湖北省新能源汽车动力总成专利导航报告（摘编）

承担单位：武汉光谷知识产权联盟管理有限责任公司（TISC）

湖北奕江源创业信息服务有限公司

研究人员：陈懿、崔延延、张杰、孙迪

一、新能源汽车概述

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料做为动力来源，（或使用常规的车用燃料、使用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电动汽车、氢动力汽车、其他新能源汽车。

二、全球新能源汽车产业现状

汽车工业发达的美、日、欧等国在新能源汽车的发展路线上已走过近百年历史，这些国家起步比我国要早很多，不过它们的发展也各有侧重。

其中，美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，政策上选择了以插电式混合动力电动车为重点；

日本全面发展三类电动汽车，混合动力全球销量第一；在纯电驱动方面，规划和产业化推进步伐也最快；另外，日本燃料电池产品的研发和产业化推进也领先于其他国家；

相对于美国和日本，欧洲更加侧重于温室气体减排战略。欧洲的新能源汽车发展在早期主要以生物质燃料、天然气以及氢燃料为主，近期，欧洲则对电动汽车给予高度关注。

三、中国新能源汽车产业现状

我国新能源汽车产业发展模式基本上是“政府+市场”型，即政府积极参与和支持新能源汽车的研发和市场推广，带动新能源汽车生产企业自主研发，努力达到批量生产并成功推向市场的模式。

从20世纪50年代至今，先后制定了“三纵”、“三横”，六项混合动力电动汽车国家标准、“十城千辆”工程等技术发展路线。

随着我国政府对新能源汽车方向的长期大力支持，使得我国新能源汽车有了质的飞跃。目前，EV是我国目前的主力路线选择。

新能源动力总成作为新能源汽车的核心部件，在节能和效率方面具有较明显的技术优势，为新能源汽车整车生产厂家提供良好的动力系统解决方案。而电机、电池和电控系统作为整个新能源汽车产业链当中最核心的部分，占据了整个新能源汽车的大部分成本。

四、新能源汽车动力总成制造行业现状分析

1、中国新能源汽车动力总成系统制造行业现状及市场前景预测

德洋电子是新能源汽车动力总成为市场龙头，出货量行业第一。根据测算，2017-2025年国内新能源汽车年产销增长150-200 万辆时，新能源汽车电机、电控及动力总成的市场规模将从240亿元上升至480亿元，是新能源汽车零部件中弹性较大的细分市场。目前电机电控市场处于快速成长阶段，行业尚未定型。

随着整车车体结构轻量化的推进，电池、电机、电控系统在新能源汽车整车中的成本占比也逐渐上升。其中，电机电控市场仍然在很大程度上影响新能源汽车市场的走向。

2、国内外混合动力客车动力总成方案比较研究

混合动力客车按动力总成结构及能量流传递方案不同，可分为串联、并联及混联三种混合动力方式。

按能量流传递方案不同，不同类型的混合动力方案也各有特色：

1） 动力总成开发主体。国外动力总成系统的开发主体多集中在整车集团或实力雄厚的零部件公司；国内的主流客车厂均开展了混合动力总成系统的开发，但除了东风、一汽等少数企业，很多整车厂缺乏对零部件的控制，缺乏集成设计能力，从而限制了总成技术方案的选择及实施。

2） 耦合器方案选择。国内的动力总成系统（并联、混联）方案均采用变速器耦合及离合器耦合；国外的动力总成系统方案则更丰富，对于混联方案多采用结构复杂的行星齿轮系统。对总成各零部件的可靠性要求较高，但性能更完善。

3）集成设计能力。国外整车集团及实力雄厚的零部件公司，对于总成系统的关键零件均采用自己开发。国内企业缺乏零部件集成设计能力。

4）试验能力。国外由于开发主体为整车集团或实力雄厚的零部件公司，因此，有能力建立完善的试验体系；国内开发主体受投入不足的影响，相关试验能力还处于完善阶段，动力总成系统的性能优先还具有很大潜力。

3、国内外整车控制器专利数据分析

通过对国内外整车控制器的相关技术进行专利数据整理，具体是2013年01月01日至2020年12月31日之间为申请日且公开的专利：

美国在整车控制器研究领域遥遥领先，其次为中国、日本、韩国、德国，即美国是主导此技术的重要国家，我国与美国相比，在技术上仍有相当大的发展空间，且领先于其他国家。

整车控制器国别分布件数

1）专利权人呈逐年下降趋势，而发明人人数从2013年至2018年上升后随之下降，企业在大量投入发明人后，技术逐渐进入成熟期，2019年后，由于研发资源不再扩张，只剩下少数企业继续发展此类技术，且其他企业进入此市场意愿较低，专利申请量与发明人成长逐渐减缓，使得2020年在此技术领域研究的企业降至2377个，发明人总投入量为10023人。

整车控制器相关技术专利权人人数、发明人人数分析图

2）HYUNDAI MOTOR CO LTD公司专利申请件数最高，同时在发明人投入方面也最多，其他公司在专利申请件数、发明人投入上均少，可了解此公司相关研究技术，结合我市发展情况，为我市今后研究方向提供引导依据。

我国在新能源汽车研究方面，北京新能源汽车股份有限公司申请发明、实用新型、外观设计数量均最高，即北京新能源汽车股份有限公司在此相关技术领域具有较强的竞争实力。

整车控制器基础技术专利分布

4、国内外电机控制器专利数据分析

以下对国内外电机控制器的相关技术进行专利数据整理，具体是2013年01月01日至2020年12月31日之间为申请日且公开的专利：

1）美国在电机控制器研究领域遥遥领先，其次为中国、日本、韩国、德国，即美国是主导此技术的重要国家，我国与美国相比，在技术上仍有相当大的发展空间，且领先于其他国家。

电机控制器国别分布件数

2）专利权人呈逐年下降趋势，而发明人人数从2013年至2018年上升后随之下降，企业在大量投入发明人后，技术逐渐进入成熟期，2019年后，由于研发资源不再扩张，只剩下少数企业继续发展此类技术，且其他企业进入此市场意愿较低，专利申请量与发明人成长逐渐减缓，使得2020年在此技术领域研究的企业降至3583个，发明人总投入量为14703人。

3）HYUNDAI MOTOR CO LTD公司专利申请件数最高，同时在发明人投入方面也最多，其他公司在专利申请件数、发明人投入上均少，可了解此公司相关研究技术，结合我市发展情况，为我市今后研究方向提供引导依据。

电机控制器相关技术专利权人人数、发明人人数分析图

4）北京有较多专利，其次为安徽、江苏等地，位于纳入比较的我国各省、市第一，说明北京在新能源电机控制器相关技术领域的基础研究做好了充分准备，能够较好地支撑产业所需发展。

电机控制器基础技术专利分布

5）北京新能源汽车股份有限公司专利申请件数最高，同时在发明人投入方面也最多，说明该企业在此研究领域基础最好；而发明专利可以体现技术创新水平，是技术创新活动的重要产出，专利是新兴技术研发的重要结果，因此发明专利反映了新兴技术水平高低。

5、国内外电池管理系统专利数据分析

以下对国内外电池管理系统的相关技术进行专利数据整理，具体是2013年01月01日至2020年12月31日之间为申请日且公开的专利：

1）美国在电池管理系统研究领域遥遥领先，其次为中国、日本、韩国、德国，即美国是主导此技术的重要国家，我国与美国相比，在技术上仍有相当大的发展空间，且领先于其他国家。

电池管理系统国别分布件数

2）专利权人呈逐年下降趋势，而发明人人数从2013年至2018年上升后随之下降，企业在大量投入发明人后，技术逐渐进入成熟期，2019年后，由于研发资源不再扩张，只剩下少数企业继续发展此类技术，且其他企业进入此市场意愿较低，专利申请量与发明人成长急剧减缓，使得2020年在此技术领域研究的企业降至7599个，发明人总投入量为29973人。

电池管理系统相关技术专利权人人数、发明人人数分析图

3）SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD公司专利申请件数最高，同时在发明人投入方面也最多，其他公司在专利申请件数、发明人投入上均少，可了解此公司相关研究技术，结合我市发展情况，为我市今后研究方向提供引导依据。

4）江苏有较多专利，其次为广东、北京等地，江苏位于纳入比较的我国各省、市第一，说明在新能源电池管理系统相关技术领域的基础研究做好了充分准备，能够较好地支撑产业所需发展。

电池管理系统基础技术专利分布

5）宁德时代新能源科技股份有限公司专利申请件数最高，说明该企业不断攻克技术难题，并坚持创新；而国家电网公司在发明人投入方面相较申请量前10的企业而言是最多的，说明其投入大量人力进行研究，该企业比较重视技术的创新；发明专利可以体现技术创新水平，是技术创新活动的重要产出，专利是新兴技术研发的重要结果，因此发明专利反映了新兴技术水平高低。

五、湖北省新能源汽车动力总成系统制造行业研究分析

1、湖北新能源汽车发展现状

在对传统手动变速器技术革新的基础上，整合电机、变速器与变速驱动系统等，成功的实现了用电驱动同步代替手动变速器换挡时的摩擦被动同步，实现了电驱动机械式自动换挡。目前该系统已经运用在东风、扬子江、宇通、五洲龙等相关新能源汽车整车上。

在配套设施建设方面：湖北建成了全国能源通道汇集中心、重要的区域能源资源集散中心和储备基地，基本形成煤、油、气和可再生能源多元供应体系，非化石能源占一次能源消费比重达15.5%以上。

2、湖北新能源汽车动力总成系统制造行业的发展趋势

湖北省整车控制器相关技术的专利申请主要集中在武汉市，其次为襄樊市、荆州市等地区，说明该技术的主要研发地在武汉市。（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

东风商用车有限公司对于该技术领域所出专利较多，其次且东风汽车公司、东风襄阳旅行车有限公司等。（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

3、武汉市整车控制器相关技术类相关技术企业的专利数据分析

排名第一的东风商用车有限公司在此相关技术领域申请量最高为9件，且根据人工了解其申请专利后，在整车控制器相关技术领域，研究范围涉及混合动力汽车上整车控制器中关于车辆的换挡控制、整车控制器测试系统（降低成本、缩短周期）、电机散热等。（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

湖北省整车控制器相关技术专利权人研究数据分析

4、湖北省电机控制器相关技术类相关技术企业的专利数据分析

湖北省电机控制器相关技术的专利申请主要集中在武汉市，其次为襄樊市、荆州市等地区，说明该技术的主要研发地在武汉市。（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

东风汽车公司对于该技术领域所出专利较多，其次且东风商用车有限公司、湖北文理学院等。（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

排名第一的东风汽车公司在此相关技术领域申请量最高为19件，且根据人工了解其申请专利后，在电机控制器相关技术领域，研究范围涉及动力电池控制器的隔离采样电路、混合动力驱动装置以及与电机控制器相关部件等。（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

湖北省电机控制器相关技术专利权人研究数据分析

5、湖北省电池管理系统相关技术类相关技术企业的专利数据分析

湖北省电池管理系统相关技术的专利申请主要集中在武汉市，其次为襄樊市、荆州市等地区，说明该技术的主要研发地在武汉市；（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

三峡大学对于该技术领域所出专利较多，其次为武汉理工大学、东风汽车公司等。（具体是2013年01月01日至2019年12月31日之间为申请日且公开的专利）

排名第一的武汉理工大学在此相关技术领域申请量最高为17件，且根据人工了解其申请专利后，在电池管理系统相关技术领域，研究范围涉及商用车缓速制动系统、工作模式控制方法、电池组直流阻抗的在线估算方法、锂离子电池、燃料电池、电池热管理系统的循环装置、动力电池状态检测等；

综上可知，关于新能源汽车综合研究的专利申请方面，东风商用车有限公司、武汉理工大学、东风汽车公司这三个企业或院校的综合研究能力从武汉各企业高校中脱颖而出；但是，从其发明人投入以及专利产出而言，与其它省、市，特别是北京、江苏、广东、上海等地相比较，相差甚远。

湖北省电池管理系统相关技术专利权人排名前20的研究数据分析

6、湖北省新能源汽车发展存在问题及解决建议

1）解决湖北省在新能源汽车技术方面存在的问题

发展模式有待转变、发展瓶颈有待突破、发展环境有待改善、发展质量亟待提高、发展外向度尚需提升；

2）推动湖北新能源汽车动力总成系统制造行业的发展政策建议

尽快制定我省电动汽车产业发展规划，为全省电动汽车产业发展提供宏观指导；

加大电动汽车核心技术、共性技术研发力度，解决制约电动汽车产业发展的重大共性技术难题；

制定电动汽车产业知识产权发展战略，不断提高全省电动汽车产业核心竞争力；

着力完善全省电动汽车产业发展财税与金融扶持政策，推动电动汽车产业的快速发展；

不断完善电动汽车产业发展的配套政策，营造良好的电动汽车产业发展外部环境；

加大公众宣传与参与力度，积极培育电动汽车消费市场。