EV专利:丰田数量第1 福特质量领先
日本经济新闻(中文版:日经中文网)分析纯电动汽车(EV)相关专利后发现:在最近5年引用次数多的“重要专利”数量上,美国福特汽车排在第1。福特在左右续航距离和电池寿命的热管理相关技术上领先,丰田、奥迪也引进了福特的电池水冷技术专利。过去一直擅长大型汽油车的福特有可能成为EV时代不可小觑的企业。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)在日本IP Landscape公司的帮助下分析了专利。在2010年以后向国际申请、截至5月已公开的约4.8万项EV相关专利中,分析了排名前20的企业持有的约1.7万项专利。由于专利权的存续期为申请后20年,因此选定了存续到各家企业认为EV在一定程度上普及的2030年的专利。统计中去掉了中国企业仅在本国申请的专利及混合动力车相关专利。
过去5年的“重要专利”福特排第1
如果单纯比较EV相关专利的申请数量,丰田排第1。日本企业有5家企业进入前10,占有优势。但从被其他企业大量引用的重要专利来看,情况截然不同。从被引用量排在前5%的专利数量来看,专利总量排第7的福特升至第3,专利总量排第11的通用汽车(GM)上升到第5。
仅从EV开发竞争越来越激烈的过去5年的重要专利数量来看,福特有30项,排在第1,大大超过丰田的18项及本田的17项。日本IP Landscape的首席执行官(CEO)山内明指出“美国企业的专利中,被引用次数多的专利占比高,拥有很多高质量的专利,不容小觑”。
福特占优势的是2012年申请的电池水冷技术专利。丰田、奥迪、美国新兴企业Lucid Motors、上海蔚来汽车(NIO)等都在自家申请的专利中引用了福特的专利。山内认为“被约60项专利引用,可见福特的专利先进,非常重要”。
电池水冷技术的先驱
福特在2011年推出的该公司首款正式EV“Focus Electric”上配备了电池水冷技术。日产汽车的“LEAF”(中国名:聆风)等当时的EV大都采用气冷式,福特的水冷式还不太受关注。原因是水冷式有漏水的风险,在成本方面没有优势。
这种观点正在发生改变。丰田5月推出的自身首款正式量产型纯电动汽车“bZ4X”、日产的新款纯电动汽车“Ariya”均采用了水冷式。水冷式已逐渐成为主流。日产的一名高管透露称,“结合电池类型,借鉴了福特的做法”。丰田则表示,“不便就车辆技术的细节做出回答”(丰田的公关部门)。
对电池来说,摄氏20~30度被视为发挥性能的最佳温度。温度过高或过低,都会导致电池老化、行驶距离缩短、充电时间变长等问题,因此热管理技术非常重要。
日产Ariya的电池容量最大为91千瓦时,是LEAF的1.5倍。电池的容量越大,就越容易产生热量并出现温度偏差。水冷式与气冷式相比,即使电池尺寸增大,也能均匀冷却。
福特率先选择水冷技术,后来也积累了电池和空调管理方面的专利。该公司2018年申请了把电池冷却系统用于车内空调的技术专利,该专利也被其他企业多次引用。
福特此前一直通过皮卡和大型SUV等“高油耗汽车(Gas Guzzler)”赚钱。调查公司MarkLines的统计显示,2021年福特的纯电动汽车销量为5.5万辆,仅排在世界第19位,该公司在环保车领域的存在感较低。
但2022年5月,由于“Mustang Mach-E”车型表现出色,福特的纯电动汽车销量增加到去年同期的3倍以上,已开始交车的纯电动皮卡“F-150 Lightning”接到了大量预约订单。据称,在预约订购的人当中,75%以上为新顾客,该公司的市场份额有望提高。6月的纯电动汽车销量也比去年同期增长76.6%,保持了良好势头。
在水冷式热管理技术领域,美国特斯拉也拥有优势。特斯拉2020年上市的SUV“Model Y”配备了该公司自主开发的名为“八向控制阀(Octovalve)”的特殊零部件,实现了汽车整体的热管理。在新一代汽车的竞争中,除电池和软件外,热管理领域也有可能成为关键。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)福冈幸太郎
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标签:专利 电池