牛亞楠

摘 要：微型燃氣輪機的應(yīng)用前景廣闊，主要用于軍用車輛的輔機電站、分布式發(fā)電、熱電冷聯(lián)供、車輛混合動力裝置等領(lǐng)域，近年來發(fā)展迅速。

關(guān)鍵詞：微型燃氣輪機；專利；綜述

引言

燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機，它是繼蒸汽輪機和內(nèi)燃機之后的新一代動力裝置[1]。而微型燃氣輪機是一種小型熱力發(fā)動機，是發(fā)電功率在幾百千瓦以內(nèi)的動力裝置[2，3]。

李軍軍[4]、趙巍[5]、蘇玲[6]等分別對微型燃氣輪機在分布式發(fā)電、聯(lián)合循環(huán)、控制策略等領(lǐng)域進行了相關(guān)研究。但是目前對微型/小型化燃氣輪機領(lǐng)域的專利分析的研究很少，然而從專利分析角度分析相關(guān)行業(yè)的專利布局情況，有助于了解該領(lǐng)域目前的研究現(xiàn)狀，從而為相關(guān)企業(yè)、科研機構(gòu)的技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)方向提供參考，因此，專利分析已經(jīng)是企業(yè)戰(zhàn)略與競爭分析中的一種非常實用的方法。因此，本文從微型燃氣輪機2010-2016年的專利申請量、本領(lǐng)域的專利權(quán)人、所屬IPC分類號等數(shù)據(jù)，來分析國內(nèi)微型燃氣輪機的專利現(xiàn)狀，以便為我國微型燃氣輪機的主要研究領(lǐng)域和發(fā)展方向提供一些參考價值。

1 國內(nèi)微型燃氣輪機領(lǐng)域的專利現(xiàn)狀分析

1.1 微型燃氣輪機的專利申請數(shù)量的分析

本文通過對2010-2016年的微型燃氣輪機領(lǐng)域的專利申請數(shù)量進行統(tǒng)計，以便了解近年來國內(nèi)微型燃氣輪機的研發(fā)活躍度，如圖1所示。

從2010-2016年間的微型燃氣輪機的專利申請數(shù)量可以看出：2010-2016年，除2014年外，專利申請量處于遞增的狀態(tài)，尤其是在2013年，微型燃氣輪機領(lǐng)域的專利申請量的增幅較大，2015-2016年，專利申請量也都有小幅增長。這表明，近年來微型燃氣輪機的研究逐漸成為燃氣輪機領(lǐng)域的一個研究熱點，其應(yīng)用前景廣闊。

1.2 微型燃氣輪機領(lǐng)域的申請人分析

本文通過對2007-2017年微型燃氣輪機領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量較多的申請人進行統(tǒng)計，可以得出微型燃氣輪機領(lǐng)域中近年來研發(fā)活躍、技術(shù)水平較為領(lǐng)先的相關(guān)企業(yè)和科研機構(gòu)，如圖2所示。

從圖2可以看出：國家電網(wǎng)公司、中國科學(xué)院工程熱物理研究所、華北電力大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等高校科研機構(gòu)的申請量較多，在微型燃氣輪機領(lǐng)域作出了較多研究。對于重型燃氣輪機，國外的發(fā)展水平較國內(nèi)先進，但目前國外在微型燃氣輪機領(lǐng)域在國內(nèi)的專利申請量較少，其中申請量相對較多是三菱重工業(yè)株式會社。從圖2還可以看出：我國相關(guān)企業(yè)和科研機構(gòu)在微型燃氣輪機領(lǐng)域已經(jīng)取得了較多的科技成果，且微型燃氣輪機是燃氣輪機領(lǐng)域的一個研究熱點方向，其有廣闊的應(yīng)用前景和商業(yè)價值，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)機構(gòu)已經(jīng)對其引起高度關(guān)注。

1.3 微型燃氣輪機領(lǐng)域的IPC分析

本文通過微型/小型燃氣輪機領(lǐng)域的專利申請所屬IPC分類號進行分析，以便了解本領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀和研發(fā)熱點，為相關(guān)企業(yè)、科研機構(gòu)的技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)方向提供參考，如圖3所示。

可以看出：專利申請的分類號主要集中在F02C，即燃氣輪機動力裝置的設(shè)計研究；其次，是H02J（H02J供電或配電的電路裝置或系統(tǒng)；電能存儲系統(tǒng)），即微電網(wǎng)控制技術(shù)的研究。分析微型燃氣輪機領(lǐng)域的專利申請內(nèi)容，可以得出：微型燃氣輪機在冷熱電多聯(lián)供系統(tǒng)、分布式能源、與風(fēng)能等可再生能源的聯(lián)合發(fā)電、與燃料電池的聯(lián)合發(fā)電、微型燃氣輪機動力裝置的設(shè)計、微型燃氣輪機燃料的研究（如醇燃料或多種燃料混合燃燒）、微型燃氣渦輪回?zé)崞?、微型燃氣輪機的控制系統(tǒng)、微型燃氣輪機作為汽車、船舶等的動力裝置、微型燃氣輪機微電網(wǎng)控制技術(shù)的優(yōu)化等領(lǐng)域的申請量較多，且上述研究可簡化系統(tǒng)裝置、使系統(tǒng)小型化、提高能源利用效率。

2 結(jié)束語

微型燃氣輪機因其設(shè)備小型化、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、功率小、污染物排放低、可靠性及使用壽命高等優(yōu)點，擁有廣闊的應(yīng)用前景和商業(yè)價值。雖然目前國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和科研機構(gòu)對微型燃氣輪機做了大量研究工作，具備了一定的經(jīng)驗和基礎(chǔ)，但其在商業(yè)上實現(xiàn)的還較少，但還需進一步研究核心技術(shù)以便降低生產(chǎn)和研發(fā)成本、提高能源利用效率，才能真正把微型燃氣輪機推向國內(nèi)外市場，實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

參考文獻

[1]吳海燕.分軸燃氣輪機的建模和仿真研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2013.

[2]楊策，劉宏偉，李曉，等.微型燃氣輪機技術(shù)[J].熱能動力工程，2003，18（103）：1-4.

[3]翁一武，蘇明，翁史烈.先進微型燃氣輪機的特點與應(yīng)用前景[J].熱能動力工程，2003，18（104）：111-115.

[4]李軍軍，吳政球.微型燃氣輪機分布式發(fā)電系統(tǒng)的建模和仿真[J].湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，37（10）：57-62.

[5]趙巍，杜建一，徐建中.微型燃氣輪機與有機郎肯循環(huán)裝置組成聯(lián)合循環(huán)的設(shè)計與分析[J].中國電機工程學(xué)報，2009，29（29）：19-24.

[6]蘇玲，張建華，苗唯時，等.微型燃氣輪機微網(wǎng)控制策略[J].高電壓技術(shù)，2010，36（2）：513-518.