特斯拉汽车公司专利申请信息分析
中图分类号：G306 文章编号：1009-2374（2016）07-0189-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.07.095
特斯拉汽车公司（Tesla Motors，以下简称特斯拉）是电动车中的明星，被誉为“汽车界的苹果”。在2014年6月12日，特斯拉公司首席执行官埃隆?马斯克宣布开放了特斯拉的所有专利。目前为止，国内几乎没有文献报道有关特斯拉的专利申请信息分析。为了了解特斯拉在全球的专利状况，本文通过检索特斯拉在全球的全部专利申请，从专利申请的总体申请态势、技术构成分析等方面对特斯拉的专利进行了分析。
1 数据来源和检索方法
本文以申请人“Tesla motors”在德文特数据库（DWPI）进行了检索，获得特斯拉的发明专利申请286项，文中数据截止到2015年6月1日。
2 专利信息分析
为了全面而深入地了解特斯拉的所有专利，笔者对特斯拉的全部专利进行了技术构成的分解，并对其全部专利进行了标引。根据标引的数据从以下方面进行专利信息的分析，其中关于专利的数量单位“项”和“件”做如下说明：
项：同一项发明可能在多个国家或地区提出专利申请，DWPI数据库将这些相关的多件申请作为一条记录收录。在进行专利申请数量统计时，对于数据库中以一族（这里的“族”指的是同族专利中的“族”）数据的形式出现的一系列专利文献，计算为“1项”。一般情况下，专利申请的项数对应于技术的数目。
件：在进行专利申请数量统计时，例如为了分析申请人在不同国家、地区或组织所提出的专利申请的分布情况，将同族专利申请分开进行统计，所得到的结果对应于申请的件数。1项专利申请可能对应于1件或多件专利申请。
2.1 专利申请态势分析
图1（a）为特斯拉全球专利申请的年代分布图，从图1（a）和各年的申请量可以看出，特斯拉从2005年开始提交专利申请，初期很少，两年后达到了28项，可以看出其技术在这一年取得了较大进展，这与其在2008年推出第一辆电动车TESLA ROADSTER的时间很吻合。2008年的申请量有所降低，应该是遇到了技术的瓶颈。但在2009年达到最大申请量62项，其技术在这一年取得了突破性的进展，特斯拉也由此赢得了多轮融资的机会，并于2010年在美国上市。随后特斯拉一直保持着较高的年专利申请量，每年的申请量均在50项左右，但从2009年以后还是呈现了一个小幅下滑的趋势。由于专利申请公开需要一段时间，2013年和2014年提交的专利申请数据目前还不能完全从数据库中获得，因此图1（a）中显示的2013年和2014年申请数量较少。
图1（b）为特斯拉在各国家/地区的专利申请量分布图，从图1（b）可以看出，其以美国本土为重点，几乎所有专利都在美国有申请。而主要海外市场选择了欧洲和日本，但欧洲和日本所布局的专利数量远远小于在美国本土布局的数量。其在中国的申请量较小，仅有10件。而根据各目标国的申请趋势来看，均是在2009年达到了最大的申请量，随后出现逐年下降的趋势。其中美国申请量的下降趋势较慢，但在欧洲和日本的下降趋势则比较明显，可以看出特斯拉在海外布局专利的意愿并不强烈。随着特斯拉专利的开放，预计特斯拉在未来几年的专利申请量可能会延续目前这种每年几十项的申请趋势，如果在技术上有一些新的突破的话，某些年份的申请量可能会出现一定程度的增长。由于专利的开放，其可能不会投入大量的资金的精力来进行大量专利的申请和大范围的布局，但特斯拉并不会因为专利的开放而放弃专利的申请和布局。如果放弃或大幅减小专利的申请和布局，势必会引起很多的批评者，认为特斯拉开放专利后不再申请专利，而将自己的技术进行保密，这会给特斯拉带来十分不利的影响，由于特斯拉进入电动汽车领域的时间较短，一些基础性专利早已被各大公司和研究机构所保护，因而特斯拉至少应该会保持拥有一定的专利数量，在未来出现专利纠纷时，可以采用交叉许可的方式以实现自我保护和防御。
2.2 技术构成分析
图2（a）和图2（b）分别为特斯拉在电池和车辆领域的构成比例及其申请趋势图。从专利技术构成来看，其申请的专利包括电池、车辆和充电连接器。其中电池方面约为64%，而车辆方面约为34%，充电连接器方面的专利数量较小，约为2%（充电连接器的申请趋势未图示）。
从电池相关的专利申请量趋势来看，电池方面的申请量在2007年出现了一个较大的增长，而在2009、2010年达到了最大的申请量，这和特斯拉在这两年获得了多轮较大资金的融资有直接的关系，由于有了充足的经费支持，特斯拉在这两年技术上也取得了较大的突破。但从2010年之后，呈现了比较大幅下滑的趋势，这可能是由于特斯拉认为其在电池组方面已经取得了较为成熟的技术。
从车辆相关的专利申请量趋势来看，其和电池相关专利申请量趋势呈现了很大的不同。车辆方面从2005～2008年申请量很小，从2008年开始，专利申请量开始出现了大幅的增长，在2011年达到了最大申请量，而且在2012年也保持了较大的申请量。这是由于特斯拉早期的主要精力在于对电动车电池组技术的研发，还没有过多的精力和资金来对其车辆结构进行优化。但随着特斯拉首款车型和融资的成功，特斯拉开始对其新款车型的结构进行改造。对于车型Model S，其在车辆控制方面，采用了超大的触摸屏用于控制车辆，车型Model X和Model S的D系列车型方面的改进主要都集中在了车辆结构和控制方面，如Model X采用了鹰翼门，Model S的D系列车型装载了前后两个发动机等。 图3为特斯拉专利申请的电池技术构成及电管理技术构成图。由该图可以看出，电池方面的专利主要集中在电池管理，有109项，占到了电池总量约61%，电池结构其次，有54项，占到了电池总量约30%。而电池管理中有关电管理的申请量最大，达到了69项，其次是热管理，达到了38项。电池结构方面的研究主要集中在单电池和电池组的壳体，达到了28项。这与特斯拉汽车公司的现状是吻合的，特斯拉虽然制造电动车，但其并不生产电池，其电池全部来源于松下的笔记本电脑用NCR18650电池，因而其主要的技术集中在电池的管理和防碰撞方面。而在电池管理方面，主要集中在电管理和热管理方面，这两方面的技术保证了电池能安全地应用于电动车上。针对电池管理进行深入研究可以看出，特斯拉公司的研发主要集中在充电方法和检测控制方面，这表明了特斯拉对电动车的充电和电池的控制方面尤为重视。特斯拉目前在世界各地积极推进建设特斯拉公司专属超级充电站，可以实现在20分钟内完成充电50%，40分钟充满80%的电量，这说明特斯拉在电池充电技术方案已经取得了突破。截止到2015年5月，在全球已建成并投入使用的特斯拉超级充电站有412座，其中在美国已有超过200座，中国已有超过40座。
由于特斯拉公司开发的纯电动汽车与传统纯电动汽车不同，其在车体结构、车辆控制和触摸屏等技术领域也有较大的投入。图4为特斯拉专利申请的车辆技术构成图，由该图可以看出，对于车辆方面的专利主要集中在车辆结构和车辆控制，其中车辆结构占到62.7%，车辆控制占到了23.5%。对于车辆结构方面的专利主要集中在车身，车身方面的专利占到了整个车辆领域专利的33.3%。通过研究其车身相关专利可知，其中包含了多篇有关车辆碰撞吸能方面的专利。另外，特斯拉一直也意识到了对电池进行物理保护方面的研究，这从特斯拉对于单体电池壳体和电池组壳体方面的专利数量可以看出，在电池结构方面的专利中，关于壳体方面的研究占到了50%以上，但鉴于特斯拉出现过碰撞后起火的事故，特斯拉在电池保护安全性方面的技术还有待进一步加强。
3 结语
本文对特斯拉汽车公司的全部专利申请进行了分析。通过对特斯拉在全球和各目标国的申请态势进行了分析，发现特斯拉从2005年开始申请专利，截至2015年6月1日一共有286项发明专利。其专利基本布局主要是在美国，其次是欧洲和日本，在中国布局的专利数量较少。通过对其技术构成进行分析，发现特斯拉的专利申请主要涉及车辆和电池两大技术领域。通过了解特斯拉专利申请中的技术，可以快速了解特斯拉汽车中所应用的关键技术。
