葉震濤 陳澤鈴（國家輕型電動車及電池產(chǎn)品質(zhì)檢中心，江蘇 無錫 214000）

電動自行車發(fā)明專利解析

葉震濤 陳澤鈴
（國家輕型電動車及電池產(chǎn)品質(zhì)檢中心，江蘇 無錫 214000）

以2015年6月22日到2016年6月21日期間，212條電動自行車發(fā)明公布專利為研究對象，對其進(jìn)行定向分析，研究發(fā)明公布專利總體情況及各類機(jī)構(gòu)的發(fā)明公布專利。挑選智能化發(fā)明公布專利和折疊車發(fā)明公布專利詳細(xì)分析，指出電動自行車研究方向。

電動自行車；發(fā)明專利；智能化；折疊車

1.研究背景

專利指一項(xiàng)發(fā)明首創(chuàng)者所擁有的、受保護(hù)的獨(dú)享權(quán)益。對企業(yè)組織而言，專利是企業(yè)競爭者之間唯一不得不向公眾透露某些關(guān)鍵信息的地方，而這些信息不會在其他地方透露。公開的專利資料為本企業(yè)所用，能實(shí)現(xiàn)其特有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，增加企業(yè)的價(jià)值和競爭力。專利的種類在不同的國家有不同的規(guī)定，在我國專利法中專利分為發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利。其中，2015年，我國知識產(chǎn)權(quán)局共授權(quán)發(fā)明專利35.9萬件。其中國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)26.3萬件，比2014年增長10萬件。

1985年4月1日，國內(nèi)首件電動自行車專利是由中華經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)總公司重慶公司申請的外觀專利；1985年4月9日，浙江大學(xué)申請了電動自行車電機(jī)實(shí)用新型專利。電動自行車的發(fā)明專利滯后于外觀、實(shí)用新型專利。1994年6月15日，遼寧的孫亞維、張道經(jīng)申請了電動自行車脈動電流主動裝置的發(fā)明專利——一種以人力啟動自行車后的助動裝置，它主要是以固定在車架上的永久磁體和裝在輪輻中的電磁線圈為主，并配以整流子、滑環(huán)和碳刷。發(fā)展至今，檢索國家知識產(chǎn)權(quán)局，以“電動自行車”為文本關(guān)鍵字的專利共計(jì)7507件。而電動自行車產(chǎn)業(yè)也從1998年第二次起步，飛速發(fā)展至今，產(chǎn)品社會保有量超過2億輛。

圖1　首個(gè)電動自行車外觀專利

2.發(fā)明專利總體分析

與外觀和實(shí)用新型專利相比，我國發(fā)明專利申請的審批程序增加公布和授權(quán)這兩個(gè)階段。發(fā)明公布專利有臨時(shí)法律保護(hù)效力，但無權(quán)向?qū)嵤┢浒l(fā)明的單位或個(gè)人收取費(fèi)用；發(fā)明授權(quán)專利是已經(jīng)獲得專利權(quán)，真正受法律保護(hù)。通過發(fā)明專利申請的公布，有利于新技術(shù)的傳播，避免重復(fù)研究，減少不必要的人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)，在他人發(fā)明的啟迪下，盡早地研究和開發(fā)出更新更先進(jìn)的技術(shù)[1]。

在國家知識產(chǎn)權(quán)局專利公布公告欄中，查詢2013—2015年以“電動自行車”為文本的專利，見圖2；數(shù)據(jù)顯示，除實(shí)用新型專利在2013年達(dá)到頂峰，其余類型專利成總體上升趨勢。說明電動自行車行業(yè)開始重視通過專利，保護(hù)自身權(quán)益。

圖2　2013—2015年內(nèi)電動自行車各類型專利數(shù)量

本文選取發(fā)明公布專利（以下將“發(fā)明公布專利”簡稱為“發(fā)明專利”）作為研究對象，最主要的原因是專利申請人與授權(quán)公告日相差時(shí)間僅1年左右，企業(yè)的技術(shù)溢出通常也具有一定的滯后性；在公告時(shí)，部分專利已將技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際成果。我們收集了從2015年6月22日到2016年6月21日期間的數(shù)據(jù)（以下簡稱“統(tǒng)計(jì)周期”）——212條發(fā)明專利；根據(jù)專利所屬整車和部件類型分，這些發(fā)明專利包括整車、車架、充電、車輪、電池、電機(jī)、控制和其他附件這八個(gè)方面，見圖3。

圖3　電動車各部件發(fā)明專利占總發(fā)明專利比例

在這212條發(fā)明專利中，來自國外的專利共15條；其中，美國地址的專利共8條，意大利地址的專利共3條，韓國地址的專利共2條，德國和日本地址的專利各1條。

江蘇省、天津市、廣東省在國內(nèi)發(fā)明專利中排名前三位，其發(fā)明專利條數(shù)總計(jì)108條，占中國地址專利總數(shù)的53.5%。國內(nèi)發(fā)明專利排名前10位的省市見表1，其發(fā)明專利占比與電動自行車的生產(chǎn)基地基本吻合的。但山東基地發(fā)明專利卻甚少，遠(yuǎn)低于其他電動自行車生產(chǎn)基地，從中可以預(yù)知，山東電動自行車產(chǎn)業(yè)形勢不容樂觀。

表1　發(fā)明專利總數(shù)前十的省市

3.按機(jī)構(gòu)類型分析

擁有電動自行車的發(fā)明專利的機(jī)構(gòu)一般可分為五類：電動自行車及相關(guān)配件企業(yè)、國內(nèi)高校、汽車企業(yè)、科技公司和個(gè)人[2]。數(shù)據(jù)顯示，電動自行車及相關(guān)配件共55家企業(yè)合計(jì)發(fā)明專利87條，12家高校合計(jì)發(fā)明專利13條，汽車共3家企業(yè)合計(jì)專利8條，科技公司共30家合計(jì)發(fā)明專利36條，個(gè)人共56人合計(jì)發(fā)明專利68條。機(jī)構(gòu)的類型及發(fā)明數(shù)量占比情況如圖4所示。

圖4　機(jī)構(gòu)類型及占比情況

電動自行車及相關(guān)配件企業(yè)出于對自身的保護(hù)，是最主動的專利申請者。電動自行車企業(yè)16家共37條發(fā)明專利，其中國內(nèi)具有最多發(fā)明專利的申請人是江蘇帕維電動科技有限公司，共計(jì)7條。該公司主營產(chǎn)品為電動自行車、運(yùn)動自行車和健身自行車，旗下的電動自行車“小咪”鋰電車是其特色產(chǎn)品。該公司申請的電動自行車專利包括：折疊式電動自行車的結(jié)構(gòu)、便于攜帶兒童的電動自行車、可加熱坐墊、通過GPS和SOS安全自救等。發(fā)明專利數(shù)量排名第二的是天津踏浪科技股份有限公司，共計(jì)5條，包括太陽能蓄能系統(tǒng)、控制器、防水接口、手機(jī)充電等。而排名前4的電動自行車制造企業(yè)中，新日公布3條發(fā)明專利、愛瑪公布1條發(fā)明專利。除電動自行車整車企業(yè)外，相關(guān)配件企業(yè)對電動自行車行業(yè)發(fā)展也功不可沒，有39家企業(yè)合計(jì)50條發(fā)明專利。新安乃達(dá)驅(qū)動技術(shù)有限公司和常州市利凱車輛配件廠在相關(guān)配件公司中擁有的發(fā)明專利最多，各有3條，前者主要研究方向?yàn)橹悄芑刂?，后者主要研究方向?yàn)檐嚰堋Ｄ壳半妱幼孕熊囆袠I(yè)出現(xiàn)“瓶頸期”，市場競爭激烈，產(chǎn)品供過于求，這些公司通過不斷開發(fā)創(chuàng)新，提升競爭力，確保在競爭中占據(jù)有利位置。

國內(nèi)高校對電動自行車研究的重視程度也不高，國內(nèi)頂尖高校參與者甚少。在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，僅南京信息工程大學(xué)擁有2條與電機(jī)相關(guān)的發(fā)明專利，其余還有11所高校（有：武漢理工大學(xué)、廣西大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)等）各申請了1條發(fā)明專利。高校以基礎(chǔ)研究為主，少了高校的帶頭，電動自行車領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和質(zhì)量水平的沒有實(shí)質(zhì)性的提高。

汽車企業(yè)中有美國的福特全球技術(shù)公司、通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司和德國的大陸汽車有限公司發(fā)表了發(fā)明專利。其中，統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，福特全球技術(shù)公司全部發(fā)明專利共計(jì)1054條，電動自行車領(lǐng)域的發(fā)明專利共計(jì)5條，涉及電動自行車的整車、車架、控制、智能、充電等方面；這些專利反映出福特公司在研發(fā)方面的巨大投入和強(qiáng)大實(shí)力。

科技公司對電動自行車行業(yè)的發(fā)展也起著至關(guān)重要的作用。雖然基本上每個(gè)科研公司只有一條發(fā)明專利，但其對自身所從事的領(lǐng)域有足夠的了解，對產(chǎn)品的研究也就更加深入，從一定程度上提高了我國目前電動自行車技術(shù)水平。

從統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)數(shù)據(jù)可以看出，我國對電動自行車的研究存在兩個(gè)大問題。首先是發(fā)明專利少，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)全國發(fā)布的發(fā)明專利共96.54萬件，占專利總數(shù)的63.58%；而同期電動自行車有212個(gè)公布的發(fā)明專利，僅占電動自行車專利總數(shù)的20.11%，其比例相差甚遠(yuǎn)，技術(shù)水平有待提高；二是創(chuàng)新科研能力不足，創(chuàng)新能力較強(qiáng)的國內(nèi)高校沒有真正參與到電動自行車的研發(fā)中來，綜合實(shí)力強(qiáng)的汽車企業(yè)也不重視電動自行車的研究，電動自行車四大龍頭企業(yè)可能著眼于電動車，而忽視電動自行車的研究；光靠其他電動自行車企業(yè)和科技研發(fā)公司的努力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

4.按車輛智能化統(tǒng)計(jì)

智能化是由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成，針對某一方面應(yīng)用的智能集合。

自2012年新日公司研發(fā)“智能變頻技術(shù)”、成為動力智能化的標(biāo)志后，我國電動自行車打開了車輛智能化的大門，歐派、臺鈴、愛瑪、雅迪等一些實(shí)力強(qiáng)勁的電動自行車企業(yè)紛紛走上智能化的道路，從最初的發(fā)展動力、安防等獨(dú)立領(lǐng)域，慢慢變?yōu)榘l(fā)展智能化系統(tǒng)，從多個(gè)角度實(shí)現(xiàn)車輛智能化，電動自行車智能技術(shù)日趨成熟[3]。

統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)共有26條與智能化有關(guān)的發(fā)明專利，以整車、充電和控制方面的智能化為主；其中25條為中國地址專利，1條為美國地址專利；國內(nèi)智能化發(fā)明專利地區(qū)分布情況見圖5。

從上圖可以看出江蘇地址的智能化發(fā)明專利最多，證明智能化電動自行車研究的主力軍在江蘇。

電動自行車智能化包括社會服務(wù)智能化、車輛管理智能化和車輛行駛智能化[4]。

社會服務(wù)智能化是通過智能化響應(yīng)社會服務(wù)管理模式。涉及此方面的發(fā)明專利共8條，包括小區(qū)內(nèi)充電、停車場收費(fèi)、車輛行駛道路、公用電動自行車借車和鎖車等方面的智能化，解決了電動自行車充電困難、小區(qū)內(nèi)亂拉亂接插座、收費(fèi)不方便、借還公共電動自行車不方便的難題。

圖5　智能化發(fā)明專利地區(qū)分布情況

車輛管理智能化指車輛的故障自診斷、防盜、求救、充電等智能化模式。其中故障自診斷的發(fā)明專利共2條，當(dāng)車輛出現(xiàn)故障時(shí)，通過一系列模塊的運(yùn)算檢測后，找出故障原因，提高維修人員的工作效率。防盜功能是消費(fèi)者購車時(shí)要考慮的重要因素之一，現(xiàn)在電動自行車的失竊案發(fā)生頻繁，研究人員對此十分重視；設(shè)計(jì)防盜智能化的發(fā)明專利共7條，從2個(gè)方面著手：一是通過藍(lán)牙識別解鎖車輛；二是在車中裝有GPS裝置，隨時(shí)隨地通過通信設(shè)備了解車輛位置信息。求救方面的發(fā)明專利共1條，在車上裝有GPS系統(tǒng)定位通信系統(tǒng)和SOS裝置，遇到事故時(shí)觸發(fā)SOS裝置通過信息單元發(fā)送到指定終端，使相關(guān)人員展開營救。與智能充電相關(guān)的專利共1條，可保證電動自行車安全充電。

車輛行駛智能化是指依靠手機(jī)APP或車輛儀表，直觀顯示各種車輛參數(shù)，如行駛軌跡、電池情況、行駛里程、剩余里程、導(dǎo)航等，方便用戶駕駛；共有6條發(fā)明專利。行駛智能化還包括車輛防撞裝置，在與車輛將要碰撞時(shí)發(fā)出警報(bào)。

智能化將對車輛外觀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)到核心技術(shù)上，這對于千篇一律的功能性電動自行車而言是一種創(chuàng)新，更能體現(xiàn)出一個(gè)電動自行車企業(yè)的綜合實(shí)力。

5.按折疊車類型的分析

智能化、輕量化和鋰電化是電動自行車發(fā)展趨勢，那么集輕量化和鋰電化于一身的折疊電動自行車自然成為研究人員的重點(diǎn)研究對象。

折疊電動自行車涉及整車方面的發(fā)明專利共20條。涉及整車的發(fā)明專利17條，占整車總發(fā)明專利的29%；涉及車架的發(fā)明專利3條。

與普通電動自行車相比，折疊電動自行車有輕便小巧的優(yōu)勢，但是我國現(xiàn)有的折疊電動自行車還遠(yuǎn)不能達(dá)到消費(fèi)者的期望。目前市場上見到的折疊車，其折疊方式大多是“將車架直梁一次折疊，車把下壓側(cè)放，腳踏板收起”，此種方法不易折疊，即便是折疊完成外形也不規(guī)則，不方便隨身攜帶[5]。因此，在20條折疊電動自行車的發(fā)明專利中，有16條專利分別提出自己的車架結(jié)構(gòu)改進(jìn)及折疊方法，使電動自行車具有結(jié)構(gòu)簡單小巧、折疊尺寸小、穩(wěn)定站立、便于隨身攜帶等優(yōu)點(diǎn)。

折疊電動自行車折疊困難也是困擾消費(fèi)者的因素之一，有1條發(fā)明專利提供快速折疊的方法，克服現(xiàn)有折疊車折疊展開操作復(fù)雜的缺陷；還有1條專利降低鎖定裝置產(chǎn)生松動的可能性。

折疊電動自行車以其優(yōu)良的安操控性能和便攜性能在電動自行車市場牢牢占據(jù)一席之地。折疊電動自行車正在往便攜化和人性化的方向發(fā)展，且取得了一定的突破。圖6所示折疊電動自行車為申請?zhí)枮?01510919103.2的發(fā)明專利衍生實(shí)物，圖7為折疊后的電動自行車。

圖6　折疊前

圖7　折疊后

在電動自行車防盜這個(gè)永恒的話題下，折疊電動自行車有無法比擬的優(yōu)勢——可隨身攜帶，消費(fèi)者不用為車輛被盜而擔(dān)心。

6.總結(jié)

我國城市交通擁堵、汽車數(shù)量日益增加、石油資源匱乏、環(huán)境污染嚴(yán)重，在這些問題的襯托下，電動自行車作為短途代步工具的地位將無法撼動。我國是全球最大的電動自行車生產(chǎn)國和消費(fèi)國，但是我國電動自行車研發(fā)創(chuàng)新能力比較弱，發(fā)明公布專利數(shù)量少，發(fā)明公布專利轉(zhuǎn)化為發(fā)明授權(quán)專利比例低。從發(fā)明專利覆蓋范圍看，周期內(nèi)專利側(cè)重于智能化、折疊車，也意味著近期電動自行車在這兩個(gè)方向上會有較大突破。因此，我們還要更加積極投入到電動自行車的研發(fā)中，鼓勵(lì)高校和汽車企業(yè)一起行動，研究更多實(shí)用的電動自行車發(fā)明專利，提高電動自行車技術(shù)性能。

［1］ 佚名.申請發(fā)明專利提前公布有何利弊？［EB/OL］ http://www.sipo.gov.cn/zsjz/cjwt/200804/ t20080402_367712.html，2006-4-25

［2］ 陳立新.中國電動車領(lǐng)域的專利統(tǒng)計(jì)分析［J］.科技管理研究，2013（1）：164-168

［3］ 黃曉東.電動自行車智能化現(xiàn)狀發(fā)展與未來［J］.電動自行車，2015（6）：18-22

［4］ 阿木.一輛真正智能的電動車應(yīng)具備的技術(shù)［J］.電動自行車，2016（2）：13-14

［5］ 蔣旻昱.折疊自行車設(shè)計(jì)探討［J］ .包裝工程，2010（5）：16-19

編輯：傅金睿

海口道路改造 鼓勵(lì)電動車出行

為提高電動自行車在交叉路口處的通行效率，海口市公安局交通警察支隊(duì)組織完成濱海大道與永萬路口、龍昆南路與國興大道路口、朱云路與高登西路口等10處交叉路口人行道降坡改造。下一步，?？诮痪瘜θ薪徊媛房陔妱榆嚳赏ㄐ腥诵械肋M(jìn)行調(diào)研，分批進(jìn)行降坡處理，最大限度提高電動自行車在交叉路口處的通行效率，緩解交通擁堵問題。

電動車管理，因地制宜，因時(shí)制宜，決不能一刀切，禁止電動車的發(fā)展。相關(guān)部門可以從以下幾方面入手，解決電動車帶來的擁堵問題以及交通事故等問題。

一、還路權(quán)于民，在未來的道路規(guī)劃中，可以分為機(jī)動車道、電動自行車道、電動車三輪車四輪車道、人行道。

二、取消電動車?yán)蠂鴺?biāo)，根據(jù)群眾的實(shí)際需要，可以設(shè)置最高速度限制，參考汽車的最高限速，比如限制電動車最高時(shí)速80km/h，但是實(shí)際電動車可以開到120km/h。里程表可以設(shè)置到180km/h。

三、電動車上牌管理，只要是電動車，都要上牌，消費(fèi)者購買保險(xiǎn)，以減少交通事故帶來的生命財(cái)產(chǎn)損失。

四、給經(jīng)銷商實(shí)行補(bǔ)貼政策，凡是開電動車專賣店者，當(dāng)?shù)卣疁p免一切稅收，扶持綠色交通工具的發(fā)展。

五、消費(fèi)者有違反交通規(guī)定的，按照機(jī)動車管理規(guī)定，實(shí)行積分制，分?jǐn)?shù)達(dá)到上限，直接扣留電動車，罰款2000到5000元。從此禁止騎行電動車。