无线充电专利申请总趋势，08年开始呈爆发式增长
作者：新页科技 浏览：2485次
无线充电技术是指不通过导线而是通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式经由空气介质实现非接触式电能传输的技术。目前国际上汽车和通信领域的企业，都已经开始研究电动汽车无线充电技术，比如奥迪、宝马、奔驰、沃尔沃、丰田等汽车厂商和高通等通信企业。相比较于国外众多厂商参与的盛况，国内研究无线充电技术的机构并不多，中兴和比亚迪是主要参与者。
本文的检索范围以ORBIT专利数据库收录的100个国家及组织的专利数据为数据源，检索数据截止到2016年9月9日。全球无线充电相关专利数量达到16167个专利族*，与汽车、大功率相关的无线充电专利为5355个专利族。
*引入了专利族的概念，这种方式能很大程度上避免等同专利及专利文件由于处在不同阶段形成不同的专利号，提高了分析的准确性。
图1：电动汽车大功率无线充电专利申请总体趋势分析图
无线充电技术可以追溯到19世纪的尼古拉特斯拉，以及著名的特斯拉线圈。2007年6月，《科学》刊载了MIT利用磁场共振技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡，并将其取名为WiTricity，轰动了全球，点燃了大家研发无线充电的热情。
从图1可看出，汽车无线充电的专利申请最早始于1995年；从1995到2007年期间，申请量并不多。从2008年开始，申请量逐步开始井喷。
备注：专利申请优先权项中的申请日是最早申请专利时间，对优先权申请日进行排序，以统计年度专利申请量，并得到汽车大功率无线充电领域的年申请数量分布图。由于专利从申请到公开一般需要持续一段时间，甚至可能长达18个月，如果申请人通过PCT程序提出国际申请，则进入国家阶段的周期还可延长到30个月。因此，近两年已申请未公开的专利未被统计。
在与日俱增的无线充电技术研发热潮中，我们借助全球专利的原始申请国分析，可以看出电动汽车无线充电专利的技术分布趋势。专利申请人一般首先在其所在国申请专利，然后在一年内利用优先权申请国外专利。因此从专利申请人优先权所属国的数量分布上可以了解各国家在该领域的技术实力。下图（图2）中，专利优先权项的国家颜色深浅表示所在国的本国专利申请数量的多少。
图2：优先权专利申请的国家分布
图2为优先权专利申请的国家分布，美国的颜色最深，在数量上美国占据第一位，这与美国是无线充电领域技术领先的国家这一事实相符。美国有一大批在该领域技术领先的企业和研究机构，比如通用、福特、高通、Mojo Mobility和WiTricity等。排名接下来依次为中国、日本、德国、韩国、澳大利亚和新西兰。
图3：专利申请公开国家分布
通过优先权专利申请的国家分布情况图（图2），可以了解到全球各个国家在这一技术领域的实例。而借助专利申请公开国家分布图（图3），则可以看出该国是否被企业视为重要市场，同时显示了企业的专利布局情况。从图3可看到，美国、中国、日本、韩国、欧洲、加拿大、俄罗斯、巴西、印度等都是企业的重要市场。
技术领域主要分布在电磁感应和核磁共振
对电动汽车的全球技术分布有了初步了解后，需进一步分析无线充电技术的细分领域。
图4：技术领域分布图
电动汽车无线充电的方式主要有两种：电磁感应（Electromagnetic induction)和磁场共振(Resonance)。专利申请也主要集中在这两种技术方向：磁场共振、电磁感应及电磁波。通过对专利的大致统计，我们可以看到两大技术阵营（表1）和两大技术方向聚焦分类（表2）。
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专利权人 |
技术倾向 |
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宝马 |
电磁感应 |
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奔驰 |
电磁感应 |
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奥迪 |
电磁感应 |
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沃尔沃 |
电磁感应 |
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中兴 |
电磁感应 |
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比亚迪 |
电磁感应 |
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高通 |
磁共振 |
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丰田 |
磁共振 |
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本田 |
磁共振 |
电动汽车无线充电的方式主要有两种，在专利申请方面亦分成两大阵营（表1）。总体上来看，欧洲汽车厂商和国内的参与者倾向于电磁感应，日系汽车厂商倾向于磁共振，当然也有某些技术上的共性。
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对电磁感应的研发聚焦 |
对电磁波的研发聚焦 |
对磁场共振的研发聚焦 |
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Inductive charging 感应充电 |
Circuit failure 对接收线圈和发射线圈需要对齐的研究 |
Wireless power 无线电源 |
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Wireless charge 无线充电 |
Impedance 阻抗 |
Resonant frequency 共振频率 |
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Electromagnetic induction 电磁感应 |
Wireless transmission 无线传输 |
Inductance 感应系数 |
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Charging station 充电站 |
Repeater 中继器 |
Antenna 天线 |
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Wireless receiver 无线充电接收器 |
Transmitter 发射器 |
对两大技术方向的研发重点进行了列表归类（表2）可看出，电磁感应的研究聚焦在感应充电、无线充电、电磁感应和充电站领域，磁场共振的研究聚焦在无线电源、共振频率、感应系数、天线和发射器领域。
