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专利检索及分析报告 汽车电涡流缓速器 专利分析报告 技术分解表 技术术语定义表 检索要素表 一、引言 国内外对于汽车电磁制动技术已经研究多年，取得的成果主要以应用在商用车上的电涡流缓速器为主。近年来部分机构和科技人员开始研究应用在乘用车上的电磁制动技术。分析电磁制动技术的发展历程，发展现状和技术分布，对于预测其发展前景，进一步地研究汽车电磁制动技术非常有帮助。 二、数据来源和分析方法 电磁制动系统的工作原理是：通电的线圈产生磁场，处于该磁场中的制动盘做切割磁感线运动，因而制动盘表面会产生电涡流，电涡流感生出的磁场反作用线圈磁场，进而产生制动力。汽车上的电磁制动系统主要电磁制动器、踏板、传感器和控制器等部分组成。 电磁制动技术的专利主要分布在IPC大类B60中，为了保证检索数据的全面性和准确性，将专利检索式确定为：（汽车OR车辆OR机动车）AND电磁AND ( 制动OR减速器OR促动器)，即英文检索式确定为：TID=(electr* adj4 (brak*3 or actuator or retarder) near (car or vehicle or automo*) OR ABD=(electr* near (brak*3 or actuator or retarder) near (car or vehicle or automo*) OR CL1=(electr* near (brak*3 or actuator or retarder) near (car or vehicle or automo*) AND AD>=(19950101) AND AD<=(20220115)。检索结果为1006件。 利用数据库自身的分析功能，对检索出的1006项专利进行了统计图表分析、文本聚类分析和引证树分析。得出了关于电磁制动技术的发展趋势，各个国家和企业的技术发展水平和侧重点，核心技术的掌握者等重要结论。这对国内相关技术人员来说具有重要的参考价值。 三、电磁制动技术专利申请趋势分析 3.1 全球电磁制动技术专利申请趋势分析 通过专利申请趋势分析可以观察全球专利申请总量的变化，追踪电磁制动技术的研发活动情况，了解其发展趋势及全局动态。从图2可以看出，汽车电磁制动技术从20世纪90年代中期开始进行研究；从1995年到2022年这20年期间专利申请数量整体上呈现逐步上升的趋势。1995-1997年，专利申请从无到有；1997年之后的5年电磁制动技术处于缓慢的发展状态，这期间每年专利申请数量基本维持在1997年水平，略有提升；2022年和2022年专利申请数量基本比往年翻了一倍，但是紧接着2022年和2022年又回到了原来的水平；从2022年开始到2022年，伴随着By-wire技术（线控技术）在汽车上应用的推广，电磁制动技术也迎来了快速发展时期，这期间专利申请数量逐年递增，2022和1014年专利申请数量已经是2022年的三倍多。 安全、舒适和减少污染是现代汽车发展的趋势。电磁制动是线控制动技术和传统的液压传动制动过程相比，响应时间短，制动效能高，即电磁制动更安全；和传统制动技术相比，电磁制动技术能更好地控制制动力矩，使车辆实现平滑的制动，即电磁制动更舒适；电磁制 动是非接触制动，不会像传统的摩擦制动一样产生制动噪声和有害粉尘，即电磁制动更环保。这些可以解释近年来电磁制动技术的快速发展。从图1中我们可以大胆预测，未来电磁制动技术将取得更大的发展。 图2 近20年全球电磁制动技术专利申请趋势 3.2 各个国家电磁制动技术专利申请趋势分析 图 3 近20年排名前5的国家专利申请趋势 图4 近20年专利申请排名前10的国家 从图3我们可以看出，德国在电磁制动技术方面研究的比较早，在1995年至2022年期间专利申请数量始终处于世界前列，这和德国发达的汽车工业有着紧密的联系。另外，汽车电磁制动技术的研发任务一般由汽车零部件企业来完成，德国有Bosch和Continental等汽车零部件企业巨头，德国在电磁制动技术方面领先也就不足为奇了。2022年之后，德国在汽车电磁制动技术方面的专利申请数量除了落后中国外，仍比其他国家多。 从图3我们还可以看出，2022年以前我国在汽车电磁制动技术方面的专利申请量相当的低，基本可以忽略；但是从2022年开始，申请数量猛增为世界第一；其后一直保持第一的位置，且与其他国家的差距越来越大，每年申请的专利数量超过其他国家的总和。这反映了近年来电磁制动技术引起了国内研究人员的重视。 从图4中可以看出，自1995年到2022年，在电磁制动方面，累计专利申请数量排名前五的国家（地区或组织）分别为中国、德国、日本、世界知识产权组织和韩国。其中，中国几乎占尽了世界申请量的一半。这说明我国在电磁制动技术方面已经取得了较大的发展。 四、专利权人分析 4.1 排名前2的两家公司竞争态势分析 通过对专利权人的分析，可了解电磁制动技术的主要研究机构和潜在的竞争对手，从而进行有的放矢的战略部署。从图5中可以看出，目前专利申请数量排名前2位的是Continental （德国大陆集团）和Bosch（德国博世公司）。这两家企业申请的专利数量远高于其他机构，可以说大陆集团和博世公司垄断了电磁制动技术的市场；其中大陆集团申请的专利数量略高于博世公司，两者竞争实力相当。下面具体分析一下两家公司的专利申请数量、技术重点和主要发明人。 图8为大陆集团和博世公司的主要发明人排名。从图中可以看出，大陆集团的核心技术比较分散地掌握在一些人手里，博世公司的技术则比较集中地掌握在一些人手里。如果需要在两家公司都涉及的技术领域引进人才的话，最好引进博世公司的技术人员。 图5 专利申请排名前10的专利权人 大陆集团的IPC排名博世公司的IPC排名 图7 大陆集团和博世公司的IPC排名 大陆集团的发明人排名博世公司的发明人排名 图8 大陆集团和博世公司的发明人排名 4.2 大陆集团和博世公司专利的前向引用情况分析 表为大陆集团被引次数排名前10的核心专利。从表格中可以看出大陆集团最为核心的专利是：DE10202215A1，被引用了31次。,表为大陆集团被引次数排名前10的核心专利。从表格中可以看出大陆集团最为核心的专利是：DE19548248A1，被引用了42次。 表1 大陆集团和博世公司专利的前向引用排名 企业专利号前向引用次数 大陆集团DE10202215A1 31 WO2022098124A1 18 DE102022017480A1 17 WO2022064409A2 13 WO2022110835A1 12 博世公司DE19548248A1 42 DE19828553C1 15 DE10235373A1 12 DE10215392A1 11 DE10319194B3 10 图9 专利DE19548248a1的前向引用分析 分析专利DE19548248a1的前向引用情况。此专利为博世公司所有。图9中不同的颜色代表不同的专利权人。从图中可以看出，此专利被引用的频次非常高，因此可以判断这是一项很有价值的专利，拥有着核心技术。另外此专利被博世公司引用的频次很高，这说明该公司对该专利说描述的技术比较重视，并且连续的跟进研发。此专利描述的技术基本被博世公司垄断，其他专利权人很难和博世竞争。 4.3 各个国家的专利权人分析 图10 各个国家的专利权人排名 从图5和图10中可以看出，世界上排名前10的专利权人中有8家科研机构是企业，分别是：Continental（德国大陆集团）、Bosch（德国博世公司）、Nissan Motor（日本尼桑）、Toyota Motor Corp（日本丰田）、Honda Motor Coltd（日本本田）、Siemens AG（德国西门子公司）、Lucas Automotive GM（德国卢卡斯汽车）、Hyundai Motor Coltd（韩国现代）；两家科研机构为高校，分别是：Univ Jiangsu（江苏大学）、Univ Tsinghua（清华大学）。从图中可以看出企业占专利权人的比例相当大，大致为80%，高校所占的比例较小。而且这些企业均为汽车零部件公司或者整车厂。入围专利申请数量排名前10的科研机构中，有两家是中国的，并且都是高校；从这可以看出中国汽车企业（包括主机厂和零部件厂）研发能力的不足以及中国电磁制动技术仍然停留在研究阶段，还没有达到量产水平。 五、发明人分析 图11 排名前10的发明人 表2 排名前10的发明人核心专利分析(被引用频次) 排名前10的发明人专利数量前向引用频次最高 的专利 前向引用频次专利平均引用频 次 WANG,YONG 11 CN202223421U_ 3 0.18 TANG,Zhi-shan 11 CN202227857Y_ 1 0.18 CHEN,Liao 8 CN202270877U_ 2 0.13 HE,Ren 8 CN202241210Y_ 5 0.50 ZHANG,Jun-zhi 8 CN101941430A_ 8 1.25 SUN,Zhe-yong 8 CN202295758Y_ 2 0.13 JIANG,Hao-bin 7 CN103592135A_ 1 0.1 CHEN,Long 7 CN103241126A_ 1 0.1 PAN,Chao-feng 7 CN104006972A_ 1 0.1 WEI,Yue-yuan 7 CN202238185U_ 3 0.43 图2为全球电磁制动技术专利申请数量排名前10的发明人。从图中可以看出排名前10的发明人全部为中国人，进一步分析可知大多数为高校的教授。这应该和中国高校的教育现状有关系。中国几乎所有的高校都有这样的规定，学生在申请专利或者发表文章时原则上要以导师为第一作者。一位教授所带的学生申请的专利同样计算在这位教授申请专利的数量内，那中国高校的教授申请的专利数量自然增多。 从表2中可以看出，虽然排名前10的发明人申请的专利数量较多，但是他们的专利被引用的频次不高。这说明他们所申请的专利并不具备核心技术。 六、IPC分析（研究领域分析） 图12 全球电磁制动技术专利公开数量的IPC排名 对电磁制动技术的专利按IPC分类号进行统计分析，可得知该领域研发的重点技术，以及各类技术研发成熟度。从图中可以看出，电磁制动技术以B60T大组最多，其次为B60L、F16D和B60K。 表3 IPC分类号含义及主要研究的国家 IPC分类号含义主要的国家分布 B60T 车辆制动控制系统或其部件； 一般制动元件在车辆上的布 置；便于冷却制动器的车辆的 改进 CN 155 DE 143 JP 51 WO 39 EP 36 B60L 电动车辆的电力装备或动力 装置；一般车用电力制动系统CN 91 JP 63 DE 15 KR 12 WO 10 F16D 工程元件或部件；为产生和保 持机器或设备的有效运行的 一般措施；一般绝热 CN 50 DE 30 EP 12 JP 12 WO 11 B60K 车辆动力装置或传动装置的 布置或安装；辅助制动装置； 制动装置的联合控制；车辆动 力装置与冷却，进气，排气或 燃料供给结合的布置 JP 23 CN 21 KR 7 US 5 EP 5 从图12和表3可知电磁制动技术的研究重点主要为系统元器件以及其在车辆上的布置，在电动车上的应用以及系统的散热问题。系统元器件以及其在车辆上的布置主要由中国和德国研究；在电动车上的应用主要由中国和日本研究；系统的散热问题主要由中国、德国和日本研究。 图13 近20年排名前5的IPC
