撰文/N.E.S 楊 朔
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豐田混動專利失效“后時代”
撰文/N.E.S 楊朔
有人說,混合動力分多種,有強混、中混、弱混;有串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式……其實目前世上混合動力只分兩種,一種叫混合動力,一種叫豐田的混合動力。
縱觀近代汽車發(fā)展的百余年,數(shù)不清的工程師為都在為開發(fā)高效清潔的能源而絞盡腦汁。雖然純電動汽車是新能源發(fā)展的一個方向,但續(xù)駛里程與充電問題依然是一個制約其高速發(fā)展的瓶頸。在電池技術(shù)沒有取得實質(zhì)性的進步之前,混合動力將是節(jié)能環(huán)保這個大命題最為高效便捷的解決方式。豐田則是混合動力的倡導(dǎo)者與積極開拓者,不僅旗下混合動力技術(shù)日趨成熟先進,也越來越受到消費者的認(rèn)可。
但是,“高不可攀”的豐田混動技術(shù)壟斷,也面臨著即將被打破的局面——上世紀(jì)90年代豐田注冊的一系列混合動力發(fā)明專利,有的已經(jīng)超過20年專利期限,有的則將在未來幾年陸續(xù)失效。
混合動力技術(shù)是豐田的強項,并且也是現(xiàn)階段最先進、成熟、可靠的節(jié)能減排技術(shù)。豐田最初研發(fā)混合動力的時間是1969年。如今,近60年過去了,當(dāng)年不被看好的蹊徑,現(xiàn)在不但獲得了業(yè)界一致肯定和效仿,還得到了世界上眾多消費者的認(rèn)可。尤其是近20年,豐田雙擎車在全球90多個國家已累計銷售了800萬輛。同時,其對混合動力專利技術(shù)的全面保護也使得全世界的車企在開發(fā)混合動力車時傷透腦筋。
提及豐田混動,就不能忽視THS系統(tǒng)為了搞定電動機與發(fā)動機扭矩協(xié)調(diào)動力分配的問題。豐田發(fā)明了ECVT,通過行星齒輪機構(gòu)控制發(fā)動機和電機的組合,組合了并聯(lián)和串聯(lián)兩種模式,使車輛實現(xiàn)低速靠電機驅(qū)動、中高速共同驅(qū)動的最優(yōu)工況,整套系統(tǒng)的平順性出色,看上去近乎完美。
不過在未來幾年,是豐田混合動力技術(shù)專利失效的“高發(fā)期”,其中不乏關(guān)鍵的核心技術(shù)。由于發(fā)明專利有20年時間限制,豐田在2013年已有幾項混合動力基礎(chǔ)專利失效,涉及控制系統(tǒng)和驅(qū)動方法等。而豐田在1997年注冊混動系統(tǒng)最為重要的行星齒輪機構(gòu)核心專利,在2017 年2月20日 之后,也將在美國和歐洲失效。該專利解釋了如何通過行星齒輪機構(gòu)使用內(nèi)燃機和電動機分配動力,屬于豐田THS混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的基礎(chǔ)專利。其美國專利申請日期為1997年2月18日,歐洲專利申請日期為1997年2月20日。一旦專利失效,就意味著豐田混動技術(shù)THS最精華的部分,可以被他人更加容易地借鑒和運用。
豐田對混合動力技術(shù)十分自信,曾有日本高層婉拒尋求合作的車企,稱“技術(shù)的價格太高了,你買不起”。曾經(jīng)德國大眾想購買豐田的混動技術(shù)裝載在自己的產(chǎn)品上,并表示可支付20億日元的技術(shù)授權(quán)費,卻被日本豐田高層嗤之以鼻,回答稱:“你遠(yuǎn)遠(yuǎn)不理解這個技術(shù)的價值所在”!
豐田對混動技術(shù)做了全面封鎖,大家都進不去,事實上卻阻礙了混動車型的全面推廣。而最近幾年,豐田又開始尋找合作伙伴。
2013年,豐田開始與寶馬等企業(yè)合作,去年又開始與馬自達合作。要問為何一向高傲的豐田在近幾年頻頻拋出橄欖枝,就是因為他們知道專利失效后,這些技術(shù)的含金量就會降低。于是趁現(xiàn)在核心專利還在手里,開始“甩賣”。例如,拿出混合動力技術(shù),向?qū)汃R換取運動型車以及底盤的開發(fā)能力;與馬自達的合作,也是瞄準(zhǔn)了“創(chuàng)馳藍(lán)天”技術(shù)。這些信號都顯示出,由于所持專利即將大批到期,豐田到了不得不開門的時候。實際上,豐田的封閉與保守已令他們錯過了一個可以成為混合動力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)的機會。但是專利壁壘最終讓大多數(shù)廠商選擇了另外的路線,只有少數(shù)幾家汽車廠商購買了豐田的技術(shù)。
不過話說回來,雖然豐田現(xiàn)在自降身段,主動尋求與其他車企合作,但到目前為止,還沒有與任何中國品牌合作開發(fā)混合動力技術(shù)的消息。曾有國內(nèi)車企對《新能源汽車新聞》表示,并不是他們不愿與豐田合作,而是因為豐田給出的專利技術(shù)價格太高。一直以來,中國品牌都在小心規(guī)避豐田的技術(shù)專利,自行開發(fā)相關(guān)技術(shù)。以比亞迪為例:為了繞開豐田在行星齒輪機構(gòu)上設(shè)置的專利壁壘,率先開發(fā)出了F3DM,但由于技術(shù)的原因,導(dǎo)致性能不佳;但之后的秦,已經(jīng)在混合動力技術(shù)上有了相當(dāng)大的突破。雖然目前在技術(shù)結(jié)構(gòu)等的先進性上不能與豐田相比,但由于嚴(yán)苛的專利控制反而促進了一批國內(nèi)車企的自主研發(fā)能力。
從2016年開始,豐田公司所持有的一部分混合動力車相關(guān)專利群的保護逐漸到期,在某種程度上來說,這可以減少一部分豐田公司對其它廠家形成的專利壁壘,但這并不意味著混動車型就會成為誰都能生產(chǎn)的“大白菜”。對于后來者來說,如果只是可以自由使用豐田公司已經(jīng)過期的專利,也不能保證100%設(shè)計出與豐田的混合動力車相仿的產(chǎn)品。
專利保護失效,僅僅是讓其他廠家可以生產(chǎn)相同的產(chǎn)品。但是,稍微對于生產(chǎn)現(xiàn)場有所了解的人都知道,了解到“做什么”,僅僅是設(shè)計和生產(chǎn)的出發(fā)地點,而“怎么做”才是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的部分。而這一關(guān)鍵問題,還有待車企自己去摸索,并經(jīng)歷十分艱苦的工程化工作。
雖然使用豐田的專利可以少走一些彎路,但是,汽車產(chǎn)品是廠商多年來在理論、經(jīng)驗上的積累體現(xiàn),而生產(chǎn)工程中真正至關(guān)重要的知識,以及無數(shù)經(jīng)過實踐的數(shù)據(jù),單從完成品上遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法體現(xiàn)。后來者要想制造出失效專利中的產(chǎn)品,無疑也需要大量的實踐檢驗,才能夠摸索出個中精髓。也就是說,相對于專利本身,制造的技術(shù)以及制造過程中積累的數(shù)據(jù)才是最為寶貴的財富。所以,專利失效這一事實僅能起到誘發(fā)劑的作用,而不等同于技術(shù)的復(fù)制。后來者如果想推出自己的混合動力車,那么包括普銳斯在內(nèi)的豐田系混合動力車的性能就是一道高坎。從前期艱難起步的試水、反饋、修正再到完善后的爆發(fā),即使其混動專利即將失效,但近20年累積800多萬輛的銷售業(yè)績就像一道高高的圍墻,讓其他汽車廠商很難逾越。因此,如果在技術(shù)關(guān)上不能邁過豐田,那么其產(chǎn)品即便投放市場,也依舊會被壟斷者壓在腳下。