光伏产业专利预警分析

【摘要】光伏产业因其资源丰富、无污染等优势，有较大的发展潜力，但我国光伏技术相对落后，多数跨国公司通过申请大量的高质量专利，抢占我国该领域的制高点，针对现状我国光伏企业应根据各自的实际情况量身定做个人的专利布局，利用对专利技术的二次开发、技术引进等方式开拓自己的市场。

【关键词】光伏材料；专利分析

前言

光伏产业因其资源丰富、无污染等优势，有较大的发展潜力，随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，越来越多的国家开始加强对光伏的开发利用。光伏的应用领域非常广泛，最终可归结为光伏热利用和电利用两方面。当前，美国、日本等国都将光伏列为未来的主要重点开发能源，其研发重点在于太阳能电池，在这一领域发达国家已取得了很大进展。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比，我国光伏技术相对落后，多数跨国公司通过申请大量的高质量专利，抢占我国该领域的制高点，对光伏技术领域关键技术进行层层部署，意图垄断未来的光伏产业市场，针对现状我国光伏企业应根据各自的实际情况量身定做个人的专利布局，迎接国际市场的挑战。

1、光伏领域技术国内外现状

1.1国外现状

在全球太阳能专利技术领域中，日本、美国、德国等为太阳能技术及应用大国，非常重视太阳能光电利用技术的研发与保护，以日本为例，日本经济产业省运用各种措施，发展本国的光伏产业，相关资料显示，日本经济产业省在1993年开始实施“新阳光工程”，布局建立日本本土的太阳能光伏产业和太阳能市场。通过一系列的政府资助和相关研究、开发、示范，在太阳能电池制造技术和降低成本方面取得了长足进步。

1.2国内现状

根据国家知识产权局公布的数据显示，在中国申请的太阳能核心技术专利统计中，外国公司排名明显靠前，特别是日本公司。一个国家、一个产业知识产权的强弱，主要看它的发明专利，我国光伏发明专利市场主要为国外人占领，而光伏实用新型专利则为我国企业所占据，从而出现技术水平普遍较低、专利保护较弱，处于产业链下游的现状。国内企业技术的投入的周期循环总是慢人一步，使得我们的企业技术常常处于“微笑曲线”的底部。

1.3光伏产业的前景

预计到2030年，全世界可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。到2020年，我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦），光伏发电装机将占到5%。未来十几年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。

2、国内专利分析

2.1总体趋势分析

通过整体趋势可以看出，1987年-2005年属于技术起步阶段，国内光伏材料专利申请量较低，每年申请量都在20件以下。从2006年起，专利数量逐年递增，增长幅度不断加大。从分布来看专利主要分布在广东、江苏、上海、北京等省市。这些地区集中了较多的与光伏材料相关的大型企业及科研院所，起步基础高于其他省市，排名前五位的城市除北京外都为南方地区，说明南方地区在接受新的技术上要强于北方地区。整体趋势表明，随着国家对环保、节能和可持续性发展能源技术的进一步推广以及外来技术的引进，该技术领域的专利的增长趋势还将进一步持续，光伏材料相关技术在日后将进入高速发展期。

同时，日本、韩国等国家也在中国申请了光伏材料方面的专利，一方面可能是与中国企业的技术合作；另一方面也可能是为了占领中国广大的市场所做的技术铺垫，这部分专利尤其要引起我们的注意。

2.2申请人分析

通过前10位申请人的综合比较发现，申请人的专利申请量差距明显，除李毅外相对活动年期较短，专利平均专利年龄较低，不少申请人为近几年申请的；其中李毅申报专利较早，活动年期为10年，说明该创益科技公司（李毅）对该领域较为重视投入的精力相对较多、较早，但是专利平均年龄偏低，经检索后得知该公司虽然申报较早但是专利数量偏低，大部分的专利都是2007年申请的，所以造成平均年龄偏低；多数申请人也是在近3年专注专利申报的，相对平均年龄较低，说明企业都逐渐重视专利保护。

2.3技术领域分析

根据各个IPC号对应的专利数量的多少，进行统计分析，研究发明创造活动最为活跃的技术领域，发现技术分布，通过分析发现，国内在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面：

一是H01L31将光能转化为电能的半导体器件，占总数的63%；二是C01B33光伏产片的材料，占总数的13%；三是C30B29光伏产片的材料占总数的8%。

从IPC申请人构成可以发现，大部分申请人在H01L31领域内都有专利申请，李毅在该领域内申请较为突出，说明东南大学在频率选择方面的研究处于领先地位；通过整体来看除李毅外，其他的公司申请专利的技术领域主要为C30B领域即光伏材料的加工与生产，而李毅主要的技术点分布于生产光伏材料的设备上。

透过技术趋势分析，可以发现我国光伏技术的热点：

1、太阳能电池表面工艺与材质的构成为近几年专利申请的热点，专利数量较为集中；2、光伏材料中的硅片、晶硅的深层次的开发利用正在形成下一个发展趋势，专利的数量在不断的集中；3、新兴技术晶硅薄膜正在受到大家的重视，但是专利分布的较为分散，还没有形成领域，这部分技术可能为下步发展的重点。

3、国外专利分析

3.1趋势分析

从趋势来看，国外在光伏材料领域的专利申请量虽然存在一定的波动，但整体上处于上升的趋势，说明光伏材料相关技术在国外还处于发展期，该技术领域的专利申请数量在一定时期内还将处于上升的趋势，总体来说国外在专利申请增长上较为稳定。

3.2申请人分析

由趋势可以发现前十位专利申请人都为日本和美国的企业，其研发具有延续性与可持续性，专利申请步步为营，每年都会形成一批专利，其中2003年日本企业KYOCERA CORP申请量突增至55件，2004年日本企业SHARP CORP在申请突然增至73件，经检索两家企业申请的主要专利都集中在：将太阳能转为电能的转换器件的电压、电流发生器；说明日本的企业2003-2004年已经感觉到太阳能利用为以后新能源发展的主要方向，都在努力争取该市场的份额，尤其是针对如何将太阳能转换为电能的电子材料与设备，而国内还是将生产太阳能板的材料作为发展的重点。

通过对排名前10位的申请人分下可以看出，日本的申请人占据绝大多数，SHARP CORP和KYOCERA CORP从事研发的人员数量较多，研发实力强；日本企业申请的专利平均年限都为5年左右，活动年期为9年左右，说明日本企业早在10年前就关注该领域的发展，在现有技术的基础上正在在该领域内不断延伸，而且近期申请量正在不断增加，以上公司都是该领域强有力的竞争对手，需要对其密切跟踪、分析。

3.3技术趋势

国外在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面：一是H01L31（对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备；其零部件）占总领域的67%。二是H01M14（电化学电流或者电压发生器）。三是H01Q1/28（专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备）。由此可见国外的重点在光伏材料生产设备与光电转换材料和设备上面。

4、光伏材料专利的现状

通过分析得知，当前竞争日益加剧，进入规模、成本、质量、技术竞争时期。总体来说光伏专利分布为：上游由国外厂商居多，国内企业处于中下游位置。只在最简单的环节发展迅速，其它方面都受制于发达国家，整个产业的竞争能力还有待大力提高。

1、在国外太阳能专利技术领域中，日本、美国、德国等太阳能技术大国，非常重视太阳能光电利用技术的研发、专利申请与保护

2009年在全球前十名光伏专利持有公司中，日本公司占据了9位，目前日本已不满足早期的传统光伏技术，而是把更多注意力放在新一代光伏技术（如聚光发电技术等）方面，保持技术领先。通过分析发现这些国家的太阳能专利均有一半以上集中在制备太阳能光伏材料的设备中，这表明太阳能光伏应用技术与市场紧密结合，为其赢得了先发优势，不失为我市企业学习借鉴的对象。

2、2003年之后薄膜电池的各类专利申请均呈现增长趋势

国内对于薄膜电池的专利申请虽然活跃，情况不容乐观，以硅基薄膜太阳电池为例，20世纪70年代末我国开始对其展开研究，80年代末，小面积电池效率达到11.2%，大面积电池效率超过8%，均达到国际同期先进水平，但在产业化进程中却远远落后国外，那时国内没有一条具有自主知识产权的硅基薄膜电池生产线。

3、薄膜电池产业核心技术专利仍然掌握在国外企业手里

最明显的表现特征是：以美国、日本、德国和韩国为代表的国家对于薄膜电池专利的申请量开始逐年增加，这些国家的太阳能专利一半以上集中在太阳能薄膜电池领域中，而我国专利在相关技术领域只占到三分之一，其中在华专利申请量中，日本又占据优势，中国薄膜企业则相对落后。一个产业的诸多产业链环节出现技术与市场寡断的局面，这很让人感到尴尬，同时也制约着国内薄膜电池的发展。

4、相比薄膜电池，晶硅电池的局面显然要好些，但对于相关核心技术专利不多，国内呈现专利数量多但质量不高的现状

根据报告，目前晶硅领域的专利申请分三类：一类为太阳电池及其组件制作工艺等技术的专利，其申请数量占一定比例；第二类为光伏系统、并网发电、光伏屋顶等太阳电池主要产业应用领域，占一定量的专利申请；第三类是一系列技术门槛较低、实用性强的太阳能应用产品，如太阳能庭院灯、草坪灯、交通标志、广告牌灯，此类专利有大量的申请数量。

5、国内本土实用新型专利占实用新型专利申请总量的95%以上，国外实用新型专利仅有几件

在中国申请的太阳能核心技术专利统计中，外国公司排名靠前，特别是日本的公司，如佳能株式会社、夏普株式会社、三洋电机株式会社等。当前的情况是，我国光伏发明专利市场主要为国外人占领，而光伏实用新型专利则为我国企业所占据，我国企业的技术水平普遍较低、专利保护较弱，处于产业链下游。

5、针对光伏材料现状的两点建议

技术不是一蹴而就，但需要一个积极的氛围，比如国家重视，提供必要的研发条件与资金，比如国内大企业间进行技术攀比，甚至先模仿后超越等，这些主动的、进攻的方式在处于落后状态的情况下都可以倡导。以下提出几点建议以供参考：

1、根据企业不同需求，采用不同专利策略

第一、国内光伏产业的主力军上市企业，其具有自主品牌、一定规模、长期发展计划，这类企业都应重视专利技术与知识产权的获得和保护，根据自己的核心技术建立起技术专利池，同时加大产学研合作交流，做好技术转型机遇的准备。

第二，国有企业，具有资金雄厚、产品性能与质量欠佳、各项建设处于起步阶段的现状；国有企业有条件且有必要申请专利，目前此类企业多拥有自己的实验室与技术中心，同时与国外之间存在合作的专利技术项目。

第三，国内的私营企业，可以通过申请专利来获得专利技术，进而获得丰厚的垄断利润。部分中小型企业在缺乏研发条件时，根据需求可寻找适合的专利技术发明人，进行专利转让、许可、购买等方式。

2、国内太阳能企业应逐步建立专利联盟

与跨国公司主导的各种国际专利联盟相比，我国太阳能企业的专利无论在数量上还是质量上都处于起步阶段，需要大力倡导与发展。我国太阳能企业实施专利战略应考虑企业的实力，不同企业由于其技术领域的实力差距在实施专利时也不尽相同。具有较强实力、在技术上处于领先地位的企业可以采用进攻型专利战略，其方法主要是采取专利技术垄断，通过专利技术许可、专利申请等方式，以获取最佳的收益；经济实力较弱、技术落后的企业，通常采用防御型专利联盟战略，即利用对专利技术的二次开发、技术引进等方式开拓自己的市场。

参考文献

[1]2010-2015年光伏太阳能行业发展前景分析及投资风险预测报告

[2]光伏产业：加快实现从数量向质量的转变[N].经济日报，2010-07-28（014）.

[3]徐林森.我国光伏电池产业知识产权保护研究（下）[J].中国防伪报道，2011，（06）：24-29.