專利地圖及專題文章：2024全球「電動自行車」專利地圖解析
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來源: Rex Wang 2024-01-25
全球「電動自行車」專利地圖解析
一、電動自行車技術發展
隨著科技的迅猛進步，「電動自行車」作為一種結合綠色能源和先進科技的交通工具，且備受世界各國所關注。作為這一領域的關鍵性元素之一，專利地圖的解析不僅有助於了解行業的技術發展趨勢，還能夠揭示出不同地區對於電動自行車創新的投入和關注要點。
本分析樣本從2023/12/31日為止，本文將深入分析電動自行車在全球范圍內的專利情況[註1]，探討各個國家和地區在這一領域的技術創新和專利布局之現況。透過對專利地圖之解析，將揭示電動自行車技術的演進軌跡，了解各地區企業和研究機構在電動自行車領域的競爭格局以及技術方向。
本文旨在為對電動自行車技術發展感興趣的企業或個人發明家提供一個全球視野，據以能夠更全面地了解這一領域的技術現狀、未來趨勢以及可能的發展方向。無論是專業從業人員、研發人員，還是對創新科技充滿好奇心的工程師，透過本文可以為您呈現一幅豐富而深入的電動自行車專利地圖，帶您進入這一引人注目的技術領域。
無印良品MUJI所打造「素-MS01」之電動自行車
二、專利年度趨勢解析
從底下專利年度趨勢圖可以獲知，全球「電動自行車」年度專利公開量在2005～2015年間係呈現成長停滯(第一階段的瓶頸)，而在2015～2020年間係呈現高度成長的態勢，但在2020～2023年間則呈現持平成長的態勢，代表著全球「電動自行車」之技術發展來到了第二階段的瓶頸。
全球「電動自行車」之專利年度趨勢圖
三、專利種類的比例
從底下專利種類之比例圖可以獲知，本此檢索全球「電動自行車」年度專利公開總量為11050件[註3]，其中發明案與新型案總共有6736件，即佔了總量的52%；而外觀設計案則總共有6314件，佔了總量的48%，足見本領域業者，對電動自行車之外觀造型亦相當地重視。
全球「電動自行車」專利種類之比例圖
四、專利競爭國解析
依據所檢索到各專利的第一申請人之國別進行統計，來進行專利競爭國別解析，如下圖所示，其中全球的「電動自行車」的申請數量排名第1為中國人，而以日本人排名第2，德國人排名第3；特別說明，台灣人排名第9。
全球「電動自行車」專利競爭國解析圖
五、專利競爭公司解析
依據所檢索到各專利的申請人進行統計，如下圖所示，全球「電動自行車」專利申請量的競爭公司排行前5名分別為：「本田技研工業株式會社」、「YAMAHA MOTOR」、「ヤマハ発動機株式会社」、「スズキ株式会社」及「无锡尊尚智能科技有限公司」。
全球「電動自行車」專利競爭公司專利數量排行圖
全球「電動自行車」專利競爭公司專利數量排行表
六、全球「電動自行車」之相關專利解析
(一)、TW202110699A：
美商哈雷機車公司的一種「腳踏車」，其包含一車架、一儲存室、一電池組、一踏板輔助單元，及一照明系統。該車架包含一前管、一桿、一下管、一中心輪轂，及一對鏈拉條。該中心輪轂界定一內腔。該下管及該中心輪轂共同界定經連接至該內腔之一電池開口。該儲存室包含經定位以選擇性封閉該下管中之一開口之一門。該電池組係由該電池開口可釋放地接納。該踏板輔助單元係安置於該內腔內。該照明系統包含經整合至該等鏈拉條中之一或多個尾燈、經整合至該前管中之一防撞燈，及/或經整合至該桿或該前管之至少一者中之一頭燈。
TW202110699A專利案
(二)、TWI757631B：
日商山葉發動機股份有限公司的一種「電動自行車」，為本發明有效地利用收容電池之區域，並且提昇設計性。 電動自行車100具有：前輪2；後輪3；驅動單元8，其對前輪2或後輪3之至少一者傳遞驅動力；電池收容區域R，其能夠收容對驅動單元8供給電力之電池9；頭管11；及下車架13，其自頭管11朝向車體之斜下後方延伸。下車架13包含：第1延伸部134，其朝向車體之斜下後方延伸；及第2延伸部135，其朝向車體之斜下後方延伸，且與第1延伸部134於車體之寬度方向上排列設置。電池收容區域R至少形成於第1延伸部134與第2延伸部135之間。
TWI757631B專利案
(三)、TWI751486B：
日商本田技研工業股份有限公司的一種「跨坐型電動車輛」，本發明之跨坐型電動車輛(1)具備：車輛行駛用之電動馬達(30)；電池(40)，其對上述電動馬達(30)供給電力；控制裝置(32)，其控制上述電動馬達(30)；後部減震器(7)，其橫跨於車體框架(11)與擺臂(21)之間；及腳踏板(9)，其供騎乘者放置腳；上述電池(40)、控制裝置(32)及後部減震器(7)配置於較上述腳踏板(9)之上端更靠下方，上述後部減震器(7)以於側視下與上述電池(40)重疊之方式配置。
TWI751486B專利案
(四)、TWI712542B：
義大利商比雅久股份有限公司的一種「輔助踏板式電動自行車及用於管理其能量範圍的方法」，係揭示一種管理方法，用於管理輔助踏板式電動自行車(1)的可再充電電池包的能量範圍，電動自行車(1)包括電機器，電機器可受到控制，以根據踏板輔助因子來供應扭矩，該扭矩係加總至騎士透過踩踏而產生的扭矩，管理方法包括以下步驟：a)選擇要由電動自行車(1)行進的路線，該路線從初始位置開始；b)獲得代表所選擇的路線的高度曲線之資料，且以複數個區段來劃分該路線，每一區段的特徵在於個別的高度參數；c)計算作為高度曲線與限制踏板輔助因子K_limit的函數、與在所選擇的路線上的電池包(20)放電的最大百分比相關聯的一值，較佳地，基於與每一區段相關的高度參數，針對每一區段計算作為與每一區段相關的限制輔助因子K_limit的函數、代表在該區段上的電池包(20)放電的百分比之一值；d)檢驗電池包(20)是否在路線的終點處具有剩餘的正充電；其中，若步驟d)的檢驗決定電池包(20)在路線的終點處不具有剩餘的正充電，則管理方法迭代地重複步驟c)與d)，基於一或更多個調整曲線來修改該限制輔助因子K_limit，每一調整曲線允許獲得作為區段斜率的函數、用於每一區段的新的限制輔助因子。
TWI712542B專利案
(五)、WO2022179167A1：
陸商杭州聯幫走馬文化發展有限公司的一種「無輻條花鼓電動自行車」，包括車架(1)、車把(2)、前車輪(3)、後車輪(4)、傳動裝置(5)，車架(1)包括橫樑(11)，橫樑(11)底部前側設有前輪固定座(12)、與前輪固定座(12)可旋轉連接的前固定架(13)，車把(2)底部穿過橫樑(11)與前固定架(13)固定，橫樑(11)底部後側設有後輪固定座(14)、後固定架(15)，前車輪(3)包括前內輪轂(31)、前外輪轂(32)，前內輪轂(31)與前固定架(13)固定連接，後車輪(4)包括後內輪轂(41)、後外輪轂(42)，後內輪轂(41)通過後固定架(15)與後輪固定座(14)固定連接，後內輪轂(41)內側設有內齒輪(43)。
WO2022179167A1專利案
(六)、US09701356B2：
Ford Global Technologies, LLC (US)的一種「ELECTRIC BICYCLE 」，包括a frame including first and second segments pivotable relative to each other between a folded position and an unfolded position. A magnet is fixed relative to the first segment. An electromagnet is fixed relative to the second segment and disposed in a magnetic field of the magnet when the frame is in the folded position. A controller is configured to power the electromagnet to repel the magnet to unfold the frame.
US09701356B2專利案
(七)、CN116890947A：
德商羅伯特·博世有限公司的一種「電動自行車和用於電動自行車的密封單元 」，包括車架、具有電動馬達的驅動單元以及電介面，其中，所述驅動單元構造成能借助能量供給單元來供給能量，其中，所述能量供給單元能部分或完全地佈置在所述車架中，所述電介面用於使所述能量供給設備與所述電動自行車尤其能拆卸地電連接，提出，所述車架具有冷卻通道，其中，所述能量供給單元部分或完全地佈置在所述冷卻通道中，其中，所述電動自行車具有用於密封所述電介面的密封單元。有利地，由此能夠有效地保護電動自行車免於腐蝕和/或運行故障。
CN116890947A專利案
(八)、EP3256373B1：
Civilized Cycles Incorporated (US)的一種「ELECTRIC BICYCLE TRANSMISSION SYSTEMS」，包括a wheel; a driven sprocket set coupled to the wheel via at least a first one-way clutch, the driven sprocket set comprising two or more concentric sprockets of different effective diameters; a drive chain configured to engage the driven sprocket set; an electronically controllable derailleur configured to move the drive chain among the two or more sprockets; a pedal crank configured to cause rotation of the driven sprocket set by providing a user pedal force to the driven sprocket set through at least a second one-way clutch and the drive chain; a motor configured to cause rotation of the driven sprocket set by providing an electromechanical force to the driven sprocket set through at least a the drive chain; and an electronic controller configured to, responsive to a determination that a shift should occur at a time when neither the pedal crank nor the motor is causing rotation of the driven sprocket: operate the motor to rotate the driven sprocket at a rotational speed less than or equal to a current rotational speed of the wheel; and operate the derailleur to cause the shift to occur while the driven sprocket is being rotated by the motor.
EP3256373B1專利案
(九)、電動自行車各種外觀設計
USD980753(Pave BK)
TWD226974(Acer Ebill)
USD1001017(Honda Motocompacto)
JPD1671421(CROWNCRUISER MOTORS LTD)
EM008855290-0001(ANDREA STRIPPOLI)
七、結論
透過本文分析可以獲知，在過去的幾年裡，電動自行車的興起一直在世界各國掀起了一場革命性的變革。這種交通工具結合了環保、便捷和節能減碳的特點，吸引了越來越多的消費者。隨著電動自行車市場的擴大，相關的技術和創新也不斷涌現，這使得專利成為行業競爭中的一個關鍵要素。
首先，在電動自行車專利地圖的全球解析中，我們注意到中國的申請量是這一領域的領先者；其次，歐洲和北美地區也在電動自行車專利領域有所突破，這兩個地區的公司和研究機構通過不斷的技術創新，致力於提升電動自行車的性能、效能和安全性。從他們的專利中可顯示出一個多元且競爭激烈的市場環境，各種技術方向都在迅速發展，推動著全球電動自行車市場的進步。
總的來說，電動自行車專利地圖的全球解析顯示了這一新興行業的蓬勃發展和激烈競爭。各地區的企業和研究機構都在爭相申請專利，以保護其技術創新和市場地位。然而，同時也需要更多的國際合作和標準制定，以促進產業的健康發展，使電動自行車真正成為一種可持續發展的交通工具。
若有企業先進或創業家欲對本專題或創新議題或相關專利內容想要進一步瞭解者，或對某產業技術進行FTO、專利地圖分析、專利檢索、專利申請及各專利舉發及迴避設計分析或排除侵權訴訟代理，敬請隨時歡迎電洽本所：中銓國際專利商標事務所熱線：04-23823629，本所將派專人提供服務。
關鍵字: #電動自行車、#電動腳踏車、#電動兩輪車、#助力車、#專利、#專利地圖、#專利申請
備註:
[註1]：本文主要分析之標的，以電動自行車的整車為主，不包含單一個別零件。
[註3]：因為本文主要分析之標的，以電動自行車的整車為主，不包含單一個別零件，故所檢索到關於電動自行車的專利數量僅為11050件。
二、專利年度趨勢解析
從底下專利年度趨勢圖可以獲知，全球「電動自行車」年度專利公開量在2005～2015年間係呈現成長停滯(第一階段的瓶頸)，而在2015～2020年間係呈現高度成長的態勢，但在2020～2023年間則呈現持平成長的態勢，代表著全球「電動自行車」之技術發展來到了第二階段的瓶頸。
全球「電動自行車」之專利年度趨勢圖
三、專利種類的比例
從底下專利種類之比例圖可以獲知，本此檢索全球「電動自行車」年度專利公開總量為11050件[註3]，其中發明案與新型案總共有6736件，即佔了總量的52%；而外觀設計案則總共有6314件，佔了總量的48%，足見本領域業者，對電動自行車之外觀造型亦相當地重視。
全球「電動自行車」專利種類之比例圖
四、專利競爭國解析
依據所檢索到各專利的第一申請人之國別進行統計，來進行專利競爭國別解析，如下圖所示，其中全球的「電動自行車」的申請數量排名第1為中國人，而以日本人排名第2，德國人排名第3；特別說明，台灣人排名第9。
全球「電動自行車」專利競爭國解析圖
五、專利競爭公司解析
依據所檢索到各專利的申請人進行統計，如下圖所示，全球「電動自行車」專利申請量的競爭公司排行前5名分別為：「本田技研工業株式會社」、「YAMAHA MOTOR」、「ヤマハ発動機株式会社」、「スズキ株式会社」及「无锡尊尚智能科技有限公司」。
全球「電動自行車」專利競爭公司專利數量排行圖
全球「電動自行車」專利競爭公司專利數量排行表
六、全球「電動自行車」之相關專利解析
(一)、TW202110699A：
美商哈雷機車公司的一種「腳踏車」，其包含一車架、一儲存室、一電池組、一踏板輔助單元，及一照明系統。該車架包含一前管、一桿、一下管、一中心輪轂，及一對鏈拉條。該中心輪轂界定一內腔。該下管及該中心輪轂共同界定經連接至該內腔之一電池開口。該儲存室包含經定位以選擇性封閉該下管中之一開口之一門。該電池組係由該電池開口可釋放地接納。該踏板輔助單元係安置於該內腔內。該照明系統包含經整合至該等鏈拉條中之一或多個尾燈、經整合至該前管中之一防撞燈，及/或經整合至該桿或該前管之至少一者中之一頭燈。
TW202110699A專利案
(二)、TWI757631B：
日商山葉發動機股份有限公司的一種「電動自行車」，為本發明有效地利用收容電池之區域，並且提昇設計性。 電動自行車100具有：前輪2；後輪3；驅動單元8，其對前輪2或後輪3之至少一者傳遞驅動力；電池收容區域R，其能夠收容對驅動單元8供給電力之電池9；頭管11；及下車架13，其自頭管11朝向車體之斜下後方延伸。下車架13包含：第1延伸部134，其朝向車體之斜下後方延伸；及第2延伸部135，其朝向車體之斜下後方延伸，且與第1延伸部134於車體之寬度方向上排列設置。電池收容區域R至少形成於第1延伸部134與第2延伸部135之間。
TWI757631B專利案
(三)、TWI751486B：
日商本田技研工業股份有限公司的一種「跨坐型電動車輛」，本發明之跨坐型電動車輛(1)具備：車輛行駛用之電動馬達(30)；電池(40)，其對上述電動馬達(30)供給電力；控制裝置(32)，其控制上述電動馬達(30)；後部減震器(7)，其橫跨於車體框架(11)與擺臂(21)之間；及腳踏板(9)，其供騎乘者放置腳；上述電池(40)、控制裝置(32)及後部減震器(7)配置於較上述腳踏板(9)之上端更靠下方，上述後部減震器(7)以於側視下與上述電池(40)重疊之方式配置。
TWI751486B專利案
(四)、TWI712542B：
義大利商比雅久股份有限公司的一種「輔助踏板式電動自行車及用於管理其能量範圍的方法」，係揭示一種管理方法，用於管理輔助踏板式電動自行車(1)的可再充電電池包的能量範圍，電動自行車(1)包括電機器，電機器可受到控制，以根據踏板輔助因子來供應扭矩，該扭矩係加總至騎士透過踩踏而產生的扭矩，管理方法包括以下步驟：a)選擇要由電動自行車(1)行進的路線，該路線從初始位置開始；b)獲得代表所選擇的路線的高度曲線之資料，且以複數個區段來劃分該路線，每一區段的特徵在於個別的高度參數；c)計算作為高度曲線與限制踏板輔助因子K_limit的函數、與在所選擇的路線上的電池包(20)放電的最大百分比相關聯的一值，較佳地，基於與每一區段相關的高度參數，針對每一區段計算作為與每一區段相關的限制輔助因子K_limit的函數、代表在該區段上的電池包(20)放電的百分比之一值；d)檢驗電池包(20)是否在路線的終點處具有剩餘的正充電；其中，若步驟d)的檢驗決定電池包(20)在路線的終點處不具有剩餘的正充電，則管理方法迭代地重複步驟c)與d)，基於一或更多個調整曲線來修改該限制輔助因子K_limit，每一調整曲線允許獲得作為區段斜率的函數、用於每一區段的新的限制輔助因子。
TWI712542B專利案
(五)、WO2022179167A1：
陸商杭州聯幫走馬文化發展有限公司的一種「無輻條花鼓電動自行車」，包括車架(1)、車把(2)、前車輪(3)、後車輪(4)、傳動裝置(5)，車架(1)包括橫樑(11)，橫樑(11)底部前側設有前輪固定座(12)、與前輪固定座(12)可旋轉連接的前固定架(13)，車把(2)底部穿過橫樑(11)與前固定架(13)固定，橫樑(11)底部後側設有後輪固定座(14)、後固定架(15)，前車輪(3)包括前內輪轂(31)、前外輪轂(32)，前內輪轂(31)與前固定架(13)固定連接，後車輪(4)包括後內輪轂(41)、後外輪轂(42)，後內輪轂(41)通過後固定架(15)與後輪固定座(14)固定連接，後內輪轂(41)內側設有內齒輪(43)。
WO2022179167A1專利案
(六)、US09701356B2：
Ford Global Technologies, LLC (US)的一種「ELECTRIC BICYCLE 」，包括a frame including first and second segments pivotable relative to each other between a folded position and an unfolded position. A magnet is fixed relative to the first segment. An electromagnet is fixed relative to the second segment and disposed in a magnetic field of the magnet when the frame is in the folded position. A controller is configured to power the electromagnet to repel the magnet to unfold the frame.
US09701356B2專利案
(七)、CN116890947A：
德商羅伯特·博世有限公司的一種「電動自行車和用於電動自行車的密封單元 」，包括車架、具有電動馬達的驅動單元以及電介面，其中，所述驅動單元構造成能借助能量供給單元來供給能量，其中，所述能量供給單元能部分或完全地佈置在所述車架中，所述電介面用於使所述能量供給設備與所述電動自行車尤其能拆卸地電連接，提出，所述車架具有冷卻通道，其中，所述能量供給單元部分或完全地佈置在所述冷卻通道中，其中，所述電動自行車具有用於密封所述電介面的密封單元。有利地，由此能夠有效地保護電動自行車免於腐蝕和/或運行故障。
CN116890947A專利案
(八)、EP3256373B1：
Civilized Cycles Incorporated (US)的一種「ELECTRIC BICYCLE TRANSMISSION SYSTEMS」，包括a wheel; a driven sprocket set coupled to the wheel via at least a first one-way clutch, the driven sprocket set comprising two or more concentric sprockets of different effective diameters; a drive chain configured to engage the driven sprocket set; an electronically controllable derailleur configured to move the drive chain among the two or more sprockets; a pedal crank configured to cause rotation of the driven sprocket set by providing a user pedal force to the driven sprocket set through at least a second one-way clutch and the drive chain; a motor configured to cause rotation of the driven sprocket set by providing an electromechanical force to the driven sprocket set through at least a the drive chain; and an electronic controller configured to, responsive to a determination that a shift should occur at a time when neither the pedal crank nor the motor is causing rotation of the driven sprocket: operate the motor to rotate the driven sprocket at a rotational speed less than or equal to a current rotational speed of the wheel; and operate the derailleur to cause the shift to occur while the driven sprocket is being rotated by the motor.
EP3256373B1專利案
(九)、電動自行車各種外觀設計
USD980753(Pave BK)
TWD226974(Acer Ebill)
USD1001017(Honda Motocompacto)
JPD1671421(CROWNCRUISER MOTORS LTD)
EM008855290-0001(ANDREA STRIPPOLI)
七、結論
透過本文分析可以獲知，在過去的幾年裡，電動自行車的興起一直在世界各國掀起了一場革命性的變革。這種交通工具結合了環保、便捷和節能減碳的特點，吸引了越來越多的消費者。隨著電動自行車市場的擴大，相關的技術和創新也不斷涌現，這使得專利成為行業競爭中的一個關鍵要素。
首先，在電動自行車專利地圖的全球解析中，我們注意到中國的申請量是這一領域的領先者；其次，歐洲和北美地區也在電動自行車專利領域有所突破，這兩個地區的公司和研究機構通過不斷的技術創新，致力於提升電動自行車的性能、效能和安全性。從他們的專利中可顯示出一個多元且競爭激烈的市場環境，各種技術方向都在迅速發展，推動著全球電動自行車市場的進步。
總的來說，電動自行車專利地圖的全球解析顯示了這一新興行業的蓬勃發展和激烈競爭。各地區的企業和研究機構都在爭相申請專利，以保護其技術創新和市場地位。然而，同時也需要更多的國際合作和標準制定，以促進產業的健康發展，使電動自行車真正成為一種可持續發展的交通工具。
若有企業先進或創業家欲對本專題或創新議題或相關專利內容想要進一步瞭解者，或對某產業技術進行FTO、專利地圖分析、專利檢索、專利申請及各專利舉發及迴避設計分析或排除侵權訴訟代理，敬請隨時歡迎電洽本所：中銓國際專利商標事務所熱線：04-23823629，本所將派專人提供服務。
關鍵字: #電動自行車、#電動腳踏車、#電動兩輪車、#助力車、#專利、#專利地圖、#專利申請
備註:
[註1]：本文主要分析之標的，以電動自行車的整車為主，不包含單一個別零件。
[註3]：因為本文主要分析之標的，以電動自行車的整車為主，不包含單一個別零件，故所檢索到關於電動自行車的專利數量僅為11050件。
關鍵字：#電動自行車 #電動腳踏車 #電動兩輪車 #助力車 #專利地圖
