一带一路沿线主要地区高速铁路机车动力系统专利竞争情报研究.docxVIP

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“一带一路”沿线主要地区高速铁路机车动力系统专利竞争情报研究

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高铁是高速铁路轨道的简称。根据国际铁道联盟的定义,高速铁路是指新建铁路营运速率达到每小时250km以上,改建后铁路营运速率达到每小时200km以上的铁路系统。我国对高速铁路的定义略有差异,指设计开行时速250km以上,初期营运时速200km以上的客运列车专线铁路。

铁路运输是一个国家重要的经济命脉,深刻影响着所在国的政治稳定、经济发展等诸多方面。高速铁路运输是20世纪交通运输领域的重大成果,高速列车则是高速铁路运输的技术核心,是机车车辆现代化的载体,是机械、电子、材料、控制等现代高新技术综合集成的集中体现。2011年《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》提出,“十二五”加快发展高端装备制造产业的重点之一就是依托客运专线和城市轨道交通等重点工程建设,大力发展轨道交通装备。2012年4月,中国科技部正式批准并发布了《高速列车科技发展“十二五”专项规划》,对中国高速列车技术在“十二五”期间的发展作出了明确部署:中国国民经济和社会发展对高速铁路和高速列车技术与装备发展依然有着重大战略需求,那就是高速铁路安全运营、高速列车装备自主化、高速铁路发展可持续和高速铁路建设运营高效率[1]。

2013年,我国提出“一带一路”战略,大力推动基础设施互联互通,加强区域经济整合。2016年全年,我国企业对“一带一路”沿线国家直接投资145.3亿美元;对外承包工程新签合同额1260.3亿美元,占同期我国对外承包工程新签合同额的51.6%。亚吉铁路、中巴经济走廊等一批国际产能合作和基础设施互联互通项目成功实施。在高铁“走出去”战略和“一带一路”战略支持下,高速铁路作为中国制造的“名片”已经在全球市场上高铁竞争中赢得一席之地。

高速列车的关键技术包括总成、车体、转向架、制动系统、牵引系统(也叫动力系统)、网络控制系统等,而列车能以200km/h及以上的速度高速行驶,离不开大功率、高性能的动力系统。高铁机车动力系统主要由受电弓、接触网、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机和牵引控制系统组成。其工作原理如图1所示,铁路接触网的25kV高压交流电经受电弓输送给牵引变压器,降压成1500V的交流电;降压后的交流电再输入牵引变流器,通过功率变换,变成电压和频率均可控制的三相交流电,输送给牵引电机,通过电机的转动牵引整个列车[2]。

高铁机车动力系统的性能在某种程度上决定了列车的动力品质、能耗和控制特性,也影响着列车的经济性、舒适性与可靠性,在业内被称为“列车之心”,是高速列车的核心部分。

图1高速列车交-直-交牵引系统

本报告拟对高铁机车动力系统领域专利在“一带一路”主要国家的布局情况进行分析,帮助我国相关产业/企业了解该领域的专利竞争环境以及专利竞争主体,同时为我国在该领域的专利竞争策略提供综合性

一、一带一路沿线主要地区专利布局

(一)申请趋势分析

图2示出了高铁机车动力系统领域在一带一路沿线主要地区的专利申请趋势情况,由图可知,近20年来该领域的专利申请总体呈较平稳的态势。

在1990年之前,苏联在高铁机车动力系统领域专利申请量有421项,1991至2000年,俄罗斯(苏联)在高铁机车动力系统领域的专利申请量总量为113项。总体来说,俄罗斯(苏联)在高铁机车动力系统领域专利申请量较为平稳,每年申请量约在10项至30项。

在1990年之前,亚洲其他国家(印度和新加坡)在高铁机车动力系统领域没有相关专利申请,1991至2000年,相关专利申请量较少仅有15项,2005年以前,该领域每年专利申请量低于10项。此后,专利申请量略有提升,每年在10至30项左右。

在1990年之前,拉丁美洲(巴西和墨西哥)在高铁机车动力系统领域没有相关专利申请,1991至2000年,相关专利申请量有43项。此后,该领域的专利申请量比俄罗斯和亚洲其他地区的专利申请量更少,年申请量在10项以下。

总体来说,进入21世纪后,国际主要高铁企业对俄罗斯、亚洲其他地区(印度和新加坡)、拉丁美洲(巴西和墨西哥)等一带一路沿线国家和地区在该领域持续保持一定关注,专利申请一直处于较平稳的状态。

图2一带一路主要地区专利申请趋势

(二)地域分布

从图2中一带一路主要地区专利申请量来看,俄罗斯(含苏联)在高铁机车动力系统领域专利申请量最多,为826项,占着3个地区该领域的专利申请量的72.5%;亚洲其他国家(印度和新加坡)在该领域的专利申请量为210项,占18.4%;拉丁美洲(巴西和墨西哥)在该领域的专利申请量最少,为104项,仅占9.1%。

图2一带一路主要地区专利申请量

(三)技术构成

图3显示了一带一路区域高铁机车动力系统领域

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