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1、智能電能表智能電能表企業企業運營運營類類專利導航分析報告專利導航分析報告項目單位:項目單位:浙江晨泰科技股份有限公司浙江晨泰科技股份有限公司服務機構:服務機構:西安啟誠專利知識產權代理事務所西安啟誠專利知識產權代理事務所2022 年 10 月目錄目錄目錄第一章 企業發展現狀分析(一)產業環境分析1.政策環境.12.市場環境及需求.32.1 我國智能電能表行業現狀.32.2 企業所處產業鏈位置.62.3 企業上下游配套環境.82.4 企業競爭關系.122.5 國內市場規模.14(二)企業現狀分析1.企業發展歷程.152.企業組織架構及管理模式.173.企業規模及盈利能力.174.企業產品和技術結
2、構.185.企業創新能力.21(三)發展定位分析1.產業定位.222.企業定位.243.產品定位.25第二章 企業重點產品專利導航分析目錄(一)聚焦核心技術1.總體趨勢分析.402.技術構成分析.413.專利技術活躍度分析.454.技術功效矩陣分析.495.重點專利分析.54(二)競爭對手分析1.競爭對手識別.622.競爭對手專利申請趨勢分析.643.主要競爭對手研發方向分析.704.新進入者技術方向分析.755.協同創新方向分析.766.專利運營活動分析.78(三)評估侵權風險1.專利壁壘分析.812.專利侵權風險分析.823.專利可規避性分析.83第三章 企業重點產品開發策略分析(一)智能
3、電能表開發基本策略1.自主研發策略.842.合作研發策略.883.技術引進策略.89(二)專利布局策略分析1.專利布局基礎分析.902.專利布局方向指引.933.專利布局策劃與收儲.101(三)專利運營方案制定1.現有有效專利分類評級.1022.專利資產管理方案.1143.專利資本運營方案.115第四章 專利導航項目成果應用(一)完善相關發展規劃.116(二)保障相關資源投入.1171第一章第一章 企業發展現狀分析企業發展現狀分析(一)產業環境分析(一)產業環境分析1.1.政策環境政策環境隨著5G、物聯網、泛在電力網等概念的提出,智能電能表也將跟隨電子工業進步的腳步而更新換代。隨著我國智能電表
4、行業政策頻出,疫情累積需求、老舊電表更新換代硬性需求、泛在電力物聯網等新興需求等多重因素共振下,我國智能電表將進入高速發展時期。近些年以來,有關智能電能表的行業政策如下:2010年,國家電網發布的 國家電網智能化規劃總報告 中指出:為實現電力用戶用電信息的“全覆蓋、全采集、全費控”,將重點支持電萬用戶用電信息采集專用芯片、采集終端、主站系統、智能電表等用電信息采集關鍵設備的研發。2010年,國家電網發布的 智能電網關鍵設備(系統)研制規劃的文件中指出:在中國首次系統地提出了包括7個技術領域、28個技術專題和137項關鍵設備的研制規劃,包括智能電表、智能插座、電動汽車充放電設備等。2015年,國
5、家能源局發布的配電網建設改造行動計劃(20152020年)(國能電力2015)290號)文件中指出:加快智能電表推廣應用,全面建設用電信息采集系統,推進用戶用電信息的自動采集。探索應用多元化、網絡化、雙向實時計量技術和用電信息采集技術,全面支撐用戶信息、互動、分布式電源及多元化負荷接入等業務,為2實現智能雙向互動服務提供信息基礎。2020年,智能電表覆蓋率達到90%。2016年,國家能源局發布的配電網建設改造行動計劃(20152020年)文件中指出:推進配電自動化和智能用電信息采集系統建設,實現配電網可觀可控。推進用電信息采集全覆蓋。加快智能電表推廣應用,全面建設用電信息.采集系統,推進用戶用
6、電信息的自動采集。2020年,智能電表覆蓋率達到90%。2017年,工信部發布的關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知(工信廳通信函2017351號)文件中指出:推廣NB-IoT在公共服務領域的應用,推進智慧城市建設。以水、電、氣表智能計量、公共停車管理、環保監測等領域為切入點,結合智慧城市建設,加快發展NBB-IoT在城市公共服務和公共管理中的應用,助力公共服務能力不斷提升。2019年,國家發改委發布的產業結構調整指導目錄(2019年本)文件中指出:智能電網用智能電表(具有發送和接收信號、自診斷、數據處理動能)為鼓勵類產品。2021年,國家電網發布的“碳達峰、碳中和”行動方案文
7、件中指出:加快電網發展,加大技術創新,推動能源電力從高碳向低碳、從以化石能源為主向以清潔能源為主轉變,加快形成綠色生產和消費方式,助力生態文明建設和可持續發展;加快信息.采集、感知、處理、應用等環節建設,推進各能源品種的數據共享和價值挖掘。到2025年,初步建成國際領先的能源互聯網。3綜上,政策文件的發布不斷引導智能電網建設,并強調智能電表的重要作用,為國內智能電表制造企業營造了良好的產業發展環境。在電力需求持續增長的拉動下,電網在用電端的投入預計將保持在相對較高的水平。預計在政策利好下,智能電表行業將進一步發展。2.2.市場環境及需求市場環境及需求2.12.1 我國我國智能電能表智能電能表行
8、業現狀行業現狀我國智能電網建設已經進入第三階段,“十三五”期間將基本實現智能電能表全覆蓋。為實現電網智能化建設目標,國家電網和南方電網均對智能電能表產品制訂了統一的技術標準,并通過招標模式進行采購,參與投標的企業較多,市場競爭激烈。隨著國家電網、南方電網等下游客戶對產品質量、技術實力、生產規模和管理水平要求的不斷提高,對競標企業綜合能力提出了更高的要求。(1)智能電能表行業前景制于多種原因,中國雖然作為能源大國,但是能源利用水準卻始終低于世界平均標準,電能的損耗相對較大。近幾年國家落實了一系列的節能減排、低碳環保策略,逐步推進電能智能化管理建設,在這個過程中,智能電能表起到了極其重要的現實作用
9、。就智能電能表的實際應用以及普及情況來看,未來智能電能表必然會遍布國內的能源系統,同時朝著三個方面不斷發展。一是廣泛支4持分布式能源體系的接入;二是跟電力通信網絡全面接軌;三是不斷提高用戶互動性,進一步發展雙向通信功能。尤其是在峰谷電價政策廣泛實施的背景下,智能電能表也必然會被更多的企業所接受。5G網絡的覆蓋會進一步促進智能電能表的發展,原本受制于信息數據傳輸效率的諸多功能,或依托于5G通信網絡進一步完善,電力企業也可利用智能電能表,充分結合大數據、云計算等高新技術方法,實現長期的、可靠的數據波動預測,并將預測結果用于支持電網建設、電力企業發展等重大決策,在這方面,谷歌所得出的相關成果可作為國
10、內電力企業的可靠借鑒。事實上,時至今日,智能電能表仍處于部署和使用的初級階段,傳統電表執行現場樣本測試,僅依靠現場電表內部元器件仍保持在校準范圍內來估計精度,但此方法存在風險。大數據背景下,ADI公司開發出mSure技術,可通過將已知基準信號注入傳感器連續監控整個電表的響應。疊加后,傳感器可同時檢測基準信號和負載信號。結合大數據技術可實現對各類結構化、非結構化數據的有效分析,這也是未來一段時間內智能電能表的主要發展趨勢。(2)智能電能表行業進口出口情況當前國內智能電能表廠商在全球市場具備較強競爭力,隨著“一帶一路”合作的深入,已參與多個沿線國家的智能電網建設,帶動了國內智能電能表和用電信息采集
11、設備產品進入“一帶一路”沿線國家,成為我國智能電能表行業市場規模新的增長點。尤其是出口方面,東歐、拉美、東南亞、中亞和西非等地區的智能電能表和用電信息采集起步較晚,落后國內約5-10年,其使用的用電信息采集系統并未真5正實現智能用電,只是實現了預付費、防竊電等基本功能,未來智能用電系統產品成長空間巨大。2016至2020年,我國智能電能表(電子式電度表)的出口數量從2404.22萬只增長至4520.49萬只,期間CAGR為17%。2021年上半年出口數量達2179.66萬只。2016-2021年H1中國智能電能表(電子式電度表)出口數量圖1中國智能電能表出口數量統計圖(3)智能電能表行業科技創
12、新情況在市場規模保持快速增長,政策支持力度明顯加大的背景下,其一級市場的熱度也不斷提升。同時伴隨一批明星企業的迅速崛起及國內對智能電能表領域的大力投入,國內智能電能表技術專利數量也不斷攀升,從每年新增數量來看,2007年新增專利尚不足百例,2015年迎來了爆發,至 2015年全年新增專利已達到1398例,在全球處于領先地位。從目前累計專利數量來看,我國智能電能表公開專利已達4000多例,明顯多于其他6國家和地區。技術實力的顯著增強也為國內市場打開,商業化產品的迅速普及打下了堅實的基礎。智能電能表行業在產學研用合作模式、技術創新體系建設等方面開展多種形式的探索,產品研發取得可喜成果,生產企業的技
13、術實力和產品競爭力進一步得到了提升。智能電能表將繼續呈現出向智能化、高效率、節能等方向發展的趨勢,國產智能電能表在可靠性、數控化程度、節能和外觀質量方面有明顯進步,為了方便的管理,基于互聯網技術的應用系統將有巨大的發展空間。智能電能表行業已從引進技術、學習新技術進入再創新、自主研發創新的新階段。同時在大數據背景下,ADI公司開發出mSure技術,可通過將已知基準信號注入傳感器連續監控整個電表的響應。通過該技術與現有的基礎技術疊加后,傳感器可同時檢測基準信號和負載信號。結合大數據技術可實現對各類結構化、非結構化數據的有效分析,這也是未來一段時間內智能電能表的主要發展趨勢。2.2.2 2 企業所處
14、產業鏈位置企業所處產業鏈位置智能電能表是智能電網的基石。智能電能表和用電信息采集系統產品作為智能電網建設的關鍵終端產品之一,對于電網實現信息化、自動化、互動化具有重要支撐作用,隨著智能電網投資的快速增長,其市場和盈利空間亦快速拓展。智能電能表是一種新型的電子式電能表,它由測量單元、數據處理單元等組成,具有電能量計量、實時監控、自動控制、信息交互及數據處理等功能。相對普通電表,除具備基本的用電計量功能以外,還具有雙向多種費率計量功能、用戶端控7制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能,防竊電功能等智能化的功能。智能電能表的廣泛應用能夠提高電力企業的經營效率,促進節能減排,增強電力系統的穩定性。
15、隨著我國智能電網建設的快速實施以及電能表輪換工作的開展,作為智能電網用電環節的重要組成部分,智能電能表和用電信息采集設備的需求將在未來一段時期內持續增長。目前國家電網智能電能表招標穩定在每年兩次,由于更大范圍普及和換表需求,中標金額也同樣呈上升趨勢,未來智能電能表行業市場規模將持續擴大。我國智能電能表行業在經過短暫的結構調整后,淘汰掉落后產能、篩選掉不合格企業,并且隨著居民消費觀念的轉變和消費需求的提升,我國智能電能表行業依舊會繼續保持增長趨勢,未來將會向高品質、高質量的方向發展,呈現品種增多、消費多元化等新趨勢。中國智能電能表產業鏈的參與主體不斷豐富,產業生態逐漸健壯。智能電能表是泛在電力物
16、聯網感知層中的智能終端,除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外,為了適應智能電網和新能源的使用它還具有雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能、防竊電功能等智能化的功能。8圖 2 智能電能表產業鏈分布情況圖浙江晨泰科技股份有限公司公司主要產品為單相智能電能表、三相智能電能表,主要客戶為國家電網、南方電網及其各自下屬分、子公司。報告期內來自國家電網和南方電網的合計收入分別為31,621.94 萬元、20,401.94 萬元、24,657.11 萬元和 7,827.83 萬元,占主營業務收入比重分別為 93.65%、87.56%、81.27%和 77.95%,因
17、此公司處于產業鏈中游位置。未來,隨著國家電網泛在電力物聯網建設的加速推進及智能電能表 IR46 標準的推廣,預計電網系統智能電能表投資市場需求將持續增長,但如因國家宏觀政策、電網投資產業政策、發展規劃等發生變化導致電網建設投資規模下降,特別是智能電能表招標量下降或者電網公司的招投標政策發生不利變化,公司業務發展將受到較大影響。2.2.3 3 企業上下游配套環境企業上下游配套環境浙江晨泰科技股份有限公司的上游行業主要包括機械、電子、五金等行業,具體需要以下配套產品:金屬材料(接觸頭、結構件、9板材等)、儀器、儀表、檢測設備、塑殼、配套軟件等。而浙江省是加工制造業較為發達的省份,該企業所需的設備都
18、能在省內購置,不受地域限制,還能較好地帶動關聯企業的發展。浙江晨泰科技股份有限公司的下游企業主要為國家電網、南方電網及其各自下屬分、子公司。公司產品市場需求主要取決于電力行業的發展和國家電網公司、南方電網公司及地方電網公司等訂單需求,處于市場中游位置。以國家電網為例,近年來由于智能電網計量設備逐步進入輪換周期,智能電能表招標需求整體呈現波動態勢,對公司經營業績穩定性造成一定影響。目前,民營企業占據大部分市場份額。如華立、三星、正泰、天正、德力西、林洋、威勝等20多家企業占據市場份額的70%左右。他們之所以占據主導地位,是因為他們有一個好的機制,并且有足夠的資本投入新的科研開發和再生產,能主動根
19、據企業外部環境的變化、企業所處的行業發展狀況、競爭者分析、潛在進入者分析,以及企業內部資源狀況、競爭的優劣勢和對未來變化的預測,來確定企業的發展方向、目標以及實現目標的具體方法和措施等,一切都以市場為主導。另一個就是人力資源管理,為了獲取與戰略目標相匹配的人力資源,他們不斷引進技術、管理和國際化的人才,投巨資加大員工培訓力度,滿足企業快速發展的要求。另外,全方位的科學的營銷方法與網絡的建立也是其取勝的法寶。我個人認為在科技型的市場爭奪戰中仍是民營、合資企業占主導地位。目前,低價競爭的現象依然存在,但本行業針對這一現象采取了相應措施。20世紀90年代在協會的組織10下,全國主要感應式電表企業在北
20、京召開新聞發布會向全國用戶鄭重聲明:對862表實行質量承諾和價格自律,并設立了電工儀器儀表產品質量監督臺。此項工作一直在延續,行業協會正在醞釀一些新的舉措,以推動行業企業實行質量承諾和價格自律。智能電表技術未來的幾個主要發展方向:(1)以高集成度的芯片,通常我們所說的電能計量SoC(片上系統)如果既能降低成本,又使設計簡潔,就是一個很好的平臺。它集成了豐富的外設,比如高精度實時時鐘,高精度功率計量,優化的電源管理模塊等;(2)多通道通訊,通訊是電表“智能”的保障,各種數據交換、購電、抄表都依賴于通訊,只有滿足且支持多路通訊,才能使電能表處在一個穩定、高效的工作狀態;(3)越來越高的數據處理能力
21、,但要求越來越低的能耗,綠色環保是永恒的追求;(4)更好的人機互動,隨著網絡時代的來臨,尤其是物聯網的到來,我們相信電表將從傳統的被動電能計量裝置轉變為能更多參與用電控制的家庭網關;(5)在全球化是趨勢,針對各個地區的不同環境,智能電表在負載特性、絕緣要求、機械特性、使用環境、氣候等方面設計及測試也要進行重新考慮。經過近幾年的發展和市場的競爭,電工儀器儀表生產企業的生產集中度、集約化、規?;玫竭M一步提高,形成了以少數電表企業為11龍頭的局面,其所生產的產品在市場份額中占有很大的比例。但與國外企業的生產集中度、集約化、規?;啾冗€有一定的差距。目前國內現有電表產品生產企業600多家,數量過多,
22、生產能力過剩,企業發展不均衡。在本行業20多個重點企業中,產值超過億元的企業有十幾家,其中杭州華立、寧波三星、正泰集團、德力西、江蘇林洋、河南思達、長沙威勝、天正、哈表、杭州華隆、深開發、寧夏寧光等企業經過國內市場的激烈競爭和整合,已成為實力較強并具有較高知名度的電表生產企業,獲得了社會的廣泛認同。隨著市場的變化,只要有競爭,整合、發展就會繼續。中國電表行業最理想的市場格局是用戶與生產企業在國際標準和國家標準的基礎上,以需求為導向,通過建立一個穩定、協調、權威的溝通機制來統一電表產品的品種、規格與規范,以十到二十余家技術、質星、工藝、標準、檢測、管理、營銷等綜合實力強勁的企業為龍頭,為用戶提供
23、高技術、高可靠性并可全面替代進口的產品。要達到這樣一種格局和目標,需要很長時間,也要通過國家的相關政策引導兼并重組,集約化生產,提高生產集中度,拓寬服務領域,進軍海外市場,創幾家世界品牌的電表企業和電表產品。電表是電工儀器儀表中的主要出口產品,主要以感應式單相電表為主。2002年,電表一躍成為儀器儀表中年出口過億美元的大宗商品。2003年我國電表出口延續了2002年的出口態勢。在整表出口有所下降的同時,電表相關零件、附件出口卻保持了較大幅度的持續增長,年出口金額1.3億美元,出口90多個國家。2004年電表出口數基約為93012萬臺,較2003年的854萬臺增長8.8%,金額約為1.13億美元
24、;2004年電表進口數量約7.45萬臺,金額約為2.6億美元,主要進口的產品以關口計量表為主。從以上數據來看,我國電表在高精度關口表方面與國外還有一定的差距,國內關口表的市場潛力巨大,并且具有高附加值,因此國內電表企業應在高附加值產品上下功夫。我國一直是電表生產大國,目前感應式電表、電子式電表和智能化電表等主要產品都已經達到或接近發達國家技術標準,生產和研發能力也已經能夠滿足國際市場的不同需求,具有較強的國際市場競爭力。另一方面,電表出口以國外電力用戶招標采購為主,市場開拓周期較長,經過幾年來國內企業的艱苦努力和苦心經營,出口產品已經從低檔產品向電子化、智能化的中高檔產品發展,市場也從不發達國
25、家進入到了歐美等發達國家,出口已初步形成規模。此外,入世后,老的國營企業通過改制重組獲得新生,從提供貨源到自營出口業務,逐漸熟悉和了解了國際市場,成為外貿出口新的生力軍;民營企業得到更多的鼓勵、支持政策和更加廣闊的發展空間,已經成為外貿出口中最具活力和最有潛力的重要組成部分。部分骨干企業已經在國外建廠,進軍海外市場,尋求更大的發展空間。國內企業今后應注意到我們在占領中低檔產品市場的同時,也應考慮高精度產品的市場容量及國內的需求,從而使我們的電表行業做大做強,打出世界級品牌產品。2.2.4 4 企業競爭關系企業競爭關系我國智能電能表生產企業數量較多、規模偏小,地域特征較為明顯,這在一定程度上制約
26、了我國智能電能表行業的發展。隨著智能電13網逐步建成,泛在電力物聯網建設的加速推進,國內智能電能表行業技術將進一步升級,規模偏小的企業由于研發和技術、管理水平、人才儲備、成本控制和產業鏈完整等因素的制約,逐漸難以跟上行業發展的步伐,在行業集中度不斷提高的發展趨勢下,部分規?;?、產業鏈完整的優質企業將逐漸擺脫低端同質化競爭的束縛,引導行業競爭向品牌、技術、產品附加值等高水平、良性競爭態勢發展。我國智能電能表行業分散。根據 2021 年第一批智能電能表中標情況來看,智能電能表行業 CR5 為 24%,市場集中度較低。未來隨著市場集中度提升,頭部智能電能表企業有望受益。圖 32018-2019 年第
27、三批智能電能表市場格局14圖42021年第一批智能電能表中標情況圖2.2.5 5 國內市場規模國內市場規模我國智能電能表市場規模穩步增長,根據頭豹研究院,預計 2021年我國智能電能表行業規模為 195 億元,未來兩年有望保持 6%的增速。長期來看,隨著 5G、物聯網、泛在電力網等概念的提出,智能電能表也將跟隨電子工業進步的腳步而更新換代。隨著我國智能電能表行業政策頻出,疫情累積需求、老舊電表更新換代硬性需求、泛在電力物聯網等新興需求等多重因素共振下,我國智能電能表將進入高速發展時期。15圖 5 我國 2014-2023 年智能電能表行業規模及增速圖(二)企業現狀分析(二)企業現狀分析1.1.
28、企業發展歷程企業發展歷程浙江晨泰科技股份有限公司創辦于 2010 年,位于浙江省溫州市龍灣區空港新區,注冊資本 1.28 億。企業占地面積 60 畝,現有員工395 人,是一家專業從事電能計量儀器、用電信息采集系統產品、電動汽車充電樁研發、生產及銷售的國家級高新技術企業。2021 年實現銷售產值 3.38 億元,利潤 5653.71 萬元,其中出口產值 1291.82萬元,實繳稅收 2095.55 萬元。公司環境清雅、寬敞明亮。實現了恒溫、恒濕、無塵化生產,擁有日本進口的 KE-2050、KE-2060、KE-2070、FX-3L 貼片機,以及GKG-G2、Win-8、DSP-1008 印刷機
29、,NS1000 回流焊機,MPS-400B 選擇性波峰焊機等國際、國內先進生產設備以及瑞士進口的Tra2000EMC16抗擾度測試儀,交變濕熱高低溫箱等高、精、尖檢測設施;產品制程流暢,工藝布局合理,生產組織科學,是業內最早導入 ISO9001:2008、ISO14001:2004、OHSAS18001:2007 三合一管理體系的企業之一,建立了測量管理體系、信息安全管理體系、知識產權管理體系,通過了軟件成熟度 3 級認證,晨泰中心實驗室通過 CNAS 實驗室認證。企業注重技術創新,以科學的管理筑起了堅實的產品質量保障體系。晨泰公司依托技術、質量、營銷等綜合優勢,致力打造晨泰品牌,榮獲了多項國
30、家、省、市級榮譽,其中“晨泰”商標被評為“中國馳名商標”、“浙江省著名商標”,晨泰牌電表獲得“浙江省名牌產品”及 2021 年度“浙江制造精品”,公司還獲得“國家級高新技術企業”、“國家兩化融合貫標管理體系認證”、浙江省“專精特新”中小企業、“綠色工廠”、“浙江制造”、“省級高新技術企業研究開發中心”、“省工業設計中心”、“省級企業技術中心”“省級企業研究院”、“省制造業與互聯網融合發展示范企業”、“省上云標桿企業”、“省級服務型制造示范企業”、“省智能制造專項示范企業”、“省技能大師工作室”、“博士后工作站”、浙江省 AAA“守合同重信用”企業、“溫州市領軍企業”、“市專利示范企業”、“市兩
31、化深度融合示范企業”等榮譽稱號。憑借品牌優勢及其他綜合優勢,公司當選為中國儀器儀表行業協會理事單位、全國電工儀器儀表標準化技術委員會國家標準修訂組成員單位、中國一帶一路網網盟副會長單位。經過多年努力,公司在電能計量儀表和用電信息采集系統產品領域中,擁有了寬量程高精度計量技術、智能控制技術、抗電磁干擾技17術、自適應通信技術等先進技術,現已取得 14 項發明專利,60 項實用新型專利,9 項外觀設計專利及 65 項軟件著作權,參與國家標準制定 43 項,主導建立 1 項浙江制造團體標準。多個研發項目得到浙江省、市政府資助和獎勵,“晨泰節能與新能源汽車充電工業互聯網平臺”入選 2022 年省級重點
32、工業互聯網平臺項目。2.2.企業組織架構及管理模式企業組織架構及管理模式浙江晨泰科技股份有限公司內設總經辦、財務部、市場部、生產部、物流部、質檢部、研發部、技術部等相關部門,嚴格按照公司法經營。本公司遵循質量與生存相聯原則,確保對外銷售的產品質量合格化、優質化。首先,在選擇原材料供應廠家時對其進行研究,進行慎重選擇,挑選優質、價廉的產品。其次,公司人員在產品生產過程,嚴格審查其是否符合國家標準和企業質量標準,對存在嚴重缺陷的設備一律退還到生產一線。最后,在產品發貨之時,工作人員再次進行設備質量核對,確保產品合格才送達用戶,并提供優質的售后服務。3.3.企業規模及盈利能力企業規模及盈利能力浙江晨
33、泰科技股份有限公司研發機構現有研發人員 105 人(其中高級人才 15 人,本科以上學歷 53 人),占企業總人數占比高達 26%,研發場地面積 4773 平方,研發設備原值 2556.69 元,常年研發支出銷售收入占比超過 6.68%。18公司主要產品為單相智能電能表、三相智能電能表,主要客戶為國家電網、南方電網及其各自下屬分、子公司。報告期內來自國家電網和南方電網的合計收入分別為 31,621.94 萬元、20,401.94 萬元、24,657.11 萬元和 7,827.83 萬元,占主營業務收入比重分別為93.65%、87.56%、81.27%和 77.95%。公司產品市場需求主要取決于
34、電力行業的發展和國家電網公司、南方電網公司及地方電網公司等訂單需求。根據統計,2017-2019 年度及 2020 年 1-6 月,公司營業收入分別為 33,826.13 萬元、23,417.02 萬元、30,794.88 萬元及10,165.94 萬元;歸屬于發行人股東的凈利潤分別為 3,084.68 萬元、1,216.20 萬元、5,896.40 萬元及 1,160.27 萬元。4.4.企業產品和技術結構企業產品和技術結構浙江晨泰科技股份有限公司目前專業致力于生產高品質的智能電能表、電能采集裝置、低壓配套設備、電動汽車充電設備、記錄儀表、物聯網產品、電能質量綜合治理裝置以及電力產品培訓裝置
35、,其中智能電能表為主打產品。浙江晨泰科技股份有限公司智能電能表是基于現代通信技術、計算機技術、測量技術,對電能信息數據開展采集、分析、管理的先進計量裝置。智能電能表的基本原理為:依托 A/D 轉換器或者計量芯片對用戶電流、電壓開展實時采集,經由 CPU 開展分析處理,實現正反向、峰谷或者四象限電能的計算,進一步將電量等內容經由通信、顯示等方式予以輸出。19晨泰公司智能電能表的主要功能特點是:(1)可靠性精度長時間不變,無須輪校、無安裝及運輸影響等。(2)準確度寬量程、寬功率因數、啟動靈敏等。(3)功能可實行集中抄表、多費率、預付費、防竊電、滿足互聯網接入服務要求等功能。(4)性價比性價比高、可
36、預留擴展功能,受原材料漲價影響小等。(5)報警提示當剩余電量小于報警電量時,電表常顯剩余電量提醒用戶購電;當表中剩余電量等于報警電量時,跳閘斷電一次,用戶需插入 IC 卡,可恢復供電,用戶此時應及時購電。(6)數據保護數據保護采用全固態集成電路技術,斷電后數據可保持 10 年以上。(7)自動斷電當電能表中剩余電量為零時,電能表自動跳閘,中斷供電,用戶此時應及時購電。(8)回寫功能電能卡可將用戶的累計用電量、剩余電量、過零電量回寫到售電系統中便于管理部門的統計管理。20(9)用戶抽檢功能售電軟件可提供數據抽檢用電量并根據要求提供優先抽檢的用戶序列。(10)電量查詢插入 IC 卡依次顯示總購電量、
37、購電次數、上次購電量、累計用電量、剩余電量。(11)過壓保護當實際用電負荷超過設定值時,電表自動斷電,插入用戶卡,恢復供電。晨泰公司智能電能表的主要應用包括:1、電能計量a)具有正、反向有功電能計量功能,能存儲其數據,并可以據此設置組合有功。b)具有分時計量功能,有功電能量按相應的時段分別累計、存儲總、尖、峰、平、谷電能量。c)能存儲上 12 個月的總電能和各費率電能量;數據存儲分界時刻為月末 24 時。2、顯示功能電能表具有液晶顯示功能,并提供豐富的圖形或文字提示信息;它顯示的內容可通過按鍵循環查詢,顯示項目可通過通信口按需配置;它提供液晶背光,能通過按鍵方式喚醒背光,方便查看。3、測量及檢
38、測21可測量電壓、電流(包括零線電流)、有功功率、功率因數等。測量誤差(引用誤差)不超過1。4、事件記錄具有電表清零、編程、校時、掉電、拉閘、合閘、開表蓋事件記錄等功能。5、計時功能具有日歷、計時和閏年自動切換功能。內部時鐘端子輸出頻率為1Hz。6、凍結功能具有日凍結、整點凍結、定時凍結、瞬時凍結、約定凍結功能。7、通信功能a)電能表具有 1 個紅外通信接口、1 個 RS485 通信接口、1 個載波通信接口。b)采用外置即插即用型載波通信模塊,載波通信接口有失效保護功能。c)電能表通信協議符合 DL/T645-2007 及其備案文件要求。8、指示燈、脈沖輸出a)電表面板上裝有 2 個 LED
39、指示燈:有功功率脈沖、跳閘指示。b)電表輔助端子配有有功校表脈沖信號、多功能測試信號。9、負荷開關負荷開關可采用內置或外置方式。5.5.企業創新能力企業創新能力22經過多年努力,公司在電能計量儀表和用電信息采集系統產品領域中,擁有了寬量程高精度計量技術、智能控制技術、抗電磁干擾技術、自適應通信技術等先進技術,現已取得 14 項發明專利,60 項實用新型專利,9 項外觀設計專利及 65 項軟件著作權,參與國家標準制定 43 項,主導建立 1 項浙江制造團體標準。多個研發項目得到浙江省、市政府資助和獎勵,“晨泰節能與新能源汽車充電工業互聯網平臺”入選 2022 年省級重點工業互聯網平臺項目。(三)
40、發展定位分析(三)發展定位分析1.1.產業定位產業定位智能電能表行業市場規模分析:隨著國家政策的進一步利好,越來越多的需求將會被釋放,智能電能表行業將緊密結合產業上下游的資源,充分掌握用戶需求變化,極大豐富行業應用場景。通過產品與服務質量的不斷優化升級,推動智能電能表產業應用的爆發式增長。目前,我國的智能電能表行業發展尚處于起步階段。全社會用電量的增長對用電設備的投資有強烈的帶動作用。我國社會用電量在未來十五年內將會穩步增長,2020 年全社會用電量將達到 88.81 萬億千瓦時。未來感知層終端采購投資有望提速并望維持長期高景氣度。作為感知層核心設備與主要構成之一,新一代智能電能表將直接受益于
41、迭代需求。預計 2030 年智能電能表在感知終端中占比有望維持在 70%左右,市場空間大、需求確定性高。智能電能表行業市場運營情況分析:231)市場供給分析:智能電能表行業市場供給是指在一定的時期內,一定條件下,在一定的市場范圍內可提供給消費者的產品或服務的總量。智能電能表市場供給能力分析的時間也應考慮整個項目壽命期,市場范圍包括國內市場和國際市場。市場供給分析還可以分為實際的供給量和潛在的供給量,前者是指在預測時市場上的實際供給能力。2)市場需求分析:我國的智能電能表行業產品及服務結構調整問題不僅僅是對產品進行調整,還是對智能電能表企業分布結構、區域分布結構進行調整。未來一段時間內,行業整合
42、、區域分布結構的調整、企業結構的調整都將是行業結構調整的一個重要內容。隨著國家鼓勵和規范智能電能表行業發展的政策相繼出臺,行業正逐步規范,全社會消費意識的不斷提高,眾多機構和社會資本不斷進入智能電能表領域,有力的促進了該行業市場的快速發展,智能電能表行業發展前景廣闊。3)市場價格分析:在經濟全球化的趨勢下,智能電能表行業經濟融入世界市場的廣度和深度越來越大。與智能電能表行業規模增長相對照,用戶需求也呈穩定增長趨勢。市場需從實際情況出發制定合理的智能電能表行業價格,有利于行業規模不斷增長和需求不斷擴展,有利于保障行業正態良性發展。從長遠的趨勢看,智能電能表行業市場價格應該維持在較高的合理價位上。
43、價格上漲和回落的過程,主要受人力資源、產品及服務優化、市場競爭、出行運輸等各類因素影響,導致智能電能表行業價格產生一定波動,但是供求長期趨于增長穩定狀態,長期向好。244)市場供需平衡:供求平衡是指消除供求之間的不適應、不平衡現象,使供應與需求相互適應,相對一致,消除供求差異,實現供求均衡。實際上智能電能表行業的市場供需存在的一定程度的供需失衡,需求端市場有待挖掘,供應端產品參差不齊。2.2.企業定位企業定位浙江晨泰科技股份有限公司作為一家品種最齊全、開發能力最強的智能電能表企業之一,產品質量性能處于國際同步領先水平,是浙江省設備制造行業的龍頭企業之一。晨泰公司實現了恒溫、恒濕、無塵化生產,擁
44、有日本進口的 KE-2050、KE-2060、KE-2070、FX-3L 貼片機,以及 GKG-G2、Win-8、DSP-1008 印刷機,NS1000 回流焊機,MPS-400B 選擇性波峰焊機等國際、國內先進生產設備以及瑞士進口的 Tra2000EMC 抗擾度測試儀,交變濕熱高低溫箱等高、精、尖檢測設施;產品制程流暢,工藝布局合理,生產組織科學,是業內最早導入 ISO9001:2008、ISO14001:2004、OHSAS18001:2007 三合一管理體系的企業之一,建立了測量管理體系、信息安全管理體系、知識產權管理體系,通過了軟件成熟度 3 級認證,晨泰中心實驗室通過 CNAS實驗室
45、認證。企業注重技術創新,以科學的管理筑起了堅實的產品質量保障體系。浙江晨泰科技股份有限公司致力于電表設備的智能化開發,擁有專門的研發部門。公司采用先進的管理手段,堅持以人為本,以高科技為依托,憑借強大的技術基礎和創新實力經過幾年的艱苦努力奮斗,現已經開發出完全具有自主知識產權的新一代智能電能表?,F已25成為浙江地區乃至全國智能電能表設備制造企業的佼佼者,企業無論在創新開發還是產品制造等方面均走在同行業的前列。3.3.產品定位產品定位浙江晨泰科技股份有限公司專業致力于生產高品質的智能電能表,具有高智能、高性能、高效率的優點,智能程度顯著提高,完成了從中國制造到中國創造的光輝歷程。單相費控智能電能
46、表是浙江晨泰科技股份有限公司研制生產的新一代智能型高科技電能計量產品。它采用先進的電能計量專用芯片、液晶顯示器、SMT 工藝制造,具有計量準確度高、可靠性好、過載能力強、功耗低、壽命長,用于計量額定頻率為 50Hz 單相交流電的有功電能。它符合電能表有關國際(IEC)標準和我國電力標準DL/T645-2007多功能電能表通信協議、GB/T 17215.321-2008交流電測量設備 特殊要求-第21部分靜止式有功電能表(1級和2級)、QGDW 364-2009單相智能電能表技術規范、QGDW 354-2009智能電能表功能規范、QGDW 355-2009單相智能電能表型式規范、QGDW 365
47、-2009智能電能表信息交換安全認證技術規范等設計制造。它集計量、費控、監控、顯示、凍結、RS485 通訊、紅外通訊、載波通訊功能于一身,實現單個居民用戶的用電計量和用電信息采集存儲。具有良好的運用前景以及廣大市場,是市場中極具競爭力的產品。26第二章第二章 企業重點產品專利導航分析企業重點產品專利導航分析前言前言本導航分析項目的主題為智能電能表,該主題是在充分分析現有技術、市場背景的基礎上,結合目前的技術發展趨勢、市場發展需求、企業研發方向以及未來的發展方向等所確定的。下面對該項目相關專利分析情況介紹如下。關于關于“智能電能表智能電能表”普通電表只有電能計量功能。智能電能表除了具有電能計量功
48、能外,還具有信息存儲、實時監測、自動控制、信息交互等功能;具備正反向計量、分時計量、遠程抄表、遠程監測及控制、用電參數測量、用電信息安全防護等多種功能。智能電能表是一種智能電網(特別是智能配電網)數據采集的基本設備之一,承擔著原始電能數據采集、計量和傳輸的任務,是實現信息集成、分析優化和信息展現的基礎。智能電能表除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外,為了適應智能電網和新能源的使用它還具有雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能、防竊電功能等智能化的功能。27圖6智能電能表的發展歷史最早的電能表是德國人艾迪生在 1880 年用電解原理制成直流電能表,即安時計
49、。到了 1888 年.交流電的發現和應用對電能表的發展提出了新的要求,意大利科學院的物理學家弗拉里斯提出用旋轉磁場的原理來測量電能量。1889 年,匈牙利崗茲公司一位德國人布勒泰制作成總重量為 36.5 kg 的世界上第一塊感應式電能表。1905 年出現了增加非工作磁路改進成 90的方法.使電能表的各項參數有了很大提高,隨后性能較好的高導磁材料的出現,大大減輕了電能表的質量并縮小了其體積,每只表的質量降到了 1.52 kg,而且降低了其功率消耗。上世紀 30 年代開始,電能表采用鉻鋼、鋁鎳合金代替原來的鎢銅,并通過降低電能表轉盤的轉速來降低其損耗。同時改善了電能表的負荷特性。當時,國外的感應式
50、電能表的過負荷能力達到600以上,而且采用雙寶石軸承和磁力軸承,電能表壽命延長至 1530 年。28至此,感應式電能表在電能計量中已經得到了廣泛的應用。從技術構成上來說,智能電能表包括有一個專用的微型計算機系統,它主要由硬件和軟件兩部分構成。硬件部分主要包括信號的輸入通道,微控制器或微控制器及其外圍電路、標準通信接口、人機交換通道、輸出通道等。智能電能表的軟件部分主要包括監控程序和接口管理程序兩部分。其中監控程序面向儀器面板鍵盤和顯示器,接口管理程序主要面向通信接口(如下圖 7 所示)。圖7智能電能表的基本構成目前市面上智能電能表主要分為三相智能電能表和單相智能電能表兩種類型,但三相智能電能表
51、和單相智能電能表其實工作原理基本相同,以下分別是三相智能電能表和單相智能電能表的原理圖(分別見下圖8、圖9)。29圖 8 三相智能電能表原理圖三相智能電能表由電流互感器、集成計量芯片、微處理器、溫補實時時鐘、數據接口設備和人機接口設備組成。集成計量芯片將來自電壓分壓,電流互感器的模擬信號轉換為數字信號,并對其進行數字積分運算,從而精確地獲得有功電量和無功電量,微處理器依據相應費率和需量等要求對數據進行處理。其結果保存在數據存儲器中,并隨時向外部接口提供信息和進行數據交換。三相電表一般運用于電流運用比較大的地方,比如工廠、政府大樓、別墅、商鋪等,這些用電的需求量比較大的場所。30圖 9 單相智能
52、電能表的電路構成單相智能電能表由計量芯片、高速數據處理器、實時時鐘、數據接口等設備組成。在高速數據處理器的控制下,通過計量芯片準確獲得電網運行各實時參數,并依據相應費率等要求對數據進行處理,其結果保存在數據存儲器中,并隨時向外部接口提供信息和進行數據交換,主要適用于出租房、酒店公寓等場景。數據庫的選擇數據庫的選擇本次導航分析主要使用的是智慧芽(patsnap)、中國知識產權大數據與智慧服務系統(CNIPR)等數據庫,考慮到數據的全面性和及時性,同時也結合了歐洲、美國、日本等國家地區的官方數據庫以輔助數據的校驗。初檢對應的檢索日止步于 2022 年 9 月,檢索與數據庫的構筑主要基于該日期之前存
53、在的全球專利文獻數據。31檢索策略檢索策略本次檢索涉及的主題為“智能電能表”,通過對本次檢索主題以及技術體系的理解和分析,我們的檢索對象主要以智能電能表產品本身為主,同時也考慮了與智能電能表產品相關的軟件程序類專利文獻。為了提高分析的準確性以及對工作量的把控,我們將檢索對象設定為主要考慮與智能電能表的智能化方面相關的內容,排除雖然主題也叫做智能電能表,但其內容并不局限于智能電能表的相關專利文獻。根據前期產品技術調研以及對文獻的閱讀理解,我們將智能電能表產品的技術分解如下:圖10智能電能表產品技術分解圖如上圖所示,智能電能表產品技術主要包括通信模塊、電源模塊、32防盜模塊、存儲模塊、計量模塊、校
54、驗模塊、控制模塊、保護模塊、支付模塊、服務平臺等。其中,以下分別是各個模塊的細分技術示意圖:圖11通信模塊技術分解圖圖12電源模塊技術分解圖33圖13防盜模塊技術分解圖圖14存儲模塊技術分解圖圖15計量模塊技術分解圖34圖 16 校驗模塊技術分解圖圖 17 控制模塊技術分解圖圖18支付模塊技術分解圖35圖19保護模塊技術分解圖根據對上述針對智能電能表的技術分解及理解,將檢索要素設定如下:檢索檢索要素要素關鍵詞關鍵詞分類號(分類號(IPCIPC)智能電表電能表、電表、火表、千瓦小時表、電度表、計量、測量、Electricenergymeter、electrickilowaterhourmeter
55、、watt-hour meter、energymeter、electricity meter 等。G01R11/00、G01R22/00;G08B21/00 及;B01D53/00;G01R19/00 及其下屬分類等。通信模塊通信、無線、聯網、NB-Iot、因特網、2G/3G/4G/5G、局域網、RFID、紅 外 線、wireless、networking、Internet、LAN、infrared 等。H04B1/00、H04B10/00、H04B14/00、H04B7/00及其下屬分類等??刂颇K時鐘電路、震蕩電路、主控、處理器、處理芯片、控制器、顯示、交互電路、脈沖、交互、人機、Cloc
56、kcircuit、RTC、oscillatingcircuit、control*、processor、display、Interactive*等。G05B19/00 及其下屬分類等。36防盜模塊防盜、防竊、檢測、監測、報警、警報、預警、聲音、燈光、聲光、遠程、test*、monitor、alarm、early warning、sound、light、sound and light、remote 等。G01R11/00、G08B13/00 及其下屬分類等。存儲模塊區塊鏈、云端、服務器、存儲、儲 存、Blockchain、cloud、server、storage 等。G06F17/00 及其下屬分
57、類等。計量模塊采樣、整形、過濾、電壓互感器、電流互感器、獲取、取樣、sampling、shaping,filtering、voltage transformer、currenttransformer、acquisition 等。G01R22/00、G01R19/00 及其下屬分類等。校驗模塊校準、校對、誤差、修正、修定、修 證、校 驗、calibration、proofreading、error、correction、certificaterepairandverification、check、proof 等G06F11/00、G01R35/00 及其下屬分類等。保護模塊防雷、漏電、雷擊、浪涌
58、、短路、擊 穿、觸 電、lightningprotection、electric leakage、lightning stroke、surge、short circuit、breakdown、electric shock 等。H02H9/00、H02H7/00、H02H3/00 及其下屬分類等。支付模塊感應、掃碼、IC 卡、接觸、非接觸、遠程、支付、付款、付錢、手 機、induction、codescanning、IC card、contact、non-contact、remote、payment、payment、mobilephone 等。G06Q20/00、G07G1/00、G06Q20/
59、00 及其下屬分類等。37電源模塊電源、通電、供電、入電、充電、Powersupply、poweron,power on、charging 等H02M7/00、H02M3/00 及其下屬分類等。由于智能電能表不具有專門針對性的分類號,因而在上述檢索要素充分表達的基礎上,結合人工的閱讀、篩選判斷以初步進行去噪,獲得初步的檢索結果。其中,對于國外的專利數據,由于國內外數據交換的遺漏以及各國語言、分類標準等限制,難以查全,因此在本分析項目中國外數據主要用于分析全球大體申請趨勢以及各國專利申請情況為主,而針對國內數據采用原始數據進行導出。數據標引數據標引首先,在對技術充分了解的基礎上,對該項目進行技術
60、分解,制作技術分解表,然后根據技術分解表的內容對檢索結果進行標引,在標引的過程中,必要時可以根據檢索結果對技術分解表進行適當調整。綜合上述對智能電能表產品的基本構成、原理以及功能等的分析,結合對數據庫中的各類文獻的初步閱讀,提出標引規則如下圖20 所示。38圖 20 標引規則示意圖在上述標引規則的基礎上,對全球專利和中國專利檢索結果進行了去噪和標引。其中,對于去噪規則,為先通過關鍵詞、分類號的篩選,標引出明顯相關文獻;然后通過噪音關鍵詞語以及噪音分類號的篩選,剔除明顯不相關文獻,對于剩余文獻,則對其進行標引,但關于智能電能表的專利文獻存在較多的文獻數量,因此在主要采用人工標引的基礎上結合大數據
61、的信息處理方式,針對初步篩選和數據集合結合取自于技術手段和技術效果的關鍵詞篩選對專利數據集進一步的進行去噪,在最終去噪結果后通過隨機抽取檢驗的方式進行驗證,基本做到了數據的全面和準確。最終,經過獲得相關全球專利文獻 5120 項;獲得相關中國專利39文獻 4178 項。相關術語說明相關術語說明中國專利中國專利:本項目中所述的“中國專利”是指在中國大陸受理的專利公布文件,不包含中國香港、中國澳門和中國臺灣地區。同族同族數據庫和原始數據庫數據庫和原始數據庫:同族數據庫:同一項發明創造在多個國家申請專利而產生的一組內容相同或基本相同的專利文獻出版物,稱為一個專利族或同族專利。從技術角度來看,屬于同一
62、專利族(例如 PCT 多國申請、具有相同優先權、母案分案等)的多件專利申請可視為同一項技術。原始數據庫:與同族數據庫相對,原始數據庫將每一件專利申請作為一條記錄存在于數據庫中。本項目,在全球專利分析中采用同族數據庫,對同族專利進行了合并統計;在中國專利分析中采用原始數據庫,對各件專利進行了單獨統計。專利申請量統計中的專利申請量統計中的“項項”和和“件件”:項項:在進行專利申請數量統計時,對于數據庫中以一族(這里的“族”指的是同族專利中的“族”)數據的形式出現的一系列專利文獻,計算為“1 項”。同族數據庫中的專利以“項”為單位進行的統計。一般情況下,專利申請的項數對應于技術的數目。件件:在進行專
63、利申請數量統計時,例如為了分析申請人在特定國家、地區或組織所提出的專利申請的分布情況,將同族專利申請分開進行統計,所得到的結果對應于申請的件數。原始數據庫以“件”為40單位。(一)聚焦核心技術(一)聚焦核心技術經過前期技術調查、數據的采集及標引加工,共獲得相關全球專利文獻 5120 項,相關中國專利文獻 4178 項。下面對上述專利從多個角度進行分析,結果如下。1 1總體趨勢分析總體趨勢分析下圖 21、圖 22 分別為智能電能表相關的全球和中國專利申請的申請趨勢分析。圖 21 智能電能表全球專利申請趨勢41圖 22 智能電能表中國專利申請趨勢如上圖所示,從全球范圍來看,智能電能表相關技術至少在
64、 20年代初就已經開始出現,國內相關技術在 2010 年以前的申請量相對較小,2010 年開始專利申請量顯著增加,這表明這個階段市場主體對該技術的研發較為活躍,當然也可能與國內企業個人對于知識產權保護意識增強有關,其中在 2009 年至 2021 年的時間段中,中國申請量均增長較快且申請數量創歷史新高。全球的申請趨勢與中國的大體相同,但不排除是國外數據缺失的原因導致。2 2技術構成分析技術構成分析(1)全球專利的技術構成情況42圖 23 智能電能表全球專利申請的技術構成上圖顯示,在全球專利申請技術構成中,申請量最大的殼體,其占申請總量的 28%,其次為數據傳輸模塊的相關申請,其申請量占全球申請
65、總量的 22%。另外,質量檢測和電池模塊相關的專利申請量分別約占申請總量的 15%和 11%。其余技術分支例如數據存儲的申請量較小??梢?,質量檢測和數據傳輸模塊是申請的主體。(2)中國專利的技術構成情況43圖24智能電能表中國專利申請的技術構成上圖顯示,在中國專利申請技術構成中,申請量最大的為殼體結構,其占申請總量的 33%,其次為信號傳輸模塊的相關申請,其申請量占中國申請總量的 20%。另外,質量檢測相關的專利申請量約占申請總量的 14%。其余技術分支例如電源模塊防竊電或漏電等方向的申請量較少。當然也由此可知,殼體結構和信號傳輸模塊是智能電能表的研發改進的重要技術,質量檢測、電源模塊等則構成
66、了智能電能表次一級的重要技術。44下圖 25 為智能電能表領域中國專利重點技術的二級分支技術構成。圖25中國專利重點技術分支技術構成由上圖可知,中國智能電能表相關專利在二級級別上,主要的技術手段按照百分比排序主要集中在外殼、案件模塊、電源電路等方向,這是國內智能電能表相關專利申請的主要二級技術方向。45圖 26 中國專利二級分支功效構成由上圖可知,中國智能電能表相關專利在二級級別上,主要的技術功效按照百分比主要集中在便于維護、數據安全、便于操作、抗干擾等方向。這是國內智能電能表相關專利申請的主要二級功效方向。3.3.專利技術活躍度分析專利技術活躍度分析通過動態比較申請人數量與申請量的關系,來分
67、析智能電能表技術的技術活躍度和技術集中度。(1)專利技術生命周期分析下圖 27 為智能電能表相關全球專利申請的技術生命周期分析。46圖 27 全球專利技術生命周期分析從上圖中可以看出,在相關專利的早期時間,該項技術的年度申請量與年度申請人數量均較小,處于技術的萌芽期;隨著近 20 年的發展,每年中的申請人數量和專利申請量均在持續增長,并于 2021年度達到歷史峰值,技術經過不斷發展逐漸趨于成熟,從技術發展趨勢來看,目前智能電能表屬于技術的成熟階段。47下圖 28 為中國專利申請的技術生命周期分析:圖 28 中國專利技術生命周期分析從上圖中不難看出,中國智能電能表的技術發展趨勢和全球大體相同,這
68、不僅能夠說明中國在全球范圍內屬于智能電能表相關專利申請的大國,同時也是智能電能表的最大市場。其次,說明在全球范圍內,智能電能表的技術也處于成熟期。隨著技術的慢慢發展,智能電能表的技術發展會逐漸的出現衰弱的形式,因而如何把握機遇,在相關技術領域產生新的突破是企業需要考慮的方向。48(2)技術集中度分析下圖 29 為智能電能表相關全球專利申請以及中國專利申請的技術集中度分析。圖 29 全球專利和中國專利的技術集中度從上圖中不難看出,不論是全球專利申請還是中國專利申請,智能電能表相關專利技術的集中度均較高,例如全球專利申請中,前30 位申請人的申請量占申請總量的 84.56%;相應的,中國專利申請中
69、,前 30 位申請人的申請量占申請總量的 99.09%。另外,排名前 5為申請人占全球申請量的 43.84%,占中國申請量的 56.34%。494 4技術功效矩陣分析技術功效矩陣分析圖30為相關中國專利的技術功效矩陣分析由上圖可知,在目前采用的技術手段中,智能電能表的相關專利申請的技術功效主要集中在便捷交互、安全性,其次涉及到穩定通信、和計量精準等,少數提到使用壽命,而降低成本方面甚少。人機交互的技術功效主要集中在便捷交互,其他功效提到較少,可見其余功效上的創新均較為薄弱。信號傳輸模塊的技術功效主要集中在便捷交互、安全性和穩定通信,其次關注于降低成本,而在計量準確中提到的較少,可見在計量準確上
70、的創新較為薄弱,并且在使用壽命上尤為空白,是可以重點進行創新研發的方向。殼體的創新較為均勻,分別在便捷交互、安全性、使用壽命,其次為穩定通信,只有在計量準確功效上的創新較少。在數據存儲技術中,只有安全性上具有一定的數50量,在其他功效的創新甚少,甚至于形成專利空白區域,這可能是因為數據存儲與其他技術手段的關聯較小,難以進行結合形成創新點,但也因此能夠為發展方向提供一定的啟示,及時著手進行技術布局。防竊電或漏電模塊的創新集中在安全性,對于其他的創新較少,例如使用壽命和便捷交互。從技術功效出發,由圖中可見精準計量和使用壽命所對應的技術手段較為集中,分別集中在質量檢測和殼體技術上,而在其他技術手段中
71、甚少提到;可見對于實現該功效的技術手段創新較為集中,而其他的技術手段中創新較少,屬于較好的研發方向,具有較大的研發空間。而便捷交互和安全性對應的技術手段較為均勻,在各個技術中均有涉及,對于繼續創新來說難度較大,具有較多的專利技術進行保護或者公開。降低成本方面涉及的專利文本較少,可見目前專利申請的技術集中于便捷交互和安全性中,而降低成本方向尤為薄弱,由此可以表明目前的智能電能表處于功能創新方向發展,在降低成本方面的各個技術手段中還處于專利技術薄弱區域,尤其是在質量檢測技術以及數據存儲技術中。穩定通信的功效集中在殼體和信號傳輸模塊上,對于數據存儲、人機交互、防竊電和漏電模塊上的創新寥寥無幾。穩定通
72、信能夠在數據存儲和人機交互中普遍應用,屬于較好的創新方向。隨著智能電能表的發展,數據往往采用無線傳輸的方式進行傳遞,通過對穩定通信的創新,能夠大大提高智能電能表的使用效果。綜上所述,目前對于智能電能表的創新可以從專利申請涉及數量較少的技術方向著手,例如從成本控制方面進行創新,對于各個技術51方向均具有較好的創新空間,能夠及時做好專利布局;同樣的,對于使用壽命方面,目前集中在殼體上,也可以嘗試從中突破,橫向拓展至其他的技術中,實現其他技術的使用壽命提升。圖31晨泰智能電能表相關申請技術功效圖由上圖可知,晨泰公司相關申請中,主要集中在:通過在智能電能表的殼體結構上進行改進,以提高產品的便捷交互性能
73、和安全性能。在其他技術手段和效果方向上,例如電源模塊、數據存儲、質量檢測等技術手段以及對應的降低成本、穩定通信功效等方面缺少專利布局,屬于晨泰目前自身專利壁壘的空白區,后續可參考上述圖表記載的方向進行相關的研發或專利申報工作,以彌補這些空白。52區域布局分析區域布局分析下圖 32 為全球專利在重點國家或地區的區域布局情況。圖 32 全球專利區域布局情況上圖顯示,在所有 5120 項全球專利(不含同族)中,中國的專利申請最多,共 4178 項,占申請總量的 81.60%,這與中國對于智能電表行業大力支持不無關系,同時中國也是世界上智能電能表最大的市場;美國和澳大利亞的專利申請數量次之,約占申請總
74、量的15.25%。上述專利國別分布情形也符合中國是智能電能表最大的市場的現狀。53圖 33 國外專利申請人排行由上圖可知,在國外地區國家的專利申請中,申請排名前 20 位中雖然每個申請人的申請數量不多,且申請人的申請數量之間差別不打,但是基本上都是全球知名企業。其中,IUSA S A DE 公司排名首位,國家電網公司在國外地區國家申請數量中排名第 11 位,說明國家電網公司在智能電能表在全球布局情況良好,且是唯一一家在全球專利布局可以和國外知名企業相媲美的中國企業。54下圖 34 為中國專利中申請人國別的分布情況。圖 34 中國專利申請人國別分布上圖顯示,在智能電能表領域的中國專利申請中,申請
75、最多的是中國本土的申請人,占中國申請總量的極大多數;其次為美國和德國的申請人,申請總數量不超過 2 位數,占申請總量的極少數。說明中國雖然在全球范圍來看是智能電能表的最大市場,但是基本上也是自給自足。5.5.重點專利分析重點專利分析專利申請人在專利申請方面,對于核心技術往往要求更廣泛的區域保護,這也意味著對于這部分核心技術的專利申請會進入更多的國家或地區。另外,重點核心技術對該領域的發展方向具有一定的借鑒作用,在后的科研工作者或發明人,往往更關注在先具有核心技術的關鍵性專利,因此核心技術專利被在后同領域專利文件所引用的頻率較大?;谏鲜稣J識,在全球權利中,篩選重點技術分支上同族數量較大、被引用
76、頻次較高、同時具有中國同族的授權專利亦或是經歷過55訴訟或被無效過的專利,作為該領域的重點專利,對其中國同族的保護范圍進行分析。(1)專利名稱:一種單相遠程費控智能電能表中國申請號:CN200920350669.8中國申請日:2009-12-29中國公告號:CN201569701U專利權人:中國電力科學研究院有限公司該專利提供了一種單相遠程費控智能電能表,包括:單片機、通信芯片、時鐘芯片、電源芯片、電壓/電流互感器、計量芯片、嵌入式安全控制模塊、負荷開關和顯示器,其中:計量芯片:差分電壓/電流輸入管腳連接所述電壓/電流互感器的輸出端;電源芯片:電源輸出端連接所述電能計量芯片的電壓輸入端;單片機
77、:該單片機分別與通信芯片、時鐘芯片、電源芯片、計量芯片、嵌入式安全控制模塊、負荷開關和顯示器連接。本實用新型采用遠程通訊實現預付費功能,方便了公司對費控功能的需求;具備防竊電功能;數據安全采用 SM1算法,提高數據的安全性。該專利授權專利,被引用 29 次之多,且申請日較早,目前該專利期限屆滿已失效,從其申請至期限屆滿之間時期內一直處于存續階段,因而屬于智能電能表早期發展時的重要專利。該專利主要是針對現有技術中費用控制以及防竊電等問題所提出的改進。根據權利要求書的記載,該專利獨立權利要求的具體保護范圍是:“1.一種單相遠56程費控智能電能表,其特征在于,包括:單片機、通信芯片、時鐘芯片、電源芯
78、片、電壓/電流互感器、計量芯片、嵌入式安全控制模塊、負荷開關和顯示器,其中:計量芯片:差分電壓/電流輸入管腳連接所述電壓/電流互感器的輸出端;電源芯片:電源輸出端連接所述電能計量芯片的電壓輸入端;單片機:該單片機分別與通信芯片、時鐘芯片、電源芯片、計量芯片、嵌入式安全控制模塊、負荷開關和顯示器連接?!?。(2)專利名稱:一種智能電能表接插件的溫度檢測裝置及檢測方法中國申請號:CN201710414951.7中國申請日:2017-06-05中國公告號:CN107271068B專利權人:國網山東省電力公司營銷服務中心該專利涉及一種智能電能表接插件的溫度檢測裝置及檢測方法,檢測裝置,包括溫度測量組件,
79、所述溫度測量組件上設有溫度采集單元,所述溫度采集單元通過溫度控制單元連接上位機,所述上位機還與升流器連接;所述溫度測量組件包括電能表殼體,所述電能表殼體的外側并排安裝有多個豎直設置的金屬表尾孔,所述金屬表尾孔之間都有間隔,所述金屬表尾孔的底部開有與被測接插件相配合的標準孔,所述標準孔的開口處露出于電能表殼體的底部;所述金屬表尾孔的頂部還開有溫度采集單元安裝孔。將測溫傳感頭埋于金屬表尾孔中,溫度測量時可以與電能表接插件充分接觸,再次測量時直接更換57接插件,提高了測試的準確性和快速性。該專利首先申請日較晚,并且被引用次數不多,僅 4 次,之所以作為重要專利的主要原因在于首先其是行業龍頭國家電網所
80、擁有的專利,但該專利同時也是被引用次數最多的授權發明專利。該專利具有兩項獨立權利要求,其具體保護范圍分別是:“一種智能電能表接插件的溫度檢測裝置,其特征是,包括溫度測量組件,所述溫度測量組件上設有溫度采集單元,所述溫度采集單元通過溫度控制單元連接上位機,所述上位機還與升流器連接;所述溫度測量組件包括電能表殼體,所述電能表殼體的外側并排安裝有多個豎直設置的金屬表尾孔,所述金屬表尾孔之間都有間隔,所述金屬表尾孔的底部開有與被測接插件相配合的標準孔,所述標準孔的開口處露出于電能表殼體的底部;所述金屬表尾孔的頂部還開有溫度采集單元安裝孔;所述溫度采集單元為溫度傳感器,所述溫度傳感器的溫度傳感頭設置于所
81、述溫度采集單元安裝孔內;所述溫度傳感頭具有外圓柱面,所述外圓柱面的外側設有膠層;所述溫度傳感頭的放置方向為與所述標準孔深度的方向平行?!?、“一種智能電能表接插件的溫度檢測裝置,其特征是,包括溫度測量組件,所述溫度測量組件上設有溫度采集單元,所述溫度采集單元通過溫度控制單元連接上位機,所述上位機還與升流器連接;所述溫度測量組件包括電能表殼體,所述電能表殼體的外側并排安裝有多個豎直設置的金屬表尾孔,所述金屬表尾孔之間都有間隔,所述金屬表尾孔的底部開有與被測接插件相配合的標準孔,所述標準孔的開口處露出于電能表殼體的底部;所述金屬表尾孔的頂部還開有58溫度采集單元安裝孔;所述溫度采集單元為溫度傳感器,
82、所述溫度傳感器的溫度傳感頭設置于所述溫度采集單元安裝孔內;所述溫度傳感頭具有外圓柱面,所述外圓柱面的外側設有膠層;所述溫度傳感頭的放置方向為與所述標準孔深度的方向平行?!痹谠搶@夹g方案中,通過將測溫傳感頭埋于金屬表尾孔中,溫度測量時可以與電能表接插件充分接觸,再次測量時直接更換接插件,能夠提高測試的準確性和快速性。說(3)專利名稱:基于非侵入式負荷辨識的分項計量智能電能表中國申請號:CN201810132483.9中國申請日:2018-02-09中國公告號:CN108362938B專利權人:國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有
83、限公司該專利涉及一種基于非侵入式負荷辨識的分項計量智能電能表,包括集成在智能電能表內部的非侵入式負荷辨識模塊,所述非侵入式負荷辨識模塊可印制在智能電能表的電路主板上,或者所述非侵入式負荷辨識模塊通過連接器與智能電能表的電路主板相連接,且該非侵入式負荷辨識模塊安裝智能電能表表箱內或者安裝在智能電能表模塊放置倉內;所述非侵入式負荷辨識模塊,用于對戶內安裝的各類負荷進行辨識,并分別各負載類型的分項計量結果,并輸出對應的分項59計量結果。本發明將非侵入式負荷辨識與現有的智能電能表融為一體,提升現有的智能電能計量水平,為用戶提供更為豐富的用電信息,具有良好的應用前景。該專利之所以作為重要專利的主要原因在
84、于該專利技術方案同時還進行了國際 PCT 申請,并且除了中國之外,目前還進入了英國、澳大利亞等國家地區。該權利要求共 5 項權利要求,僅包括 1 項獨立權利要求,該專利解決的技術問題是:為了克服現有技術中非侵入式負荷辨識方法采用外掛終端方式所存在的問題,基于非侵入式負荷辨識的分項計量智能電能表,將非侵入式負荷辨識與現有的智能電能表融為一體,提升現有的智能電能計量水平,為用戶提供更為豐富的用電信息,涵蓋各負載類型的分項計量結果,包括該負載類型的負荷啟停時間、負荷運行時長、負荷所用電量,具有良好的應用前景。該專利的獨立權利要求的保護范圍是:“包括集成在智能電能表內部的非侵入式負荷辨識模塊,所述非侵
85、入式負荷辨識模塊可印制在智能電能表的電路主板上,或者所述非侵入式負荷辨識模塊通過連接器與智能電能表的電路主板相連接,且該非侵入式負荷辨識模塊安裝在智能電能表模塊放置倉內;所述非侵入式負荷辨識模塊,用于對戶內安裝的各類負荷進行辨識,并分別計算各負載類型的分項計量結果,并輸出對應的分項計量結果;所述非侵入式負荷辨識模塊,包括信號輸入單元、負荷辨識計算單元、負荷模型庫和通訊單元,所述信號輸入單元連接在智能電能表的電路主板上的計量芯片電壓、電流采集信號線路上,采樣信號為數字信號,采樣頻率小于 1kHz;或者連接在智能電60能表的進線端子處的電壓、電流模擬信號線路上,采樣信號為模擬信號,采樣頻率范圍在
86、1kHz-10kHz 之間;所述負荷辨識計算單元,與信號輸入單元相連接,用于根據實時接收的電壓、電流信號,調用負荷模型庫并辨識負載類型;還能計算出各負載類型的分項計量結果;所述負荷模型庫,用于存儲根據電器負荷特性分類的已知負荷的特征模型,并供負荷辨識算法單元調用,所述特征模型包括固定標識、該負荷的運行特性信息;所述通訊單元,分別與負荷辨識計算單元、負荷模型庫相連接,用于輸出負荷辨識計算單元的辨識負載類型的結果、各負載類型的分項計量結果,輸出方式包括現場顯示、遠程顯示;所述負荷辨識計算單元,與信號輸入單元相連接,用于根據實時接收的電壓、電流信號,調用負荷模型庫并辨識負載類型,包括以下步驟,步驟(
87、A),取當前 2 分鐘內的所有采集周期內的電流采樣數據,并將傅里葉分解后,得到電流采樣數據中的第 1-19 次諧波分量;步驟(B),將電流采樣數據中的第 1-19 次諧波分量分別與負荷模型庫中各類負荷對應的諧波分量特征值做差計算,并計算各次諧波分量對應的加權和值;步驟(C),選擇最小的加權和值,對應的負荷類型,即完成負載類型的辨識?!保?)專利名稱:智能電能表、遠程服務器和電器電力特征數據庫的管理方法中國申請號:CN201310125313.561優先權號:TW102103353(臺灣地區)中國申請日:2013-04-11優先權日:2013-01-29中國公告號:CN103973761B專利權
88、人:財團法人工業技術研究院該專利涉及一種管理系統、智能電能表、服務器、操作方法以及管理方法。管理系統包括遠程服務器以及至少一智能電能表。該智能電能表通過通訊網絡耦接至該遠程服務器。智能電能表測量至少一電力線的電能,以獲得至少一用電數據。智能電能表檢測是否發生負載事件。若發生該負載事件,則智能電能表對在該負載事件所對應的事件期間中的所述用電數據進行數據壓縮,以獲得經壓縮數據,以及將該經壓縮數據上傳至遠程服務器。遠程服務器對該經壓縮數據進行數據解壓縮,以獲得經解壓縮數據。遠程服務器依據該經解壓縮數據,進行負載辨識。該專利存在有 3 個同族專利,在臺灣地區以及美國均存在有同族專利,該專利申請申請日較
89、早,在 2013 就進行了申請,并且是授權的發明專利,權利較為穩定。同族專利的存在說明了該專利技術方案有一定的獨創性,需要在多個國家地區進行保護。其次,該專利解決的技術問題是提供一種智能電能表的管理系統,包括遠程服務器以及至少一智能電能表。該智能電能表通過通訊網絡耦接至該遠程服務器。智能電能表測量至少一電力線的電能,以獲得至少一用電數據。智能電能表檢測是否發生負載事件。若發生該負載事件,則智能電能62表對在該負載事件所對應的事件期間中的所述用電數據進行數據壓縮,以獲得經壓縮數據,以及將該經壓縮數據上傳至遠程服務器。遠程服務器對該經壓縮數據進行數據解壓縮,以獲得經解壓縮數據。遠程服務器依據該經解
90、壓縮數據進行負載辨識。該專利授權權利要求共 84 項權利要求,其中包含有 12 項獨立權利要求,其保護范圍囊括了智能電能表實際應用場景中涉及的例如服務器、管理系統、管理方法等各個方面,具有較大的保護范圍,由于該專利獨立權利要求涉及的內容較多,文中不再列舉。(二)競爭對手分析(二)競爭對手分析1.1.競爭對手識別競爭對手識別在對不同的關聯公司之間進行合并之后,我們對中國國內專利申請量最多的前 20 位申請人進行了排名,如下圖所示。在智能電能表領域的中國專利申請中,專利申請量最多的是國家電網,其次是中國電力科學研究院、南方電網、寧波三星公司(包括寧波三星醫療電氣股份有限公司和寧波三星智能電氣有限公
91、司)。63圖 35 中國當前專利申請人分布由此可知,圖上所示幾家公司為智能電能表相關領域專利申請的主要申請人,特別是其中顯示的一些民營企業,與晨泰公司存在較大的競爭關系。其中,國網公司也是晨泰公司最大的采購商。在上述申請量的排行中,晨泰公司的申請量排名第10位。由上圖可知,智能電能表專利申請主要以企業事業單位為主。中國申請數量排名前 20 位的申請(專利權)人當中,并沒有國外的公司,這也印證了國內市場的智能電能表主要由中國企業供應。對照上述前期市場調研結果可知,本行業中產值超過億元的重點企業中,大部分都在上述專利申請量排行中出現,例如杭州華立、寧波三星、正泰集團、江蘇林洋、威勝、哈表等企業。這
92、說明專利申請64量和市場地位存在較大的正相關聯系。2.2.競爭對手專利申請趨勢分析競爭對手專利申請趨勢分析下面分別結合專利申請量請以及市場占有情況對幾個主要競爭對手做出專利申請趨勢分析。從專利申請的角度來看,專利申請量排名較前的三個主要競爭對手為國家電網、中國電力科學研究院、南方電網。(1 1)國家電網國家電網圖36國家電網的專利申請趨勢從上圖中不難看出,國家電網在中國的和智能電能表相關的專利申請最早在 2009 年就開始了,特別是 2009 年至 2015 年之間申請量突然激增,并于 2015 年達到年申請量的頂峰,隨后出現了緩慢的下降。說明在此時間段中,智能電能表相關技術受政策影響或技術上
93、出現了重大的突破格局。上述分析數據中,為了便于分析,國家電網申請人中整合了所有65與國家電網相關聯的公司,例如國家電網有限公司、國網湖北省電力有限公司荊門供電公司、國網智能電網研究院有限公司、國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司等等。調研可知,國家電網的申請情況同時也能夠代表中國智能電能表領域的發展情況。(2)中國電力科學研究院)中國電力科學研究院圖 37 中國電力科學研究院的專利申請趨勢從上圖中不難看出,中國電力科學研究院在中國的和智能電能表相關的專利申請最早在 2009 年就開始了,隨后陸陸續續也進行了少量的一些申請,而在 2009 和 2011 年以及 2013 年至 2021 年之間申請
94、量突然激增,并于 2021 年達到年申請量的頂峰。說明在此時間段中,智能電能表相關技術受政策影響或技術上出現了重大的突破格局。66(3)南方電網)南方電網圖38南方電網的專利申請趨勢由上圖可知,南方電網在中國的和智能電能表相關的專利申請相較于國家電網稍遲,最早在 2015 年開始相關專利申請,在 15 年至今的申請量整體處于增長的狀態,并于 2021 年達到年申請量的頂峰。上述分析數據中,為了便于分析,南方電網申請人中整合了所有與南方電網相關聯的公司,例如中國南方電網有限責任公司、南方電網科學研究院有限責任公司、南方電網電力科技股份有限公司等。南方電網和國家電網屬于平行的關系,兩者負責的區域不
95、同,南方電網67的申請情況同樣也能夠代表中國智能電能表領域的發展情況。上述三個專利申請量最多的三個申請人涉及的是國有企業事業單位。其對國內智能電能表技術發展有指導和引領的作用。那么,從民營企業的角度來看,同時也結合了市場占有情況,對專利申請量排名較前,同時也是市場主要的三個競爭進行了如下分析。(4)寧波三星寧波三星圖39寧波三星的專利申請趨勢上圖所示的寧波三星包括寧波三星醫療電氣股份有限公司和寧波三星智能電氣有限公司,其中寧波三星醫療電氣股份有限公司是在2007 年成立的一家公司,是智能配用電整體解決方案提供商,產品涵蓋智能電能表、變壓器、箱式變電站、開關柜、充電樁等電力設備。在寧波、巴西、印
96、尼、波蘭、孟加拉建有制造基地,在寧波、杭州建68有研發中心,營銷渠道和戰略合作項目遍布 70 多個國家和地區。與之相關聯的是寧波三星智能電氣有限公司,于 2010 年 03 月 01 日在寧波市市場監督管理局登記成立。法定代表人李維晴,公司經營范圍包括一般經營項目:儀器儀表、電能表、變壓器、開關柜等。由上圖可知,從整體來看,寧波三星最早在 2010 年就開始進行申請,專利申請時間同樣也集中在 2009 年和 2021 年之間,并于 2018年達到頂峰。(5)華立科技)華立科技圖 40 華立科技的專利申請趨勢由上圖可知,上圖所示的華立科技包括華立科技股份有限公司和杭州華立科技有限公司,華立科技整
97、體的專利申請集中 2009 年至2021 年之間,陸陸續續存在相關專利申請,并于 2012 年和 2020 年兩年中的申請量達到了頂峰。69(5)寧夏隆基寧夏隆基圖 41 寧夏隆基的專利申請趨勢由上圖可知,上圖所示寧夏隆基所代表的寧夏隆基寧光儀表股份有限公司的專利申請最早也是于 2009 年開始,并于中 2009 年至 2021年之間的申請量呈逐年遞增的趨勢,并于 2021 年達到了頂峰。上述三家在智能電能表領域中占比較高的中國民營企業在近幾年中的年申請量有相對較好的表現,并且其他幾個企事業單位申請人的申請趨勢存在較大的趨同性,這可能是在企事業單位或政府針對智能電能表產業指引下跟隨進行的。3.
98、3.主要競爭對手研發方向分析主要競爭對手研發方向分析以下依據數據圖表分別國家電網、中國電力科學研究院、南方電網、寧波三星、華立科技、寧夏隆基等六家主要競爭對手企業的主要70研發方向進行分析:(1)國家電網國家電網圖42國家電網技術功效圖通過將上圖技術功效圖和全國范圍內的技術功效圖之間進行比對,可以發現兩者存在較大的相似性,這首先是因為國網的專利申請在全國專利中占有較大的比例。其次,國網對于全國智能電能表的發展有指引的作用,導致了相當一部分申請人的專利申請存在有很大的趨同性。由上圖可知,從技術效果來看,包括便捷交互、安全性以及計量準確是主要的研發方向。從技術手段來看,殼體、信號傳輸模塊以及電源模
99、塊也是主要的研發方向。在數據存儲和降低成本方面存在少量的申請,目前處于空白領域。71(2)中中國電力科學研究院國電力科學研究院圖43中國電力科學研究院技術功效圖電力科學研究院屬于國網的下屬研究院,其研發方向和國網同樣存在一定的相似性,在各個研究方向上均存在一定的涉及。但仔細分析的話,可以看出,與國網相比,中國電力科學研究院在通過防竊電或漏電模塊的改進提高安全性以及通過信號傳輸模塊改進提高穩定通信效果這兩個研究方向的申請量占比相對高,研究更為集中。72(3)南方電網南方電網圖44南方電網技術功效圖南方電網與國網均屬于國有企業,兩者企業性質相同,均能夠代表目前國內智能電能表的發展方向。南方電網在在
100、各個研究方向上也均存在一定的涉及。與國網相比,南方電網在通過防竊電或漏電模塊的改進提高安全性以及通過信號傳輸模塊方向以及與降低成本效果相關的研發方向均相對有所不足。南方電網在殼體上改進以提高安全性的研發方向上存在自己的優勢。73(4 4)寧波三星寧波三星圖 45 寧波三星技術功效圖根據上述分析可知,寧波三星在民營企業中專利申請量的排行第一。由上圖可以直觀看出,寧波三星的所有的專利申請情況中,雖然和幾個國有企事業單位的研發方向相似,但整體來看在各個研發方向上的分布是相對比較均衡的,特別是在很多的空白領域的專利申請占比相對較高。74(5)華立科技股份有限公司華立科技股份有限公司圖 46 華立科技技
101、術功效圖由上圖可知,華立科技公司申請的專利所涉及的內容中,在防竊電或漏電模塊以及數據存儲改進方向的整體占比較少,對于華立科技公司而言屬于較為弱勢的區域。但在人機交互上進行改進以提高便捷交互效果方面存在較大的占比,說明該方向是華立科技公司主要研發投入的方向。75(6)寧夏隆基寧夏隆基圖 47 寧波隆基技術功效圖由上圖可知,寧波隆基公司申請的專利所涉及的內容中,在質量檢測方面的改進以提高便捷交互、計算準確的研發方向上有較大的占比。但在在防竊電或漏電模塊以及數據存儲改進方向的專利整體占比較少,屬于較為弱勢的區域。4.4.新進入者技術方向分析新進入者技術方向分析針對中國專利申請,通過分析近些年各申請人
102、的申請趨勢分布,梳理在近幾年才在該領域進行專利申請的重點申請人,發現該領域的新進入者,并對其技術方向進行分析。76圖 48 中國專利主要申請人的申請趨勢分布情況上表是 2003 年至今主要申請人的申請趨勢分布情況。通過上圖所示數據一定程度上能夠看出,例如萬安裕高電子科技有限公司在前幾年當中只進行了少量專利申請,而在近幾年當中專利申請數量明顯增多,說明這家企業相對于上述所示的其他幾家企業、科研單位等主體當中屬于新進入者。萬安裕高電子科技有限公司雖然起步較晚,成立于 2020 年,但是就在2020年至2021年兩年之間就存在有十多項智能電能表的專利申請,是該領域的新進入者,其專利申請的方向也可以從
103、一定程度上代表目前市場的主流研發方向。5.5.協同創新方向分析協同創新方向分析針對中國專利申請,對各申請的申請人類型進行了梳理,結果見下表 1。表 1 中國專利申請人類型77申請人類型申請量(件)企業3405個人85科研單位556大專院校240合作申請企業-企業180大專院校-企業12大專院校-科研單位24企業-其他25通過上表數據顯示,在智能電能表的技術領域,單獨的企業申請的專利數量為3405件,占了總申請量的近 81%。其次申請較多的申請人類型則分別是科研單位和大專院校申請,業和企業之間也存在有合作研發、申請的情況。目前科研單位的申請數量頗具規模,不乏存在一些高質量、高技術含量的專利申請,
104、通過和科研單位或大專院校合作進行研發、申請能夠為智能電能表技術的進步帶來一定的促進作用。通過前述分析可以看出,在智能電能表的技術領域,在全球范圍來看,絕大多數申請來自中國公司,由國內范圍來看,排名前 10 的申請人當中,也基本都是中國的國有企業和私企業以及研究機構,申請數量最多的是國有企業國網公司。從研發的側重方向來看,國網公司具備較高的創新和研發能力,說明是該領域創新的主體。智能電能表的技術領域更多的涉及到的是通信技術以及互聯網技術等的應用,中國在相關技術領域中在全球占有一定的優勢。中國企業在國內競爭激烈的情況下,可以考慮在未來的發展中,加強產學研結合,與大專78院校和科研單位展開合作,科技
105、攻關,借助外部科研力量,補足自身短板,也可以多考慮布局國外空缺市場,通過國際申請方式在布局的國家或地區形成有效的專利保護,進而在該國家或地區產生競爭優勢,同時結合企業自身的優勢,擅長的研發領域、產品特點等進行開展。也可以在自己空白的領域進行適當的研發投入,彌補行業空白,申請專利形成壁壘,進一步的提高自身的優勢。另外,在企業的經營活動中還要注意新進入者,經常性的關注這些新進入者的專利申請和公開情況,防止陷入到專利糾紛當中。6.6.專利運營活動分析專利運營活動分析針對中國授權專利的轉讓、許可以及質押等專利運營活動進行了分析,具體情況如下。(1)專利轉讓情況數據庫查詢得到在智能電能表相關授權專利涉及
106、轉讓記錄的共336 件。其中絕大多數涉及的是關聯企業之間的轉讓,例如國家電網子公司之間的轉讓,少量涉及到科研機構向企業的專利轉讓,其中發生的實際性的轉讓具體如下表所示(例舉 5 項)。79表 2 中國授權專利轉讓情況序號序號標題申請日公告號轉讓人受讓人1電表缺陷智能化檢測設備2015-03-08CN104614701B無錫桑尼安科技有限公司國網山東省電力公司青州市供電公司2一種智能電能表2016-07-30CN106229223B賈曉輕國網山東省電力公司濟南供電公司3電表缺陷智能化檢測設備2015-03-08CN105911508B李勇內蒙古云谷電力科技股份有限公司4電表缺陷智能化檢測設備20
107、15-03-08CN105891765B張蘭花懷化智信能源科技有限公司5一種智能電能表2016-07-30CN107818887B賈曉輕寧夏隆基寧光儀表股份有限公司(2)專利許可情況數據庫查詢得到在智能電能表相關授權專利涉及許可記錄的共21 件如下表所示(列舉 5 項):80表 3 中國授權專利許可情況序號序號標題申請日公告號許可人被許可人1多功能智能交流電表2009-09-25CN101666821B余瑤浙江高自成套設備有限公司2智能變電站電能表2010-04-19CN101806831B國電南京自動化股份有限公司南京國電南自電網自動化有限公司3一種利用電力線進行載波通訊的智能電能表及其工作
108、方法2010-04-12CN101826893B揚州市萬泰電器廠有限公司揚州萬泰電子科技有限公司4基于二分法的智能電能表負荷曲線的設計方法2014-12-30CN104715102B華立科技股份有限公司1.杭州敏宏科技有限責任公司;2.杭州華征新能源科技有限公司;3.杭州子川科技有限公司。5三相智能電能表2011-12-01CN202502149U深圳市航天泰瑞捷電子有限公司懷化建南機器廠有限公司由上表可知國內在涉及智能電能表的領域當中,發生專利許可的數量較少,并且集中發生在上述表中所示的 4 個企業個人主體之間,說明國內相關領域的專利運營策略仍有待提高。(3)專利質押情況數據庫查詢得到在智能
109、電能表相關授權專利當中涉及專利質押81的專利數量為 3 件,如下表所示。表 4 中國授權專利質押情況序號標題公告號申請日出質人質權人1一種智能電能表的節假日編程事件記錄及讀取方法CN104636083B2014-12-31漳州科能電器有限公司福建漳州農村商業銀行股份有限公司西坑支行2一種帶快速更換高絕緣接線裝置的智能電能表CN106018902B2016-05-16懷化建南機器廠有限公司華融湘江銀行股份有限公司懷化分行3抗干擾的智能電能表以及智能電能表的抗干擾方法CN103063891B2013-01-10浙江力輝電器有限公司浙江樂清農村商業銀行股份有限公司虹南支行由上表可知國內在涉及智能電能
110、表的領域當中,發生專利質押的數量較少,涉及 3 個專利權人主體。(三)評估侵權風險(三)評估侵權風險1.1.專利壁壘分析專利壁壘分析目前,智能電能表相關的大量專利包括許多的核心的專利在內都掌握在國家電網的手上,國家電網除了在技術研發方面有較高的投入以及具有一定的研發能力之外,其對于專利運營、專利布局以及專利挖掘等方面都有較為成熟的運作體系,并且在全球多個國家地區都有82相應的進行專利布局。從其申報的專利類型以及對其主要的研發方向的分析可知,國家電網的智能電能表相關技術的專利申請無論是從技術角度還是從地域角度均具有較廣的覆蓋面。在將來的行業競爭當中,國內其他企業如果在核心技術上無法實現突破的話,
111、仍然會出現產品單一、低價競爭等情況。不過,隨著近些年國內產業的發展進步以及專利意識的提高,越來越多的企業嘗試通過自主研發并申請專利的方式對自己的研發創新成果進行保護。雖然核心專利技術較少,但是在智能電能表的細節方面改進具有一定的成效,并且也申請了大量的專利進行保護,這類創新成果的保護也能夠在一定程度上起到提高競爭力的作用,但從長遠的發展來看,仍然需要加強研究,突破專利和技術壁壘。2.2.專利侵權風險分析專利侵權風險分析目前,通過對國內專利數據的分析可知,在智能電能表的相關技術領域發生專利訴訟的案件僅 4 起,涉案的幾個專利權人分別為惠州中城電子科技有限公司、江偉、賈智雪以及邢偉華。這幾個專利權
112、人均為中國的企業或中國的公民。這說明目前在國內相關行業或者領域中,中國企業之間還未出現大量通過訴訟拓展市場的行為,絕大多數中國企業申請專利的目的還是在于為了符合科技項目、政策等的要求以及一些防御性專利的申請。這也為一些處于競爭弱勢的企業帶來相對穩定的發展環境。但隨著國內企業專利意識的普遍提高,慢慢地專利侵權、糾紛事件會逐漸增多,尤其是對于新進入者企業而言,專利83是重要的武器。此外,以上述的幾個重點專利來看,高價值專利的申請也能夠為企業的發展帶來更有利的一面。例如上述臺灣申請人在大陸申請的重點專利中,涉及到的權利要求 80 多項,涉及保護的主題達到 12 種之多。在涉及智能電能表的使用場景的方
113、方面面都能夠形成有效的專利壁壘。3.3.專利可規避性分析專利可規避性分析針對潛在的侵權風險,結合專利的保護特點,我司在產品開發方面,需要盡可能進行全面的現有技術調查,了解領域內的專利保護現狀。在此基礎上,分兩方面走,一方面需重視自身核心技術的研發,形成自有知識產權,自有產品;另一方面,要借鑒同行的成功經驗,合理利用同行核心技術/專利技術,例如及時使用或參考已失效的專利技術,又例如采用專業的方法分析重點專利的保護范圍,采取一定的規避措施,這樣在產品的生產和銷售經營方案,獲得實施該技術方案時所產生的有益效果。84第三章第三章 企業重點產品開發策略分析企業重點產品開發策略分析(一)智能電能表開發基本
114、策略基于以上對浙江晨泰科技股份有限公司進行的重點產品智能電能表的核心技術、主要競爭對手和專利風險的分析,同時結合以上分析所得的技術申請趨勢圖、技術生命周期圖、技術功效圖以及競爭對手專利布局圖,為晨泰公司提供以下建議。本模塊主要建議晨泰公司可以在自主研發、合作開發和技術引進三個方向并行實施相應的策略,具體策略如下:1 1自主研發策略自主研發策略由上述全球專利申請趨勢圖(圖 21)可知,智能電能表在 2009年之前,該項技術的年度申請量與年度申請人數量均較小,處于技術的萌芽期;20092021 年期間專利申請量逐年攀升直至高位,說明技術經過不斷發展逐漸趨于成熟,之后 2017 年至 2021 年為
115、平穩期,年申請量一直處于高位,并且波動不大,由此可見技術已經成熟,且申請量從 2004 年至今,中國申請量一直穩居世界第一:如下圖所示。85圖 49 全球各國家智能電能表相關專利申請情況第二為美國,第三為日本,且差距從 2009 年開始快速擴大,由此可見在智能電能表領域,中國技術一直處于領先地位,且技術相比于其他國家更加快速的發展,因此中國對于智能電能表領域技術重視程度較高,具有較好的研發環境。如果僅從研發方自己的角度來考慮,那么會發生競爭對手在相同或相似技術方向上的專利布局可能已經現實存在,而研發方卻還在埋頭研究的情況,尤其是處于智能電能表這個目前較為成熟的領域。因此,對于具有一定研發優勢的
116、關鍵技術,晨泰公司需要通過專利信息指引,優化研發創新方向,提高研發起點和效率,具體方法如下:首先,在適應企業自身條件的基礎上,根據客戶/市場需求及專利信息(專利技術信息、專利權利信息等)的指引來確定研發方向和目標。其中,專利信息中的專利技術信息尤為重要。專利技術信息包括技術發展趨勢、主要研發陣地、研發重點或熱點、技術空白區、技術雷區、核心專利等。86其次,一般來講,任何技術隨著生命周期階段的變化,研發重點也會隨之變化,因此在研發的過程中需要不斷的依據客戶/市場需求及專利信息改變自己的研發重點。當然,技術可能還會進入再發展階段,這時主要取決于是否有突破性創新技術的出現,而此時研發投入的關鍵是看企
117、業是否有能力進行技術的突破性研發,同時研發投入具有較大風險性。最后,在研發前、研發中和成品制造過程中,都要重視回避設計。在技術方案設計中,若是參考他人專利方案的,要注意回避設計;若是自行設計的技術方案,則需進行主動侵權檢索,以規避侵權。晨泰公司通過自主研發,對電能表所具有的功能進行擴充,使得電能表具有故障自動檢測功能、自動滅火功能、智能防盜功能以及讀表功能擴展等一系列擴充功能,使電能表具有更多可靠的功能,增加電能表使用的環境適應性,同時也提升電能表使用的智能度,目前晨泰公司研發的智能電能表技術主要由以下技術體現。(1)電能表防盜防竊電技術。通過對電能表內部 MCU 控制程序升級,實現 MCU
118、統一控制電能表顯示器、電壓檢測單元、調壓單元以及通訊單元實現電表的智能防竊電,MCU 通過控制的顯示器能夠顯示檢測到的電壓值和電能消耗情況,配合鍵盤能夠實現方便的查詢功能及控制功能,電壓檢測單元能夠精確檢測變壓器兩端的電壓值,防止變壓器的輸出電壓和負載的工作電壓不相同,而造成的設備的損壞。調壓單元能夠實現變壓器匝數比的控制,有利于精確調整變壓器的輸出電壓,一、二次側的多個調壓節點,實現二次側的電壓大跨度調節,87同樣能夠實現一次側的電壓微調;實現電壓的恒定輸出。(2)電能表防護技術。通過在電能表內部設置噴粉腔,在電能表遭到雷擊或者其他情況而產生起火時,自動檢測并采用干粉對電能表進行滅火噴灑,干
119、粉作為電相關最有效的滅火方式,滅火效果好,且不會損傷電能表關鍵部件,且能夠自動斷開與電能表連接的電線,保護電線的使用和提高了災后修復速度,并解決了干粉長期不適用結塊的問題。(3)電能表故障檢驗技術。通過紅外收發器、CCD 高清攝像頭、圖像處理器和 ARM11 處理器,紅外收發器用于向被檢測電能表發送測試信號,以便于被檢測電能表控制其顯示屏顯示測試信號包括的測試字符串,CCD 高清攝像頭用于對被檢測電能表的顯示屏進行拍攝以輸出測試圖像,圖像處理器與 CCD 高清攝像頭連接,用于對測試圖像進行圖像處理,以識別測試圖像中的字符串并作為識別字符串輸出,ARM11 處理器與圖像處理器連接,用于將識別字符
120、串與測試字符串進行比較,以確定是否發出故障報警信號。所述檢測終端還包括去霧霾處理設備以實現對圖像的清晰化處理。如此在各種天氣下實現對室外電能表故障的全自動精確檢測。(4)電能數據存儲技術。利用上 RAM 的特性,在 EEPROM 外多存一份數據,防止因 EEPROM 故障,沒有數據可以備份;電能數據存儲留了一個備份序列區,通過容間換擦寫容易的方案,可以更頻繁的擦寫 EEPROM,從而使每次保存的電能量更高接近當前電能量,一但 RAM與掉電備份區都無法校驗成功時,備份序列區的電能量將擁有更高的88精度。結合競爭對手專利布局圖的分析可得到;智能電能表本身方面的主要競爭對手為國家電網公司、國家電網有
121、限公司、中國電力科學研究院、國網天津市電力公司、中國電力科學研究院有限公司。競爭對手在智能電能表的閾值調節技術、剩余電流采集技術、終端監測技術以及故障診斷技術進行了相關的專利布局。因此,晨泰公司可以根據實際情況,如根據市場需求情況,或是依據競爭對手目前已有的專利信息,結合自身的研發能力和研發成本,考慮在閾值調節技術、剩余電流采集技術、終端監測技術以及故障診斷技術上是否進行自主研發,布局相關專利。2 2合作研發策略合作研發策略隨著國內智能電子技術的不斷提高,目前智能電能表的發展越來越迅速,很多企業以及研究院也在相關部件上進行了研發和改進。所以在選擇合作研發的對象上,晨泰公司可以主動找到在智能電子
122、方面具有研發實力的研究院,與研究院進行合作研發。從競爭對手專利布局圖可得到,中國電力科學研究院在智能電能表的研發上取得了不錯的成果,因此,晨泰公司可以結合自身的研發能力情況,與其進行合作研發,取長補短,同時晨泰公司也可找到國家電網公司,承接國家電網公司下發智能電能表項目,根據國家電網公司的需求進行研發。在浙江省內,智能電能表方面的主要競爭對手為寧波三星公司(包括寧波三星智能電氣有限公司和寧波三星醫療電氣股份有限公司)。這家競爭對手具有較強的智能電能表技術,目前從短期來看,89確實是比較強勁的競爭對手,看似沒有合作的基礎,但由于智能電能表的市場不僅僅局限于本省和全國,還在向國外不斷拓展,并且目前
123、國外智能電能表技術尚不成熟,與國內技術差距較大,由此能夠更好的進軍海外市場,及時的搶占海外智能電能表的市場份額是目前較為有效的發展策略,由此為了晨泰公司甚至國內智能電能表的長遠發展,建議晨泰公司聯合這些省內企業,率先達成戰略合作,取長補短,合作研發,并在海外積極形成專利聯盟,在無形之中提高智能電能表的進入門檻,同時能夠有效的遏制海外企業利用地域優勢,對我方先進技術的智能電能表進行仿冒而搶占市場,造成對于我方利益的損害,同時對未來有可能出現的海外競爭對手具有有效的防護策略,避免海外競爭對手的打壓,攜手占領更大更廣闊的海外市場,獲取更大的利益的同時,也有望使智能電能表成為我們國家的民族品牌,擴大影
124、響力,進一步增加經濟效益,由此實現良性循環。3 3技術引進策略技術引進策略對于缺乏研究基礎的關鍵技術環節,可以結合上述核心專利分析結果,通過專利信息指引,尋找待引進或獲得許可的專利技術,探索引進消化吸收再創新的研發思路。比如針對智能電能表內部的控制芯片及計量芯片等一些基礎性部件,本公司并未進行實質性改進,必須依靠原有專利權人的技術,為了規避侵權風險,對在專利有效期內的專利權人進行磋商,將技術引進或者獲得許可。還有智能電能表相關控制系統和軟件,晨泰公司可以結合自身的90研發能力和研發成本,考慮直接引進這方面的技術。(二)專利布局策略分析該部分將在分析企業現有專利儲備格局的基礎上,結合企業發展現狀
125、和重點產品開發策略,圍繞企業產品和技術發展目標,優化企業專利布局策略,對此具體從以下幾個維度進行分析:1 1專利布局基礎分析專利布局基礎分析(1)專利布局總體分析浙江晨泰科技股份有限公司目前的有效專利為 180 件,其中包含88 件發明專利和 83 件實用新型專利以及 9 項外觀專利,該 180 件專利包含了散熱調節結構、電能表時鐘設計方法、存儲電能數據的方法等相關電能表技術相關領域,其中與智能電能表相關的有 49 項發明專利和 46 項實用新型專利以及 4 項外觀專利。有效專利中,維持最久的專利為 2012 年申請的 4 件實用新型專利,涉及單相費控智能電能表。圖 50 晨泰智能電能表相關專
126、利申請趨勢91如上圖所示,為浙江晨泰科技股份有限公司從 2007 年開始至今的專利申請趨勢折線圖,從圖中可以看出,該公司的申請量在 2021年到達巔峰,且還一直有上升趨勢,由此可見該公司目前的智能電能表技術處于革新的狀態,智能電能表的技術在逐步快速發展。(2)專利匹配度分析從企業的背景調研來看,晨泰公司在電能計量儀表和用電信息采集系統產品領域中,擁有了寬量程高精度計量技術、智能控制技術、抗電磁干擾技術、自適應通信技術等先進技術,同時具有遠程集抄解決方案、預付費解決方案、AMI 解決方案和交流充電樁解決方案,通過多個解決方案全方位的解決電力問題。浙江晨泰科技股份有限公司根據國內集抄系統的發展要求
127、和電力行業需求側管理的需求,依托集團公司強大的研發實力,開發了低壓電力線載波電能表及自動抄表系統,通過在全國各地數十萬只載波表的運行,證明系統抄收穩定可靠,抄表成功率達到99%以上。系統通過低壓電力線載波實現遠程集抄。將電表數據通過電力載波集中抄收到各個變臺下的數據集中器,集中器再通過無線網、電話網、GPRS、CDMA等方式傳到計算機控制中心。此集抄方式用戶到集中器不需鋪設線路,直接利用電力線做數據傳輸載體,節省成本,非常適合舊小區的電表改造。晨泰公司生產的DDSY217、DTSY217、DDSYF217系列單、三相電子式預付費電能表、多費率預付費電能表采用先進的微電子技術進行數據處理,在實現
128、電能計量、負荷控制和管理基礎上增加了許多新的功92能(分時計費),極大的減輕了供電部門用電管理的工作量,使用電管理具有了智能化、科學化、快速化的特點,既能提高用電管理效率,又能降低安裝運營成本,提高用戶的經濟效益,同時緩解了用電者與用電管理者之間的矛盾,完全適應用戶的需求。晨泰公司2001年新推出的網絡自動售電系統,利用廣域網和局域網技術,使銀行和供電局營業MIS相連,用戶可就近在設在銀行的遠程售電終端購電,實現了居民購電的網絡化。晨泰公司具有RS801E AMI系統,該系統是由管理軟件、遠程通信渠道、電力管理終端、區域匯總表、地方通訊渠道、用戶電能表和其他設備組成。電力公司可以通過建立AMI
129、系統來代替手工抄表,從而節省人力資源、降低抄表成本以及提高抄表效率和成功率。AMI系統能夠降低錯誤率,電能的浪費,并排除人工錯誤抄表的現象。AMI系統還可以監測到用戶的狀況并發現反常的信息從而及時報警。它還可以收集來自區域匯總表的數據和計算區域線損。軟件系統是由JAVA開發的,它可以運行于Windows、Unix以及其他的主要的操作系統。這個系統是基于企業級JAVA EE 標準、三層技術架構(客戶/中間件服務器/數據庫服務器)建立的。這個系統有很好的開放性、可擴展性、伸縮性和可靠性。很多先進的電腦和通信技術被用于這種AMI系統來滿足電力公司在不同環境下的需求。晨泰公司自2009年開始致力于充電
130、樁系列產品的研究開發。經過幾年努力,我們能夠向客戶提供:1.安全可靠的充電設備;2.安全、規范同時有效的電樁運營平臺;3.科學合理的計費計量結算方式及包93括刷卡、銀聯、第三方手機支付(微信、支付寶等)多種靈活支付手段。由此可見,該企業專利布局與市場經營協同情況相匹配。2 2專利布局方向指引專利布局方向指引該部分將在企業專利布局基礎分析的基礎上,結合技術發展熱點方向,從補原有短板、強現有布局、謀未來儲備三個方面,分析企業專利布局的重點。(1)補原有專利布局短板。浙江晨泰科技有限公司經過多年努力,公司在電能計量儀表和用電信息采集系統產品領域中,擁有了寬量程高精度計量技術、智能控制技術、抗電磁干擾
131、技術、自適應通信技術等先進技術,該企業目前主要的競爭對手在國內,例如寧波三星智能電氣有限公司、寧波三星醫療電氣股份有限公司等省內公司。同時還有威勝集團有限公司、深圳市科陸電子科技股份有限公司等省外公司,其均在晨泰公司較為重視的智能電能表方面布局了大量專利。而競爭對手目前有在晨泰未進行專利布局的智能電能表內部部件上進行了專利布局,這也成了浙江晨泰科技股份有限公司專利布局的短板。目前短板包括以下幾個方面:1、電能表編程按鍵的保護結構現有技術的電能表上的編程按鍵是電能表廠家和電力局的工作人員進行調試用,該編程按鍵作為電能表的重要設備,通常需要設置鉛封進行保護,以防止非相關人員按下編程按鈕而產生的相關
132、問題,94比如破壞電能表、竊電等。然而僅通過上述鉛封的方式會存在以下問題:電能表編程按鍵的安裝固定并不可靠,編程按鍵上的鉛封繩會綁得比較松散,導致編程按鍵即使被鉛封繩綁定后仍然會有較大的活動余量,使得編程按鍵能夠被按下,這樣編程按鍵上的鉛封繩就會失效。針對上述存在的問題,現有技術中通過在表殼的外表面開設有用于安裝編程按鈕的按鈕槽,編程按鈕可相對表殼的按鈕槽滑動和轉動,表殼的外表面開設有與按鈕槽相連通的第一鉛封孔,編程按鈕開設有可與表殼的第一鉛封孔對齊的第二鉛封孔,按鈕槽的槽底具有凸塊,編程按鈕具有與凸塊抵接配合的限位部。上述現有技術雖然解決上述的問題,但是還會存在以下問題:上述安裝結構需要對編
133、程按上開設鉛封孔,另外需要將鉛封繩同時穿過編程按鈕的第二鉛封孔和表殼的第一鉛封孔,才能能夠阻擋編程按鈕在表殼的按鈕槽內轉動,以確保編程按鈕在表殼的按鈕槽內無滑動行程空間,該安裝結構的部件多,結構復雜,且操作不方便。競爭對手專利:通過在凹槽的底壁上開設有供編程按鍵頂部外露的第一通孔,并通過與凹槽相適配的翻蓋,以通過翻蓋遮擋編程按鍵;另外第一凸部和翻蓋上分別開設有供鉛封線穿過的第一穿孔和第二穿孔,以通過鉛封鎖住翻蓋,從而能實現對編程按鍵的保護。因此上述保護結構的結構簡單,操作方便且成本更低。2、電能表的端紐盒組件端鈕盒上包括若干能與電路板直接焊接在一起的插針,將插針設95置在端鈕盒上,然后將插針與
134、電路板直接焊接,這樣就避免了端鈕盒和電路板之間通過軟線直接連接,端鈕盒和電路板形成了一體式結構,在裝配時也避免了裝配的復雜性,同時提高生產效率,而且不會有軟件安裝錯誤這種情況發生,但是上述組件存在以下問題:在插針與電路板相連時,需要先將插針與電路板對應的位置對齊,再將兩者相連,當插針存在生產或者裝配誤差,或者插針因為運輸等原因發生變形時,插針與電路板對應的位置可能會錯位、不容易對齊,從而影響到插針與電路板的電連接。競爭對手專利:通過設置絕緣板,絕緣板具有供插針插入的限位孔,這樣通過限位孔的限位,可以將插針糾正到需要的位置而使其與電路板穩定地連接,這樣對插針的生產和裝配精度要求較低,在運輸過程中
135、也不容易變形。3、雙控制器的數據管理方法目前,智能電能表中的雙控制器包括計量控制器和管理控制器,計量控制器專門負責電能計量,而管理控制器則負責智能電能表的數據管理、通信等其他功能。目前智能電能表雙控制器的數據管理方法還停留在若干年前的冗余備份、定期比對等陳舊的技術階段,已經不再適用于當前智能電能表的飛速發展和數據的爆炸性增長。競爭對手專利:通過上電復位與握手判斷、參數配置與判斷、計量數據合法性判斷和運行參數合法性判斷等步驟,實現了電能表管理控制器與計量控制器的正常運行和計量數據交互的可靠性,從而確保智能電能表計量的準確性、可靠性和穩定性。964、電能表計量功能的自動測試傳統的智能電能表測試是分
136、別測試智能電能表的計量功能和輸出接口信號:計量功能的檢測即人工操作標準源對被檢測的智能電能表通電,并根據智能電能表的計量數據和理論數據進行對比即可得出檢測結果,而對于輸出接口信號的檢測采用示波器進行人工檢測。智能電能表作為一種先進的計量設備,在現場運行時其工況是非常復雜的。而采用人工手段進行測試只能模擬有限的工況,連續工況環境模擬和快速切換工況的模擬都無 法實現。如采用現場掛表數據來對電能表模擬測試,但是搭建測試條件和測試環境費時費力,而且無法確切的評估智能電能表的運行環境,因此其測試結果無法追溯,對于智能電能表的生產和檢測機構也無法進行檢驗和評價。而對于智能電能表的輸出信號接口進行檢測,采用
137、人工檢測方式無法對檢測數據進行實時記錄,無法長期進行監控,也無法對信號輸出的脈寬、頻率等進行數據保存和分析,導致試驗過程無法查詢和追溯輸出信號與計量之間的差異,而且人工長時間的檢測則會產生嚴重的疲勞,甚至出現漏測、誤判等現象,嚴重降低了人工檢測的可靠性。競爭對手專利:通過檢驗判定裝置的通信接口與標準源的通信接口連接,電能表的電壓、電流端子與標準源的電壓電流輸出接口對接,智能電能表輸出信號檢測裝置采集電能表輸出的信號,并上傳到檢驗判定裝置中,檢驗判定裝置通過讀取待檢測的電能表中的計量數據,判斷待檢測電能表計量準確性和可靠性;因此本實用新型能夠控制待檢測電能表的運行工況環境,對工況環境進行遍歷性測
138、試、快速切換97測試、工況微調測試等,還可以采集待檢測電能表輸出接口信號,讀取電能表存儲的計量數據并判斷,得出電能表運行的可靠性,能夠遍歷智能電能表的所有工況、檢測、記錄和存儲智能電能表檢測過程中的計量數據和輸出接口信號數據。5、智能電能表數據采集技術目前,常用的智能電能表的功能模塊如下:現有的智能電能表包括控制器模塊、存儲模塊、計量模塊、繼電器驅動模塊、繼電器、電源模塊和PLC(電力線載波通信)通信模塊;電源模塊給所述智能電能表供電,計量模塊、存儲模塊、PLC通信模塊、繼電器驅動模塊均與控制器模塊連接;計量模塊用于計量電能并將計量數據上傳控制器模塊;存儲模塊用于存儲所述電能表的工作參數和數據
139、;PLC通信模塊用于所述智能電能表與外部進行通信(比如將對智能電能表的運行狀態、電網情況、電表工作環境等數據上傳至集中器);電源模塊用于從電力線獲取交流電能并轉換為直流電能為智能電能表供電;控制器模塊一般都采用51系列單片機構成的控制器模塊,其用于控制所述電能表工作,同時也輸出驅動信號,通過繼電器驅動模塊驅動繼電器開通或者關斷;繼電器的活動端串接在電力線上,通過繼電器活動端的開通和關斷實現智能電能表的費控功能。但是,現在常用的智能電能表,由于其采用PLC通信模塊對外進行通信,因此其通信速率受到嚴重限制,通信成功率低且易受到干擾;此外,由于采用51系列單片機構成控制器模塊,因此電能表的性能受到5
140、1系列單片機性能的嚴重制約。98競爭對手專利:通過采用性能優異的控制器芯片控制新型智能電能表的工作,同時通過通信速率快且抗干擾能力強的G3_PLC通信模塊與集中器進行數據交互,并通過MBUS通信模塊與水表、氣表和熱量表進行數據抄讀,因此本發明的新型智能電能表能夠實現電、水、氣和熱四表集抄,而且通信速率快,通信抗干擾能力強,且新型智能電能表性能優異。由于競爭對手已經存在以上幾個方面的申請了幾個數量不多但又非常關鍵的專利,尤其是布局了主控芯片更新的智能電能表專利,隨著技術發展,智能電能表肯定會應用性能更強的主控芯片來總體控制電能表的各個部件,屬于技術發展的趨勢,因此,晨泰公司在這方面可以采取包繞式
141、專利布局。包繞式專利布局是以多個小專利包繞著競爭對手的重要專利,這些小專利本身價值或許不高,但其組合卻可以阻礙競爭對手對重要專利的有效商業應用。例如,隨著主控芯片性能的提升,后續對于智能電能表的功能擴展以及相關應用必定是未來的發展方向,如此以各種不同智能電能表的新型應用來包圍基礎型專利,就可以通過包繞式專利作為交互授權談判的籌碼。另外,如果企業本身有重要的基礎專利時,應先自行通過研發形成自己的包繞式專利布局,避免讓競爭對手采取該模式。(2)加強現有布局:物聯網(internet of things,IoT)是第五代移動通信系統(5thgeneration,5G)中的一個重要應用場景。運營商網絡
142、可以在多個物聯網終端附近部署網絡設備,且網絡設備與這些物聯網終端通過 5G99空口連接,以實現對這些物聯網終端進行控制。以電力場景為例,多個智能電能表可通過 5G 空口與中繼終端連接,以實現這些多個智能電能表能夠在中繼終端的控制下運行,如采集相關用電設備的電力數據。此外,由于 5G 采用波束賦型技術,波束的傳播距離更遠,使得中繼終端的控制范圍可以更大,可以控制更多智能電能表,以提高控制效率,且可以有效降低部署成本。從電能部署的方面考慮,現有技術布局的重點可朝向利用物聯網能夠同步控制監測更多的智能電能表,降低相應的控制監測成本的方向上處理。其次,目前晨泰公司已經在該物聯網控制監測領域上面做出的一
143、些專利布局,然而目前僅有幾個與物聯網相關的智能電能表專利,存在數量較少的情況,因此晨泰公司應當增加關于物聯網相關智能電能表專利的研發投入,增加關于物聯網相關智能電能表專利申請數量,對于物聯網相關職能電能表專利的補充。(3)謀未來儲備:智能電能表的一個重要研究目標在于物聯網系統的應用,通過對物聯網系統的應用,實現可以同步控制更多的智能電能表,提高控制效率,且可以有效降低部署成本??蓪χ悄茈娔鼙淼南到y作出以下研發改進:(1)通過物聯網連接多個智能電能表,并且將物聯網的第一波束方向指向第一區域,第一電表位于第一區域內,第二波束方向指向第二區域,第二電表位于第二區域,第一區域與第二區域相鄰,且第一區域
144、與第二區域不存在100交疊的區域。如此,可以避免出現交疊區域,從而避免出現位于交疊區域內的設備難以控制的情況;(2)在基于漏電保護功能的前提下接入物聯網系統,將用戶電器與智能電能表通過物聯網連接,以在智能電能表檢測到電路會產生漏電的時候,了解到當前是否由于用戶電器漏電,由此可對用戶電器漏電的情況下及時的對用戶電器進行關停處理,防止因為漏電沒有及時處理導致的更為嚴重事故的發生,(3)在基于防竊電功能的前提下接入物聯網系統,利用物聯網系統的高效數據傳輸效率,可在智能電能表處接入攝像頭,以在竊電動作發生時,及時的拍下竊電動作,為后續處理提供有效的證據。(4)人才引進:溫州現存“企業低、小、散”的問題
145、顯然已經成為困擾溫州轉型發展的重要因素。該問題導致人才流失,專業技術人員招工困,專業人才往往流向上海、深圳、北京等一線大城市。受到該人力資源的限制,晨泰公司在深圳設立研發部門,并通過該部門發揮地域優勢,吸引當地高端人才。為此,我們針對深圳地區涉及智能電能表相關技術領域的人才進行了分析,如下圖所示:101圖51深圳市發明人申請量排行上圖展示了深圳地區專利申請量排前20位的發明人。上述20位發明人在深圳地區的和智能電能表相關的技術人才中屬于相對資深的人才,有一定的研發經驗。希望能夠為晨泰的深圳部分招收人才時提供參考。此外,通過對本分析建立的基礎的數據庫進行簡單分析,也可以其他的地區尋找人才時提供參
146、考。3 3專利布局策劃與收儲專利布局策劃與收儲策劃好實施好企業專利布局,是將企業創新能力轉換為市場競爭優勢的關鍵;專利收儲是專利布局的有益補充,通過專利收購或獲得許可,突破自主創新的瓶頸,快速完善企業發展所需的專利儲備。根據重點產品的不同開發策略,企業專利布局的著力點不同。對于采取自主創新策略的重點產品,企業應圍繞重點產品加強前瞻專利布局,提高對未來產品的需求引導和市場控制力。對于采取協同創新策略的重點產品,企業應圍繞重點產品加強對原有專利布局的整合與優化,匯聚和梳理不同合作對象的已有專利資102產,通過協同創新體系內專利共享的方式,整合形成一批足以支撐重點產品市場拓展的專利布局,并在協同創新
147、過程中進一步補強專利布局。對于采取引進消化吸收再創新策略的重點產品,企業應圍繞企業技術鏈的薄弱環節,明晰企業專利收儲的重點領域,通過專利分析、識別、專利收購或獲取許可的對象,綜合評估擬收儲專利的質量和價值,進行自主研發與收儲的成本分析,最終確定采取購買、許可或企業并購參股等方式獲取專利權或其使用權的收儲策略。(三)專利運營方案制定1 1現有現有有效有效專利分類評級專利分類評級專利資產分類專利資產分類(1)智能電能表相關專利分類表103104105(2)汽車充電樁相關專利分類表(3)配電箱相關專利分類表106專利資產評級專利資產評級按照專利價值分析指標,從法律、技術和經濟三個維度,對專利或專利組
148、合進行價值評級,評級結果作為后續資產處置、管理保護或發明人獎勵等的依據。專利價值度=法律價值度+技術價值度+經濟價值度(1)法律價值度評估體系107(2)技術價值度評估體系108(3)經濟價值度評估體系109根據上述價值評估體系,對晨泰有效專利進行價值度評估,具體見下表:智能電能表相關專利價值度110111112汽車充電樁相關專利價值度113配電箱相關專利價值度對于價值度低于 100 分的專利,可作放棄繳費處理,對于價值度高于或等于 100 分的專利,可繼續繳費,并作為后續資產處置、發明人獎勵的依據。1142 2專利資產管理方案專利資產管理方案按照企業無形資產會計核算和處置的規定,以存量專利資
149、產分類評級結果為基礎,結合企業產品、技術和財務等規劃,對專利資產予以有效運用、合理處置,分類形成專利失效、轉讓、許可等有針對性的管理與處置措施。(1)對失效專利的管理和處置措施:對失效專利進行分類,失效專利主要包括保護期屆滿而失效的專利、沒有按期繳納年費導致失效的專利、對專利權人自動放棄或者被撤銷的專利及被宣告無效的專利。針對保護期屆滿而失效的專利,說明專利權人每年都支付逐漸增加的年費維護其專利權,證明該專利是有利可圖的,此時可考慮是否能在原有技術基礎上的進一步開發應用。針對沒有按期繳納年費導致失效的專利,有的是因為技術超前,在專利保護期內難以實施,有的是因為人力、物力及財力方面的原因,技術雖
150、好,但自己實施有困難或別人一時也不接受或每年年費負擔太大,不得已放棄,對上述兩種情況導致失效的專利,應當作具體分析,從中發現閃光點。另外,不繳年費還有一種原因可能是因為該項技術已過時或被其他技術所取代,這類失效專利可不予考慮。對專利權人自動放棄或者被撤銷的專利及被宣告無效的專利,往往存在法律糾紛問題或與申請日前的相同專利有抵觸,使用時要注意檢索申請日在前的相同的專利的法律狀態,方可決定是否能無償使用。1153 3專利資本化運營方案專利資本化運營方案從企業融資、投資需求出發,以專利資產為基礎開展質押融資、投資入股等,實現專利資本化。一是質押融資,根據企業發展的資金需求,分析企業專利質押的融資成本
151、和當地專利質押融資相關扶持政策,確定企業是否采用專利進行質押融資,并基于專利分類評級的梳理結果,合理選擇用于質押的專利包。二是投資入股,根據企業發展定位分析結果,從企業整體生產經營策略出發,選擇具有市場前景的優質專利技術,可以采取專利權作價入股的方式,投資設立新的企業實體,引入所需相關產業資源,加速技術熟化和產品開發??傊?,企業重點產品開發策略分析將專利的布局、儲備和運營等環節融入到產品開發的全過程中,提高重點產品的創新效率和運營效益。116第四章第四章 專利導航項目成果應用專利導航項目成果應用通過前面對全球智能電能表產業發展方向以及中國地區智能電能表產業現狀的分析,明確了晨泰產業升級和轉型的
152、目標和定位,在此基礎上,從產業結構、技術創新、企業培育、專利運營等方面提出針對性的導航路徑和方法,并結合導航檢索分析到的部分重點技術和關鍵技術,對其技術研發方向、技術合作對象以及專利布局策略等角度進行深入分析。(一)完善相關發展規劃(一)完善相關發展規劃1戰略規劃。在企業發展現狀分析的基礎上,結合專利導航分析結果,從企業的發展方向、競爭策略、并購重組等方面,完善企業發展戰略規劃。2產品規劃。與企業現有產品、銷售等計劃深度對接,在專利導航分析基礎上,規避產品上市專利風險,明確重點發展的新產品,不斷優化產品結構,推動基于產品的技術集成和專利集成。3技術規劃。與企業技術研發部門共同研究,充分運用專利
153、導航分析成果,找準技術研發重點、優化技術創新路線、提高技術創新效率?;诒敬螌Ш椒治?,智能電能表相關技術還在不斷研發創新中,整體產品智能化必然仍然還是日后研發的重點方向。浙江晨泰科技股份有限公司近 5 年技術發展規劃,就智能電能表的電源模塊和數據存儲等技術方向的改進,以及降低成本、穩定通信等效果方向上的提升,擬申請發明專利 20 項(在項目期間已進行了1175 項發明專利申請),實用新型專利 50 項,實現授權發明專利 10 項,實用新型專利授權 47 項,在現有研發能力的基礎上,繼續加大研發設備、儀器及研發人員的投入,打造重點研發實驗室。在產學研合作的基礎上,建立高層次應用人才的培養。在本次
154、項目形成的專利信息數據基礎下,隨著項目的進行,已經及時查漏補缺提交了 4 項發明專利申請。(二二)保障相關資源投入)保障相關資源投入浙江晨泰科技股份有限公司高度重視產品知識產權保護和品牌建設,設置知識產權管理辦公室,逐步形成以專利技術為中心,商標、技術秘密為重要組成部分的知識產權保護網。目前公司知識產權管理人員數量較少,沒有形成完整的知識產權配套部門,推薦招納配備具有職位經驗的專業人才,以在本次專利導航項目后定期獲取全球智能電能表相關專利技術動態,為公司研發指引方向和為公司產品生產進行侵權規避。配套投入相關人力、財務資源,完善知識產權管理流程與制度,加強管理能力建設和外部服務力量支撐,從以下各
155、方面提供與相關發展規劃和運營方案相匹配的資源保障。1.資金設備投入方面知識產權管理辦公室得到公司的重視和支持,尤其在資金上得到優先考慮,使研發中心在設備的添置、人才的引進、人員的知識更新培訓、基礎建設等方面都有充實的后盾作保障。2、研發人員方面實行在公司領導下的主任責任制,科研項目實行項目負責人負責118制。從事研發的專業技術人才 21 人,專業從事產品設計開發的中高級技術人員 60 余人,下設深圳技術研發中心,負責專業人才的引進、企業型產品開發、關鍵技術工藝研發的主要方向,市場調研及統籌規劃部門的中期和長期目標。設置專職人員 3 名,主要負責全公司的專利管理和其他知識產權方面的工作,全面實施
156、知識產權貫標工作,著手開展競爭對手、主要產品的專利分析和導航工作,積極促進專利產業化。除了加強自身人員業務研發水平能力的提高外,也要注重外部人員的引進和合作,例如通過上圖(圖 41)深圳地區發明人排名可知,孫世杰、網乙童、謝怡濤等深圳人才作為發明人的專利申請數量處于領先位置,應該予以重點關注,促成雙方合作。此外,在校企合作方面,哈爾濱工業大學在智能電能表領域也具有一定的專利技術積累,在智能電能表領域的研發也是具有資深的研究人員,通過校企合作的聯系,能夠與哈爾濱工業大學中相關的專業老師建立顧問合作關系,獲得長期的技術支持。3、制度管理方面為提高公司技術創新水平,加強對公司研發項目的管理,使公司的
157、專利研發工作進一步規范化,根據國家的有關規定并結合本公司的實際情況,特制一系列管理制度。建立了各種制度,實行項目負責制,研發經費主要用于新產品的首期開發投入和新技術的推廣應用,企業每年度安排用于研發方面的經費預算原則上不低于上一年度產品銷售收入的 5%。對每一個研究開發項目,研發中心均制定詳細的總體119計劃和階段計劃,對每個階段均制定相應的考核目標,同時為了達到快速、高效、高起點的開發研究,把整個產品落實到每個開發小組,從設計到試制,實行定時、定量考核,并且同工效、獎金掛鉤,充分發揮和調動提高每個技術人員的積極性。根據研發中心實際情況,制定了科學的業務流程和激勵機制,設計網絡化、管理科學化,
158、各部門責任明確,既分工又合作,形成了產品的設計、標準的制訂、工藝的流程設計、試制中的修改等職責明確,管理科學的業務流程。為激勵中心人才的積極性,公司制訂科學合理的激勵機制,對新產品的開發獲得經濟效益的,實施提成獎勵政策,充分調動技術人員的積極性。4、外部資源的引進為實現不同社會分工在功能與資源優勢上的協同與集成化、技術創新上、中、下游的對接與耦合,公司在產學研用合作模式、技術創新體系建設等方面開展多種形式的探索。在產學研合作方面,公司加強與省內外高校、科研機構的合作,其中與浙江理工大學、紹興文理學院建立長期的戰略合作關系,簽訂了技術合作協議等。通過產學研結合,配合政府主導的各種政策,使得企業的技術實力和產品競爭力進一步得到了提升。