專利地圖及專題文章:2021中國「電動車充電樁」專利地圖
來源: Rex Wang 2021-4-1
2021中國「電動車充電樁」專利地圖
快速充電樁
充電樁是一種為電動汽車補充電能的裝置,類似燃油汽車所使用的加油站或加氣站,充電樁是電動汽車充換電設施的一種。按照充電樁提供的輸出電流分類,充電樁可以分為交流充電樁和直流充電樁。
通常情況下,快速充電樁都是直流充電樁,但直流充電樁並非都是快速充電樁,對一般的純電動乘用車而言,慢速充電樁充滿電的時間一般需要3~8個小時,而快速充電樁只需要數十分鐘,以小鵬G3純電動SUV為例,從30%電量充到80%,快充時間小於等於30分鐘,而慢充則需要5小時左右。(資料來源:維基百科)
相比乘用車,公交車、計程車等營運車輛對電池續航的需求更高,所以通常公交站場、計程車停車場等地會有設置較多的充電樁。
鑑於「電動車充電樁」是電動車核心技術之一,為因應中國紅色供應鏈崛起,台灣各產業鏈除要掌握核心競爭力持續深化外,另外商場如戰場,亦要知己知彼,才能百戰百勝;因此,本所從中國知識產權局的專利資料庫中,所收集到與「電動車充電樁」相關的專利進行統計分析,據以一窺中國充電樁技術的發展近況。
特斯拉電動車充電樁的外觀圖(圖片來源:Hami書城)
一、「年度趨勢」分析
藉由中國專利申請量的「年度趨勢」分析,可以探知中國「電動車充電樁」的專利技術生命週期。依照專利的公開/公告日來進行統計,從2021/02月止,近年來中國「電動車充電樁」的專利數量在2010開始緩慢成長,2014年以後則呈現爆發性成長,2018~2020成長趨緩;特別一提,今年(2021)因為有一部分的專利數量尚未公開公告,故趨勢線會略為往下掉的情況。
2021中國「電動車充電樁」專利的年度發展趨勢圖
2021中國「電動車充電樁」專利的年度專利數量一覽表
二、「競爭申請人」分析
藉由「競爭申請人」分析,可以探知「電動車充電樁」技術領域中領導者;至2021/02月為止,在中國「電動車充電樁」的專利申請數量TOP1為「安徽易威斯新能源科技股...」有119件,TOP2為「國家電網公司」有105件、TOP3為「東莞市趣電智慧科技有限...」有96件。
2021中國「電動車充電樁」專利的競爭申請人排行圖
2021中國「電動車充電樁」專利的競爭申請人排行表
三、「競爭發明人」分析
藉由「競爭發明人」分析,可以探知各家公司的研發人才概況;至2021/02月為止,發明人在「電動車充電樁」專利創作數量TOP1為「李杰」有130件,TOP2為「刘悦」有98件、TOP3為「钟荣栋」有97件。
2021中國「電動車充電樁」專利的競爭發明人排行圖
序號 |
發明人 |
數量 |
1 |
李杰 |
130 |
2 |
刘悦 |
98 |
3 |
钟荣栋 |
97 |
4 |
刘崇汉 |
96 |
5 |
杨璨 |
94 |
6 |
曹浩泽 |
72 |
7 |
陶旭 |
66 |
8 |
李同兵 |
63 |
9 |
张超 |
61 |
10 |
陈红渠 |
60 |
四、「IPC競爭專長」分析
藉由「IPC競爭專長」分析,可以探知各家競爭公司的技術優勢;至2021/02月為止,從下圖可以獲知,「安徽易威斯新能源科技股...」技術專長在B60L、H02J等,「国家电网公司」技術專長在H02J等,「东莞市趣电智能科技有限...」技術專長在B60L等,其餘競爭公司以此類推。
2021中國「電動車充電樁」專利的IPC競爭專長氣泡圖
五、重要專利解析
(一)、CN112319287A「一種自動插拔式新能源汽車充電樁」專利案:
本發明公開了一種自動插拔式新能源汽車充電樁,涉及充電樁技術領域,包括充電樁本體,充電樁本體的一側固定連接有防護箱,防護箱的頂部固定連接有傳動箱,防護箱內腔的頂部固定連接有兩塊連接板,兩塊連接板之間轉動連接有絲杆,充電樁本體內部且位於連接板的上方開設有傳動槽,傳動槽內腔的一側固定連接有伺服電機,伺服電機的輸出端固定連接有主動齒輪,絲杆的外側固定套接有從動齒輪,該自動插拔式新能源汽車充電樁,通過設置有防護箱,使得防護箱能夠對充電電纜與充電頭進行保護,防止外界環境對充電電纜與充電頭造成侵蝕,使得充電電纜與充電頭的使用壽命提高,從而提高了充電樁的使用壽命,同時降低了充電樁的維護成本。
上圖為CN112319287A專利案的「一種自動插拔式新能源汽車充電樁」的示意圖
(二)、CN112299161A「一種可以實現自動收放電源線的節能型充電樁裝置」專利案:
本發明屬於充電樁技術領域,尤其涉及一種可以實現自動收放電源線的節能型充電樁裝置,包括防護座,所述防護座的內部轉動連接有收線座,所述收線座的內部轉動連接有轉動軸,所述轉動軸的外表面固定連接有頂持杆,所述頂持杆的一側活動連接有柔性杆,所述收線座的內部且位於柔性杆的一端轉動連接有轉動盤,所述轉動盤的內部活動連接有盤簧,所述轉動盤的外表面固定連接有限位柱,所述限位柱的內部活動連接有限位簧,所述限位柱的一端活動連接有收線卷。可以通過盤簧對電源線收卷時的動能進行收集,然後在電源線釋放時,在將盤簧中的勢能重新釋放出來,從而完成電源線再次使用的效果,能量的耗損大大降低。
上圖為CN112299161A專利案的「一種可以實現自動收放電源線的節能型充電樁裝置」的示意圖
(三)、CN112265460A「一种可自动充电的强散热充电桩」專利案:
本發明涉及用於借助放電裝置(3)使直流鏈路電容器(2)放電的控制裝置(1),所述放電裝置包括負載電阻(5)和與所述負載電阻(5)串聯的切換元件(6),所述控制裝置還包括發生器單元(12)和控制單元(11),所述發生器單元設置為利用經設定工作週期產生用於控制切換元件的脈寬調變驅動信號,所述控制單元設置以在時間平均值內利用流經所述負載電阻(5)的期望放電電流來穩定工作週期。
上圖為CN112265460A專利案「一種可自動充電的強散熱充電樁」的示意圖
(四)、CN112259290A「輕質高載流抗拉抗扭液冷直流充電樁用充電電纜」專利案:
本發明公開了一種輕質高載流抗拉抗扭液冷直流充電樁用充電電纜,由內而外包括總成纜、第一外繞包層、內護層、第一編織遮罩層、第二外繞包層及外護層;總成纜包括正極主電源線、負極主電源線、地線、正極輔助電源線、負極輔助電源線、雙遮罩通信信號線組及組合線;主電源線包括第一中心導體及絕緣層,第一中心導體為圍繞冷卻軟管並通過交叉非正規絞合形成的銅包鋁導體;地線包括第二中心導體及絕緣層,第二中心導體為通過交叉正規或非正規絞合所形成的銅包鋁導體;輔助電源線包括第三中心導體及絕緣層;組合線為多根信號線與一非遮罩通信信號線組的組合絞線;非遮罩通信信號線組由兩信號線絞合而成。本發明滿足直流快充要求,能防止頻繁拖拽造成內部細芯線的斷裂。
上圖為CN112259290A專利案「輕質高載流抗拉抗扭液冷直流充電樁用充電電纜」的示意圖
(五)、CN112173896A「一種自保護式新能源汽車充電樁」專利案:
本發明公開了一種自保護式新能源汽車充電樁,所述充電線具有一個自由端和一個固定端,其中,所述固定端固定在所述繞卷元件上並通過活動觸頭組電連接所述電源箱,所述自由端穿過所述樁殼並固定有同新能源汽車充電口適配的充電槍,所述活動觸頭組連接所述繞卷元件;所述控制櫃可向所述繞卷元件發送動作指令將所述充電線從所述繞卷組件中放出或收緊於所述繞卷組件中;繞卷元件動作將充電線通過穿孔進入纏繞箱內纏繞於繞卷元件上,避免暴露的充電線長期日曬風吹老化腐蝕漏電;同時繞卷元件帶動活動觸頭動作,使充電線在放出時接通電源箱和充電線在收緊時與電源箱斷開。
上圖為CN112173896A專利案「一種自保護式新能源汽車充電樁」的示意圖
六、結論
綜上所述,要讓電動車普及,「電動車充電樁」絕對是最關鍵的要角,沒有之一。然而電動車是個新興產業,新興產業的特色就是人人都想趁機建立新的遊戲規則,後果就是遊戲規則亂成一團,誰都普及不起來。
最明顯的例子就是充電連接器的規格,光是充電連接器就有數種版本包含:美國SAE的J1772(CCS1/Type1)、國際電工協會的IEC 62196(CCS2/Type2)、日本的CHAdeMO、中國大陸的GB/T以及Tesla推行的SC。
目前台灣比較常見的是J1772以及SC,主要是因現行國內九成掛牌的電動車以特斯拉為主,雖然目前透過轉接器連結J1772使用沒有太大問題,但未來車款種類攀升,政府作為基礎建設的提供者,明確訂出國內推行的充電連接器的種類有其必要,才能讓車商或是系統商做產品規劃時能有所依循。
因此,我方藉由此次「電動車充電樁」中國專利地圖之建置分析,可以探知中國「電動車充電樁」的核心技術,以及同性質競爭公司的研發技術及其專利佈局,除了可以避免重複研發而浪費研發資源外,藉此也可避開他人的專利地雷區,以絕專利侵權被告之可能,並可以既有的「電動車充電樁」技術,進行創新改良或迴避設計,進而促進國內產業升級,亦可為企業自身創造價值及競爭優勢。
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