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汽车轻量化专利技术发展态势研究
摘要
减少汽车污染主要通过提高排放标准、新的动力总成、汽车轻量化等途径实现,汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,目前主要手段集中在结构优化设计、轻量化材料应用、先进制造工艺等方面。全球汽车轻量化技术从上世纪90 年代以来快速发展,近年来又形成了新的研发高峰,是汽车工业、能源战略、环境工程等发展的主流方向之一。全球汽车轻量化研发主要集中在美国、日本、德国、韩国、中国等国家和地区,涉及到汽车制造、钢铁企业、橡胶、轮胎、汽车配件、(化学)材料等方面的企业。在汽车轻量化材料领域,合金钢、铝合金及其复合材料、陶瓷、塑料、纤维等的应用较广,轻量化高强度合金钢、铝合金及其复合材料是目前主流的技术方向。镁合金虽然也技术研发,但力度明显不足。汽车轻量化材料领域主要企业的研发重点各有侧重,其中合金钢主要集中在川崎制铁、新日铁、神户制钢等钢铁企业;铝合金主要集中在神户制钢、新日铁、本田、丰田等钢铁企业和汽车制造企业;塑料主要集中在东丽、积水化学、KANEKA、戴姆勒、帝人、住友化学等化工企业、汽车配件企业和汽车企业中;纤维主要集中在KANEKA、戴姆勒、积水化学、本田、丰田等化工企业和汽车企业中。汽车轻量化部件主要集中在车身、发动机、车轮、制动系统、轮胎、底盘等方面。其中发动机专利技术主要集中在丰田、本田、现代、日产、丰田、戴姆勒、通用、铃木、木富士、恩梯恩、东海橡塑等企业,技术点主要分布在发动机类型、发动机材料、发动机结构、制造方法等;底盘专利技术主要集中在本田、丰田、日产、马自达、戴姆勒、铃木、通用、富士重工、三菱、奥迪等企业,技术点集中在结构、材料、性能、制备方法等方面汽车轻量化液压成型专利技术研发主要集中在日本、德国、美国、韩国等国家/地区,主要企业包括新日铁、戴姆勒、住友金属日产、麦格纳、现代、神户制钢、本田、川崎制铁等,美国企业主要侧重在车身、弯管、管坯内部、金属盘等方面,日本企业主要集中在液压成形装置、管道、纹路管等方面,德国企业则集中在后顶框架、上壳、制动盘、空心管材、三维结构等方面。汽车轻量化激光焊接专利技术主要集中在新日铁、神户制钢、丰田、本田、通用、蒂森克虏伯、日产等企业/机构,美国企业主要集中在激光焊接系统、焊缝检测、焊接工件、基材、车身合金板等方面,日本企业相对集中在激光照射装置、转子轴侧、刃片、焊接点、构件等方面。在中国申请汽车轻量化相关专利技术的主要企业包括重庆长安、浙江吉利、北京汽车、江苏吉兴、奇瑞、东风等。奇瑞申请的专利活动年限达到12 年,长安汽车活动年限达到11 年,是活动年限最高的两个企业。平均专利年龄最高的是中国一汽、长安、奇瑞、吉利。汽车轻量化核心专利技术涉及到主要材料(包括合金钢、铝合金、镁合金、钛合金、陶瓷、纤维、塑料等)、应用部位(车身、底盘、发动机、保险杠、前端支架等)、制备工艺(液压成型、激光焊接等)等。核心专利技术拥有企业以车企为主,还包括钢铁企业、化学制品企业、电子产品企业、橡胶企业等企业,主要有戴姆勒、本田、丰田、现代、福特、通用、川崎制铁、德国汉高、住友化学、日产等。汽车轻量化核心专利技术大约有44%已经过了专利保护年限,有29%在近五年内逐步失效,有27%保护期限在5 年以上,其中中国在失效(8%在中国申请了专利保护)、近五年失效(13%在中国申请了专利保护)、五年以上失效(45%在中国申请了专利保护)核心专利技术占的比重呈上升趋势,尤其是2010 年以来占的比重达到了64%,中国是汽车轻量化专利技术保护的重要区域。华晨集团应该根据自身的发展围绕不同核心专利布局自己专利战略,针对过期专利要模仿开发;针对近五年失效的核心专利技术要做好失效后的应对策略,一旦专利技术失效,在全球范围内都会免费利用该技术,从而对市场布局产生影响;针对近年来的核心专利技术要围绕其技术点研发并拓展其技术研发方向和市场应用范围,布局企业自身的专利战略,获取最大化的利益。
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