展动力蓄电池全生命周期管理。《管理办法》充分体现了产品全生命周期管理理念,针对动力蓄电池设计、生产、销售、使用、维修、报废、回收、利用等产业链上下游各环节,明确相关企业履行动力蓄电池回收利用相应责任,保障动力蓄电池的有效利用和环保处置,构建闭环管理体系。

三是建立动力蓄电池溯源信息系统。以电池编码为信息载体,构建“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”,实现动力蓄电池来源可查、去向可追、节点可控、责任可究。对动力蓄电池回收利用全过程实施信息化管控,是《管理办法》的核心管理措施。《管理办法》对汽车生产、电池生产等企业明确提出溯源管理要求,各相关企业应及时上传相关信息。

四是推动市场机制和回收利用模式创新。《管理办法》重视发挥企业的主导作用,鼓励企业探索新型商业模式,如发起和设立产业基金以及研究动力蓄电池残值交易等,加快形成市场化机制,推动关键技术和装备的产业化应用。同时,支持开展动力蓄电池回收利用的科学技术研究,引导产学研协作,以市场化应用为导向,开展动力蓄电池回收利用模式创新。

五是实现资源综合利用效益最大化。为最大化利用退役动力蓄电池剩余价值,《管理办法》鼓励按照先梯次利用后再生利用原则,开展动力蓄电池的再利用。对具备梯次利用价值的,可用于储能、备能等领域;不具备梯次利用价值的,可再生利用提取有价金属。通过对动力蓄电池的多层次、多用途合理利用,提升综合利用水平与经济效益。同时,与已实施的《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》等管理政策相衔接,推动产业规范化、规模化发展,实现环境效益、社会效益和经济效益有机统一。

六是明确监督管理措施。《管理办法》明确要求制定拆卸、包装运输等相关技术标准,构建标准体系,并建立梯次利用电池产品管理制度。同时,各有关管理部门要建立信息共享机制,形成合力,在各自职责范围内,通过责令企业限期整改、暂停企业强制性认证证书、公开企业履责信息、行业规范条件申报及公告管理等措施对企业实施监督管理。

问题5:为落实《管理办法》要开展哪些工作?

《管理办法》现已出台,如何贯彻落实好是关键,重点开展以下工作:

一是建立回收利用体系。推动汽车生产企业加快建立废旧动力蓄电池回收渠道,公布回收服务网点信息,确保生产者责任延伸制度得到全面落实。引导汽车生产、电池生产、综合利用等企业加强合作,通过多种形式形成跨行业联合共同体,建立有效的市场化机制。我们充分发挥社会组织作用,目前已推动成立了回收利用产业联盟,积极鼓励创新商业模式。

二是实施溯源管理。对动力蓄电池进行统一编码,并开展全生命周期溯源管理,是废旧动力蓄电池回收利用管理的重要手段。已组织开发了“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”,将于近期启动运行,实施动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用的全生命周期信息采集,做好各环节主体履行回收利用责任情况的在线监测,建立健全监管制度。

三是完善标准体系。在已发布动力蓄电池产品规格尺寸、编码规则、拆解规范、余能检测等4项国标基础上,加快动力蓄电池回收利用有关标准的研究和立项工作,推动发布一批梯次利用、电池拆卸、电池拆解指导手册编制规范等国标,并支持开展行业、地方和团体相关标准制定。

四是抓好试点示范。近期将发布新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案,启动试点示范,支持有条件的地方和企业先行先试,开展梯次利用重点领域示范。通过试点示范,发现问题,寻求解决方案。培育一批动力蓄电池回收利用标杆企业,探索形成技术经济性强、资源环境友好的多元化回收利用模式。我们积极推动中国铁塔公司开展动力蓄电池梯次利用试验,目前已在12个省市建设了3000多个试验基站,取得了较好效果。

五是营造发展环境。加强与已出台的新能源汽车等有关政策衔接,研究财税、科技、环保等支持政策,鼓励社会资本投资或设立产业基金,推动关键技术和装备的产业化应用。

篇7:新能源电动汽车用蓄电池专利简介

justinzhao(金币+1): thanks~ 2011-08-19 11:41:50概述随着世界汽车工业的不断发展壮大,汽车工业在世界经济发展中的地位越来越突出,汽车工业已成为现代经济支柱产业之概述

随着世界汽车工业的不断发展壮大,汽车工业在世界经济发展中的地位越来越突出,汽车工业已成为现代经济支柱产业之一,并对世界经济的发展和社会的进步产生巨大的作用和深远的影响。

燃料电池发电是继水力、火力和核能发电等之后的新一代发电技术。它是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的高效连续发电装置。因这种装置的基本原理是原电池反应而不涉及到燃烧,因此其能量转换效率不受“卡诺循环”的限制,理论效率可达90% ,实际使用效率则是普通内燃机的2 ~3 倍。另外,它还具有燃料多样性、噪音低、对环境污染小、可靠性与维修性好等优点。燃料电池作为新一代汽车动力源,已被世界各大工业国视为战略产品。

氢被称为“21世纪的能源”,是今后世界、也是我国解决面临的能源危机的一条重要途径。科学家和社会学家预言,下一次工业革命将从氢能源开始,现在全世界的科学家都在积极寻求一种既清洁又无污染的能源,氢是科学家们看好的最理想的燃料。随着以氢为主要燃料的燃料电池技术和产品不断发展,并逐步进入推广和应用阶段。世界各主要国家都已认识到氢燃料电池技术潜在的巨大市场,纷纷斥巨资进行技术开发,扩大应用领域,氢燃料电池技术将给人类社会的建设和发展带来积极影响。

中国对发展燃料电池汽车产业高度重视,已出台了一系列计划和政策。科技部已将燃料电池汽车列入“十五”期间的“863”关键高科技攻关项目之一。研发燃料电池汽车,用高新技术改造传统汽车工业,实现我国汽车工业的跨越发展,目前已面临着极佳的机遇。国内外研究现状

2.1 国外发展状况

20世纪90年代以来,燃料电池技术在全球的开发活动异常活跃。以日本、美国和欧盟为代表的主要国家和地区,特别是丰田、宝马、通用、本田、大众等主要汽车厂商根据本国和公司的实际情况,先后采取了不同的当前,世界20多个国家的1 000多家公司和机构正投入巨资加紧进行燃料电池技术和产品的研究与商业化工作。截至2005年12月,已有14500多个燃料电池系统安装在世界各地,分布于不同的应用领域。图1 为《Fuel Cell Today》网络杂志2005年底对全球燃料电池安装数量所做的一个调查结果。图2为2005年不同技术类型的燃料电池安装数量比例饼图。

日本在混合动力汽车方面技术最为先进;美国将新能源汽车“ title=”新能源汽车“>新能源汽车” title=“新能源汽车”>新能源汽车“ title=”新能源汽车“>新能源汽车” title=“新能源汽车”>新能源汽车研发重点放在氢能和燃料电池汽车,同时大力推动生物燃料汽车的产业化。美国加州已颁布的汽车排放法规要求在2003年加州出售的所有汽车中,零排放车的数量必须占到10%;欧洲在混合动力、纯电动汽车、氢能和燃料电池汽车方面都有设计,在产业化领域也大力推广生物燃料汽车;巴西在生物燃料汽车应用方面处于世界领先水平,是目前最大的乙醇汽油和生物柴油汽车应用国家之一;挪威和加拿大积极发展氢能源,提出了建设“氢高速公路”计划,并已经取得了重要进展。

按现在的发展速度看,燃料电池电动汽车批量生产阶段越来越近,本世纪可提前实现燃料电池汽车商业化。预计到2010 年,燃料电池在价格上将具备与内燃机竞争的能力。届时美国市场上以燃料电池为动力的机动车将占美国汽车市场4%的份额,日本和西欧燃料电池汽车将分别占市场份额的15%和17%。到2020 年,燃料电池汽车将占世界汽车市场的25 %。

2.2 国内发展状况

我国新能源汽车总体上起步较晚,与世界先进水平存在较大差距,但在部分领域也处于较为先进的水平。目前我国在混合动力、氢能和燃料电池汽车方面远远落后于世界先进水平,没有在关键技术研发领域取得重要突破。在纯电动汽车和二甲醚汽车方面,我国已经成功研发一系列轿车和客车产品,并进行了示范运行和产业化发展尝试,步入了国际领先行列。

我国在产业政策制定方面起步也较晚,从2001年起,为维护我国能源安全,改善大气环境,提高加入WTO后我国汽车工业的竞争力,经过多方论证和广泛征求意见,中国科技部在“十五”国家863计划中启动了国家、地方和企业配套资金合计约16亿元人民币的电动汽车重大科技专项。尽管从目前来看中国产业政策的绩效尚难以评估,但是与美国、欧盟和日本等发达国家的产业政策相比较,我国新能源汽车产业政策仍存在很大的改进空间。新能源汽车技术

随着石油资源逐渐短缺,扭转目前以石油为主的能源利用格局,实现能源多样化成为未来汽车工业发展的趋势。世界各国政府已清醒地认识到这一点,纷纷拨款用于技术开发,并制定了相应的产业计划。各大汽车公司和相关企业、科研机构都加大了研发投入,加紧研究开发,并纷纷推出了一些具有先进技术的代表车型,其中涉及燃料电池电动汽车混合动力电动汽车以及其他生物能源汽车。尤其是自2004年年初,原油价格的一路狂飙使成品油价格随之上涨,很多汽车行业专家纷纷表示,高油价正在为更环保、更省油的新能源汽车带来一个千载难逢的发展契机,世界汽车工业有望从此加速摆脱对石油的依赖和对环境造成的严重污染,从而进入一个清洁能源时代。

3.1 燃料电池汽车

燃料电池是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效(50% ~80%)、环境友好地转化为电能的发电装置。燃料电池具有其他能量发生装置不可比拟的优越性:能量转换效率高;高可靠性;良好的环境效益。

燃料电池汽车所使用的燃料包括氢、甲醇、汽油和柴油。通用汽车公司已研制成功使用液氢燃料电池产生动力的零排放概念车“氢动一号”,该车加速快、操作灵活,从0 ~100 km 加速仅16 秒,最高时速可达140 km,续驰里程400 km。空气产品公司、普拉克斯公司作为领先的液氢供应商,其供氢站已经可为氢燃料电池汽车供应24 ~34 Mpa的液氢。由于氢燃料电池具有零排放等其他燃料不具备的优点,目前研究的重点主要是氢燃料电池。

与传统内燃机汽车和混合动力汽车相比,燃料电池汽车具有无污染、“零排放”、高能量效率、低噪音、良好的动力及操控系统等优点。

3.2 混合动力汽车

经过10多年的发展,混合动力系统已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展,即集成化混合动力总成系统。混合动力汽车是传统内燃机汽车与电动汽车相结合的产物,它继承了电动汽车低排放的优点,又发挥了石油燃料高的比能量和比功率的优点,显著改善了传统内燃机汽车的排放和燃油经济性,增加了电动汽车的续驶里程,在由内燃机汽车向电动汽车的转变过程中扮演着重要的角色。

电池是混合动力汽车的关键部件之一。目前HEV电池的主流产品是镍氢电池,主要的生产厂商是日本三洋和松下公司,美国的生产厂商Eobasys,Johnson Control SAFT等公司也先后加入到镍氢电池的研发和销售。镍氢电池具有高能量、高功率、长寿命、较好的高低温性能、比较容易进行串并联组合等特点,目前大部分商业化的HEV基本都是采用镍氢电池。锂电池目前尚处于研究改进和使用阶段,其主要优势在于具有较高的比能量,可以使电池做得更小、更轻;具有较好的充放电效率和低的自放电率,可以提高电池的能量效率,具有较大的潜在降价空间。

3.3 其他能源汽车

使用醇类作为能源的汽车主要是乙醇汽车,乙醇汽车使用的燃料是乙醇汽油。乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工而成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配的替代能源。乙醇汽油可有效地改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等主要污染物的排放,而且它对机动车的行驶性能也没有影响。

戴姆勒克莱斯勒公司推出的NECAR 5 汽车堪称是燃料电池技术的里程碑。这种燃料电池动力汽车在美国已完成了4831 km行车试验。NECAR 5是戴姆勒-克莱斯勒公司开发的第5代燃料电池汽车,由Ballard 燃料电池驱动系统带动,该系统包括车载甲醇转化器,转化器从液体甲醇抽取氢气驱动燃料电池。在穿越美国的行车试验中,汽车每行驶48311 km,用克莱斯勒分配器配给的甲醇补加一次燃料。

生物柴油是指利用植物油和动物脂肪等可再生的资源与甲醇的进行酷交换而形成的长链脂肪酸甲脂混合物,是一种可以部分替代� 油柴油的新型液体燃料。目前使用的“清洁柴油”是生物柴油与普通(石油)柴油不同比例的混合燃料。生物柴油作为汽车燃料具有可再生性、环境友好性和优良的可替代性等突出优势。汽车新能源发展战略

4.1 国内外新能源汽车产业政策

从技术上来看,新能源汽车中许多类型已经成熟,完全可以进行大规模生产。但新能源汽车产业化的最大难题通常是成本,由于传统汽车经过长期发展,具有显著的规模经济和相关产业链支持,而新能源汽车在其发展初期面临着规模较小、上下游产业链不完整等因素,导致新能源汽车的成本通常都显著高于传统汽车。

美国于1975年出台《能源政策和节能法令》;1990年美国通过了《空气清洁法案》;1992年美国制定了《美国国家能源政策法案》;2005年美国国会对《美国国家能源政策法案》进行了修订;2007年美国国会相继通过了两项重要法案,即《2007能源促进和投资法案》和《2007 可再生燃料、消费者保护和能源效率法案》。除法律文件外,美国还制定了各种法规和标准来促进法律的执行。

日本经济产业省和资源能源厅于2006年5 月制定了“新国家能源战略”。该战略提出的主要目标之一是“到2030年,将目前近50%的石油依赖度进一步降低到40% ”,具体要实现能源效率比现在提高30%,将运输部门的石油依赖度降低到80%等目标。

欧盟从1991年起开始调整能源政策,强调节约能源和使用可再生能源,先后于1993 年和1998年出台能源计划,1995 年发表了《欧盟能源政策绿皮书》。1997年公布了《欧盟未来能源:可再生能源白皮书》。2001年,欧盟出台“发展可再生能源指令”。欧盟委员会于2007 年1 月公布了“新欧洲能源政策”。

中国在新能源汽车的研究开发和应用方面,早在“八五”期间就组织实施了国家电动汽车关键技术攻关项目,“九五”期间又进行了示范运营尝试。1999年4月正式启动国家清洁汽车行动项目,重点开展燃油汽车清洁化,燃气汽车关键技术攻关及产业化,并确定了12个清洁汽车示范城市。

2007年3月,国家发改委公布《新能源汽车生产准入管理规则》,该规则对新能源汽车作出概念界定:所谓新能源汽车是指混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车和其他新能源汽车。

2007年12月18日,国家发改委发布《产业结构调整指导目录》,新能源汽车正式进入发改委的鼓励产业目录。

2008年1月,科技部与国家发改委研究制定了《可再生能源与新能源国际科技合作计划》,其指导思想是:在吸引国外先进技术向中国转移的同时推动中国的先进技术走出去,加强与发展中国家的科技合作;制定可再生能源与新能源国际交流与合作技术指南,参与国际可再生能源与新能源技术标准规范的制定;促进可再生能源与新能源技术的引进、消化、吸收和再创新,与国外联合建立先进技术应用示范项目等。

4.2 汽车新能源发展战略

按照国家863节能与新能源汽车重大项目和科技部新能源汽车产业化的相关规划,未来

我国新能源汽车发展的重点是先进内燃机和混合动力汽车、纯电动汽车和燃气与燃料电池汽车。目前天然气汽车、生物燃料汽车和纯电动汽车已部分进入产业化领域,下一步的技术研发将围绕混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车展开,其中混合动力汽车和燃料电池汽车则是重中之重。按照规划,混合动力汽车将是短期和中期新能源汽车发展的主导力量,燃料电池汽车则是长期发展的重点。

我国新能源汽车技术的发展状况与国际水平相比,存在一定的优势和劣势。目前我国在二甲醚汽车技术方面处于世界领先地位,纯电动汽车也达到了世界先进水平,不过在太阳能、风能、核能等发电技术上我国还存在一定的差距。天然气汽车、生物燃料汽车与世界先进水平相比存在一定差距,但差距很小。油电混合动力的技术水平相对落后,但目前正被迅速缩小,随着国家863计划的实施和企业投入的增加,我国在油电混合动力汽车技术方面正迅速接近世界先进水平。插电式混合动力、氢燃料电池和氢动力汽车技术方面与世界先进水平差距明显,目前尚未在关键技术上取得重要突破。

从我国的发电结构来看,纯电动汽车所需要的电能在短期内仍然主要由煤炭、水电转化而来,二者之和所占的比重超过90%,在成本上煤炭、水电相比其他发电方式仍然具有较为明显的成本优势,因此短期内我国纯电动汽车所需要的能源主要仍由煤电和水电来提供,核电可以作为煤电和水电的补充。

由于生物质能源的缺乏,我国在生物燃料方面应当积极拓展多元化的非粮食原料生物燃料,发展的区域也主要集中在自然生物质能源相对丰富的省市,如云南、广西等。通过煤炭制取二甲醚在技术上已经相对成熟,可以成为替代燃料的补充,但应当注意控制制取过程中的污染问题。

从短期来看,液化天然气可成为短期发展目标。因为液化天然气有助于解决汽车尾气的严重污染问题,并且有助于解决目前的石油紧张问题。我国的天然气储量较石油丰富,而且天然气的探明储量在不断增加。此外,使用液化天然气不受天然气管网限制,可充分利用世界天然气资源,这对于我国的能源安全有利;但是,天然气资源是不可再生资源,长期过量开发与使用将会导致与石油资源一样的命运。

从中期来看,混合动力和纯电动将成为主要的新能源汽车技术。插电式混合动力在改进型混合动力的基础上。主要使用电动模式,与纯电动汽车一样需要清洁的电能。

从长期来看,氢能源汽车开发,涉及许多技术领域。发展氢经济对确保中国能源安全、实现真正可持续发展的交通体系也有着至关重要的作用。

中国汽车行业不必像发达国家那样经历石油燃料时代发展的全过程,而正处在大力发展未来能源的黄金时机,并将在推动全球氢经济发展的进程中占据特殊地位。

在电能获得方面,由于这一阶段利用清洁一次能源如核能、太阳能、风能和潮汐能等发电的技术将会逐步成熟,因此能源发展的中心仍然是大规模推广利用核能、太阳能、风能和潮汐能等清洁一次能源来发电。

从我国的实际情况来看,政府对国内能源厂商和汽车厂商具有较高的影响力和控制力,在政府主导下发展多种主体共同参与的新能源汽车产业化发展战略联盟能够有效降低各方面临的市场风险,对新能源汽车产业化发展将起到非常重要的作用。结论

篇8:新能源电动汽车用蓄电池专利简介

1 我国新能源汽车产业专利联盟构建的必要性和可行性

1.1 我国新能源汽车产业专利联盟构建的必要性

1.1.1 提升技术创新能力的需要

技术创新是提高我国新能源汽车核心竞争力的关键,而技术创新能力则是我国新能源汽车能否最终产业化的根本保证。虽然从我国政府到企业都非常重视新能源汽车的技术创新,技术创新的投入和产出都有一定的提高,但主流领域缺乏核心技术,与美国、日本等国家先进技术相比,存在较大的差距,技术创新能力较弱。发展新能源汽车,我们与国外处在同一条起跑线,但由于技术创新的投入不够和技术创新的体制机制不完善,我们不仅在传统汽车上与国外汽车存在难以逾越的鸿沟,而且从目前来看,在新能源汽车的技术创新能力上已经与美国、日本等国家存在较大差距。改变我国新能源汽车技术创新能力弱的局面,除了加大创新的投入外,一个最有效的措施是建立专利联盟。因为专利联盟作为市场化的交易机制,通过联盟的交叉许可,不仅减少了企业技术创新的投入,更重要的是使企业的创新不需要面面俱到,参与联盟的企业可以根据自己的市场定位、创新能力,集中创新资源于特定的领域,这样单个企业的技术创新能力提高了,联盟的整体创新能力也随之提高。目前我国的创新主体较多,有企业的主动投入,有高等学校的积极参与,还有研究机构的鼎力支持,但由于各主体目标不同、协同机制尚未建立,虽然各个主体都有很大的投入,但整体呈现出来的是创新成果不多,与美国、日本等国家有拉大差距的趋势。有研究做过统计,在我国新能源汽车领域参与自主研发的企业、高校和科研院所有200多家、3 000多名科研人员,集成了30多个技术创新平台,形成了3 000多项专利成果,但新能源汽车专利权人分布在产学研各个领域,技术研发集中度依然不足[3]。只有企业、高等学校、研究机构积极参与专利联盟,通过“抱团创新”,才能快速提高我国新能源汽车的技术创新能力,改变目前不利的局面。

1.1.2 提高专利布局能力的需要

在知识产权规则普遍建立的时代,技术的专利化是企业生存的基本法则。对我国的新能源汽车企业来说,虽然专利意识已经觉醒,专利申请的数量提升较快,但与日美等企业相比,主要仍存在以下问题:第一,专利数量增长的同时专利质量并没有随之提高。专利在我国包括发明、实用新型和外观设计,最能体现技术创新实力的是发明专利。从我国现有的专利类型分布来看,所占比重最大的是实用新型,特别是在我国着重发展的纯电动车领域,多达83.7%为实用新型[4]。实用新型虽然号称“小发明”,但与发明专利相比,技术水平严重偏低。与此同时,日美新能源汽车企业不仅专利数量多,而且专利质量较高。据国家知识产权局规划发展司统计,2013年美日韩来华发明专利申请人中有5家汽车制造公司位居申请量前列,其中丰田公司1 249件,通用汽车公司1 123件,现代汽车公司823件,福特汽车公司767件,本田汽车公司546件;同期,奇瑞汽车公司和比亚迪汽车公司的申请量仅分别为516件和489件[5]。进一步分析还可以得知,丰田汽车公司主要是围绕混合动力车辆的控制、混合动力车辆的发动机布置和安装而申请专利的,通用汽车公司主要围绕混合动力车辆的发动机而申请专利的。发动机和控制技术均是电动汽车的核心技术[6]。第二,专利申请分散,尚未出现实力雄厚的领军企业。我国参与新能源汽车研发的企业、高校和科研院所较多,专利申请量大面广,但没有形成集团优势、产生领军企业。与我国不同,日本企业在新能源汽车领域形成集团优势,丰田公司独占各技术领域申请量首位,专利申请量达到33 533件[7]。在新能源汽车的各子领域中,全球专利申请量排名前3位的申请人均为日本企业。在混合动力汽车领域,丰田汽车公司所持有的专利申请量占到全球申请量的24%。造成我国上述差距的根本原因是,国外企业传统汽车发展较早,技术实力雄厚,发展新能源汽车起步也较早,并且在注重技术创新的同时注重技术成果的专利化,企业专利布局和专利运营意识与能力较强。要改变我国新能源汽车国内外不利的局面,关键是要提高我国企业专利布局的意识和能力。专利联盟是我国企业“抱团作战”的平台,也是快速改变目前在专利布局特别是在海外布局不利局面的有效机制。

1.2 我国新能源汽车产业专利联盟构建的可行性

1.2.1 技术创新战略联盟的普遍建立为专利联盟的构建奠定了良好的基础

技术创新战略联盟是战略联盟的一种形式,新能源汽车作为战略性新兴产业,技术创新的投入大、风险高,更需要战略联盟的组织形式汇集创新资源、分散创新风险、提高创新能力。近年来,在政府的大力支持下,我国新能源汽车的技术创新战略联盟如雨后春笋般涌现。到目前为止,我国不仅形成了电动汽车研发联盟的地方队,如最早的北京新能源汽车产业联盟,还有最近成立的合肥市新能源汽车产业技术创新战略联盟,而且还形成了电动汽车研发联盟的行业队如中国汽车T10电动汽车联盟[8],国家队如新能源汽车央企大联盟,甚至开始形成电动汽车研发联盟的国际队(如表1)。技术创新联盟还不是专利联盟,但为专利联盟的建立打下了良好的基础,因为专利是技术创新的产权化,技术创新战略联盟和专利联盟都是战略联盟的具体表现,其发挥作用的机理和目标具有一致性。对于我国新能源汽车产业来说,建立技术创新战略联盟和专利联盟,归根到底都是通过“抱团作战”提升我国新能源汽车的核心竞争力,打破国外新能源汽车已初步形成的技术壁垒。

注:笔者根据有关资料整理

1.2.2 专利数量的增长和质量的稳步提升为新能源汽车专利联盟的构建提供了前提

虽然我国新能源汽车企业专利的数量和质量与日本、美国等企业相比还有一定的差距,但在国家知识产权战略的指引下,以及在国家对新能源汽车技术创新的大力支持下,我国新能源汽车专利的数量增长较快,质量也有一定的提高。据国家知识产权局规划发展司统计,截止到2011年3月,我国公开的新能源汽车专利申请中,纯电动汽车技术领域共计4 720件,混合动力汽车技术领域共计3 670件,燃料电池汽车技术领域共计1 912件。纯电动汽车技术领域国内申请人是国外来华申请人的申请量的5倍之多,国内申请占主导地位,且目前仍然呈高速增长趋势[9]。在进行专利“本土作战”的同时,我国企业开始国际专利的申请。例如,我国自主品牌的比亚迪汽车虽然起步较晚,但是以其在电池技术方面的雄厚技术已跻身世界15强[10]。经过多年的专利积累,比亚迪汽车不仅使我们在新能源汽车领域逐步掌握了相关的技术,而且为进一步建立我国新能源汽车专利联盟提供了可能。

2 我国新能源汽车产业专利联盟构建的具体建议

2.1 我国新能源汽车产业专利联盟构建的主体

从一般产业专利联盟构建的主体来看,既可以是实力雄厚的大企业,也可以是行业协会,还可以是政府本身。构建我国新能源汽车产业专利联盟的主体不可能是政府,这与我国政府体制改革的方向不符;也不可能是某一个企业,因为在我国新能源汽车领域尚未出现像日本丰田这样的领军企业,现有企业的技术创新能力、专利拥有量等均不具有成立专利联盟的号召力和控制力。行业协会如中国汽车工业协会具有不同于政府的职能定位和高于某一个企业的号召力,但在目前我国整个行业协会建设尚不发达的情况下,由中国汽车工业协会来牵头成立专利联盟难以成功。从我国新能源汽车发展的实际出发,构建我国新能源汽车专利联盟可以是现有的技术创新战略联盟本身,理由如下:

第一,如上所述,我国新能源汽车发展的历史虽短,但新能源汽车技术创新战略联盟却已普遍建立,既有国家层面的联盟,也有仅局限于某一地域的联盟;既有企业与企业的联盟,也有企业与研究机构、高等学校等的联盟;既有国内企业、研究机构、高等学校的联盟,也有国内企业与国外企业的联盟,这些组织资源应该加以充分运用。尽管不是所有的技术创新战略联盟都能改造成专利联盟,但从现有的技术创新战略联盟中去寻找构建专利联盟的对象,是可行的也是必须的。

第二,在技术创新战略联盟的基础上进一步构建专利联盟,有利于进一步发挥技术创新战略联盟的作用。我国新能源汽车技术创新战略联盟虽多,但不少联盟除了成立时的热热闹闹外,没有发挥实质性的作用,造成这种现象的原因很多,如政府各部门政策的不协调、联盟法人主体地位不明确等[11]。不可否认,缺乏进一步建立专利联盟的追求是其中一个很重要的原因。如果成立技术创新战略联盟伊始,就是要通过联盟平台开发技术申请专利,利用专利的交叉许可对内形成技术创新的共性技术,对外形成高于竞争对手的竞争能力,那么这样的技术创新战略联盟一定会生命力越来越旺盛。

2.2 我国新能源汽车产业专利联盟构建的路径

鉴于上述分析,由于无需另起炉灶,因此,我国新能源汽车专利联盟构建的路径与其他产业专利联盟的构建路径不完全相同。首先,由国家有关部门对现有的技术创新战略联盟进行摸排,对有技术创新能力、专利数量和质量达到一定程度的联盟,通过政策激励等措施促使其进一步转化成专利联盟,或使专利联盟成为技术创新战略联盟的核心领域。其次,现有的技术创新战略联盟更需要积极行动起来,通过转变观念、重新定位,在技术创新战略联盟的基础上进一步构建新能源汽车的专利联盟。由于我国新能源汽车技术创新战略联盟较多,所有的技术创新战略联盟都转化成专利联盟既不可能也不需要。从技术创新能力和专利能力的角度,技术创新战略联盟的国家队和行业队应成为进一步构建专利联盟的首选,这些联盟也应该成为我国新能源汽车专利联盟的探索者和践行者。

3 构建我国新能源汽车产业专利联盟应注意的几个问题

3.1 应将专利的标准化作为新能源汽车产业专利联盟的不懈追求

“技术专利化、专利标准化、标准垄断化”即将成为知识经济时代产业发展的新常态。对于我国新能源汽车产业来说,申请一定数量的专利不是我们的最终目的,而将专利融入技术标准,通过专利联盟运作标准从而提高我国新能源汽车产业的竞争力才是我们不懈的追求。因为当今世界“得标准者得天下”,谁掌握了标准的制定权,谁的技术成为标准,谁就掌握了市场竞争的主动权[12]。通常情况下,专利影响的只是一个或若干个新能源汽车企业,而标准影响的却是整个新能源汽车产业。

如果说我国新能源汽车产业在技术的专利化方面已取得一定的成就的话,那么专利的标准化方面还远没有开始。迄今为止,我国新能源汽车标准绝大多数是参照国外有关标准和国际标准制定,标准的自我创新能力不足[13],标准的供给严重不足;更为重要的是,已出台的标准中并没有很好地将专利融入其中。与我国企业不同,国外新能源汽车企业从一开始就重视专利的标准化。如日本企业在完成新能源汽车的全球专利布局之后,下一个目标就是积极推动制定新能源汽车的国际标准,通过在电池性能和安全评测方法、充电连接器系统等领域的国际标准化,将企业的专利优势转化为市场竞争优势[14]。我国政府和企业要彻底改变传统汽车发展的思路,在新能源汽车产业化的初期,不仅要重视新能源汽车的市场推广,而且要积极进行技术创新,不断将技术专利化,还要通过专利联盟或市场竞争形成法定和事实标准,充分利用专利标准化的力量,牢牢站稳新能源汽车的制高点,实现新能源汽车“弯道超车”的历史使命。

3.2 树立契约意识,完善分配机制

专利联盟作为系统化的市场交易机制,其存在与运作的基础是契约,包括成员之间的契约和联盟整体作为许可人与被许可人之间的契约关系。要想维持联盟的稳定,减少联盟对内和对外纠纷,联盟成立之初就必须强化契约意识,签订好联盟合同,特别是合同的完备性。为了避免日后纠纷发生,联盟合同从一开始就必须设计周密,该约定的必须约定到位。其次是提高守约意识,签订的合同必须在联盟成员之间得到切实遵守。

从现有专利联盟的发展情况来看,影响联盟稳定的除了契约的完备性外,联盟内的分配机制不完善也是重要因素,利益关系才是制约联盟发展的关键因素。也可能从目前来看,我国新能源汽车专利联盟建立的目的是为了对外的“抱团作战”,成员之间专利的免费许可是常见的现象,但从发展的眼光来看,专利联盟发展到一定阶段,专利不仅在联盟内交叉许可,而且通过对联盟外的许可为联盟成员取得一定的利益,而等到有利益的时候再来完善分配机制,则不仅要产生高额的协调成本,而且协调不成就可能导致联盟的崩溃。

3.3 加强政府对新能源汽车产业专利联盟扶持的力度

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