︿
Top

從專利資訊看Tesla的開放專利與競合關係

關鍵字:Tesla電動車專利佈局
瀏覽次數:2940| 歡迎推文: facebook twitter wechat twitter twitter

科技產業資訊室 (iKnow) - 蔡茜堉 發表於 2014年6月23日


以生產電動車聞名的Tesla在2014年6月12日宣布開放其專利技術供眾善意(in good faith)來要求授權使用[註1],Elon Musk提到曾認為透過專利可避免大型車廠複製Tesla的技術,但實際上電動車或其他零排放車輛所佔的銷售額低於1%汽車總銷量,因此藉由開放專利吸引其他車廠共同合作,此舉被視為拓展電動車市場的前哨站,且BMW、Nissan已於6月初和Tesla洽商未來充電技術的合作,若能形成產業標準、甚至影響各國的國家標準,讓充電站跟加油站一樣普及且無門戶之見,未來的電動車市場將蓬勃發展,Tesla此次開放現有專利技術可謂是放長線釣大魚的策略。以下我們從專利資訊的角度探討Tesla的專利現況,並試著分析Tesla與BMW、Nissan和其他廠商的關係。

每個專利申請案大致會經過公開、公告階段,或有主張優先權,或本身為優先權基礎案,以下專利資訊分析為取得一致的統計基礎,所有的專利數量皆以獲得至少一個專利權的INPADOC(International Patent Documentation Center)家族數代表。INPADOC的特點是延伸的(extended)專利家族,當多份專利文件直接或間接具有相同的優先權時,視為單一INPADOC專利家族,簡單說就是同一發明與衍生發明的相關專利在不同國家申請的集合,除了INPADOC外,還有不同定義的專利家族可依需求選用,例如Espacenet和DWPI,如果想了解專利家族的定義,請見EPO的網頁[註2]。以分析實務來說,一種技術可能會以多個申請案保護,透過專利家族可以把相關的專利群整合為一個技術領域,便於觀察整體趨勢,本文旨在從專利資訊探討Tesla、BMW和Nissan的產業關係,因此選用專利家族為基礎是合宜的。實務上採用哪種觀點依分析目標而定,不一定要合併專利家族,申請量、公告量也各有其意涵。

Tesla最早的專利申請案公開於2006年,截至本文撰寫的2014年6月之間,公開與公告的趨勢如圖一所示,每一資料點代表一個INPADOC家族在當年度有最早公開或公告的專利文件,Tesla於2013年有78個專利家族產生最早的公開文件、有31個專利家族出現最早的公告文件,皆創2006年以來的新高。依照前段我們選用INPADOC的論點,換句話說,2013年Tesla有78個新技術被早期公開、有31個技術獲得一個以上專利,以家族方式可以免除相同發明被重複計算的問題,用以確認新技術出現和獲得專利的時間點。

一、Tesla歷年公開、公告趨勢

pclass_14_A220a.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

圖二是Tesla歷年早期公開專利中,數量累計前五名最多的專利局,分別是美國、歐盟、世界智慧財產權組織(WIPO)、日本和中國,美國占了56%早期公開量,這與Tesla的布局策略有關。公告量最多的前四國顯示在圖三,分別為美國、歐盟、中國和澳洲,但中國只有3件、澳洲僅檢索到2010年有1件。圖二和圖三顯示為公開或公告量,不是專利家族數,重點是Tesla在各國佈局的量,Tesla最早在中國2010和2011年各有2件公開案、2013和2014年則各有1件。在中國獲得專利權的案件分別為CN102275521B,專利名稱為「具有雙模式冷卻迴路的熱管理系統」、CN101836344B「電池充電」以及CN101821121B「電池充電系統與電池充電方法」,專利權人名稱為「特斯拉汽車公司」。

二、Tesla前五專利局公開趨勢

pclass_14_A220b.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

三、Tesla前四國公告趨勢

pclass_14_A220c.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

接著觀察Tesla的專利分類,以INPADOC家族為基礎分析,如圖四,前五名是與減排溫室氣體有關的電池技術(Y02E60/12)、電池儲能(Y02T10/7005)、加熱/冷卻或保持冷卻的溫控技術(H01M10/5004)、鋰電池(Y02T10/7011)和車輛加熱/冷卻或溫度調控(H01M10/5016),括號內為CPC(Cooperative Patent Classification)專利分類,CPC比IPC分類更細緻,兼具表達產品和應用的特色,而IPC偏重技術分類,故選用CPC分類。Tesla為人熟知的技術是電池冷卻、配合Supercharger的高效充放電技術、電池組的快速抽換等,與檢索結果的CPC專利分類是相符的。

四、Tesla技術類別

pclass_14_A220d.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

傳出在6月初和Tesla洽商未來充電技術合作的BMW、Nissan,他們和Tesla的合作著眼點為何?傳媒述及三間公司會談之目標在於整合充電標準,Nissan有CHAdeMO,Tesla擁有Supercharger、BMW 則是Combined Charging Standard,三間公司若形成聯盟,或許有其他合作方向。圖五是2006至2014年間BMW的2400多個INPADOC專利家族所屬前幾大技術類別,可以觀察到BMW從2011年起重要的技術類別都和混合動力車的驅動控制技術有關,分別是混合動力車馬達(B60W20/00)、不同種類或功能的內燃機控制(B60W10/06)、混合動力車的差動齒輪配置(B60K06/445)、車輛馬達與發電機的交互控制(B60W10/08)、油門踏板位置之參數(B60W2540/10)、具有軌道運動的混合動力車差動齒輪(B60K6/365)、剎車踏板位置之參數(B60W2540/12)、混合動力車的內燃機和其他馬達的配電控制系統(Y02T10/6286)和一個以上電動馬達的配置或掛載(B60K1/02),括號內為CPC分類。

至於Nissan的專利家族技術分類請見圖六,燃料電池、鋰電池、電動車用充電系統及其相關技術是重點,但仍有著墨於內燃機控制的技術,前幾大專利分類是燃料電池(Y02E60/50)、與減排溫室氣體有關的電池技術(Y02E60/12)、電動車專用的充電系統或電池(Y02T10/7077)、質子交換膜燃料電池(PEMFC) (Y02E60/521)、並聯式的混合動力車內燃機與儲電裝置(Y02T10/6221)、混合動力車的內燃機和其他馬達的配電控制系統(Y02T10/6286)、內燃機排氣回饋管理(Y02T10/47)、不同種類或功能的內燃機控制(B60W10/06)、鋰電池儲能技術(Y02E60/122)以及內燃機不同的進氣閥與排氣操作特性(Y02T10/18)。

整合前述兩段的CPC專利分類,圖七是三間公司的技術分布示意泡泡圖,可以看出技術領域有重疊與互補的關係。泡泡的大小是專利家族的數量,Nissan的家族數最多、BMW次之,Tesla最少。Tesla使用筆記型電腦的Panasonic 18650鋰電池搭配為人稱道的組裝、操縱與安全控管的技術,創新的電池管理技術提升電動車續航力,而BMW擅長內燃機、馬達的整合,以及帶動車輛的傳動裝置,BMW的專利落在混合動力車技術領域較多,和Tesla的全電式電動車不同, Nissan則擁有車用電池的技術。Tesla善於整合,電動車的電池購自於Panasonic、馬達來自台灣的富田電機,本次開放的專利數相較於其他車廠並不多,但是對Tesla來說,獲得傳統車廠的青睞並採用其技術,才有望在汽車產業茁壯。

圖八和圖九分別是BMW與Nissan的歷年各國公告專利數,BMW身為歐洲車廠,自然以歐盟、美國的專利量為大宗,Nissan在母國日本的公告量最大,三間公司若形成聯盟,等於在歐洲、美國、日本等對電動車接受程度高的國家或地區擁有相當程度專利保護。兩車商從2010年起在中國有專利公告,且逐年增加,與中國市場日趨重要的態勢相符。

、BMW技術類別

pclass_14_A220e.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

六、Nissan技術類別

pclass_14_A220f.gif

七、Tesla、BMW、Nissan技術比較圖

pclass_14_A220g.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

八、BMW歷年公告專利數

pclass_14_A220h.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

九、Nissan歷年公告專利數

pclass_14_A220i.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

2009年起Tesla與Panasonic合作,但Tesla的Gigafactory投產後,每年產能為35 GWh,同時傳出除了與Panasonic合作外,Tesla也同時洽商多位可能夥伴,包括LG Chem、Samsung SDI和比亞迪[註3]。圖十是與Tesla電池技術較相近的廠商,以Tesla專利所屬的CPC分類為檢索基礎,只計算在2006至2014年6月間通過實質審查並獲得一件以上專利權的INPADOC 家族數量。其中Panasonic已包含併購Sanyo取得的專利家族,包含剛與Tesla結束電池交易協議、想改發展燃料電池車的Toyota[註4],全部廠商都曾出現新聞中與Tesla有過競爭或合作關係,而專利家族的數量與分佈國家,一定程度反映該廠商的技術實力。對企業主而言,出現在檢索結果的廠商可以是把市場做大的聯盟對象,也可以是競爭對手。

十、與Tesla技術領域相近之廠商

pclass_14_A220j.gif

Source: 科技政策研究與資訊中心 — 科技產業資訊室整理,2014/06

專利資訊分析提供另一種方式看待專利的方式,雖然專利揭露內容有其侷限,最核心的know-how多以營業秘密保護,但專利資料對公眾公開易於取得,當分析產業訊息時,不僅可以做為佐證的來源,若結合企業銷售、財務訊息還可以進一步發現企業布局的趨勢。至於專利檢索與分析的方式,則依人、依需求而異,除了分析書目資料外,人工研讀專利文件製作細部圖表也很常見。不論選用哪種方式解讀專利資訊,重點是讓圖表自己說話,呈現有意義的數據。(3008字;圖10)

 

註1:Elon Musk, All Our Patent Are Belong To You

註2:Patent families, http://www.epo.org/searching/essentials/patent-families.html

註3:為什麼 Tesla 特斯拉千兆電池工廠可能改變世界

註4:不走Tesla模式豐田押注燃料電池車


 
歡迎來粉絲團按讚!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述,僅為提供更多訊息,也不構成任何投資建議。
2.著作權所有,非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載,本中心保留一切法律追訴權利。