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1、 烏魯木齊烏魯木齊風電產業風電產業 專利導航專利導航分析分析報告報告 委托單位:烏魯木齊市市場監督管理局實施單位:新疆金風科技股份有限公司 國家專利導航項目(企業)研究和推廣中心 華智數創(北京)科技發展有限責任公司 I 目錄目錄 1 產業發展現狀.1 1.1 產業整體發展現狀.1 1.1.1 政策環境.1 1.1.2 市場環境.10 1.1.3 產業鏈介紹.17 1.1.4 技術鏈介紹.27 1.1.5 企業鏈介紹.32 1.2 烏魯木齊產業發展現狀.37 1.2.1 產業發展基礎.37 1.2.2 區域政策規劃.39 1.2.3 產業主體構成.40 1.3 小結.43 2 產業發展方向.4
2、6 2.1 產業專利態勢.46 2.1.1 從申請趨勢看,“雙碳”目標打開行業增長潛力,產業進入快速發展期 46 2.1.2 從國家勢力看,中美日德韓領跑全球,多國全球化布局加速 48 2.1.3 從創新主體看,巨頭企業創新活躍,資本入局賦能產業發展 51 II 2.2 產業發展方向.60 2.2.1 產業結構調整方向.60 2.2.2 技術發展熱點方向.65 2.2.3 市場競爭重點方向.69 2.3 小結.74 3 烏魯木齊風電產業定位.78 3.1 烏魯木齊產業專利態勢.78 3.1.1 從產業分布看,搶抓多重發展機遇,新疆風電高質量發展加速 78 3.1.2 從區域布局看,烏魯木齊位列
3、自治區首位,蘊含巨大提升潛力 80 3.1.3 從申請趨勢看,烏魯木齊政策強拉動,產業進入快速發展階段 82 3.1.4 從創新主體看,頭部企業引領產業發展,產學研共筑創新生態 82 3.2 烏魯木齊產業發展定位.83 3.2.1 產業結構定位.83 3.2.2 協同創新定位.91 3.2.3 專利運營定位.94 3.3 重點頭部企業定位.97 3.3.1 重點頭部企業辨析.97 3.3.2 重點頭部企業技術研發方向分析.98 III 3.3.3 重點頭部企業創新人才儲備定位.109 3.3.4 產業鏈優劣勢環節專利布局定位.112 3.4 小結.115 4 烏魯木齊風電產業發展路徑.118
4、4.1 創新發展總體目標.118 4.2 產業結構優化路徑.119 4.2.1 有的放矢,構建產業導向目錄.119 4.2.2 企業為重,關注重點企業清單.125 4.2.3 人才為先,追蹤重點人才清單.142 4.2.4 專利先行,聚焦重點專利清單.147 4.3 企業創新發展路徑.149 4.3.1 他山之石,實現產品技術升級.149 4.3.2 厚植動能,完善海外專利布局.168 4.4 技術供應提升路徑.172 4.5 主要結論與建議.175 附錄 風電產業重點專利清單.176 1 1 產業發展現狀產業發展現狀 1 1 產業發展現狀產業發展現狀 1.1 產業整體發展現狀產業整體發展現狀
5、 風電,即風力發電,屬于可再生能源,清潔能源,是指把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能。風電是構建新型電力系統的主體能源,是支持電力系統率先脫碳,進而推動能源系統和全社會實現碳中和的主力軍,風電產業大規模、高質量發展是落實“雙碳”目標任務的重要戰略選擇。1.1.1 政策環境政策環境 產業發展,政策先行。政策作為能源發展的風向標,指引著能源發展的方向。1.1.1.1 國際國際環境環境 當前,盡快實現碳中和已成為全球共識當前,盡快實現碳中和已成為全球共識。在拜登就任以后,美國美國已重新加入巴黎協定,計劃投入 2 萬億美元在交通、建筑和清潔能源等領域,在政治上把氣候變化納入美國外交政策
6、和國家安全戰略,繼續推動美國“3550”碳中和進程,即 2035 年電力部門實現碳中和,2050 年實現 100%清潔能源,實現凈零排放。日本日本首相菅義偉則于 2020 年 10 月宣布日本將于 2050 年前實現碳中和。歐盟歐盟可再生能源法律與政策覆蓋范圍十分廣泛,涉及能源效率、熱電聯產、建筑物、可再生能源原產地、消費者獲取等諸多內容;在政策上發布了綠皮書、通報等,在二級立法上體現為條例和指令。歐洲清潔能源發電相關法律和政策與其他領域現有政策保持一致,并尋求不斷改進和完善,歐盟國家也積極修訂國內法,不斷協調國內外的合作。以消費者為中心的清潔能源規則正在為發展能源互聯網提供制度性安排,高比例
7、消納可再生能源倒逼規則的更新,使歐盟立法更具有活力和競爭力。歐盟委員會提出到 2050 年歐洲在全球范圍內率先實現碳中和,同時為 2030 年設定了減排中期目標,其溫室氣體排放量至少要比 1990 年的排放水平減少 55%。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 2 縱觀全球,歐盟發展可再生能源最早,且取得成績十分顯著,丹麥丹麥更是其中發展風電的典范。丹麥早在 1891 年就建造了第一座發電用的風機,發展至今電力已占據全國用電的半壁江山,2020 年丹麥全年風力發電 162.7 億千瓦時,占全社會用電量的 46%。丹麥風電水平如此先進主要歸功于“自下而上”與“自上而下
8、”模式的有機結合。其中“自上而下”是政府從政策層面制定利于風電發展的各項政策,并通過吸引社會資金促進可再生能源的發展;“自下而上”則是指丹麥將風力發電所有權劃歸私人所有,積聚民間資本促進整個風電行業的發展。丹麥由政策推動可再生能源的快速發展,早在 1907 年就頒布 電力裝置法,是政府干預能源的開端。1973 年爆發的石油危機再次引發了政府的重視,并相繼出臺了具有轉折意義第一個和第二個國家能源總體規劃,不斷減少對石油的依賴,逐漸開發其他能源。20 世紀 90 年代,第三個、第四個國家能源計劃相繼出臺,將可再生能源發展提升到戰略高度。2011 年 2 月,丹麥提出舉世矚目的能源轉型目標,計劃于
9、2050 年實現零化石燃料能源系統,完全擺脫對化石燃料的依賴。韓國韓國由于過于復雜的許可和資源不足的利益相關者管理,其海上風電項目需要 5-7 年的開發時間,風能和可再生能源的積極擴張面臨著一定程度的地方反對和官僚審批程序。韓國政府積極簡化審批流程、提供相關補償,并于 2020 年 7月發布了一項海上風電合作計劃。該計劃提出了加快大型海上風電項目開發的具體措施,并明確了當地利益相關者的利益。在政治共識、財政資源和該國工業參與者不斷增加的碳減排承諾的強大推動下,在韓國奮力實現凈零排放的道路上,風能產業處于明顯有利地位。在全球減排環境下,據不完全統計,東盟國家東盟國家大多制定了可再生能源相關的發展
10、目標和政策,但是不同國家的戰略不同,政策出臺的節奏也不盡相同。泰國、越南、菲律賓、印尼等國對風電發展有較為明確的規劃,也配套出臺了上網電價、稅收優惠等激勵政策,風電產業已經起步。緬甸、老撾、柬埔寨等國雖然具備一定的風電開發潛力,但缺乏有力的支持政策,風電產業尚未“破土”。文萊、新加坡、馬來西亞受限于風資源條件和國土面積,風電并非其發展的重點方向。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 3 1.1.1.2 國國內內環境環境 風電是一個頗受國家政策導向的行業,政策方向的變動決定了行業及相關企業的發展方向。近年來,國家層面及地方政府出臺了一系列促進風電行業發展的相關政策,涉及風電行業發展規劃、建設要求、風
11、能資源配置、風電建設環保、電價補貼、消納以及市場化交易等方方面面。(一)政策(一)政策發展發展歷程歷程 在傳統能源短缺、國際原油價格持續走高、環境污染日趨嚴重等大背景下,世界上許多國家都在積極尋求替代能源,中國也不例外,新能源的開發與利用越來越受到國家的重視。中國風力發電始于 20 世紀 50 年代后期,主要是解決海島和偏遠地區供電難的問題,重點是非并網小型風電機組的建設。70 年代末期,中國開始進行并網風電的研究,主要是通過引進國外風機建設示范電場。1981 年,中國可再生能源學會風能專業委員會成立。1986 年,中國第一座“引進機組,商業示范性”風電場-馬蘭風力發電場在山東榮成并網發電,標
12、志著中國并網風電產業揭開了大幕,并從此走向發展。從中國建成第一個風力發電場至今已近 30 年,中國并網型風電產業發展大致分為以下個階段。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 4 表 1.1 中國風電政策演變 (二)產業政策(二)產業政策 1.“碳達峰”“碳達峰”、“碳中和”:能源轉型大勢所趨“碳中和”:能源轉型大勢所趨 2020 年 9 月 22 日,中國政府在第七十五屆聯合國大會上提出:“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于 2030年前達到峰值,努力爭取 2060 年前實現碳中和?!?021 年 3 月 5 日,國務院在202
13、1 年政府工作報告中指出,扎實做好碳達峰、碳中和各項工作,制定 2030 年前碳排放達峰行動方案,優化產業結構和能源結構。面對碳排放總量大、高碳發展慣性強的嚴峻形勢,中國要用不到 10 年時間實現碳達峰,再用 30 年左右時間實現碳中和,任務非常艱巨。碳排放問題的根源在于化石能源的大量使用,未來1 1 產業發展現狀產業發展現狀 5 能盡快擺脫化石能源依賴,應重視加快推進清潔能源的開發和替代,實現能源生產清潔主導、能源使用電能主導,能源電力發展與碳脫鉤、經濟社會發展與碳排放脫鉤。在此背景下,風電、光伏等一系列新能源發電將迎來發展的新機遇。表 1.2“碳達峰”、“碳中和”有關政策 時間時間 會議會
14、議/文件名稱文件名稱 講話人講話人/主體主體 主要內容主要內容 2020.9.22 第七十五屆聯合國大會 習近平主席 中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值,努力爭取 2060 年前實現碳中和。2020.12.12 聯合國氣候雄心峰會 習近平主席 到 2030 年,中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比 2005 年下降 65%以上,非化石能源站一次能源消費比重將達到 25%左右,森林儲積量將比 2005 年增加 60 億立方米,風電、太陽能發電總裝機容量將達到 12 億千瓦時以上。2020.12.21 新時代的中國能源發展白皮書及發布會
15、 國家能源局 未來要加大煤炭的清潔化開發利用,大力提升油氣勘探開發力度,加快天然氣產供儲銷體系建設,要加快風能、太陽能、生物質能等非化石能源開發利用,還要以新一代信息基礎設施建設為契機,推動能源數字化和智能化發展。2021.5.20 關于 2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知 國家能源局 2021 年,全國風電、光伏發電發電量占全社會用電量的比重達到 11%左右,后續逐年提高,確保 2025 年非化石能源消費占一次能源消費的比重達到 20%左右。從 2021 年起,每年初滾動發布各省可再生能源電力消納責任權重,同時印發當年和次年消納責任權重,當年權重為約束性指標,各省按此進行考核評估
16、,次年權重為預期性指標,各省按此開展項目儲備。2021.10.12 生物多樣性公約第十五次締約方大會領導人峰會 習近平主席 為推動實現碳達峰、碳中和目標,中國將陸續發布重點領域和行業碳達峰實施方案和一系列支撐保障措施,構建起碳達峰、碳中和“1+N”政策體系。中國將持續推進產業結構和能源結構調整,大力發展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地區加快規劃建設大型風電光伏基地項目,第一期裝機容量約 1 億千瓦項目已于近期有序開工。2022.3.29 關于推進共建“一帶一路”綠色發展的意見 國家發改委等四部門 要加強綠色能源合作,鼓勵太陽能發電、風電等企業“走出去”,鼓勵企業開展新能源產業、新能源汽車制造等
17、領域投資合作。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 6 2.清潔能源使用:風電、光伏更具競爭力清潔能源使用:風電、光伏更具競爭力“清潔”能源是由可再生資源和無碳資源生產的能源。與化石燃料等傳統能源相比,清潔能源產生的污染要少得多,對我們的地球更有利。在“碳達峰”、“碳中和”的背景下,大力推進清潔能源的發展是社會的一致共識。從能源格局演變看,新型的清潔能源取代傳統能源是大勢所趨,開發利用水能、風能、生物質能等可再生的清潔能源資源符合能源發展的軌跡。表 1.3 清潔能源使用有關政策 時間時間 文件名稱文件名稱 主體主體 主要內容主要內容 2021.4.19 2021 年
18、能源工作指導意見 國家能源局 2021 年主要預期目標包括:能源結構:煤炭消費比重下降到 56%以下。新增電能替代電量2000 億千瓦時左右,電能占終端能源消費比重力爭達到 28%左右。2021.4.19 關于 2021 年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知(征求意見稿)國家能源局綜合司 2030 年非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量達到 12億千瓦以上等目標任務。2021.4.21 關于加快推動新型儲能發展的指導意見(征求意見稿)國家發展改革委、國家能源局 新型儲能技術創新能力顯著提高,核心技術裝備自主可控水平大幅提升,在低成本、高可靠、長壽命等方面取得
19、長足進步,標準體系基本完善,產業體系日趨完備,市場環境和商業模式基本成熟,裝機規模達 3000 萬千瓦以上。(二)電價及補貼政策(二)電價及補貼政策 1.電價政策電價政策 風電上網電價與風電發電成本息息相關,隨著風電裝機成本及運營成本的下降,近些年來政府也不斷調低了風電上網電價。2009-2018 年實行標桿電價制度,2019 年陸上風電根據四類資源區實行指導價,指導價是風電項目競價的最高價格限制。2021 年陸上風電實現全面平價,使得陸上風電更具價格競爭力,可以和火電競爭。而海上風電由于成本較高導致海上風電價格仍處于高位,而海上風電降本并平價仍需要一定的時間。1 1 產業發展現狀產業發展現狀
20、 7 2021 年 2 月 26 日國家能源局在關于 2021 年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知(征求意見稿)中提出納入保障性并網規模的項目由各省級能源主管部門以項目上網電價或同一業主在運補貼項目減補金額等為標準開展競爭性配置后,國家發展改革委進一步出臺 2021 年新能源上網電價政策有關事項的征求意見稿,其中對不同并網機制項目、不同地區項目的電價和保障小時數提出要求,同時規定各地競價指導限價。平價并不是風電發展的終點,而是實現低價上網的階段性過程,未來風電產業希望獲得更好的發展必須實現低價與火電競爭,隨著競低價的趨勢越來越明顯,各個地區都在探索低價上網的方法,實現項目高質量、精細化發展
21、,通過價格優勢使得風電在未來的四十年內超越火電成為主要的電力供應來源,助力“碳中和”的更好實現。2.補貼政策補貼政策 隨著風電價格政策的不斷完善,政府在風電項目的補貼小時數、補貼年限和補貼標準等方面都作出了明確的規定。我國風電補貼經歷了按風電上網電量補貼到按發電機生命周期小時數補貼到現在的“后補貼”時代,逐步實現風電競價機制的無補貼時代。根據國家發展改革委在 2019 年 5 月 21 日發布的關于完善風電上網電價政策的通知文件,陸上風電 2018 年底之前核準的陸上風電項目,2020 年底前仍未完成并網的,國家不再補貼;2019 年 1 月 1 日至 2020 年底前核準的陸上風電項目,20
22、21 年底前仍未完成并網的,國家不再補貼。自 2021 年 1月 1 日開始,新核準的陸上風電項目全面實現平價上網,國家不再補貼。海上風電方面,對 2018 年底前已核準的海上風電項目,如在 2021 年底前全部機組完成并網的,執行核準時的上網電價;2022 年及以后全部機組完成并網的,執行并網年份的指導價。根據全球風能理事會(GWEC)測算,在未來十年,全球風電裝機需要以目前三倍的速度增加,才能實現 2050 年凈零排放目標。對于想要實現“雙碳”目標的中國來說,即便財政補貼不再持續,風電項目依舊會繼續擴展規模并進一步烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 8 降本。
23、從 2021 年 1 月 1 日起新核準的陸上風電項目已不再接受補貼,而海上風電也逐漸從中央財政補貼轉化為地方按照實際情況予以支持,可以預計在不久的將來,海上風電成本進一步下降時,補貼政策也將完全退出。(三)消納政策(三)消納政策 近年來,我國清潔能源產業不斷發展壯大,已成為推動能源轉型發展的重要力量,為建設清潔低碳、安全高效的能源體系做出了突出貢獻。但同時清潔能源發展不平衡不充分的矛盾也日益突顯,特別是清潔能源消納問題突出,已嚴重制約行業健康可持續發展,引起了國家的高度重視和社會各界的廣泛關注。為了更好地促進風電、光伏發電、水電和核電等清潔能源高質量發展,可以從“輸電”和“儲能”兩方面共同助
24、力風電消納,最終建立起清潔能源消納的長效機制。表 1.4 電力消納有關保障政策 時間時間 文件名稱文件名稱 主體主體 主要內容主要內容 2021.5.21 關于 2021年可再生能源電力消納責任權重及有關事項的通知(發改能源2021704號)國家發展改革委、國家能源局 從 2021 年起,每年初滾動發布各省權重,同時印發當年和次年消納責任權重,當年權重為約束性指標,各省按此進行考核評估,次年權重為預期性指標,各省按此開展項目儲備。各省在確保完成 2025 年消納責任權重 預期目標的前提下,由于當地水電、核電集中投產影響消納空間或其他客觀原因,當年未完成消納責任權重的,可以將未完成的消納責任權重
25、累計到下一年度一并完成。各省可以根據各自經濟發展需要、資源稟賦和消納能力等,相互協商采取靈活有效的方式,共同完成消納責任權重。對超額完成激勵性權重的,在能源雙控考 核時按國家有關政策給予激勵。2021.7.29 關于鼓勵可再生能源發電企業自建或購買調峰能力增加并網規模的 通知 國家發展改革委、國家能源局 引導市場主體多渠道增加可再生能源并網規模,多渠道增加可再生能源并網消納能力,鼓勵發電企業自建儲能或調峰能力增加并網規模,允許發電企業購買儲能或調 峰能力增加并網規模。國內各省市積極國內各省市積極響應,紛紛下發響應,紛紛下發相關規劃相關規劃,不斷,不斷推進風電建設進程。推進風電建設進程。2022
26、 年1 1 產業發展現狀產業發展現狀 9 初,廣西壯族自治區廣西壯族自治區發布關于廣西北部灣經濟區高質量發展“十四五”規劃的通知,文件指出,到 2025 年底,建成海上風電裝機容量 300 萬千瓦,在建海上風電裝機容量 450 萬千瓦。青島西海岸新區青島西海岸新區在“十四五”新能源產業發展規劃中明確,2022 年,風電產業規上產值達到 60 億元,風電裝機容量達到 60 萬千瓦,年發電量達到 9.5 億千瓦時;2025 年,風電產業規上產值達到 70 億元,風電裝機容量達到 160 萬千瓦,年發電量達到 30 億千瓦時。江蘇省江蘇省在“十四五”生態環境保護規劃中明確,進一步發展海上風電,保持海
27、上風電全國領先水平??茖W規劃生物質直燃發電,安全有序發展核電。到 2025年,全省可再生能源發電裝機達到 6600 萬千瓦以上。天津市天津市在可再生能源發展“十四五”規劃中明確,到 2025 年,風電裝機規模達到 200 萬千瓦。在落實電力送出和消納條件的前提下,積極開發陸上風電,穩妥推進海上風電,促進風能資源高效開發利用,帶動風電裝備制造產業發展。另外,黑龍江省黑龍江省在建立健全綠色低碳循環發展經濟體系實施方案中明確,要重點規劃建設哈爾濱、綏化綜合能源基地,齊齊哈爾、大慶可再生能源綜合應用示范基地,東部煤炭城市、佳木斯、牡丹江高比例可再生能源外送基地等 5 個千萬千瓦級基地?!笆奈濉毙略鲲L
28、電、光伏發電、生物質發電等新能源及可再生能源裝機 3000 萬千瓦以上。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 10 表 1.5 國內部分省市十四五規劃及預期政策 信息來源:千際投行、資產信息網、iFinD 此外,也有部分省份下發了 2022 年重點建設項目名單。例如河北張家口市河北張家口市重點建設風電項目共計 16 個,裝機規模合計 3352MW。其中:建成投產風電項目共 3 個,裝機規模合計 450MW;續建風電項目 1 個,項目為涿鹿瑞能風電有限公司瑞能風電場項目,裝機規模合計 100MW;新開工風電項目 9 個,裝機規模合計 2050MW;前期建設風電項目 3
29、 個,裝機規模合計 752MW。1.1.2 市場環境市場環境 1.1.2.1 國際環境國際環境 風電是發展最快的可再生能源技術之一。全球風力發電主要經過了以下幾個階段:19 世紀世紀 80 年代,年代,主要主要發跡于歐美。發跡于歐美。丹麥工程師 Poul La Cour 經過試驗研究發現,轉速慢且葉片多的風電機組性能低于轉速快且葉片少的風電機組性能,基于此原理,他試制了一臺含 4 組葉片且額定容量為 25kW 的風電機組,為現代風電機組奠定了基礎;20 世紀下半葉,石油危機催化世紀下半葉,石油危機催化了了風電風電的的快速發展??焖侔l展。20 世紀下半葉的世界石油危機之后,在化石能源告急和生態環
30、境惡化的背景下,風能作為清潔高效的可再生能源,得到迅猛發展,幾十年間風電機組尺寸和容量不斷增大。邁入邁入 21 世紀世紀,風電駛向快車道風電駛向快車道。世界各地區可再生能源在最近 20 年發展1 1 產業發展現狀產業發展現狀 11 迅速,2020 年世界可再生能源裝機容量總額為 2000 年的 3 倍。2020 年亞洲可再生能源裝機容量占了世界的 45.95%,而中國占了亞洲總裝機容量的 69.60%,中國可再生能源裝機容量約占世界 31.97%,近乎 1/3。在 2000-2010 年間,水力發電一直占據可再生能源發電的絕大部分,除水力發電外其他各類型的可再生能源發電設施幾乎沒有。而近十年間
31、,風力發電和太近十年間,風力發電和太陽能發電陽能發電裝機容量占比迅速裝機容量占比迅速增加增加,2020 年合計占比超過半數,分別占到了所有可再生能源發電裝機容量的 26.20%和 25.51%。圖 1.1 2000-2020 年全球各類型可再生能源裝機容量(MW)根據 GWEC 全球需求側數據統計,2020 年全球新增裝機取得歷史性突破,新增裝機容量高達93GW,與2019年相比增長53%。累計裝機容量達到743GW,其中,陸上風電新增裝機容量 86.9GW,創歷史新高;海上風電新增裝機容量6.1GW,略低于 2019 年,為歷史第二高,海上風電新增裝機容量占全球風電新增裝機容量的 7%。烏魯
32、木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 12 圖 1.2 2001-2020 年全球風電新增裝機容量(GW)陸上發電陸上發電方面,2020 年全球陸上風電新增裝機容量 86.9GW,比上一年增長59%。憑借中國和美國兩大市場的強勁增長,全球陸上風電累計裝機容量到 2020年底突破 700GW。從全球新增裝機國別排名看,2020 年全球前五強陸上風電市場分別為中國、美國、巴西、挪威和德國。從全球累計裝機容量國別排名看,全球前五強市場分別為中國、美國、德國、印度和西班牙。2020 年美國新增陸上裝機容量約 17GW,創歷史最高紀錄,其陸上風電累計裝機容量達到了 120GW。受
33、 PTC 稅收抵免政策退坡影響,開發商在 2020 年努力搶裝以爭取享受到 100%的 PTC 抵扣。因為意識到新冠疫情對供應鏈的沖擊,美國稅務部門(IRS)已經將 2016 年及 2017 年開工項目的并網期限從四年放寬到五年。同時,參議院也把 PTC 抵扣 60%的時限延長一年??梢娫?2025 年之前,PTC 政策依然會是美國陸上風電裝機的主要驅動力。海上發電海上發電方面,從新增裝機國別排名看,2020 年全球前五強海上風電市場分別為中國、荷蘭、比利時、英國和德國。從累計裝機容量國別排名看,全球前五強市場分別為美國、中國、德國、荷蘭和比利時。與其他可再生能源類型相比,海上風電項目的投資額
34、及周期相對較長,設計合理的扶持政策能夠降低投資風險并提高收益的穩定性。在歐洲和亞洲市場,如德國、荷蘭、中國、日本、越南等1 1 產業發展現狀產業發展現狀 13 市場,海上風電政策正在從固定上網電價(FiT)向競爭性機制轉型。在美國,稅收刺激政策則應用于海上風電領域,包括投資稅抵扣(ITC)和生產稅抵扣(PTC)。1.1.2.2 國內環境國內環境(一)總體情況(一)總體情況 我國地理位置優越,北鄰西伯利亞平原,東靠太平洋,南抵印度洋海域,受南印度洋的西南季風、澳大利亞北部的東南信風以及支氣流源于北太平洋副熱帶高壓給中國大陸帶來的東南季風和南季風影響,國內具備安裝風力發電機條件的地域十分廣闊。我國
35、幅員遼闊,960 萬平方公里的土地上有著許多的草原、高原、山地等,這些都是風力資源十分豐富的地區;此外,我國還有著長達 18000 多公里的漫長海岸線,在那里,風力發電機有著無限的發展潛力。利用風能發電不但可以解決我國目前能源短缺的問題,而且同時可以滿足低碳綠色的可持續發展目標,這是傳統發電所無法比擬的優勢。有關數據顯示,中國陸上離地 10m 高度風能資源總儲量約 43.5 億 kW,占據世界第一。海上 10m 高度可開發和利用的風能儲量約為 7.5 億 kW。近年來,我國正在加快風力發電機的發展,隨著風電技術的成熟,更多的風能資源將會被開發和利用。1986 年 4 月,中國第一座“引進機組、
36、商業示范性”風電場馬蘭風電場在山東榮成并網發電。從第一座商業示范風電場并網到今天已經經歷了三十多年的發展。20 世紀 90 年代,中國風電經歷了國家“乘風計劃”、“雙加工程”、“國債項目”的培育以及技貿合作項目的示范,風電特許權項目的促進,并在 2006 年國家可再生能源法實施后迎來了大發展,于 2010 年達到了第一個發展高峰,累計裝機容量達到 4473 萬千瓦,第一次成為全球風電裝機第一大國。自 2010 年開始,中國每年穩居風電裝機容量全球第一的位置,風電裝機容量連續 11 年保持全球第一。目前,中國已經成為世界第一大風電裝機國,同時也是最大的風電整機裝備生產國。作為可再生清潔能源,風電
37、已成為國內僅次于火電和水電的第三大電力來源,近年來,我國風電行業發展迅速,自 2012 年中國風電裝機突破 60GW 后,就成烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 14 為世界第一風電大國,并一直保持至今。根據國家能源局數據,2021 年,我國風電新增裝機規模達到 4757 萬千瓦,累計裝機規模約 32848 萬千瓦,同比增長16.6%。圖 1.3 2010-2020 年中國陸上和海上風電新增裝機容量占比 根據全球能源互聯網發展合作組織發布的數據顯示,“十四五”期間我國規劃風電項目投產約 2.9 億千瓦,2025 年規劃風電總裝機達 5.36 億千瓦(其中陸上風電裝
38、機約 5 億千瓦),年均增加超過 5000 萬千瓦。十四五期間風電開發方式仍以集中式為主。預計至 2025 年西部、北部地區風電新增裝機 1.7 億千瓦,占比有所下降,但仍高達 58.8%,東中部地區新增風電裝機約 1.5 億千瓦。表 1.6 十四五”風電裝機規劃及分布(單位:萬千瓦)1 1 產業發展現狀產業發展現狀 15 數據來源:全球能源互聯網發展合作組織 風能北京宣言提出,在“十四五”規劃中,須為風電設定與碳中和國家戰略相適應的發展空間:保證年均新增裝機 5000 萬千瓦以上。2025 年后,中國風電年均新增裝機容量應不低于 6000 萬千瓦,到 2030 年至少達到 8 億千瓦,到20
39、60 年至少達到 30 億千瓦。此外,隨著全球能源轉型,以及“一帶一路”號召,為我國風電企業打開出口空間,再加上國內風電企業快速發展,龍頭企業已陸續開始出口風機,風電產業發展空間廣闊。隨著“雙碳”目標推動下風電政策密集出臺,疊加風電平價后降本驅動需求回升,清潔能源的裝機容量及發電量將在未來穩步上升。國家發改委能源研究所預測到 2050 年,中國非化石能源比重將提升至78%,煤炭消費相比2019年下降90%,二氧化碳排放相比2019年下降76%。中國風電將占到能源消費的 38.5%,隨著清潔能源裝機量的不斷增長,容量系數也不斷提高,風電將是未來發電的主要來源之一。(二)區域分布(二)區域分布 從
40、我國風力區域分布來看,陸上風力資源主要集中在“三北”地區,海上風陸上風力資源主要集中在“三北”地區,海上風力資源集中于東南沿岸力資源集中于東南沿岸,且海風風速明顯大于陸地。東南沿海及其島嶼為我國最大風能資源區;內蒙古和甘肅北部,為我國次大風能資源區;黑龍江和吉林東部以及遼東半島沿海,風能儲備也較為充沛;青藏高原、三北地區的北部和沿海,風力資源同樣優質;云南、貴川、甘肅、陜西南部,河南、湖南西部,福建、廣東、廣西的山區,以及塔里木盆地,為我國最小風能區。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 16 表 1.7 中國風能資源劃分 陸上風電陸上風電方面,2020年,陸上風電
41、新增裝機容量超51GW,同比增長110.3%,2020 年,陸上風電新增裝機容量占全國風電新增裝機容量的 93%。其中,“三北”區域新增風電裝機容量占全國陸上風電新增裝機容量的 55.5%,主要分布在內蒙古(11%)、山東(9.8%)、河北(7.8%)、青海(6.5%)、新疆(6.3%)等 13 個省區市;中東南部區域陸上風電占全國陸上風電新增裝機容量的 44.5%,主要分布在河南(11.6%)、山東(6.9%)、江蘇(5.2%)、廣西(4.6%)、湖南(3.3%)等 15 個省區市。2020 年,中國陸上分散式風電(分散式、分布式、智能微網)新增裝機 384 臺,容量為 100 萬千瓦,同比
42、增長 233.7%;累計裝機容量達到 193.6 萬千瓦,同比增長 107%。2020 年,主要分布在河南(54.4%)、遼寧(14.9%)、陜西(6.1%)、山西(6.1%)、內蒙古(5.1%)等 12 個省區市。海上風電海上風電方面,中國海上風電起步較晚,2007 年,中國第一臺海上風電機組在渤海灣建成發電,到海上風電示范項目-龍源如東海上(潮間帶)試驗風電場建成,拉開了中國開發建設海上(潮間帶)風電場的序幕;2010 年,上海東海大橋10 萬千瓦海上風電示范項目則是中國建成的第一個大型近海海上風電場。在國家的規劃和政策指導下,海上風電項目由潮間帶到近海再到深遠海,帶動產業不1 1 產業發
43、展現狀產業發展現狀 17 斷升級,實現中國海上風電規?;哔|量發展。2020 年,中國海上風電發展取得突破性進展,海上風電場建設成效顯著,累計裝機容量首次突破千萬千瓦大關。在“十三五”期間,中國海上風電發展明顯提速,從 2015 年到 2020 年,年平均增長速度達到 60%。在 2015 年,中國風電累計裝機容量首次突破 1GW,到 2020 年底累計裝機容量首次突破 10GW,并網裝機容量 9GW,提前完成“十三五”規劃目標。2020 年,中國新增吊裝海上風電機組 787 臺,新增裝機容量達到 384.5 萬千瓦,同比增長 54.2%,主要分布在江蘇、廣東、福建、遼寧、浙江和河北 6 省。
44、截至 2020 年底,中國海上風電累計裝機達到 1087 萬千瓦。其中,江蘇省海上風電累計裝機容量為 681.6 萬千瓦,占全部海上風電累計裝機容量的 62.7%,廣東省躍居第二,累計占比為 12.5%;福建累計占比為 9.4%;其余 6 省市遼寧、上海、浙江、河北、天津、山東累計裝機容量占比合計約為 15.5%。據中國“十四五”電力發展規劃研究顯示,我國將主要在廣東、江蘇、福建、浙江、山東、遼寧和廣西沿海等地區開發海上風電,重點開發 7 個大型海上風電基地,以上大型基地 2035 年、2050 年總裝機規模分別達到 7100 萬、1.32億千瓦。根據彭博新能源數據,2021 年中國風電新增裝
45、機 55.8GW,其中陸上風電新增 41.6GW,海上風電新增 14.2GW。表 1.8 中國風電累計裝機預測 1.1.3 產業鏈產業鏈介紹介紹 風電行業已經相對成熟,從產業鏈來看,主要包括原材料及零部件制造、風機總裝、風電運營三大產業環節。第一,上游第一,上游原材料原材料及及零部件制造零部件制造。原材料主要包括纖維材料、夾層材料和鋼烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 18 鐵。其中,纖維材料預計會有較好的成長性,鋼鐵雖然使用量較大,但風電需求對其影響相對并不明顯,不屬于風電產業鏈的核心關注環節。核心零部件主要包括齒輪箱、發電機、軸承、葉片、輪轂等。這些零部件生產
46、的專業性較強,國內企業的技術較為成熟,除軸承等部分環節外,大部分零部件可由國內企業生產供應。一般來說,由中游的風機制造企業向零部件企業進行定制采購。由于行業成熟,風電的配件企業相當分散,也是低端制造業,但在一些核心配件上集中度還是相當高的。第二,中游第二,中游風機總裝風機總裝。該環節主要是把上游的零部件組裝成風電整機,是風電賽道最重要的環節,這一領域競爭也十分成熟,頭部企業的集中度也比較高。在全球十大整機制造商中,我國占有 7 個,包括國內第一全球第二的金風科技、國內第三全球第六的明陽智能等。風機制造環節的市場集中度相對較高,對上游的議價能力較強,但對下游的議價能力較弱。同時,該環節尚未形成寡
47、頭壟斷的格局,相互競爭較為激烈,因此,存在一定的價格戰現象,對該環節的成長性有一定影響。近年來,在國家一系列相關政策支持下,我國風電行業“棄風棄電”現象明顯改善,裝機規模不斷擴大,產業逐漸向更成熟、無補貼的可再生能源產業轉型。第三,下游風電運營。第三,下游風電運營。該環節主要涉及電力運營與維護企業,投資運營環節的資金壁壘比較明顯,大型央企具有明顯的競爭優勢。因此,該環節以大型的國有發電集團為代表,根據相關政策,這些發電集團在進行電力投資時,需要配比一定比例的清潔能源??傮w上,需求呈現增長態勢。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 19 圖 1.4 風電產業鏈各環節主要企業分布 1.1.3.1 上游
48、:原材料及零部件制造上游:原材料及零部件制造 風機制造是一個受上游原材料價格支配的行業,原材料在總成本中占據絕對主導地位,例如三一重能風機的原材料支出可達 80%以上。這導致整個行業受大宗價格波動影響非常明顯,觀察行業整體盈利能力的難度不大,例如近兩年受上游材料價格普漲影響,整個風電中上游的盈利均有明顯承壓。不同技術路線的風機結構差異比較大,導致各企業的風機成本構成存在較大烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 20 差異,例如齒輪箱是一個在部分技術路線中成本占比較高,但有些技術路線完全沒有的零部件??傮w上,風電機組的主要零部件包含葉片、軸承、齒輪箱、發電機等,還包括
49、整機裝配環節的風機塔筒、電纜等。(1)葉片葉片 葉片是風力發電機組的關鍵部件,風電基本原理決定了葉片的設計、材料和工藝直接影響發電裝置的性能和功率。一般來說,葉片是風電整機成本中占比最高的零部件,通常在 20%以上。從風電葉片結構來看,主要由增強材料(梁)、夾芯材料、基體材料、表面涂料及不同部分之間的結構膠組成。圖 1.5 風機葉片結構關鍵材料 葉片的 80%成本來自于原材料,而 60%的原材料成本來自于纖維材料:增強纖維(玻璃纖維)與基體樹脂。同時由于近年的葉片大型化趨勢明顯葉片大型化趨勢明顯,為了生產更大葉片,纖維材料的選擇有向碳纖維這類新型強度材料轉型的趨勢。大型葉片技術難度較高,存在技
50、術門檻,龍頭企業的技術優勢起到了重要作用,國內葉片行業在向頭部加速集中。2020 年,風電葉片行業 CR51市占率已達68%以上,且伴隨著大型化趨勢的深入,行業落后產能將面臨加速出清,行業集中度還可能會進一步提升。(2)軸承軸承 1 CR:Concentration Ratio,行業集中度,CR5 即是指某行業排名前 5 家企業的市占率之和。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 21 軸承作為風電整機的核心零部件之一,有著比較高的技術壁壘,是國產化程度最低的風機結構件。當前國產高端軸承的精度保持性、性能穩定性、尤其是壽命和可靠性與國際先進水平存在一定差距。風電軸承主要分為兩大類,即變槳偏航軸承和傳
51、動系統軸承(主軸、增速器及電機軸承)。其中變槳偏航軸承主要用于調整風機朝向及葉片槳距角,保證風機垂直迎風、輸出功率穩定在安全高效的范圍內,目前該類軸承的國產化率比較高。風機的主軸軸承主要用于支撐風機主軸,用于連接輪轂和齒輪箱,將葉片產生的動能傳遞給齒輪箱。這一部件直接承受整臺風機的震動,對產品性能要求十分嚴格,加工難度大,技術壁壘很高,整個市場基本被海外企業壟斷,本土企業市占率很低。圖 1.6 風電軸承國產化情況(3)鑄件鑄件 鑄件主要用于風機輪轂制造,是比較典型的勞動與能源密集型產業,生產自動化程度較低,產能受工具模組、人員熟練度、環評等因素影響較大,擴產周期長。鑄件行業的整體格局比較穩定,
52、全球 80%以上產能集中在中國,且頭部企業市占率很高,CR5 在 2019 年達到了 64%水平。隨著近年國內制造業對能耗與環評的持續收緊,以及原材料價格飛漲等原因,中小企業的產能被逐漸淘汰,未來烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 22 行業集中度有望進一步上升。(4)塔筒塔筒 風機塔筒是風力發電機的支撐結構,同時吸收機組震動,負責機組和基礎環(或樁基、導管架)間的連接構建,支撐上部數百噸重的風電機組重量,也是實現風電機組維護、輸變電等功能所需重要部件。其內部有爬梯、電纜梯、平臺等內部結構,以供風電機組的運營及維護使用。塔筒的生產工藝簡單,準入門檻很低,產能充分,
53、行業集中度不高。塔筒的體積極為巨大,運輸成本非常高,為了降低運輸成本,在電場建設過程中往往選擇地理位置上更近的制造商,這還為塔筒帶來了地域屬性,進一步分散了市場。1.1.3.2 中游:風機總裝中游:風機總裝 整機是風電產業最核心的一環。從成本構成看,即使是海上風電項目,風機投入在電場總成本中的占比也要達到 40%以上,而陸風項目則在 60%左右,在施工成本較低的年份甚至可達 70%水平。從產出端看,風機性能直接決定了風電場最終的發電能力,是影響經濟效益的核心因素。根據彭博社公布的市場數據,2020 年,在中美兩國爆發式增長的裝機需求的推動下,全球風電新增裝機容量為 96.3GW,相較于 201
54、9 年增長 59%。通用電氣與金風科技憑借本土市場強勁需求超過了位居第三的維斯塔斯,三家制造商的裝機容量均超過 12GW,第四位遠景能源以超過 10GW 的裝機容量緊隨其后。在前十大整機制造商中,中國企業占有其中的七個名額,分別是金風科技(第二)、遠景能源(第四)、明陽智能(第六)、上海電氣(第七)、運達股份(第八)、中車風電(第九)、三一重能(第十)。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 23 圖 1.7 BNEF2020 年全球十大風電整機制造商新增裝機容量(GW)國內與海外風電市場形成了一定隔離。國內與海外風電市場形成了一定隔離。根據中國可再生能源學會風能專業委員會正式發布 2020 年中國
55、風電吊裝容量統計簡報,2020 年我國新增裝機 20401臺,容量 5443 萬千瓦,同比增長 105.1%。然而一個如此繁榮的市場,卻和海外企業關系很小,排名最高的Vestas在國內風機市場的裝機容量占比也僅有2.1%,位列第十一,這還是在一定程度上受益于需求過于旺盛導致了缺口,分散了市場集中度。相應相應地地,海外市場也并未對國內企業打開。,海外市場也并未對國內企業打開。2020 年,國內出口風機容量合計 1188 兆瓦,僅占海外裝機總量的約 2%3%左右,同樣沒有展示出特別強的競爭力。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 24 表 1.9 2020 年中國風電整
56、機制造企業新增裝機容量 國內風電整機行業的頭部企業資金、技術積累、產業鏈完整度都更為領先,市場集中度穩步上升。金風科技、遠景能源和明陽智能為近年的國內新增吊裝裝機量前三名,頭部企業的地位穩定。表 1.10 2018-2020 年國內風電整機廠商競爭格局 另外,海風龍頭競爭優勢有望增強。在海上大兆瓦風機進行研發方面,目前明陽智能、電氣風電等整機廠處于市場相對領先地位,基本完成了 68MW 機型平臺的優化升級和規?;桓?。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 25 圖 1.8 國內頭部風機廠商主流風機單機功率(橫軸:MW)與葉輪直徑(縱軸:米)風電行業在 2020 年的搶裝潮與巨量需求釋放,基本是國家
57、補貼取消引起的。2019 年 5 月 21 日,國家發改委發布關于完善風電上網電價政策的通知(發改價格2019882 號),明確規定 2018 年底之前核準的陸上風電項目,2020 年底前仍未完成并網的,國家不再補貼。受此影響,大量獲批風電項目加速建設,為在 2021 年前并網而掀起了“搶裝潮”。不過在進入“無補貼”時代后,再有此種規模的搶裝潮可能性已經不大,整機需求將會趨于平穩。1.1.3.3 下游下游:風電運營:風電運營 風電運維作為貫穿風電場全生命周期的后市場服務,是風電產業鏈下游的重要一環。從風電運維環節來看,其主要包括風電機組的制造與風電場的開發、風電運維設備的制造與運維服務、風電傳
58、輸、塔架制造及售電市場。風電運營企業通過利用風能、轉換成電能并通過輸電線路送入電網,風電運營的生產場所是風電場,風電場主要由五部分組成,(1)風力發電機組:風電場的發電裝置;(2)道路:包括風力發電機旁的檢修道路、變電站站內與站外道路、風場內道路及風場進出通道;(3)集電線路:分散布置的風力發電機組所發電能的匯集、傳送通道;(4)變電站:電能升壓配送中心;(5)監控樓:風電場運行的監控中心。國內風電運營企業包括五大電力集團旗下風電業務、大型綜合性能源企業以及其他民營和外資風電運營企業。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 26 圖 1.9 風電運營企業梳理 風電運維
59、產業鏈的參與者主要包括風電整機制造商、風電場開發商與第三方運維服務商。風機制造商作為產業鏈中技術主導方,擁有絕對的技術優勢,因此在目前的運維市場領域也占據重要地位,代表企業有金風慧能、國電思達、中車株洲、明陽智能等;風電場開發商在開拓運維市場之時占盡先天優勢,代表企業有吉電股份、節能風電、江蘇新能與新天綠能等;第三方運維服務商代表有東潤能源、優利康達與安維士等。根據企查貓數據,截止 2022 年 1 月底,經營范圍包括風電運維的企業數量共計 2248 家。分區域來看,我國風電運維企業主要集中在西北部與東部沿海等風力資源豐富的地區,安徽和江蘇的風電運維企業最多,均達到 180 家以上;其次,內蒙
60、古和河北的風電運維企業也較多,均超過 160 家。從上市企業來看,目前我國風電運維行業代表性上市公司主要分布在西北、京津冀、長三角與珠三角等風力優勢明顯或經濟發達地區,尤其以北京和廣東為代表的省市集聚較多的風電運維上市企業。北京市風電運維行業代表上市企業有龍源電力、節能風電和東潤環能;廣東省風電運維領域的龍頭企業代表如明陽智能領跑我國風電運維行業;另外,位于新疆的金風科技在我國風電運維領域也具備較強的競爭力。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 27 圖 1.10 風電運維代表性上市企業區域分布 1.1.4 技術技術鏈介紹鏈介紹 1.1.4.1 技術發展現狀技術發展現狀 1.1.4.1.1 全球技
61、術發展現狀 風電機組大型化主要是為了降低風電的度電成本,風電機組功率、葉輪直徑、塔架高度、容量系數的提高意味著年發電量的提高。雖然大型風電機組的成本更高,但由于風電機組數量減少,在基礎、電纜、安裝及運營上的投入都會降低。2020 年全球新增海上風電機組的平均功率已經突破 6MW,而新增陸上風機的平均功率也達到 2.9MW。GWEC 預計 2025 年全球新增海上風電機組的平均功率將達到 11.5MW,而新增陸上風機的平均功率也將增加到 4.5MW。陸上風電機組方面,在過去兩年,為了進一步降低成本(特別是在中國,為了實現平價),各整機制造商紛紛推出 5.x6.x MW 的陸上風機平臺,葉輪直徑也
62、烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 28 突破了 160 米。GWEC 預測到 2030 年陸上風電機組規格可能會達到 7-10MW。相對于陸上風電機組,海上風電機組大型化帶來的好處更加明顯。據 Rystad Energy 的研究項目推算,對于 1GW 的海上風電項目,采用 14MW 的風電機組將比采用10MW 風電機組節省1億美元的投資,節省的部分主要來自于風機基礎、電纜及安裝成本。運維費用在海上風電場的全生命周期成本中占 25%30%,在同等容量的風電場下,更少的風機意味著運維費用的降低。GE 可再生能源在 2018 年推出了 Haliade X 直驅風電機組
63、,該系列風電機組有 12MW、13MW 及 14MW 三種功率。全球最大的海上風電機組制造商西門子歌美颯在 2020 年 5 月發布了 SG14-222 型直驅風電機組,最大功率可達 15MW,將于 2024 年投入商業運營。2021 年 2 月,維斯塔斯推出 V236-15MW 風電機組,計劃于 2024 年實現批量生產,未來功率可以提升到 17MW。明陽智能 2021 年 8月推出的 MySE16.0-242 海上風電機組,該 16MW 機型采用混合驅動,樣機將在2022 年下線,2024 年實現商業化量產。未來海上風電機組能達到的尺寸上限與多個因素有關,包括風電機組技術的創新、傳動鏈的優
64、化、新材料和新技術的應用、監管以及運輸和安裝的限制。全球海上風電的先行者 Henrik Stiesdal 預測下一代風電機組將在 2030 年之前出現,功率在 20MW 左右,葉輪直徑達到 275 米。1.1.4.1.2 中國技術發展現狀 20 世紀 90 年代初,中國開始通過技貿合作的形式,引進國際上主流廠家的風電設備,開展了并網風力發電場的建設,引進消化吸收風電機組技術,逐步進行國產化生產,為中國風電產業的形成奠定了基礎。同時通過合資合作、技術引進、合作設計、消化吸收再創新等方式,在國家風電特許權項目的促進下,逐步實現了風電機組的國產化和技術創新。同時,中國已形成較為完備的風電設備配套產業
65、鏈,風電設備零部件國產化率達到 95%以上。中國于本世紀初實現了 600kW 級和 750kW 風電機組的批量生產能力,國產兆瓦級風電機組于 2006 年開始批量生產。經過十多年的發展,到 2020 年,中國1 1 產業發展現狀產業發展現狀 29 陸上風電場主流機型單機容量已提高到 2.0MW-2.9MW(最大為 5MW),陸上風電機組平均單機容量達到 2.6MW,比 2010 年增長 76%;海上風電場主流機型單機容量已達到 5.0MW 以上(最大為 10MW),海上風電機組平均單機容量達到4.9MW,比 2010 年增長 85%。在風電機組研發創新方面,中國與國外基本保持同步,在某些方面處
66、于領先地位。針對風電機組不同運行環境特點,中國企業開發出了低風速型、低溫型、抗鹽霧型、抗臺風型、高海拔型等系列化風電機組。其中中國自主研發的低風速型風電機組,已將可利用的風能資源下探到 4.8m/s 左右,這不但提高了低風速地區風電開發的經濟價值,還極大提高了中國風能資源開發潛力。在平價上網政策驅動下,中國風電機組的設計技術水平不斷提升,精細化的概念設計、先進的計算手段,不斷優化的控制策略,逐步完善的智能化水平,葉片、齒輪箱、發電機、變流器等關鍵部件設計技術和制造工藝的創新,提升發電量,降低載荷、減少成本,使得大型化、定制化、電網友好型的風電機組具有更優的技術經濟性。1.1.4.2 技術發展趨
67、勢技術發展趨勢 風機大型化降本。風機大型化降本。按照行業發展規律,風機單機功率越大風電的度電成本越低。海外發達國家早就開始推出大功率風機,相比之下,我國風機的平均功率長期落后于歐美等海外地區,這同樣是我國風電的競爭力不如光伏的原因之一。未來風機大型化將成為我國風電降本的主要途徑。一方面,隨著單機容量的增加可以顯著的降低單位容量的風機物料成本,對應的零部件用量將整體攤薄,從而降低單位容量的風機造價。另一方面,風機大型化以后,同樣的場所其需要安裝的風機數量減少,在風機基礎、輸電線路、施工安裝及設計費用的投入都會降低,又節省了施工時間,總體初始投入成本降低了。最后,從全生命周期看,大風機可充分利用高
68、風速機位點,直接提高了風機的發電量和利用小時數,相當于風電場在不增加土地的情況下,間接提升了開發容量。而且風機的減少,大大降低了后期運維費用,綜合算下來風電場的收益自然就提高了。以明陽智能海上風機系列產品參數為例,可以看到當風機從 5.5MW 升級到 8.3MW,盡管配套的葉輪直徑也大了不少,但整體物料成本依然有明顯的下降,單位容量的成本也降低了。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 30 隨著風機大型化的發展,降本增效已經體現在了今年的風機招標價格上,根據2021 年風電項目中標情況,三北、西南地區大型風電項目的風機中標價格已低至 23002500 元/kW,較
69、2020 年同期的價格大幅度下降。對于一個項目容量為 100MW 的陸風項目,使用大功率機組能夠顯著降低靜態投資額和度電成本,提高 IRR。風電大型化能夠顯著提升風電項目的經濟性,刺激風電裝機需求。風電大型化主要體現在風電大型化主要體現在以下以下三個方向三個方向:(1)風電機組發電功率增大:土地資源的短缺使風力發電朝著大容量的方向發展;(2)高塔筒:隨著低風速地區的開發,以及土地資源短缺的影響,高塔筒成了未來風電機組的發展方向;(3)葉片大型化:隨著低風速地區的開發,對于發電量提高了要求,葉片大型化是未來風機的發展方向。數字化賦能后風電市場。數字化賦能后風電市場。通過建立大數據平臺與風場在線監
70、控系統,對所有機組狀態進行實時監控和分析,即時跟蹤風機疲勞程度和磨損狀態,對零件的剩余壽命進行提前預判。陸上風電機組中 5%的停運時間是由約 75%的故障導致的,剩余 95%的停運時間則是由另外 25%的故障導致的,故障的集中化特征明顯,對故障頻發部件進行重點監控將有效降低風電停機帶來的損失。同時運維團隊對需更換的風機在適風期進行統一維修,一方面可以降低維修的人力、物力成本,另一方面可以避免因風機故障帶來的停機損失。隨著智慧風電場運營平臺的逐漸成熟,風電服務商將實現風電場集中運維、智慧管理、無人化值守,有效壓縮風電的運維成本。特高壓電網加持。特高壓電網加持。在風電發展早期,由于電網不夠完善,而
71、國內風力基地主要分布在“三北”地區,與中東部用電需求區嚴重不匹配,導致風電無法及時有效的跨區域輸送。隨著國家特高壓的快速建設,“三北”地區的風電正源源不斷的輸送到中東部經濟帶。截至 2020 年底,我國已建成“14 交 16 直”共計 30 條在運特高壓線路。按照“十四五”的規劃,期間將建成 7 回特高壓直流,500 千伏及以上電網建設投資約 7000 億元,特高壓建設將迎來第二輪建設高峰期。電網輸電能力持續提升,充分助力風電等可再生能源的跨區域輸送。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 31 儲能的發展助推風電消納。儲能的發展助推風電消納。從經濟性角度,較高棄風率不僅嚴重影響項目的收益預期,也降
72、低了開發商對風電投資的積極性,這是所有間歇性能源發展的痛點。在 2012 年以及 2016 年兩個階段性棄風率高點,當時的棄風率水平甚至超過17%,電發出來沒有并網就白白浪費掉了。在此背景下,2016 年 7 月,國家能源局發布關于建立監測預警機制促進風電產業持續健康發展的通知,棄風現象開始逐漸改善,到了 2019 年,國內棄風率終于回落到 5%以內。2020 年,我國棄風電量 166.1 億千瓦時,同比下降 1.48%,棄風率下降至 3.5%。2021 年 1-6 月,全國棄風量約 126.4 億千瓦時,棄風率 3.6%。1.1.4.3 技術技術研究范疇研究范疇 專利信息分析需要在明確的技術
73、分類和清晰的技術邊界之下進行。只有明確了技術分類,才能有針對性地進行研究和分析;只有確定了清晰的技術邊界,才能將相關的專利技術從海量的專利技術文獻中檢索出來,并作為分析的數據基礎。通過產業和技術的深入調研,并結合實際技術需求確定關鍵技術范疇,通過多次溝通、調整及論證,本項目將風電產業的關鍵技術分為風機優化、風機再制造、軟件與數據、主機運維、海上風電五大二級技術分支,并進一步明確各三級分支的技術分解,得到技術分解表如下:表 1.11 風電產業技術分解表 一級分支一級分支 二級分支二級分支 三級分支三級分支 風電 1 風機優化 1-1 綜合系統 1-2 電氣系統 1-3 機械系統 1-4 機械傳動
74、 1-5 工程工藝 2 風機再制造 2-1 齒輪箱維修 2-2 葉片維修 3 軟件與數據 3-1 場站監控 3-2 健康管理 3-3 功率預測 3-4 風能氣象 3-5 大數據平臺 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 32 一級分支一級分支 二級分支二級分支 三級分支三級分支 4 主機運維 4-1 智能運維 4-2 運維效率 5 海上風電 5-1 海洋工程 5-2 風機防護 1.1.5 企業企業鏈介紹鏈介紹 1.1.5.1 競爭格局競爭格局 風電整機行業全球市場格局穩定,主要參與者為通用電氣、金風科技、維斯塔斯等。根據 BNEF 數據,2020 年全球風電整機市場
75、新增裝機量排名前五的整機企業為通用電氣、金風科技、維斯塔斯、遠景能源和西門子歌美颯,市場份額分別為 14.0%、13.6%、12.9%、10.9%、7.9%。圖 1.11 整機市場全球格局 與其他行業相比,風電行業的資金密集型與技術密集型的特征,對于進入風電行業的企業而言具有較高的門檻。近年來,一些實力雄厚的大集團公司,例如華瑞集團、國電聯合動力、金風科技股份有限公司等紛紛控股收購風電企業;國外更多的風電巨頭如 Vestas、GE 等公司也試圖通過獨資或合資的方式進入我國風電能源領域。新的進入者使整個風電行業的競爭變得更為激烈。自 2000 年來,中國風電相關新成立企業(在業)的數量在近年來呈
76、現大幅度1 1 產業發展現狀產業發展現狀 33 攀升趨勢。在 2013 年僅僅只有 321 家新成立企業,但截至 2020 年 11 月 27 日,2020 年有 2837 家新成立企業,較 2013 年上升了 8.84 倍。而注冊資金在 1000 萬以上的新成立企業數在近年來呈現逐年上升趨勢,在 2013 年僅有 61 家注冊資金在 1000 萬以上的新成立企業,2020 年有 601 家新成立企業,是 2013 年的 10 倍。因此,整體來看,中國風電行業近年來發展如火如荼。圖 1.12 2000-2020 年中國風電企業在業新成立數量走勢 行業中現有企業的競爭包括國內風電企業與國外風電企
77、業之間的競爭。我國風電裝機容量以近 90%的年均增速急速擴張,并在 2012 年躍升成為全球第一大風電大國。同時風機設備制造企業也一擁而上,在 2009 年形成了超過 80 家整機企業。如全球最大的風電設備制造商丹麥維斯塔斯公司,擁有世界領先的風機研發、制造、銷售技術。自 2005 年以來,已累積增資五次,投資額高達 3.63 億美元。國外風電巨頭憑借在資金和技術等方面的優勢,正逐步擴大在我國風電領域的影響力,成為了我國風電企業的強有力的競爭對手。1.1.5.2 主要參與者主要參與者 1.1.5.2.1 國外企業(1)Vestas 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報
78、告 34 Vestas(維斯塔斯)是集風力發電機設計、制造、銷售、安裝及服務為一體的全球風電龍頭企業。公司成立于 1945 年,Vestas Wind Systems A/S 于 1986 年分拆,并于 2004 年和丹麥風力發電機制造商 NEG 合并,市場份額擴大至 32%。公司總部位于丹麥,業務包括陸上風機銷售和服務兩個板塊,海上業務與三菱合營。業務區域覆蓋美洲、歐洲、中東、非洲和亞太地區。公司于 1979 年開始業務轉型生產風力發電機。2003 年公司與丹麥風力發電機 制 造 商NEGMicon合 并 創 立 世 界 最 大 的 風 力 發 電 機 制 造 商VestasWindSyst
79、emsA/S。公司于 2005 年設立風電競爭性目標,2006 年天津開業第一家中國生產工廠,并于 2008 年 12 月 1 日宣布將其在美國俄勒岡州波特蘭的北美總部擴大。2009 年,維斯塔斯開始推動新型風機進入市場,通過多項收購與聯合創立風機企業,逐步成為全球風機行業領導者。2020 年,維斯塔斯實現營業收入 148.19 億歐元,其中 86%來自電站解決方案業務(主要是陸上風機銷售、EPC 等)。2020 年,Vestas 有 13 個生產基地,其中 6 個組裝廠、5 個葉片廠、1個控制廠、1 個風塔廠,維斯塔斯的服務業務主要包括 AOM2000-5000,過去幾年中,服務品種越來越向
80、高等級集中,AOM4000 以上的服務范圍占全部服務裝機比例超過 90%。(2)SiemensGamesa SiemensGamesa 成立于 2017 年,由 Siemens Wind Power 和 Gamesa 合并而成,其提供業界廣泛的產品組合,其中包括海上和陸上技術以及行業領先的服務解決方案。作為可再生能源領域的重要參與者和創新先驅,已在 75 個國家/地區安裝了超過 107GW 的電力。今年 4 月,西門子歌美颯首臺 SG11.0-200DD 風電機組在 Vattenfall 位于荷蘭北海的 1.5GW Hollandse Kust Zuid 海上風電場成功安裝,這也是全球首個無補
81、貼海上風電項目安裝 11MW 海上風機。首臺 SG11.0-200DD 的海上安裝,意味著海上風電行業再一次單機容量的提升。雖然西門子歌美颯已將其海上風電機組的單機容量從10MW級別推向了14MW和15MW,但在實際項目安裝首個11MW1 1 產業發展現狀產業發展現狀 35 海上單機,這還是第一臺。西門子歌美颯在未來的項目上提供的是 14MW 及以上的旗艦機型,11MW 的項目生產線也有可能被 14MW+所代替。(3)GE GE 作為世界主要的風力發電機供應商之一,風力機的設計和生產位于德國、西班牙和美國佛羅里達州,并且制造高質量的風力機葉片,提供先進的機組制造、維護方案等服務。目前 GE 在
82、廣東省生產組裝的 Haliade-X 海上風電機組,最大額定功率可達 14MW,按照 IEC-IB 風速等級設計,能承受 70m/s 的極限風速。其 12MW 和 13MW 機組擁有權威獨立認證機構挪威船級社 DNV 頒發的 T 級(臺風級)認證,可在全生命周期內有效地抵御臺風等極端風力情況,保持安全、高效、穩定的運營,且即使在中低風速下,也可比行業內對標風機實現更高的滿發小時數。不止于此,GE 目前正與海洋工程公司 Glosten 合作,探索浮式海上風電機組的應用前景。除了研發適用于更復雜應用場景的浮式風力機組,GE 同時著眼于提升海上風電場能源傳輸的效率和穩定性。例如,GE 氣體絕緣開關產
83、品專用于海上變電站和海上風機塔筒。在遠離海岸的深水區海上風場,GE 電網蘇州工廠生產的 F35-31MW(Wind Modul)系列能比原先常用的 35kV 中壓系統電壓翻倍,電流減小。這意味著可以連接更多的風機,傳輸更多的能源,同時減少傳輸過程中的損耗。該系列產品配有智能數字化控制系統,還可用于鹽霧環境、耐受高沖擊和海上的惡劣天氣,能很好地支持海上風電場 的規?;?、深海域發展。1.1.5.2.2 國內企業(1)國家能源集團:全球規模最大風力發電公司 國家能源投資集團有限責任公司(簡稱國家能源集團)于 2017 年 11 月 28日正式掛牌成立,是經黨中央、國務院批準,由中國國電集團公司和神華
84、集團有限責任公司聯合重組而成,擁有煤炭、電力、運輸、化工等全產業鏈業務,產業分布在全國 31 個省區市以及美國、加拿大等 10 多個國家和地區,是全球規模最大的煤炭生產公司、火力發電公司、風力發電公司和煤制油煤化工公司。2020 年烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 36 在世界 500 強排名第 108 位。2020 年,國家能源集團資產總額 17881 億元,營業總收入 5569 億元,凈利潤 577 億元,電力總裝機量 2.57 億千瓦,發電量 9828億千瓦時,風電總裝機量 4604 萬千瓦。并且,計劃于“十四五”期間實現可再生能源新增裝機 7000-80
85、00 萬千瓦。(2)大唐集團 中國大唐集團有限公司成立于 2002 年 12 月 29 日,是中央直接管理的國有特大型能源企業,注冊資本金 370 億元,主要業務覆蓋電力、煤炭、金融、海外、煤化工、能源服務六大板塊。所屬企業包括 5 家上市公司、43 家區域公司和專業公司,員工總數 9.5 萬人。5 家上市公司分別是:大唐國際發電股份有限公司、大唐華銀電力股份有限公司、廣西桂冠電力股份有限公司、中國大唐集團新能源股份有限公司、大唐環境產業集團股份有限公司。大唐集團計劃力爭 2025 年非化石能源裝機超過 50%。(3)三峽能源 三峽能源公司是中國長江三峽集團公司的全資子公司。截至 2020 年
86、 9 月 30 日,公司控股的發電項目裝機容量為 1189.8 萬千瓦,其中風電 689.88 萬千瓦,光伏發電 477.14 萬千瓦,中小水電 22.78 萬千瓦。目前三峽能源業務已覆蓋全國30 個省、自治區和直轄市,裝機規模、盈利能力等躋身國內新能源企業第一梯隊。三峽能源堅定不移實施“海上風電引領者”戰略,全力推進廣東、福建、江蘇、遼寧、山東等地前期工作,不斷鞏固海上風電集中連片規?;_發優勢。截2020 年 9 月 30 日,三峽能源海上風電項目已投運規模 104 萬千瓦、在建規模293 萬千瓦、核準待建規模 530 萬千瓦,規模位居行業前列。(4)龍源電力 龍源電力成立于 1993 年
87、,現隸屬于國家能源集團,是中國最早開發風電的專業化公司。龍源電力于 2009 年在香港聯交所主板成功上市,是一家以新能源為主的大型綜合性發電集團,在全國擁有 300 多個風電場,以及光伏、生物質、潮汐、地熱和火電等發電項目,業務分布于中國 32 個省市區和加拿大、南非、1 1 產業發展現狀產業發展現狀 37 烏克蘭等國家。截至 2020 年年底,公司各類電源總裝機容量達 24,680.64 兆瓦,其中風電控股裝機容量 22,302.64兆瓦,繼續在全球風電運營商中保持領先地位。(5)明陽智能 明陽智慧能源集團股份公司成立于 2006 年,總部位于中國廣東中山,前身為廣東明陽風電產業集團有限公司
88、。作為全球化清潔能源整體解決方案提供商,明陽致力于能源的綠色、普惠和智慧化,業務涵蓋風能、太陽能產業,位居全球新能源企業 500 強前列,全球海上風電創新排名第一位,正奮力打造全球知名的千億級新能源產業集團。(6)遠景能源 遠景能源有限公司于 2008 年 03 月 19 日成立。2019 年,遠景榮登全球權威機構麻省理工科技評論“2019 年全球 50 家最聰明公司”榜單前十;過去 10年,遠景已在中國、新加坡、日本、英國、法國、德國、丹麥、挪威、荷蘭等國圍繞可再生能源技術、零碳新工業和智能數字技術領域進行廣泛布局和深度創新;2021 年 4 月 22 日,遠景科技集團宣布將于 2022 年
89、底實現運營碳中和,2028 年底實現供應鏈碳中和。1.2 烏魯木齊烏魯木齊產業發展現狀產業發展現狀 1.2.1 產業發展基礎產業發展基礎 風能資源豐富風能資源豐富。新疆“三山加兩盆”的地形形成了新疆風多、風大的氣候特點。新疆風能資源總存儲量僅次于內蒙古,居全國第二位。新疆是中國風力資源最豐富的地區之一,風能資源總儲量為 9.57 億千瓦,可裝機容量總計在 8000 萬kW 以上,陸上風能資源占全國總量近四成??稍O備風力發電機的面積約 1000km,均勻風速為 6.3m/s,最大風速為 42m/s。20 世紀 80 年代初期,新疆地區的電力公司便已嘗試開展小規模風力發電工作,同時建立了風電實驗站
90、,安裝了從丹麥進口的風電機組,功率分別為 100kW 和 55kW;2021 年截至 11 月底,新疆電網烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 38 調度口徑裝機容量 10603 萬千瓦,其中風電裝機容量 2379 萬千瓦,占總裝機容量的 22.4%。達坂城、阿拉山口、十三間房、小草湖、塔城老風口、額爾齊斯河谷、三塘湖-淖毛湖、哈密東南部和羅布泊,風能資源豐富,被稱為九大風區。其中,烏魯木齊的達坂城區有我國最大的風能基地,不僅風能資源豐富,而且品質優良,風能資源綜合開發潛力超過一千萬千瓦風機裝機規模,可安裝風力發電機面積達1000 平方公里以上。一年中大風日數超 1
91、60 天,是名副其實的中國風谷,也被稱為風電事業的搖籃。圖 1.13 新疆維吾爾自治區風能資源分布情況 產業產業優勢明顯優勢明顯。近年來,新疆維吾爾自治區按照國家“三基地、一通道”戰略定位,錨定雙碳目標,積極發揮“十大風區”資源優勢,努力推動自治區風電行業大規模高質量躍升發展,持續推進能源綠色低碳轉型。位于新疆中部地區的烏魯木齊市作為新疆的首府,匯集多重優勢,是絲綢路經濟帶核心區中心區和連通亞歐兩大經濟圈的重要樞紐,具有貫通絲路、連接亞歐的絕佳地緣優勢。此外,烏魯木齊綜合能源資源富集,在光能、風能、水能、氫能、礦產資源等方面資源富集。國家“十四五”規劃中提出,建設黃河上游和幾字灣、河西走廊、新
92、疆等清1 1 產業發展現狀產業發展現狀 39 潔能源基地。新疆作為西部地區風電產業先驅,又兼具國家政策支持,發展前景和優勢自不待言,近幾年風電項目建設積極推進,風電利用率穩步提升,與此同時,烏魯木齊正在為西部發展注入更多能量?!跋{”、“儲能”雙管齊下“消納”、“儲能”雙管齊下。國家“十四五”規劃明確提出要提升清潔能源消納和存儲能力,提升向邊遠地區輸配電能力,推進煤電靈活性改造,加快抽水蓄能電站建設和新型儲能技術規?;瘧?。首先,從宏觀上明確了新疆儲能建設的基本方向和具體目標。新疆發改委強調重點推進儲能項目規劃建設。其次,明確具體實施細則,鼓勵發電企業、售電企業、電力用戶、獨立輔助服務提供商等
93、企業投資建設電儲能設施。對根據電力調度機構指令進入充電狀態的電儲能設施所充電的電量進行補償,補償標準為 0.55 元/千瓦時。相關規定的出臺調動了電力儲能行業建設和投資的積極性,降低新疆地區電力能源流失率。據自治區發展改革委相關數據顯示,2021 年底,新疆風電等新能源發電利用率超過 90%,棄風率已低于 10%。表 1.12 新疆儲能設施項目 1.2.2 區域區域政策規劃政策規劃 2021 年 6 月,新疆維吾爾自治區發布的新疆維吾爾自治區國民經濟和社新疆維吾爾自治區國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要年遠景目標綱要中指出:發展壯大新能源產業
94、。加強風電關鍵設備及零部件研發和生產風電關鍵設備及零部件研發和生產,有序發展分布式光伏發電。推進風能、光伏發電進行電解水制氫。建設國家新能源基地。建成準東千萬千瓦級新能源基地,推進建設哈密北千萬千瓦級新能源基地和南疆環塔里木千萬千瓦級清潔能源供應保障區,建設新能源平價上網項目示范區。推進風光水儲一體化清潔能風光水儲一體化清潔能源發電示范工程源發電示范工程,開展智能光伏、風電制氫風電制氫試點。建成阜康 120 萬千瓦抽水蓄能電站,推進哈密 120 萬千瓦抽水蓄能電站、南疆四地州光伏側儲能等調峰設施建設,促進可再生能源規模穩定增長。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告
95、40 2022 年 3 月,為鼓勵各類投資主體充分利用沙漠、戈壁、荒漠布局建設風電、光伏發電等新能源項目,實現便利、高效服務和有效管理,加快構建自治區清潔低碳、安全高效的現代能源體系,依據國家及自治區相關文件精神,自治區制訂服務推進自治區大型風電光伏基地建設操作指引(服務推進自治區大型風電光伏基地建設操作指引(1.0 版)版),明確新能源項目建設 7 條推進路徑,其中“配套儲能推進路徑”指出“鼓勵并網運行超過 15年的風電場開展改造升級和退役,新增規模為新建 4 小時以上時長儲能規模的 4倍,促進風電產業提質增效和循環發展?!敝档靡惶岬氖?,目前烏魯木齊市已完成 烏魯木齊市碳達峰碳中和行動方案烏
96、魯木齊市碳達峰碳中和行動方案初稿?!笆奈濉逼陂g,力爭全市產業結構和能源結構調整優化取得明顯進展,并將全面鞏固提升生態碳匯能力,加快形成節約資源和保護環境的產業機構、生產方式、生活方式、空間格局,確保如期實現碳達峰、碳中和。2022 年初,自治區發展改革委全方位、精細化做好指導、服務、協調工作,加快落實項目開工建設條件,推動大中型病險水庫除險加固工程、準東(奇臺)機場新建工程、和靜縣霍爾古吐水電站項目、2022 年風電光伏建設項目年風電光伏建設項目、霍爾果斯半導體分立電子元器件制造生產建設項目、中昆化工 2*60 萬噸/年天然氣制乙二醇項目、2022 年城鎮老舊小區改造等一批重大項目陸續開工建
97、設,為推動全區投資增長進一步蓄積勢能。1.2.3 產業產業主體主體構成構成 烏魯木齊市作為新疆維吾爾自治區首府,是全疆政治、經濟、文化、科技中心,也是全疆風電企業及學研主體聚集區域。1.2.3.1 金風科技金風科技 新疆金風科技股份有限公司成立于 1998 年,承擔了國家“863”計劃等多個國家級科研項目,引進了德國 750kW 機組制造技術。2007 年,金風科技在深交所掛牌上市,募集資金約 18 億元。2010 年,金風科技 H 股在香港聯合交易所成功上市,募集資金約 80 億港元。2020 年,金風科技首次將直驅永磁風力發電機1 1 產業發展現狀產業發展現狀 41 組推向希臘市場。圖 1
98、.14 金風科技風電業務布局歷程 2021 年風電行業已正式進入平價時代,金風科技努力實現大基地、集中式、分散式、海上等不同場景的規?;l展態勢,提升公司全產業鏈競爭優勢。金風科技制定的“兩海戰略”旨在積極發展海上風電,拓展海外風電市場,同時推動金風核心主業的海外發展。公司制定的數字化戰略,通過為客戶提供全面的數字化產品和解決方案,助力客戶實現數字化生產。通過業務的數字化、服務化、平臺化和國際化,打造核心競爭力,推動公司業務持續增長。金風科技作為新疆本土發展起來的風電企業,一直致力于綠色發展,在持續推動整體產業鏈水平的同時,2021 年與經開區(頭屯河區)及達坂城區的工業園區合作,利用風能、光
99、伏可再生資源供電,打造綠色園區。值得一提的是,金風科技還借鑒其在北京亦莊的全國首個可再生能源“碳中和”園區成功經驗,為達坂城新型建筑產業園區量身定制“源網荷儲”一體化綠色智慧園區解決方案,著力打造綠色低碳示范園區。1.2.3.2 中電投新疆公司中電投新疆公司 中電投新疆能源有限公司(簡稱:“中電投新疆公司”)成立于 2008 年 8 月,是國家五大發電集團之一中國電力投資集團公司(簡稱中電投集團)的全資子公司,負責管理中電投集團在新疆的資產和股權,本部設在烏魯木齊市。中電烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 42 投新疆公司承擔建設中電投集團五大骨干產業集群之一的重
100、要任務,總體發展戰略是:緊緊圍繞新疆“西氣東輸”、“西煤東運”、“西電東送”三條戰略主線,立足煤炭、電力、煤化工及相關上下游產業等四大板塊,突出伊犁、吐哈、準東、烏昌、塔城等五大重點區域,大力促進產業一體化協同發展,到 2020 年實現電力裝機 1200 萬千瓦以上,其中水力、風力、太陽能等可再生能源發電裝機 200萬千瓦以上;累積投資突破 1500 億元,建成對自治區和中電投集團跨越式發展有重大貢獻能力的重要產業集群。中電投新疆公司成立以來,自覺置身中電投集團戰略轉型大局,全面融入自治區開發建設大潮,全力打造產業優勢突出、核心競爭力和可持續發展能力強的大型綜合能源企業,發展呈現結構優、效益好
101、、速度快、后勁強的良好態勢。1.2.3.3 新疆大學新疆大學 新疆大學電氣工程學院始建于 1953 年,1958 年開始招收本科專業,是新疆大學最早設立工科專業的學院之一,是新疆高等工科教育最早的辦學學院。經過60 多年的發展,已形成了完整的本科、碩士、博士及博士后的教學、科研、服務社會的辦學體系。據 2022 年 2 月學院官網顯示,學院設有 1 個教育部工程中心,1 個教育部創新團隊,1 個自治區創新群體,1 個自治區重點實驗室,分別為教育部工程中心(可再生能源發電與并網技術)、教育部創新團隊(風力發電系統智能控制及并網技術)、自治區創新群體(風力發電系統智能控制及并網技術)、自治區重點實
102、驗室(潔凈能源與智能控制仿真工程)。新疆大學電氣工程學院在風電控制與并網運行領域形成了較為優勢的學科方向,處于國內領先地位。近年來,通過學院全體教師的共同努力,我院科研能力和學術水平不斷提高,成果顯著。600KW 國產化風力發電機組、風電機組關鍵控制技術自主創新與產業化分別于 2002 年、2016 年獲國家科技進步二等獎,風力發電機整機系統故障智能診斷技術研究、風電并網發電系統可靠與高效關鍵技術研究及應用等相關研究成果分獲自治區科技進步二等獎,風電機組關鍵控制技術自主創新與產業化于 2017 年獲自治區科技進步特等獎。1 1 產業發展現狀產業發展現狀 43 1.2.3.4 新疆工程學院新疆工
103、程學院 新疆工程學院是新疆維吾爾自治區人民政府舉辦、教育廳主管的普通本科院校,坐落在美麗的烏魯木齊。學校因煤而建,因工而興。1958 年,中國人民解放軍總后方勤務部第二預備學校 163 名官兵轉業到新疆,組建了烏魯木齊煤礦學校。1985 年更名為新疆煤炭??茖W校,1994 年更名為新疆工業高等??茖W校,2012 年經教育部批準升格為新疆工程學院,同年新疆機電職業技術學院并入。2019 年,新疆工程學院與中國科學院工程熱物理研究所、中科國風科技有限公司、國網新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司、華電新疆發電有限公司共同完成“風電機組葉片氣動結構優化與降噪增功關鍵技術研究”項目,該項目以風力機葉片的優
104、化設計與降噪增功關鍵技術應用為目標,采用理論分析和實驗相結合的方法進行研究,項目獲授權發明專利 5 項,實用新型專利 10 項,軟件著作權登記 1 項,發表論文 60 篇,出版專著 3 部,企業標準 1 項。項目研究成果已在新疆華電白楊河風力發電有限責任公司、淖毛湖風電有限責任公司等風電場推廣應用,并取得較好的社會和經濟效益。項目總體水平達到國際先進水平。1.3 小結小結 本章在深入研究國內外和烏魯木齊產業發展現狀的基礎上,通過綜合分析烏魯木齊風電產業內外部條件,從而歸納得出以下結論:(一)優勢與機遇 1.政策環境 一方面,烏魯木齊風電產業發展的政策環境具備良好基礎。近年來,國家層面及地方政府
105、出臺了一系列促進風電行業發展的相關政策,為烏魯木齊市產業發展提供了良好的政策環境基礎。2021 年 6 月,新疆維吾爾自治區新疆維吾爾自治區國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要中指出要發展壯大新能源產業,發展壯大新能源產業。加強風電關鍵設備及零部件研發和生產,有序發展分布式光伏發電。推進風能、光伏發電進行電解水制氫。同時,烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 44 還制訂了服務推進自治區大型風電光伏基地建設操作指引(1.0 版),明確新能源項目建設 7 條推進路徑,其中“配套儲能推進路徑”指出“鼓勵并網運行超過 15 年的風電場開展改造升級
106、和退役,新增規模為新建 4 小時以上時長儲能規模的 4 倍,促進風電產業提質增效和循環發展?!绷硪环矫?,烏魯木齊市對風電產業的發展培育工作十分重視。烏魯木齊市積極完成烏魯木齊市碳達峰碳中和行動方案制定工作,“十四五”期間力爭全市產業結構和能源結構調整優化取得明顯進展,并將全面鞏固提升生態碳匯能力,加快形成節約資源和保護環境的產業機構、生產方式、生活方式、空間格局,確保如期實現碳達峰、碳中和。2.經濟環境 烏魯木齊的經濟發展對能源產業尤其是風電產業依賴度較高。新疆是中國風力資源最豐富的地區之一、西部地區風電產業先驅,2022 年初,新疆加快落實項目開工建設條件,推動 2022 年風電光伏建設等一
107、批重大項目陸續開工建設,為推動全區投資增長進一步蓄積勢能。烏魯木齊市作為新疆的首府,是絲綢路經濟帶核心區中心區和連通亞歐兩大經濟圈的重要樞紐,具有貫通絲路、連接亞歐的絕佳地緣優勢,匯集多重優勢,正在為風電產業發展注入更多能量。3.創新環境 烏魯木齊市作為新疆維吾爾自治區首府,是全疆政治、經濟、文化、科技中心,從較早時期開始便開始投入風力發電技術研究與開發,經過多年積累,已經培養了一大批具有較高專業水準的風電技術及管理人才,形成了以金風科技為代表的一批風電產業創新主體。在政府的重視與關懷下,烏魯木齊風電產業鏈逐步形成與拓展,目前已成為全疆風電企業及學研主體的聚集區域,區域內創新環境整體積極且向好
108、。(二)不足與挑戰 1.政策鏈尚未健全,缺少產業專項規劃 1 1 產業發展現狀產業發展現狀 45 烏魯木齊風電產業體制改革有待深化,制度觀念創新意識有待增強,商業氛圍、思想文化較為保守。目前烏魯木齊市產業政策出臺較少,風電產業缺乏具體的專項發展規劃,不利于良好產業格局的形成和市場競爭秩序的穩定。政府的宏觀調控尚需加強和改善,確保資金的有效流入及產業的科學發展。2.資金鏈相對短缺,投融資體制較落后 風電產業屬于資本密集型產業,相比較于常規能源需要更高的開發成本,涉及項目投資回報周期較長,所需資金投入量大、風險高。烏魯木齊資本市場不發達,風險投資不足,投融資體制的改革落后于市場經濟的發展。烏魯木齊
109、市亟需吸引社會資金參與,推廣應用創新技術,提高企業生產技術水平和效益,促進區域風電產業創新發展。3.產業鏈關聯欠佳,阻礙區域優勢發揮 烏魯木齊風電產業鏈關聯度相對較低,產業缺乏“根植性”。目前,烏魯木齊風電上、中、下游企業雖有一定的分工,但缺少聯系與協作機制,企業之間在業務上的關聯度低,在促進大企業與中小企業互動良性發展上推進乏力。產業鏈上某個環節的企業實力過強,造成了一定的壟斷優勢,而配套中小企業專業化生產優勢不明顯,很難真正實現產業鏈的良性運行,難以形成本地根植性強的產業集聚效應。4.創新鏈轉化乏力,制約風電產業發展 烏魯木齊還沒有建立起充足的風電技術研究開發專門機構,高校、科研機構數量較
110、低,創新動能有待增強,產學研規??傮w不大。同時,烏魯木齊市經濟發展水平較低,高端技術人才和技能人才存在一定的流失現象。高新企業規模較小,轉化能力不足,難以滿足風電產業高速發展的需求。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 46 2 產業發展方向產業發展方向 2.1 產業專利態勢產業專利態勢 2.1.1 從申請趨勢看從申請趨勢看,“雙碳雙碳”目標打開行業增長潛力目標打開行業增長潛力,產業進入快產業進入快速發展速發展期期 全球風電領域近年來飛速發展,相關技術專利申請整體穩步上升。截至檢索日,全球風電領域專利共申請 56944 項。其中,發明專利共申請 37812 項,占比
111、66.4%,含授權 15988 項,授權率達 42.3%。本報告將以 56944 項專利為基礎,分析風電產業技術的發展情況。風能作為未來新型能源的重要組成部分之一,全球范圍內風力發電產業相關專利申請在 1880 年左右就已經出現,但在之后的一段時間內相關專利申請量始終維持在低位,直到 2007 年左右起,全球風電產業每年新增專利申請突破并維持超千項,在 14 年間共新增專利申請 50803 項,表明全球風電產業開始進入大規模發展期。就國內而言,國內風電產業發展略晚于全球趨勢,自 1985 年開始有專利申請但年均申請量較少,2001 年前后科技部通過科技攻關和國家 863 高科技項目促進風電技術
112、的發展、原經貿委、計委也分別通過雙加工程、國債項目、乘風計劃等項目促進風電的持續發展,利好政策大大激發了科研人員的技術研發熱情,專利申請量逐步攀升;2005 年通過的 中華人民共和國可再生能源法 建立了穩定的費用分攤制度,迅速提高了風電開發規模和本土設備制造能力,激發了產業技術的研發熱情;2008 年,財政部發布的 風力發電設備產業化專項資金管理暫行辦法、關于公布公共基礎設施項目企業所得稅優惠目錄(2008 年版)的通知等一系列政策后,為風電行業的發展帶來政策春風,吸引了大批科研人員投身于風電產業相關技術的研發當中。得益于之前的政策傾斜,風電產業于 2010年前后開始有大規模專利產出,年新增專
113、利申請量始終保持在千項以上,11 年間2 2 產業發展方向產業發展方向 47 共新增專利申請 34859 項。2020 年 9 月 22 日,國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會上宣布,中國力爭 2030 年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取 2060 年前實現碳中和目標,風電作為最重要的新能源之一,是實現“雙碳”目標的有力手段??梢灶A見,國內風電產業將在未來一段時間內保持高速發展的趨勢。圖 2.1 風電產業專利全球整體申請趨勢 本文中,將風電產業劃分為風機優化、風機再制造、軟件與數據、主機運維和海上風電五個二級技術分支。通過二級技術分支專利申請情況可以看出,風機優化和軟件與數據是產業專利申請的
114、核心領域,合計約占專利申請總量的 90%。其中,風機優化領域共檢索得到 33563 項專利申請、占總量的 53.7%,軟件與數據領域共有 22429 項專利申請、占總量的 35.9%。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 48 圖 2.2 風電產業各二級分支全球專利申請量 2.1.2 從國家勢力看,從國家勢力看,中美日德中美日德韓韓領跑全球,多國全球化布局加速領跑全球,多國全球化布局加速 對風電產業相關專利的優先權國家進行分析后發現,專利數量排名前 5 的國家依次為中國、美國、日本、德國和韓國,合計占全球相關專利的近九成。其中,中國專利申請量約占總數量的七成。(a)
115、top5 國家專利申請量 2 2 產業發展方向產業發展方向 49 (b)top5 國家專利申請占比 圖 2.3 風電領域全球 top5 國家專利申請量及占比 在對高頻被引專利2進行統計分析后發現,盡管中國相關專利總量位居全球首位,但高頻被引證專利數量目前僅位居世界第四,這在很大程度上說明了中國風電產業相關專利目前仍存在“量多而質不精”的問題,國內對于風電產業相關專利的申請質量仍有待提升。圖 2.4top5 國家高頻被引專利量 2 擴展同族被引次數大于 100 次的專利。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 50 進一步聚焦專利布局形式來看,美國、德國、日本等國家有著
116、明確的全球化專利布局,而中國申請人的專利布局大多集中在國內,海外布局量較少。數據顯示,在中國申請人提交的 37903 項專利中,僅有不足五十項專利的擴展同族被引用專利次數超過百次,這一定程度上反映出我國在風電產業領域的技術話語權尚且不強,專利成果難以在國外進行大規模布局。相比之下,美國和德國作為海外專利布局最多的國家值得關注,其申請人除在本國布局外,在全球主要發達國家均進行了大量的專利布局,旨在積極搶占海外市場,提升國際影響力并爭奪在風電產業內更多技術話語權。圖 2.5 風電產業 top5 國家專利流向圖 從國際形勢來看,自 2022 年 2 月俄烏沖突不斷升級以來,美國聯合多國對俄羅斯實施制
117、裁,地緣政治沖突全面升級,引發了全球各國對于能源安全問題的擔憂,能源價格不斷創造新高。全球各國重新審視過度依賴化石燃料的潛在風險,將促進全球能源轉型和新能源產業的發展,風電作為可再生的新型能源將持續得到重視。我國作為全球風電產業重要國家,應當依托現有技術基礎、不斷提升風電設備制造的技術水平與核心競爭力,塑造長期競爭優勢,將“中國標準”帶向全世界,提高技術話語權,讓中國成為風電產業的“標準制定國”。2 2 產業發展方向產業發展方向 51 2.1.3 從創新主體看,從創新主體看,巨頭企業創新活躍,巨頭企業創新活躍,資本資本入局入局賦能產業發展賦能產業發展 2.1.3.1 創新企業創新企業 企業是產
118、業發展的重要推動力。當前,全球風電產業發展形勢火爆,創新和應用成果此起彼伏??紤]到風電產業企業發展特點,本小節以專利信息為入口,通過指標篩選并輔以背景調研,找出全球風電產業的龍頭企業和新進企業。2.1.3.1.1 龍頭企業 龍頭企業是指對行業內其他企業具有很深的影響、號召力和一定的示范引導作用的企業。通過對全球范圍內風電企業的專利申請量、PCT 申請量等進行統計分析,鎖定產業的龍頭企業。目前風電產業排名前 10 的龍頭企業分布在中國(3家)、德國(3 家)、日本(2 家)、美國(1 家)、丹麥(1 家)。風電產業的專業性特點決定了風電相關企業具有市場集中度高的特征,巨頭企業充分利用專利布局搶占
119、技術制高點,控制著核心技術和產品市場,專利實力與企業的市場競爭地位相一致。表 2.1 風電產業龍頭企業 top10 “95 后”新疆金風一騎絕塵。后”新疆金風一騎絕塵。新疆金風科技股份有限公司成立于 1998 年,是關系國家能源安全和國民經濟命脈的特大型國有重點骨干企業,也是全球風電企業名稱國家申請量/件 PCT申請量/件金風中國1633134國家電網中國124823通用電氣美國1162218西門子德國1037381VESTAS丹麥973829三菱日本576208烏本產權有限公司德國335292株式會社日立制作所日本32482SENVION德國21497遠景中國16142烏魯木齊風電產業專利導
120、航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 52 領域的領跑企業,目前風電產業的相關專利申請量以斷層優勢位列世界之首。金風科技深度聚焦能源開發、能源裝備、能源服務、能源應用四大領域。作為在深交所、港交所兩地上市的公司,金風科技多次入選“氣候領袖企業”、“全球新能源企業 500 強”、“新財富最佳上市公司”、“財富中國 500 強”等多個影響力榜單。目前,金風科技業務遍及全球 6 大洲、32 個國家,在全球范圍內下設 8 大研發中心,全球員工總計超 10,000 人,其中研發和技術人員約占 30%。此外,金風科技已在北美、南美、歐洲、非洲、澳洲、亞洲、中東北非、中亞俄語區設立 8 大海外區域中心
121、,全面實現資本、市場、技術、人才、管理的國際化。從風電業務領域看,金風科技已實現全球風電累計裝機容量超 86GW,在運維服務量超 50GW,逾 44,000 臺運行風電機組遍布世界。為了順應全球能源轉型的趨勢,金風科技將可再生能源與數字化技術深度融合,積極構建面向新型電力系統的零碳解決方案,在源、網、儲、荷各能源環節進行優化和再造,創新能源資產管理模式,以更加智慧的能源互聯網全面助力“碳中和”。德國西門子公司實力強勁。德國西門子公司實力強勁??偛课挥诘聡侥岷诘奈鏖T子公司是世界最大的機電類公司之一,于 1847 年由維爾納馮西門子建立。目前公司業務范圍涵蓋通訊與信息、自動化與控制、電力、交通、
122、醫療、照明、金融、房地產、家用電器、水利、計算機、商業服務、汽車、電子等諸多領域。西門子歌美颯公司成立于 2005 年 09 月 14 日,是西門子集團西門子能源旗下專注于風電領域的核心子公司之一,其核心產品覆蓋海上風機、陸上風機及其相關服務等,是全球頂尖的風電整機制造企業。2022 年 3 月 23 日彭博新財經發布 2021 年全球風電整機制造商市場份額排名顯示,西門子歌美颯公司的位居排行榜第三。2.1.3.1.2 新進企業 新進企業是指擁有自主知識產權的核心技術、知名品牌,進入行業晚但在市場競爭中具有優勢和持續發展能力的企業。通過對國內各企業近五年的專利申請量、發明占比等指標進行篩選分析
123、,鎖定產業的新進企業??梢钥吹?,伴隨“碳2 2 產業發展方向產業發展方向 53 中和”、“碳達峰”的“3060 計劃”提出,國內推進清潔能源的開發和替代步伐加快,風電等一系列新能源發電方式受到利好政策的影響不斷得到重視,風電領域新生企業如雨后春筍一般破土而出。通過對已鎖定的新進企業進行背景調研,可以發現這些新進企業背后大多依托有具備強大的研發資金或強大的科研團隊的母公司。例如,許昌許繼風電科技有限公司背后依托的是由許繼集團有限公司重組組建的中國電氣裝備集團;華電重工股份有限公司背后依托中國華電集團公司;中國大唐集團新能源科學技術研究院有限公司和中國大唐集團科學技術研究院有限公司西北電力試驗研究
124、院背后依托國有獨資的特大型發電企業集團中國大唐集團有限公司等。表 2.2 風電產業新進企業 top10 2.1.3.2 科研機構科研機構 數據顯示,全球范圍內風電產業專利申請量排名前 15 的科研機構全部位于中國。其中,有 10 家科研機構的申請量超 100 項,華北電力大學以 405 項專利斷層領先于其他科研機構。企業名稱申請量/件最早進入年許昌許繼風電科技有限公司572018上海風領新能源有限公司502016中國大唐集團新能源科學技術研究院有限公司432018華電重工股份有限公司382017廣東電網有限責任公司362018北京天杉高科風電科技有限責任公司312016江陰弘遠新能源科技有限公
125、司282016中國大唐集團科學技術研究院有限公司西北電力試驗研究院242018上海市機電設計研究院有限公司232019南京安維士傳動技術股份有限公司212016重慶翼耀科技咨詢有限公司202017烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 54 表 2.3 風電產業科研機構專利量排名 top15 從表 2.3 中可以看出,各科研機構對風電領域的研究側重有所不同,軟件與數據作為智能化風電的重要支撐技術,是大多數科研機構研究的重點方向,以華北電力大學為代表的 5 所高校在方向上擁有超過 90 項專利申請;風機優化作為風電領域中的傳統技術方向,各個高校也都在該方向上有所涉獵,申
126、請量排名前三的華北電力大學、重慶大學和浙江大學分別擁有 155 項、104 項和 87 項專利申請。下面以華北電力大學和重慶大學為例進行具體分析。2.1.3.2.1 華北電力大學 華北電力大學 1958 年創建于北京,原名北京電力學院。1969 年,學校遷至河北邯鄲,1970 年遷到保定,更名為河北電力學院。1995 年,華北電力學院與北京動力經濟學院合并組建為華北電力大學。2005 年 10 月,經教育部批準,學校校部由設在保定變更為設在北京,分設華北電力大學保定校區,兩地實行一體化管理。華北電力大學是中華人民共和國教育部直屬、由國家電網有限公司等 12 家特大型電力集團和中國電力企業聯合會
127、組成的理事會與教育部共建的全國重點大學、是上海合作組織大學能源學中方牽頭院校,全球能源互聯網大學聯盟、中國電力高校聯盟、電力行業卓越工程師培養校企聯盟的發起單位。2005 年 10月,經教育部批準,華北電力大學校部由保定遷至北京,并分設華北電力大學保定校區,兩地實行一體化管理。華北電力大學是國內風電領域具有代表性的高校之一。作為“以電力能源領申請人1風機優化2風機再制造 3軟件與數據4主機運維5海上風電申請量/件華北電力大學(保定)155427642405重慶大學104190112185浙江大學87198216176河海大學45112336159上海電機學院50011120146上海交通大學7
128、5153128141天津大學461327861132大連理工大學28038274127清華大學4645728102東南大學4806212101內蒙古工業大學524537094曲阜師范大學720482990南京理工大學270691185南京航空航天大學291521178西安交通大學4923943782 2 產業發展方向產業發展方向 55 域”起家的大學,華北電力大學對風電新能源領域十分重視。在國家能源局、教育部和中國可再生能源產業界的共同助力下,華北電力大學在 2007 年成立了全國首家可再生能源學院,在新能源科學與工程專業下設風力發電研究方向,為風力新能源的開發的培養了大批工程技術專業人才。鑒
129、于華北電力大學在風能科研和教育方面取得的成績,2021 年 1 月歐洲風能科學院向華北電力大學發出入會邀請,2021 年 5 月 18 日,經該科學院大會代表投票,正式吸納華北電力大學為會員,華北電力大學成為第一所受邀和吸納的亞洲大學。歐洲風能科學院是風力發電領域的權威機構之一,其 2015 年創辦的開放性期刊風能科學(Wind Energy Science)已成為風力能源領域的高水平期刊,定期組織的“風能科學大會(WESC)”等會議也被業界公認為高等級的國際學術會議,加入歐洲風能科學院對于華北電力大學開展包括風電領域教育科研國際合作和推動實現“雙碳”目標都將發揮重要作用。表 2.4 華北電力
130、大學專利申請人及申請量一覽表 申請人申請量/件申請人申請量/件申請人申請量/件申請人申請量/件劉永前10王彤4米增強2趙文清2張文廣10孔小兵4李欣芝2顧煜炯2馬靜10馬遠馳3劉艷2甄永贊2葛銘緯9李牡丹3張金芳2郭鵬2張照煌9牛玉廣3劉英培2萬書亭2胡陽8劉敦楠3何玉靈2繩曉玲2楊錫運8閻潔3鄭濤2羅賢縉2顏湘武7劉俊承3武鑫2周明2劉其輝7牛東曉3宋子秋2徐玉琴1韓爽7劉興杰3肖運啟2趙冬梅1張亞剛6鄧英3劉瑩2張飛1田德6李俊卿3李琦2韓靜怡1趙成勇5王震宇3賈科2丁肇豪1房方5高曉霞3韓民曉2陳振宇1趙洪山5李永剛3甄成剛2楊先亮1龍凱5程友良3姚萬業2諶際宇1滕偉5黃宇3林俐2劉吉臻
131、1盧錦玲5李元誠2張嘉琦2劉長良1崔學深4朱霄珣2李剛2陳菲1王永4向玲2何成兵2劉志堅1張祥宇4劉文霞2王毅2肖宇1林忠偉4朱永利2張旭2韓中合1薛安成4馬燕峰2李鵬2馮樂1畢天姝4武廣興2朱永強2張海波4劉晉2李宏博2高峰4許伯強2滕婧2烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 56 2.1.3.2.2 重慶大學 重慶大學創辦于 1929 年,是中華人民共和國教育部直屬,由教育部、重慶市、國家國防科技工業局共建的全國重點大學,位列國家“雙一流”、“211 工程”、“985 工程”,是卓越大學聯盟、一帶一路高校聯盟、“長江伏爾加河”高校聯盟、CDIO 工程教育聯盟等的
132、成員單位。截至 2021 年 12 月,重慶大學共下設二級學院 35 個,開辦本科專業 99 個;有 35 個一級學科博士學位授權點、1 個二級學科博士學位授權點和 53 個一級學科碩士學位授權點。重慶大學在風電領域擁有堅實的科研基礎。就科研人才而言,重慶大學的長江學者楊慶山教授作為重慶大學“風工程、風環境及風資源”研究團隊的領隊,帶領團隊在風電領域獲得國家科技進步二等獎 1 項(排名第一),省部級科技進步一等獎 1 項及二等獎 3 項、并囊括了國際風工程界三大獎項,包括美國土木工程學會 Cermak 獎 2 人次,Scanlan 獎和國際風工程學會 Davenport 獎各 1 人次,在風電
133、領域取得了傲人的學術成就。就科研環境而言,2021 年 4 月,重慶大學土木工程學院以提高風能資源利用效率等為主要研究方向的“風工程及風資源利用重慶市重點實驗室”順利通過重慶市科技局專家組的評審考核,被認定為重慶市重點實驗室。得益于重慶大學強大的軟、硬件科研實力,重慶大學的 6 名學生創新設計出采用雙層導風板結構可全方位捕獲風能的小型風電裝置,在第十三屆全國大學生節能減排大賽社會實踐與科技競賽中,從 4 千余個作品中脫穎而出,榮獲特等獎。2 2 產業發展方向產業發展方向 57 表 2.5 重慶大學專利申請人及申請量一覽表 2.1.3.3 創新人才創新人才 2.1.3.3.1 產業人才 產業人才
134、是指企業內專門從事技術研發、攻關,擁有國際領先成果,為企業發展作出創新貢獻的人。通過篩選當前申請人類型為企業的專利,并對這些專利的第一發明人進行統計,對其專利申請量及有效發明量進行排序,鎖定企業創新人才。表 2.6 企業創新人才 top15 申請人申請量/件申請人申請量/件申請人申請量/件申請人申請量/件姚駿27譚繼可4李春燕1李奇敏1王宇航16柏林3盧繼平1仲元昌1歐陽金鑫13黃小剛3回憶1周雒維1李輝12余娟3牟笑靜1張力1王磊10姚剛2王季宇1周湶1魏善碧9柴毅2李劍1趙江信1謝開貴8白久林2胡琴1華建民1周緒紅6陳增順2丁曉喜1周林1朱才朝6高軍1溫志渝1童明偉1何玉林5廖旻懋1陳進1
135、金鑫1賀學鋒5徐奇偉1熊小伏1王光釗1胡博5林莉1余潔1譚建軍1閆渤文4杜志剛1徐瑞1龐曉平1柯珂4劉綱1李楠1全瑞坤1申請人第一發明人申請量金風馬磊95國電聯動力技術有限公司褚景春94蘇州能健電氣有限公司傅建民67國電聯動力技術有限公司袁凌67國家電網汪寧渤58南京風電科技有限公司潘愛華40廣州雅圖新能源科技有限公司鄧允河35三菱沼尻智裕32華能集團周昳鳴31江蘇乃爾風電技術開發有限公司尹大軍31南京高傳機電自動控制設備有限公司廖恩榮29沈陽瑞祥風能設備有限公司譚福陽28華能集團郭小江24上海風領新能源有限公司孫陽23金風馬盛駿23烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告
136、報告 58 從表 2.6 發明人的所屬企業看,這些頂級人才主要就職于新疆金風、國家電網等風電領域龍頭企業中。例如,作為風電領域專利申請量第一的馬磊,目前就職于新疆金風,其專利范圍涵蓋風機優化、風機再制造、軟件與數據和主機運維四個二級分支,是業內難得的多領域人才。褚景春是享受國務院政府特殊津貼的正高級工程師,現任國電科技環保集團股份有限公司黨委委員、副總經理和國電聯合動力技術有限公司董事長、總經理。褚景春深耕風電領域多年,主持的“高效低風速風電機組關鍵技術研發和大規模工程應用”項目在 2018 年獲得國家科技進步二等獎,發明的“風電場功率協同控制方法及其系統”,技術獲得了第二十屆中國專利金獎,是
137、風機優化、軟件與數據領域的專家。以“千萬千瓦級風光電集群源網協調控制關鍵技術及應用”為主要研究方向的汪寧渤是軟件與數據方向專利申請量排名靠前的頂尖專家,現任甘肅省電力公司風電技術中心主任。2019 年,汪寧渤主持的“千萬千瓦級風光電集群源網協調控制關鍵技術及應用”項目榮獲國家科學技術進步獎二等獎;同年,汪寧渤因其在風電領域的突出貢獻,榮獲甘肅省科技功臣獎。2021 年,汪寧渤入選中國工程院 2021 年院士增選有效候選人名單。2.1.3.3.2 科研骨干 科研骨干是指高校、研究所等科研機構內部擔任科研活動的核心力量,擁有領先創新成果且創新活躍的人。篩選當前專利權人類型為高?;蜓芯吭核膶@?,通
138、過統計專利的第一發明人綜合考量第一發明人的專利申請量、PCT 申請量及近十年專利申請數量等情況,鎖定產業的科研骨干。2 2 產業發展方向產業發展方向 59 表 2.7 科研骨干 top15 從表 2.7 中可以看出,目前產業的科研骨干全部來自于國內的高等院校。其中:殷明慧是南京理工大學的博導級教授,主要研究方向包括風力發電技術、智能電網和電力系統分析等領域。殷明慧扎根于風電技術的研究工作,在 2017、2018 年榮獲兩次江蘇省電力科學技術進步獎一等獎和一次江蘇省科學技術獎三等獎。同時,殷明慧還是電力工程技術期刊、江蘇省電機工程學會第十屆理事會可再生能源專業委員會等多個委員會委員,并作為負責人
139、參與了“風輪被動變速運行機理及其與變槳協調的風電機組 AGC 控制方法研究”、“復雜風場最大功率點跟蹤控制的機理分析與設計”、“基于氣動-控制耦合分析的低風速風力機氣動設計方法研究”等多個國家級基金項目,是國內風電領域的頂尖科研專家。姚駿是重慶大學的博導級教授,主要針對風力/光伏發電及儲能技術、風電/光伏接入電力系統運行分析與控制等領域的應用基礎進行研究。截止檢索日,重慶大學的姚駿共作為第一發明人申請專利 27 項。共主持和參與國家重點研發計劃項目、國家高技術研究發展計劃(863 計劃)項目、國家自然科學基金智能電網聯合基金重點項目、國家自然科學基金項目、軍工企業重點項目以及工業界重大橫向項目
140、 40 余項。擔任 IEC-TC8/SC8A/JWG 5 工作組成員、中國電機工程學會新能源并網與運行專委會委員、可再生能源雜志編委、分布式能源雜志申請人第一發明人申請量PCT申請量近10年專利申請量南京理工大學殷明慧30030上海交通大學蔡旭29229重慶大學姚駿27026大連理工大學施偉26526中國計量大學孫冠群23023浙江大學楊秦敏20120中國農業大學葉林18018江蘇科技大學李泰18018南京航空航天大學柯世堂16116重慶大學王宇航16016哈爾濱理工大學時獻江15015天津大學練繼建14014清華大學曾攀13312中南大學宋冬然10210浙江大學徐政727烏魯木齊風電產業專利
141、導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 60 編委等多項職責。在 IEEE Transactions、中國電機工程學報等國內外高水平電工類學術期刊上發表學術論文 100 余篇,其中 3 篇論文獲得國家科技部中國精品科技期刊頂尖學術論文獎。2.2 產業產業發展方向發展方向 以專利控制力為依據,預測產業鏈和創新鏈的發展方向。2.2.1 產業結構調整方向產業結構調整方向 2.2.1.1 從全球產業結構調整方向看,從全球產業結構調整方向看,風機優化風機優化始終為產業發展始終為產業發展核心核心,軟件與數軟件與數據據增速加快增速加快 截至檢索日,全球風電產業風機優化、風機再制造、軟件與數據、主機運維
142、、海上風電專利申請量分別為 33563 項、1293 項、22429 項、1796 項、3444 項。其中風機優化領域涵蓋的機械系統、工程工藝和電氣系統相關三級分支專利量超8000 項。由表可見,以三年為一個統計周期,2001 年至今風機優化專利申請占當年申請總量比重始終不低于 40%??梢钥闯?,伴隨各國對風電等新能源的重視程度與日俱增,同時出于經濟與科技競爭的考慮,國內外申請人在風機優化領域相關技術創新方面還將持續加大研發力度,目前風機優化領域仍然是風電產業發展的重點。表 2.8 風電領域全球專利產業環節布局變化趨勢 軟件與數據領域包括風機軟件系統、風電場設計和優化軟件等,能夠有效反映風電產
143、業的智能化發展趨勢。隨著近些年來智能電網的發展,風電產業智能化1風機優化2風機再制造3軟件與數據4主機運維5海上風電2001-200360.7%2.5%28.7%1.6%6.4%2004-200649.5%1.9%41.2%2.5%4.8%2007-200955.3%1.6%34.7%2.6%5.8%2010-201250.3%1.8%38.5%3.1%6.3%2013-201547.4%2.3%41.3%3.3%5.7%2016-201851.0%1.8%37.3%3.6%6.4%2019-202144.5%2.1%43.7%4.2%5.5%2 2 產業發展方向產業發展方向 61 發展趨勢愈
144、加明顯,特別是在提出“碳達峰、碳中和”目標后,加快構建以風電為主體的新型電力系統成為首要任務,“數字化、網絡化、智能化”的新型風電設備是重要組成和支撐。結合專利申請量占比變化趨勢來看,軟件與數據領域專利申請占比呈現在波動中上升的趨勢,2019 年至 2021 年期間的申請占比高達43.7%,與 2001 年至 2003 年期間相比上漲 15.0%,其中風能氣象三級分支專利量更是達到了 13000 項,進一步印證了全球申請人對智能化的關注程度正在逐步提升,智能化是全球風電產業發展的重要趨勢之一。2.2.1.2 從主要發達國家產業結構調整方向看,從主要發達國家產業結構調整方向看,風機優化和軟件與數
145、據風機優化和軟件與數據穩中有升,穩中有升,主機運維與風機再制造主機運維與風機再制造具備較大潛力具備較大潛力 主要發達國家產業發展往往處于全球領先梯隊,對分析產業結構當前及未來的調整方向具有較強的參考意義。下表結合前述國家勢力分布分析結論,選取了在風電產業中主要的發達國家美國、德國、日本作為分析對象,并分別對它們的專利申請量占比變化情況進行統計。從三國專利產業環節布局變化趨勢來看,美德日三國的風電產業研發側重方向有所差異。具體而言,美國側重軟件與數據領域技術和海上風電的研發,相關專利申請占比逐年攀升;德國專利申請人則不斷鞏固、發展自身在風機優化領域的技術優勢;日本作為島國,具有豐富的海洋風能資源
146、,因此,日本著力發展本國的海上風電技術,相關專利申請占比由 4.1%提升至 26.7%,在 20年間提高了 22.6%。主機運維與風機再制造是目前主要發達國家布局的薄弱環節,美日德三國各時期在這兩個領域的專利布局始終未突破 5%的關卡,這兩個領域具備較大的發展潛力??偟膩碚f,盡管三個龍頭國家的發展側重方向有所差異,但從宏觀層面來看,風機優化始終保持其產業核心地位,軟件與數據和海上風電穩中有升,主機運維與風機再制造具備較大潛力。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 62 表 2.9 風電領域美德日三國專利產業環節布局變化趨勢 2.2.1.3 從龍頭企業產業結構調整方向
147、看,從龍頭企業產業結構調整方向看,核心技術不斷創新突破,數字化核心技術不斷創新突破,數字化與與智智能化能化成為大勢所趨成為大勢所趨,海上風電受重視程度提升,海上風電受重視程度提升 本節選取在風電領域中的三家龍頭企業中國遠景集團、美國通用電氣公司、德國西門子,通過追蹤上述龍頭企業的研發熱點來獲悉風電領域較為頭部前端的歷史專利熱點變化。下面將以三年為一個統計周期,在每周期內選擇各技術分支專利的統計數量與該組 16 個三級技術分支專利數量總和的比值進行比較,通過對該比值的可視化描述,發現企業技術熱點隨時間變化的比重變化情況,以發現在不同時間階段風電領域技術研發熱點的變化趨勢。(一)(一)中國中國遠景
148、集團遠景集團:持續持續優化產業創新結構優化產業創新結構與布局與布局 由遠景集團各三級分支同一時間段所占比例變化趨勢可見,遠景集團最初的技術創新集中在軟件與數據中的風能氣象設備領域,2009 年該技術分支的專利申請合計占比達到 100%;自 2010 年開始,遠景集團開始將研發重心向風機優化和海上風電等相關技術轉移,逐步完善風電產業專利布局;2013 年至 2015 年期間,遠景集團在風機再制造領域申請了專利,補足了該領域的技術空缺,同時在風機優化領域產出了 197 項專利,達到了風機優化領域專利量的歷史最大值;2016 年-2018 年,遠景集團在主機運維領域提交了專利申請,正逐步構建起風電全
149、面化專利布局,形成了以風機優化為主要研發方向的全產業鏈布局態勢。二級分支國家2001-2003 2004-2006 2007-2009 2010-2012 2013-2015 2016-2018 2019-2021總體趨勢美國77.4%76.3%74.1%71.7%73.6%59.1%61.2%德國72.6%74.2%75.2%62.4%59.1%72.3%79.4%日本42.9%28.4%26.0%37.6%27.2%42.1%24.4%美國2.1%1.2%2.7%3.6%4.1%2.9%0.0%德國2.7%4.8%0.6%0.9%0.6%2.2%0.0%日本0.9%1.2%2.9%2.3%
150、2.9%1.3%0.0%美國12.3%5.9%9.2%10.9%5.9%18.1%17.6%德國13.7%6.5%14.8%21.8%12.3%12.4%2.9%日本50.7%65.4%61.1%56.4%61.8%50.0%48.9%美國2.1%3.0%1.7%1.8%1.8%1.2%2.4%德國1.0%3.2%0.9%0.3%0.6%0.7%0.0%日本1.4%1.9%2.9%2.3%0.0%0.0%0.0%美國6.2%13.6%12.2%11.9%14.5%18.7%18.8%德國10.0%11.3%8.5%14.5%27.3%12.4%17.6%日本4.1%3.1%7.2%1.4%8.
151、1%6.6%26.7%2風機再制造3軟件與數據4主機運維5海上風電1風機優化2 2 產業發展方向產業發展方向 63 表 2.10 遠景集團各三級分支同一時間段所占比例統計 (二)美國通用電氣公司:(二)美國通用電氣公司:不斷加大不斷加大數字化與數字化與智能化智能化技術技術研發投入研發投入。作為世界上最大的多元化服務性公司,美國通用電氣公司早在 2018 年宣布將公司更多的精力投放到包含風力發電在內的新能源業務領域,2021 年更是宣布將新能源業務單獨拆分成獨立公司進行運作。通用電氣公司在風電領域擁有深厚的技術積淀,相關專利申請量及被引量全球領先。結合專利申請各三級分支同一時間段占比變化情況來看
152、,近年來通用電氣智能化改造加速,產業結構得到優化。2000 年初,風電相關專利申請僅針對風機優化領域進行了主要布局,而發展至 2019 年左右,通用電氣的專利申請已涵蓋全部三級技術分支。具體到三級分支來看,通用電氣在軟件與數據的站場監控、健康管理、風能氣象等技術方向上申請量逐步提升,很大程度上反映出通用電氣公司正積極打造數字化與智能化設備研發優勢。二級分支三級分支2010-2012 2013-2015 2016-2018 2019-2021總體趨勢1-1綜合系統2.2%0.0%0.0%0.0%1-2電氣系統4.3%5.4%6.3%3.6%1-3機械系統58.7%21.6%30.2%23.2%1
153、-4機械傳動4.3%13.5%1.6%5.4%1-5工程工藝13.0%24.3%17.5%10.7%2-1齒輪箱維修0.0%0.0%0.0%3.6%2-2葉片維修2.2%0.0%0.0%1.8%3-1站場監控0.0%2.7%25.4%23.2%3-2健康管理0.0%0.0%0.0%5.4%3-3功率預測0.0%0.0%0.0%1.8%3-4風能氣象8.7%10.8%3.2%8.9%3-5大數據平臺0.0%5.4%6.3%0.0%4-1智能運維0.0%0.0%1.6%5.4%4-2運維效率0.0%0.0%1.6%7.1%5-1海洋工程6.5%10.8%3.2%0.0%5-2風機防護0.0%5.4
154、%3.2%0.0%5海上風電4主機運維1風機優化2風機再制造3軟件與數據烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 64 表 2.11 通用電氣公司各三級分支同一時間段所占比例統計 (三三)德國德國西門子西門子公司:公司:著力鍛造主營產品性能著力鍛造主營產品性能 西門子在風電領域的專利技術分布基本保持穩定,不斷鞏固既有技術優勢,特別是在風機優化技術方向上,但西門子公司各時間段的專利申請合計占比始終不低于 55%,表現出西門子希望通過持續地布局專利來穩固在行業內的領先地位。在該技術領域的工程工藝技術分支上,西門子在 2004 年后的專利布局占比始終在 20%以上。雖然發展至
155、 2021 年左右風機優化領域的專利申請占比略有降低,與此同時,軟件與數據、海上風電等領域的專利申請占比取得較大提升。綜上而言,西門子在風機優化領域持續開展技術研發,拓展創新方向及路徑,著力鍛造主營產品性能。表 2.12 西門子公司各三級分支同一時間段所占比例統計 二級分支三級分支2001-2003 2004-2006 2007-2009 2010-2012 2013-2015 2016-2018 2019-2021總體趨勢1-1綜合系統8.3%0.0%2.4%0.7%0.8%1.1%0.0%1-2電氣系統12.5%12.8%11.0%11.9%14.9%19.6%14.7%1-3機械系統25
156、.0%23.1%27.8%23.4%27.0%19.9%17.8%1-4機械傳動16.7%17.9%12.5%18.2%10.5%7.2%14.0%1-5工程工藝33.3%17.9%18.4%14.7%18.5%22.8%16.3%2-1齒輪箱維修0.0%0.0%0.8%1.4%1.2%1.4%1.6%2-2葉片維修0.0%1.3%3.1%2.1%5.6%2.9%5.4%3-1站場監控0.0%10.3%10.2%16.1%14.1%18.1%15.5%3-2健康管理0.0%1.3%1.6%1.4%0.8%1.8%2.3%3-3功率預測0.0%1.3%0.0%0.3%0.8%0.7%0.0%3-
157、4風能氣象0.0%11.5%9.4%3.1%2.8%1.8%7.8%3-5大數據平臺0.0%0.0%0.8%1.0%0.8%0.7%3.1%4-1智能運維4.2%0.0%0.4%0.3%0.4%0.7%0.8%4-2運維效率0.0%0.0%0.8%0.0%0.0%0.0%0.0%5-1海洋工程0.0%1.3%0.4%4.2%1.6%0.7%0.8%5-2風機防護0.0%1.3%0.4%1.0%0.0%0.4%0.0%5海上風電1風機優化2風機再制造3軟件與數據4主機運維二級分支三級分支2001-2003 2004-2006 2007-2009 2010-2012 2013-2015 2016-
158、2018 2019-2021總體趨勢1-1綜合系統0.0%0.0%2.1%2.3%1.1%1.6%0.4%1-2電氣系統37.5%10.3%9.3%15.3%20.0%8.9%7.1%1-3機械系統0.0%20.5%24.3%18.3%17.9%13.7%13.8%1-4機械傳動37.5%20.5%15.0%12.2%14.2%7.7%9.8%1-5工程工藝12.5%35.9%21.4%26.3%28.9%26.6%29.8%2-1齒輪箱維修0.0%2.6%0.0%0.4%0.0%0.4%0.0%2-2葉片維修0.0%0.0%0.7%2.3%2.1%3.2%2.2%3-1站場監控12.5%5.
159、1%12.9%13.0%7.4%21.4%20.9%3-2健康管理0.0%0.0%0.7%0.4%0.0%2.0%0.4%3-3功率預測0.0%0.0%1.4%0.0%0.0%0.4%0.4%3-4風能氣象0.0%2.6%9.3%3.4%3.2%4.4%2.7%3-5大數據平臺0.0%0.0%1.4%2.7%0.5%1.6%2.7%4-1智能運維0.0%2.6%0.0%0.4%0.5%2.0%0.9%4-2運維效率0.0%0.0%0.7%0.0%0.0%0.0%0.4%5-1海洋工程0.0%0.0%0.7%2.7%3.7%5.6%8.4%5-2風機防護0.0%0.0%0.0%0.4%0.5%0
160、.4%0.0%5海上風電1風機優化2風機再制造3軟件與數據4主機運維2 2 產業發展方向產業發展方向 65 2.2.2 技術發展熱點方向技術發展熱點方向 2.2.2.1 風機優化、風機再制造風機優化、風機再制造、主機運維主機運維、軟件與數據和海上風電軟件與數據和海上風電均處于快速均處于快速成長期成長期,相關技術依托利好政策和市場環境飛速迭代,相關技術依托利好政策和市場環境飛速迭代 風機優化、風機再制造和主機運維是風電傳統技術領域,從生命周期圖來看,三個領域全部處于快速成長期,每年有大量新進入者加入、相關專利申請量節節攀升。一方面,如 1.1.1.1 節中所介紹,各國頒布大量利好政策,從政府層面
161、為風電產業的發展保駕護航;另一方面,全球能源供應不足的市場環境與局部地區戰爭的國際態勢加速使得風能新能源得到了空前重視,促進相關領域專家投身技術研發中,對已有技術進行完善與迭代,并通過申請專利的方式保護自己的研究成果。圖 2.6 風機優化、風機再制造與主機運維領域技術生命周期圖 由于風電場大多建設在人跡罕至的荒郊野嶺,相隔數百米的風電機組、葉輪機艙高達幾十米,零件的更換與定期檢查需要耗費大量的人力物力,這也一度阻礙了風電產業的進一步發展。如何在日常維護方面降本增效,成為風電產業實現新一輪騰飛前必須解決的問題。因此,風電場站信息化、自動化、可視化、智能烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業
162、專利導航分析報告報告 66 化管理迫在眉睫。軟件與數據技術作為“智能化風電”的基石,自 1979 年第一個領域內專利誕生之后,相關專利量與申請人數量突飛猛進,2011 年領域內專利申請人首次突破 500 位、2013 年相關專利申請量突破千項。在此之后,軟件與數據技術的迭代與發展更是蒸蒸日上,申請人數量及申請量持續增多,2020 年申請量已經增長至 2960 項,申請人數量超 1700 位。圖 2.7 軟件與數據領域技術生命周期圖 海上風電的發展起步較晚,1921 年才有第一項專利產出,在之后的近百年中,海上風電技術的發展依舊不溫不火。而伴隨 2011 年歐洲海上風電產業的成熟與經濟性提升,海
163、上風電的發展逐步外溢到美國、日本、韓國等新興市場,國內各沿海省份也紛紛出臺政策支持省內海上風電產業的發展,相關技術逐步得到重視,相關專利申請量與申請人數量有所增加。2010 年,全球海上風電領域相關專利申請量首次破百,在這之后,海上風電技術在近 10 年得到了長足發展,2020 年相關專利申請量達到 547 項,創下了歷史新高的記錄。2 2 產業發展方向產業發展方向 67 圖 2.8 海上風電領域技術生命周期圖 2.2.2.2 從專利申請趨勢來看,從專利申請趨勢來看,風能氣象、工程工藝和站場監控風能氣象、工程工藝和站場監控是當前研發熱點是當前研發熱點 從全球各三級分支專利申請趨勢上看,風能氣象
164、、工程工藝和站場監控是目前申請量最大的三個三級分支,2019 年至 2021 年的申請量分別為 3978 項、3258項、2862 項。近 20 年來上述各分支申請量整體上均呈現持續上升趨勢,與 2001年至 2003 年期間相比,分別增長 11.9 倍、28.8 倍、73.4 倍。此外,機械系統、電力系統相關專利申請量也有明顯增加,2019-2021 年相較 2001-2003 年分別增長 14.4 倍、8.9 倍。大數據平臺領域盡管從 2007 年左右才開始有專利申請,但在短短 14 年間專利申請漲勢迅猛,2019 至 2021 共申請 942 項專利,相對 2007至 2009 年增長
165、26.9 倍。由上述申請變化趨勢可見,風能氣象、工程工藝、站場監控、大數據平臺等為目前的熱點研發方向。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 68 圖 2.9 風電產業各三級分支專利申請趨勢 2.2.2.3 從核心技術分布來看,從核心技術分布來看,健康管理、大數據平臺健康管理、大數據平臺已形成可借鑒技術成果,已形成可借鑒技術成果,風能氣象、工程工藝、風機防護風能氣象、工程工藝、風機防護仍有上升空間仍有上升空間 在大量的專利文獻中,可以通過一些有效的分析指標篩選,來獲得在某一技術方向上擁有較為關鍵乃至于核心技術的重點專利。通過關注這些重點專利文獻,統計分析其中記載的該技
166、術方向上的核心技術或者基礎技術分布情況,能夠為技術發展熱點方向的研判提供有益參考。圖 2.10 顯示出風電產業各三級技術分支申請量和重點專利3申請量占比的分布。由圖 2.10 可見,功率預測的重點專利在所有三級技術分支中為占比最高,為 13.1%,其次是健康管理、大數據平臺,重點專利占比分別為 11.8%、11.1%,3 此處重點專利指 5 年內擴展同族被引用專利總數5 的專利。2 2 產業發展方向產業發展方向 69 均高于 10%,是值得關注的技術領域。另外,工程工藝、風機防護的重點專利占比較少,均不足 5%。值得注意的是,風能氣象的專利申請量最高,達 13520 項,但是重點專利占比僅為
167、7.8%,可見風能氣象相關專利申請中核心技術相對不足,仍具有較大的技術發展潛力。綜合來看,健康管理、大數據平臺重點專利占比較高,以形成了可借鑒的技術成果。而風能氣象、工程工藝和風機防護領域的技術環節還有待進一步突破,有較大的發展空間。圖 2.10 各三級分支重點專利占比 2.2.3 市場競爭重點方向市場競爭重點方向 2.2.3.1 從創新協同來看,從創新協同來看,功率預測、健康管理和大數據平臺功率預測、健康管理和大數據平臺等等領域領域技術合作頻技術合作頻發發(一)協同創新成為技術研發新趨勢(一)協同創新成為技術研發新趨勢 專利的協同創新是指兩個或兩個以上申請人共同合作,完成一項專利技術的研發創
168、新并申請專利。從協同創新量的整體變化情況來看,2001 年至今風電領域專利聯合申請量逐年提升;從協同創新專利占比來看,2001-2021 年間,專利協同創新占比最小值為 7.9%、出現在 2018 年,最大值為 14.7%、出現在 2021年,20 年間的協同創新占比始終在 10%上下波動。無論是協同創新量穩步提升、還是協同創新占比在波折中增加的態勢,都表現出近年來協同創新已經成為風電烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 70 領域全新的重要技術研發趨勢。圖 2.11 近 20 年協同創新發展趨勢 (二)(二)功率預測、健康管理和大數據平臺是功率預測、健康管理和大數
169、據平臺是為目前協同創新熱點為目前協同創新熱點 協同創新的背后,是不同主體之間的合作,是攜手突破技術難題的表現。由圖 2.12 可見,功率預測和大數據平臺以 36.6%和 17.9%位居協同創新占比最高分支的前兩名。結合圖 2.10 可知,這兩個分支在高協同專利占比的同時,重點專利占專利總量的比值也較高??梢?,功率預測和大數據平臺分支正在逐漸受到各類研究主體的重視,通過聯合攻關向該技術方向持續投入,目前已在領域內取得了技術突破并通過聯合申請專利的形式對成果進行了保護。2 2 產業發展方向產業發展方向 71 圖 2.12 三級分支協同創新熱點方向 2.2.3.2 從新進入者集聚來看,大量創新主體加
170、入從新進入者集聚來看,大量創新主體加入大數據平臺、站場監控大數據平臺、站場監控、工程、工程工藝、運維效率和海洋工程工藝、運維效率和海洋工程等市場競爭浪潮等市場競爭浪潮 產業發展全過程都伴隨著創新主體的不斷加入和退出,尤其是在產業發展的成長期,不斷有新企業加入到競爭中來,因此從產業新進入者的數量分布中,可以看出產業競爭的重點和熱點方向。從各三級分支近五年新進入者4占比來看,包括大數據平臺、站場監控、工程工藝在內的幾個三級分支占比較高,新進入者占比均在 45%以上,最高的達到 53.3%。結合近五年申請量占比來看,大數據平臺、站場監控、功率預測等分支占比較高,可見大數據平臺、站場監控等技術是申請人
171、較為青睞的專利申請方向。究其原因,可能與風電設備智能化趨勢的影響有關,創新主體積極把握市場動向,緊跟市場潮流,通過持續布局專利獲得收益最大化。4 近五年新進入者指首次專利申請時間為 2017 年至檢索日。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 72 表 2.13 各三級分支近五年新進入/申請熱點方向 2.2.3.3 從專利運用熱點來看,從專利運用熱點來看,齒輪箱維修、機械傳動、機械系統齒輪箱維修、機械傳動、機械系統等通過專利價等通過專利價值轉化獲取最佳收益值轉化獲取最佳收益 專利運營是指專利權人對專利權的資本管理與運作,主要包括訴訟、許可、質押、權利轉移、無效等方式。
172、專利運營的活躍程度從一個側面反映了創新主體或技術方向的創新生命力,還能體現該創新主體的綜合技術實力。從各三級分支的專利運營占比來看,齒輪箱維修發生專利運用事件的頻率較高,其在質押、權利轉移、無效方面的占比均為最高,分別為 1.6%、12.6%、0.4%。同時,從表中所示色階來看,機械傳動和機械裝置領域在五種專利運用事件中的表現較為活躍、合計專利占比在 10%以上,通過多種形式對專利進行運營并完成專利成果的轉移轉化??梢?,齒輪箱維修、機械傳動、機械系統等已經成為風電產業專利運用的熱點方向。表 2.14 各三級分支專利運用熱點方向 三級分支申請人/位近五年新進入者占比申請量/項近五年申請占比1-1
173、綜合系統130527.9%178435.5%1-2電氣系統357925.2%838836.3%1-3機械系統303025.5%969740.2%1-4機械傳動415430.8%709436.2%1-5工程工藝378846.6%859358.3%2-1齒輪箱維修15436.4%24650.4%2-2葉片維修65530.4%106542.6%3-1站場監控290756.9%659863.5%3-2健康管理115042.3%209956.9%3-3功率預測30930.4%113160.7%3-4風能氣象654241.0%1352045.9%3-5大數據平臺99353.3%190868.8%4-1智能
174、運維88236.2%117450.5%4-2運維效率50342.9%72059.9%5-1海洋工程144238.0%312959.8%5-2風機防護36237.0%62759.0%訴訟許可質押權利轉移無效專利運營事件合計占比1-1綜合系統0.2%1.0%0.2%7.8%0.1%9.2%1-2電氣系統0.1%1.3%0.3%7.7%0.0%9.4%1-3機械系統0.1%1.0%0.7%8.5%0.0%10.4%1-4機械傳動0.1%1.2%0.3%9.3%0.0%11.1%1-5工程工藝0.1%0.8%0.2%7.1%0.1%8.4%2-1齒輪箱維修0.0%0.8%1.6%12.6%0.4%15
175、.4%2-2葉片維修0.2%0.7%0.4%7.2%0.1%8.5%3-1站場監控0.0%0.3%0.4%5.6%0.0%6.3%3-2健康管理0.0%0.7%0.5%6.0%0.0%7.1%3-3功率預測0.0%0.1%0.5%5.1%0.0%5.7%3-4風能氣象0.1%0.6%0.2%7.2%0.0%8.1%3-5大數據平臺0.0%0.3%0.5%5.3%0.0%6.1%4-1智能運維0.1%0.7%0.3%7.6%0.0%8.7%4-2運維效率0.0%0.3%0.4%6.3%0.0%6.9%5-1海洋工程0.0%1.1%0.2%8.1%0.0%9.4%5-2風機防護0.0%0.6%0.
176、0%7.7%0.0%8.3%2 2 產業發展方向產業發展方向 73 2.2.3.4 從從 PCT 專利國內外流向來看,專利國內外流向來看,風機優化風機優化領域國內外競爭焦灼領域國內外競爭焦灼、軟件與數、軟件與數據和海上風電據和海上風電為為專利布局專利布局競爭競爭熱點熱點 PCT(專利合作條約)是有關專利的國際條約,根據 PCT 提交一件國際專利申請,申請人可以同時在全世界大多數國家尋求對其發明的保護。近年來國內申請人 PCT 申請量快速增長,近 20 年風電產業國內申請人 PCT 專利申請量已達 656 項。通過將近 20 年國外 PCT 在華布局專利量與國內 PCT 申請量各二級分支占比進行
177、對比可以發現,風機優化是國內外 PCT 專利布局的核心領域,歷年 PCT專利占比幾乎均在 50%以上。從國外對華專利布局圖可以看出,由于在風電領域發展較早,其在中國的專利布局已經形成“以風機優化為核心、軟件與數據和海上風電為重點、輔以主機運維和風機再制造”的三級布局模式。就其二級分支而言,隨著風電產業智能化的不斷推進和海上風能的被重視程度與日俱增,各國在這兩個領域的對華布局量呈明顯增加的態勢。相比而言,國內“走出去”進程起步略晚于國外,大約在 2006 年后開始形成全景化專利布局,除風機優化領域外,軟件與數據和海上風電是國內“走出去”相對成功的技術分支,主機運維和風機再制造對外專利布局較少。綜
178、合上述分析可見,在國內國際雙循環的新發展格局下,風電領域主要呈現“風機優化領域專利布局競爭焦灼、軟件與數據和海上風電是當下專利布局熱門領域”的競爭態勢。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 74 圖 2.13 國外在華與國內 PCT 專利各二級分支申請量占比比較 2.3 小結小結 本章以專利數據為基礎,分析了全球和我國風電產業的專利態勢,并在深入挖掘以上信息的基礎上,分別對產業鏈和創新鏈的技術發展方向進行了預判,具體結論如下:一、全球產業態勢:一、全球產業態勢:“雙碳”目標強化“雙碳”目標強化產業產業高成長性高成長性,中美日德韓中美日德韓處于領先處于領先地位地位 1
179、.從申請趨勢來看,“雙碳”目標打開行業增長潛力,產業進入快速發展期。截至檢索日,共檢索得到風電產業相關專利申請 56944 項。全球范圍內相關2 2 產業發展方向產業發展方向 75 專利申請在 19 世紀末就已經出現,約 2007 年起,全球風電產業相關專利數量激增,年均申請量超千項,風電產業進入快速發展期。國內風電產業起步略晚于全球,在一系列項目及政策的推動下,國內風電產業取得長足發展,自 2010 年左右起,相關專利申請量增勢明顯??梢灶A見,伴隨著“碳中和 3060”目標的提出,風電能源作為減少碳排放的強有力手段,未來風電產業還將得到更好更快發展。2.從國家勢力來看,中美日德韓領跑全球,多
180、國全球化布局加速。經統計,專利數量排名前 5 的國家依次為中國、美國、日本、德國和韓國,合計占全球相關專利的近九成。就專利布局形式而言,美日德韓這些發達國家有著明確的全球化專利布局,積極搶占海外市場。相比之下,中國申請人提交的37903項專利中,僅有不足五十項高頻被引專利,仍需不斷提升行業技術話語權,提升風電相關技術的核心競爭力,成為風電產業的“標準制定國”,進一步搶占風電產業的發展先機。3.從創新主體來看,巨頭企業創新活躍,資本入局賦能產業發展。當前,全球風電產業發展形勢火爆,創新和應用成果此起彼伏。創新企業方面,龍頭企業充分利用專利布局搶占技術制高點,強大資本紛紛入局推動風電產業新進企業設
181、立與成長,為產業發展賦能;科研機構方面,各大優秀科研院校持續推進風電相關技術研發,其中我國高校表現亮眼,專利申請量處于領先水平;創新人才方面,技術領先人才主要就職于金風科技、國電聯動力等風電巨頭企業中,科研骨干主要來自于南京理工大學、上海交通大學等國內知名高校。二、二、產業產業發展方向:發展方向:風風機機優化優化為為重點重點,風電數字化與智能化發展趨勢明顯,風電數字化與智能化發展趨勢明顯,海上風電重海上風電重視度提升視度提升(一)產業鏈發展方向(一)產業鏈發展方向 1.從產業結構調整方向來看,風機優化領域始終是產業發展與競爭重點,軟件與數據成為增長新動能。風機優化作為風電產業的傳統領域,截至檢
182、索日,全球相關專利申請占比高烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 76 達 58.9%,自 2001 年至今各年的專利分支占比始終不低于 40%。而隨著近些年來風電智能化的發展,軟件與數據領域成為了風電產業的技術發展重點,結合專利申請量占比變化趨勢來看,2001-2003 年期間軟件與數據專利申請量占比僅為28.7%,而2019-2021年期間的專利申請量占比已經增長至43.7%,漲幅高達15%,全球申請人對風機數字化與智能化的關注程度與日俱增。2.從主要發達國家產業結構調整方向看,風機優化和軟件與數據穩中有升,主機運維與風機再制造具備較大潛力。從專利產業環節布局變
183、化趨勢來看,美德日三國的風電產業研發側重方向有所差異。具體而言,美國側重軟件與數據領域技術和海上風電的研發,相關專利申請占比逐年攀升;德國專利申請人則不斷鞏固發展自身在風機優化領域的技術優勢;日本則依托自身島國的區位優勢,著力發展本國的海上風電技術,相關專利占比在 20 年間提高了 22.6%。主機運維與風機再制造是目前主要發達國家布局的薄弱環節,美日德三國各時期在這兩個領域的專利布局始終未突破 5%的關卡,領域技術仍具備較大的發展潛力。(二)創新鏈發展方向(二)創新鏈發展方向 1.從技術發展熱點方向來看,風機優化、風機再制造、主機運維、軟件與數據和海上風電均處于快速成長期,相關技術依托不同發
184、展契機飛速迭代。風機優化、風機再制造和主機運維是風電傳統技術領域,從生命周期圖來看,上述三個領域均處于快速成長期,每年有大量新進入者加入、相關專利申請量節節攀升。同時,風電場站的信息智能化迫在眉睫,軟件與數據領域作為風機智能化發展的基石,專利申請人數量及申請量持續增多,2020 年申請量已經增長至2960 項,申請人數量超 1700 位。而伴隨歐洲海上風電產業的成熟與經濟性提升,海上風電的發展逐步外溢到美、日、韓和我國沿海地區等新興市場,2020 年相關專利申請量已高達 547 項,海上風電技術在近年來得到快速發展。2.從市場競爭重點方向來看,風機優化領域國內外競爭焦灼,軟件與數據、海上風電是
185、當下專利布局競爭熱點。2 2 產業發展方向產業發展方向 77 風機優化是國內外 PCT 專利布局的核心領域,歷年 PCT 專利占比基本均在50%以上。國外在風電領域起步較早,在中國已經形成“以風機優化為龍頭、軟件與數據和海上風電為重點、輔以主機運維和風機再制造”的專利布局格局。隨著風電產業數字化與智能化的不斷推進,同時海上風電的被重視程度與日俱增,各國在這兩個領域的對華布局量呈明顯增加的態勢。相比而言,國內“走出去”進程起步略晚于國外,大約在 2006 年后開始形成較為全面的專利布局,除風機優化領域外,軟件與數據和海上風電是國內“走出去”相對成功的技術分支,主機運維和風機再制造對外專利布局較少
186、。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 78 3 烏魯木齊烏魯木齊風電風電產業定位產業定位 3.1 烏魯木齊產業專利態勢烏魯木齊產業專利態勢 3.1.1 從產業分布看,從產業分布看,搶抓多重發展機遇搶抓多重發展機遇,新疆風電高質量新疆風電高質量發展發展加速加速 在全球化石能源日漸枯竭和氣候變化形勢嚴峻的背景下,風能作為可再生、環境影響小的清潔能源,其戰略價值日益突顯,各國都非常重視風能的開發利用。在此背景下,風電正成為中國應對能源和環境挑戰、實施低碳能源戰略的重要組成部分5。從專利數據來看,截至檢索日,除港澳臺外我國 31 個省區市均有風電相關專利申請。對專利申請量
187、排名前二十的省份進行統計,可以看到,北京、江蘇、廣東、浙江、上海、山東等排名前 13 位的省份,其專利申請均超出 1000 項,處于國內第一梯隊;陜西、湖北、重慶、新疆等排名 1420 位的省份專利產出量次之,雖未超過千項,也均達到 600 項以上,歸屬第二梯隊。由此看出,國內風電產業整體呈現出積極的發展態勢,新疆風電專利申請量雖然與第一梯隊存在一定差距,但在第二梯隊排名靠前,超出內蒙古、福建、黑龍江等其余第二梯隊省份。5 觀點來源:中國風電發展路線圖 2050。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 79 表 3.1 我國風電產業專利申請量 TOP20 省份統計 具體到各二級分支分
188、布情況來看,整體呈現出中東部、南部地區發展較為迅速,西部地區穩中有進的產業發展態勢。其中,第一梯隊的北京、江蘇、廣東、浙江、上海、山東、遼寧等省份在風機優化、風機再制造、軟件與數據、主機運維及海上風電五個技術領域內全面領先于國內其他省份,相關專利申請量均排名前十,可見上述省份具備較為全面的風電技術儲備。細分而言,除上述優勢省份外,四川、安徽等在軟件與數據方面占有一定優勢,福建、天津等在海上風電方面也具有出色表現。新疆作為西部地區“課代表”,在風電五大領域內均有與排名相符的專利產出,并未表現出較為突出的產業短板。在全球形勢的不斷變化下,在西部大開發的層層推進下,在國內、國際雙循環的大趨勢下,未來
189、的新疆發展前景長期看好。序號省份申請量/項序號省份申請量/項1北京559311四川10802江蘇550212河南10633廣東304713安徽10364浙江261314陜西8645上海223415湖北8596山東218116重慶8457遼寧132317新疆新疆7528湖南129118內蒙古7469天津125419福建63010河北109720黑龍江613烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 80 表 3.2 TOP20 省份專利申請各二級分支分布 3.1.2 從區域從區域布局布局看,看,烏魯木齊烏魯木齊位列自治區首位位列自治區首位,蘊含巨大提升潛力蘊含巨大提升潛力
190、烏魯木齊是新疆風電產業的主要技術貢獻者,尤其是在風機優化、軟件與數據兩大關鍵技術領域內均交出了亮眼的答卷,風機優化領域專利申請達 425 項,軟件與數據已有 240 余項專利申請,占新疆在該領域內申請總量的 80%以上,為自治區風電技術革新貢獻了強大力量。1風機優化2風機再制造3軟件與數據4主機運維5海上風電1風機優化2風機再制造3軟件與數據4主機運維5海上風電北京3011962806165186江蘇30031312509217264廣東141145156791265浙江1351341269121157上海119139100381176山東112727111394113遼寧7244259071
191、103湖南754246144820天津7064749955118河北60549527409四川56815571307河南578165073621安徽532255454218陜西390145053237湖北44364352735重慶512133742730新疆新疆489172972016內蒙古43622349374福建26083413260黑龍江3261132012123 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 81 表 3.3 新疆各市申請量分布 結合烏魯木齊各區縣發展現狀來看,高新區(新市區)、經開區(頭屯河區)、米東區電網基礎設施較好,達坂城區、烏魯木齊縣等區域風電資源較為豐富,其中
192、,昔日絲路重鎮達坂城地區是目前新疆九大風區中開發建設條件最好的地區。聚焦烏魯木齊各區縣申請量分布而言,新市區以 280 項申請量處于領先地位,烏魯木齊縣以 191 項緊追其后,上述兩區縣不僅專利儲備最深厚同時也是技術創新布局最為全面的區域,然而,達坂城區、米東區等區域專利產出水平尚未得到充分發揮??梢灶A見,烏魯木齊市各區域風電產業發展仍具備較大的提升潛力。表 3.4 烏魯木齊各區縣申請量分布 1風機優化2風機再制造 3軟件與數據4主機運維5海上風電申請量/項烏魯木齊烏魯木齊425172441713643哈密209128昌吉144219石河子1241116塔城78112伊犁2810阿勒泰199阿
193、克蘇134克拉瑪依224吐魯番333巴音郭楞223博爾塔拉111風機優化2風機再制造 3軟件與數據4主機運維5海上風電申請量/項新市區177511776280烏魯木齊縣14825137191天山區26128450沙依巴克區29617146經開區28315244達坂城區13720水磨溝區379米東區123烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 82 3.1.3 從申請趨勢看,從申請趨勢看,烏魯木齊烏魯木齊政策強拉動政策強拉動,產業進入快速發展,產業進入快速發展階段階段 烏魯木齊市風電產業起步于 20 世紀后期,始終穩步向前推進。據了解,2016-2017 年,行業新增裝
194、機容量下降,累計裝機容量增速放緩,考慮“三北”地區棄風限電的因素,國家政策從項目核準、風電上網電價方面引導國內風電裝機向中東部和南方地區轉移。2016 年烏魯木齊市政府工作報告提出,加快實施風電等優勢產業的產業鏈招商,全力促進龍頭企業提質增效,加速提升產業集群效應,引領和帶動先進裝備制造業基地、高新技術產業基地和戰略性新興產業基地加快發展。在相關技術革新進程提速及政策拉動下,烏魯木齊市于 2017 年迎來風電產業專利申請新高,年申請量高達 119 項,區域產業發展進入快速發展階段。圖 3.1 烏魯木齊風電產業相關專利申請變化趨勢 3.1.4 從創新主體看,從創新主體看,頭部企業引領頭部企業引領
195、產業發展,產學研共筑產業發展,產學研共筑創新生態創新生態 對烏魯木齊專利申請量前十位的創新主體進行統計,可以看到,在企業申請人方面,金風以 430 項申請量占據創新主體榜首,金風科技作為全球領先的風電整體解決方案提供商,擁有自主知識產權的 1.5MW、2S、3S/4S 和 6S/8S 永磁直驅系列化機組,代表著全球風力發電領域最具前景的技術路線。高校申請人方面,新疆工程學院、新疆大學和石河子大學申請量均高于 10 項,作為市內重要的科3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 83 研力量為烏魯木齊風電產業發展提供可靠助力。表 3.5 烏魯木齊專利申請量 TOP10 創新主體 3.2 烏
196、魯木齊產業發展定位烏魯木齊產業發展定位 基于全市風電產業專利態勢,本節以專利數據信息為基礎,以對比分析為主要方法,將烏魯木齊市風電產業的技術、人才、企業等要素資源在全球產業鏈中定位,從而明確烏魯木齊市產業在全球產業價值鏈中的分工和定位,揭示烏魯木齊市在風電產業發展中存在的結構布局、協同創新、專利運營等方面的問題。3.2.1 產業結構定位產業結構定位 產業結構是產業發展在宏觀層面的反映,合理的產業結構對產業發展具有重要的作用。本節基于專利視角,從烏魯木齊風電產業的專利申請量和申請人數量入手,分析烏魯木齊風電產業在產業結構方面存在的優勢和差距。3.2.1.1 按專利申請量按專利申請量 3.2.1.
197、1.1 與全球主要國家比較 本小節分析全球主要國家、國內和烏魯木齊市各級產業環節的專利申請量配置情況。申請人名稱申請量/項申請人名稱申請量/項金風430國家電網21新疆工程學院19新疆大學19趙曉軍14魯能新能源(集團)有限公司新疆分公司12石河子大學11國家電投集團新疆能源化工額敏有限責任公司9新疆海裝風電設備有限公司9企業上海電氣9高校新疆海為新能電力工程有限公司9個人圖例圖例烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 84 將烏魯木齊市的二級分支結構與全球主要國家進行比較,如圖 3.2 所示。烏魯木齊的地理位置深居內陸,一定程度上導致其專利申請人對海上風電領域相關技
198、術涉獵較少,海上風電領域專利申請占比僅為 1.8%,遠低于美國、日本、德國、韓國等發達國家,距我國總體水平也有所差距;主機運維是烏魯木齊具有競爭力的領域之一,盡管相較韓國有所差距,但其相關專利占比仍高于中、美、日、德四國和全球水平;在風機再制造方面,烏魯木齊總體水平略低于發達國家和全球水平,和我國水平保持一致;在風機優化方面,烏魯木齊相關專利占比為 59.4%,與美、德、韓三國有所差距,但與日本、國內和全球水平相比具備一定優勢,總體而言具備一定的競爭力;軟件與數據是實現風機智能化目標的核心領域,烏魯木齊在該領域的專利占比為 34.1%,略高于全球 32.7%的專利占比,雖然相較日本 46.0%
199、的高專利占比仍有差距,但與專利占比不足 15%的美、德、韓三國相比有著明顯的優勢。綜合來看,綜合來看,與全球主要國家的二級分支專利申請結構相比,烏與全球主要國家的二級分支專利申請結構相比,烏魯木齊市魯木齊市在風機優化、軟件與數據和主機運維在風機優化、軟件與數據和主機運維方面方面具備較好的競爭力,風機再制具備較好的競爭力,風機再制造稍顯弱勢,海上風電提升空間較大。造稍顯弱勢,海上風電提升空間較大。圖 3.2 烏魯木齊風電專利申請量二級分支結構定位 具體到三級分支,海上風電的專利申請弱勢具體體現在海洋工程方面,相關專利申請占比僅為 1.5%,遠落后于其他主要國家,特別是落后于專利占比為 10.5%
200、的韓國;烏魯木齊在風機優化、軟件與數據上均具備較好的競爭力,具體體現在3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 85 機械系統、站場監控、大數據平臺和運維效率方面;而在機械傳動方面則與主要國家的專利申請占比差距較大,尤其是落后于美、德、韓三國;機械系統是全球主要國家關注的重點,各國相關專利占比均高于 10%,烏魯木齊在該方向上競爭優勢較強,以 24.0%的高占比領先于中、美、日、德、韓五國。表 3.6 烏魯木齊風電產業專利申請量三級分支結構定位 3.2.1.1.2 與國內主要城市比較 以國內省市風電產業發展實際情況出發,并結合 3.1.1 節分析可見,江蘇、浙江、山東等省份位于國內第一
201、梯隊,近年來風電產業發展持續向好,新疆、內蒙古等位列第二梯隊,是國內重要的風電產業發展區域,上述省份均具備較強的風電技術實力及產業發展前景。因此,本文聚焦上述省份中專利申請量領先的城市作為主要關注城市,進一步將江蘇南京、浙江杭州、山東青島、內蒙古呼和浩特選定為烏魯木齊的對標城市,以此為據進行下述分析。將烏魯木齊與南京、杭州、青島和呼和浩特進行對標分析,如圖 3.3 所示,烏魯木齊在風機優化方面的申請量占比高居對標城市之首,較第二名的青島高出12 個百分點,優勢較為明顯;同樣地,烏魯木齊在風機再制造方向同樣位列對標城市之首,以 2.4%的專利占比略高于呼和浩特、南京兩座城市,相較于占比為0.9%
202、和 0.7%的青島和杭州表現出一定優勢;海上風電則是烏魯木齊發展基礎稍全球中國美國日本德國韓國烏魯木齊1-1綜合系統3.1%3.0%1.9%4.2%2.1%5.4%2.2%1-2電氣系統14.7%14.4%11.2%13.1%15.3%9.2%12.5%1-3機械系統16.1%15.7%19.6%17.8%11.4%16.8%24.0%1-4機械傳動11.4%7.1%34.6%6.8%24.2%24.1%3.0%1-5工程工藝13.7%12.9%13.1%5.5%22.4%12.2%15.7%2-1齒輪箱維修0.2%0.2%0.3%0.2%0.3%0.1%0.6%2-2葉片維修1.4%1.1%
203、2.2%1.4%1.3%3.6%1.6%3-1站場監控9.9%11.3%6.7%5.7%10.9%7.0%14.6%3-2健康管理2.4%3.0%0.7%1.8%0.3%3.4%2.5%3-3功率預測1.9%2.7%0.3%0.3%0.2%0.4%1.8%3-4風能氣象17.0%21.1%1.9%37.7%1.9%1.6%14.7%3-5大數據平臺1.5%1.9%0.7%0.4%0.5%1.5%2.4%4-1智能運維1.0%1.2%0.7%0.5%0.6%1.6%1.0%4-2運維效率0.6%0.7%0.1%0.7%0.2%1.7%1.5%5-1海洋工程4.7%3.3%5.8%3.4%8.3%
204、10.5%1.5%5-2風機防護0.4%0.4%0.1%0.3%0.2%0.7%0.3%烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 86 弱的領域,在對標城市中屈居第四,相關專利占比僅為 1.8%;烏魯木齊在軟件與數據和主機運維方面位列對標城市末位,較上一名分別有 5.5%和 0.4%的差距,發展潛力較大??傮w而言,總體而言,與四個對標城市相比,與四個對標城市相比,烏魯木齊在風機優化和風機再烏魯木齊在風機優化和風機再制造領域制造領域具備一定具備一定優勢優勢,在,在海上風電領域基礎稍弱,而在軟件與數據和主機運維海上風電領域基礎稍弱,而在軟件與數據和主機運維領域領域與與對標城
205、市對標城市相比仍存在相比仍存在一定差距、發展潛力較大。一定差距、發展潛力較大。圖 3.3 主要省份風電專利申請二級分支結構定位 下沉到三級分支來看,盡管,機械系統、工程工藝方向位居首位的申請量占比進一步印證了烏魯木齊在風機優化領域的優勢所在,但在機械傳動方向,烏魯木齊相關專利占比僅為 3.0%,明顯低于其他四個對標城市,相關技術水平亟待提升。值得注意的是,烏魯木齊在風能氣象方面稍顯不足,申請量占比僅為 14.7%,而其余對標城市的申請量占比均超 21.0%。健康管理也是烏魯木齊風電產業有待提升的領域,與呼和浩特 5.6%的高占比相比,烏魯木齊該方向的占比僅為 2.5%。就其他三級分支而言,烏魯
206、木齊其余的三級分支專利申請量占比在對標城市中大多處于居中位置,如齒輪箱維修的申請量占比略低于南京,但優于呼和浩特、杭州和青島;大數據平臺的申請量占比優于青島、但距呼和浩特、南京和杭州等城市還有所差距;在對標城市中,杭州在電氣系統、站場監控方面實力強勁;南京則在風能氣象以 28.0%的申請量占比獨占鰲頭;呼和浩特和青島則“全面開花”,在產業中的各領域中均取得了一定的成果。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 87 表 3.7 對標城市風電專利申請三級分支結構定位 3.2.1.2 按專利申請人數量按專利申請人數量 3.2.1.2.1 與全球主要國家比較 本小節分析全球主要國家、國內和烏
207、魯木齊各級產業環節的申請人數量配置情況。從二級分支看,如圖 3.4 所示,烏魯木齊在海上風電方面的申請人數量占比僅為全球占比的約三分之一,遠不及中、美、日、德、韓等國家。在風機優化方面,烏魯木齊以 53.9%的申請人產出了 59.4%的專利,說明烏魯木齊在風機優化方面申請人相對集中,產業化程度較高;相比之下,軟件與數據方面參與申請的創新主體占比達到 38.2%,而相應的專利產出僅為 34.1%,人均專利量不高,這一定程度上能夠說明烏魯木齊在軟件與數據領域正在持續投入研究,試圖突破技術壁壘實現規?;?;而在風機再制造和主機運維方面,烏魯木齊的申請人占比和申請量占比形勢與全球主要國家水平相似。行標簽
208、杭州呼和浩特南京青島烏魯木齊1-1綜合系統1.7%3.4%1.1%2.3%2.2%1-2電氣系統14.6%9.3%11.9%5.7%12.5%1-3機械系統11.0%15.1%10.5%19.1%24.0%1-4機械傳動5.9%5.6%8.6%6.1%3.0%1-5工程工藝10.0%10.9%6.6%13.8%15.7%2-1齒輪箱維修0.2%0.3%1.0%0.0%0.6%2-2葉片維修0.4%1.6%0.8%0.8%1.6%3-1站場監控15.9%10.1%11.1%9.5%14.6%3-2健康管理4.4%5.6%3.4%2.9%2.5%3-3功率預測1.4%4.0%5.9%0.2%1.8
209、%3-4風能氣象21.4%25.7%28.0%26.1%14.7%3-5大數據平臺4.7%4.5%5.5%1.3%2.4%4-1智能運維1.9%2.1%1.9%2.2%1.0%4-2運維效率1.2%1.6%0.9%1.2%1.5%5-1海洋工程4.2%0.3%1.8%7.4%1.5%5-2風機防護1.2%0.0%0.8%1.3%0.3%烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 88 圖 3.4 新疆風電專利申請人數量二級分支結構定位 進一步地從三級分支看烏魯木齊的結構定位,如表 3.8 所示,圖中百分比數字代表了申請人數量占比。從表中可知,烏魯木齊在機械系統領域以 20
210、.2%的申請人數量產出了 24.0%的專利量,專利申請人占比僅較排名第一的美國低 0.1%,顯著高于中、日、德、韓四國,從申請人的角度印證了烏魯木齊在機械系統方向的發展優勢。而在其它領域,中美日德韓五國與烏魯木齊的申請量占比與申請人數量占比基本持平。從專利申請人占比的角度看,機械系統仍是全球主要國家關注的重點,申請人占比幾乎均在 10%以上。從人均申請量上來看,烏魯木齊在機械系統方面的人均申請量位列第一,說明該領域研發效率較高、投入產出比較高,相比主要國家而言具備了一定優勢。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 89 表 3.8 新疆風電專利申請人數量三級分支結構定位 3.2.1.
211、2.2 與國內主要城市比較 將烏魯木齊與南京、杭州、青島和呼和浩特在申請人數量上進行對標分析,如圖 3.5 所示,烏魯木齊在風機優化方面具備優勢,以 53.9%的專利申請人數量申請了 59.4%的專利,人均申請量較高,一定程度上能夠說明烏魯木齊風機優化領域正在向規?;?、產業化邁進。相比之下,烏魯木齊在軟件與數據方面存在一定的上升空間,人均申請量較其他省份而言偏低。值得注意的是,雖然烏魯木齊在風機再制造領域的人均申請量較呼和浩特等對標城市而言具備一定的優勢,然而呼和浩特在該方面擁有創新主體占比高達 3.1%,說明呼和浩特可能正在逐步提升技術水平并嘗試突破技術壁壘,是不可小覷的潛在競爭區域。全球中
212、國美國日本德國韓國烏魯木齊市1-1綜合系統3.6%3.4%2.1%4.9%2.4%6.4%1.9%1-2電氣系統14.2%13.7%11.0%13.2%15.3%9.9%13.5%1-3機械系統14.4%13.3%20.3%16.1%11.9%15.8%20.2%1-4機械傳動11.9%7.6%31.7%6.6%23.7%24.7%3.6%1-5工程工藝13.2%11.9%13.5%6.1%22.5%11.4%13.1%2-1齒輪箱維修0.3%0.3%0.3%0.3%0.3%0.2%0.9%2-2葉片維修1.6%1.3%2.4%1.7%1.6%3.4%1.7%3-1站場監控10.4%12.1%
213、7.5%5.9%11.2%7.0%15.7%3-2健康管理2.7%3.5%0.8%2.0%0.3%3.8%3.3%3-3功率預測1.9%2.8%0.4%0.4%0.2%0.4%2.4%3-4風能氣象17.3%22.3%2.1%36.5%1.6%1.8%15.6%3-5大數據平臺1.8%2.3%0.8%0.5%0.5%1.8%3.1%4-1智能運維1.2%1.4%0.8%0.6%0.7%1.9%1.2%4-2運維效率0.8%0.9%0.2%0.9%0.2%2.1%1.9%5-1海洋工程4.5%2.8%6.0%3.8%7.4%8.6%1.4%5-2風機防護0.4%0.5%0.1%0.4%0.2%0
214、.8%0.3%烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 90 圖 3.5 對標城市風電產業專利申請人數量二級分支結構定位 進一步下落到三級分支看,從下表中數據可以看出,部分三級分支的發展趨勢與其所在的二級分支有所差異。以風機優化領域而言,烏魯木齊相較與對標城市,在風機優化方面的優勢具體體現在綜合系統、機械系統和工程工藝方面、人均專利申請量較高。但在同屬風機優化領域的電氣系統方面卻并不占優,參與申請的創新主體數量占比均高于其他省份,然而在申請量上卻稍顯不足??傮w來看,烏魯木齊風電產業的發展不足則主要體現在機械傳動、風能氣象和智能運維方烏魯木齊風電產業的發展不足則主要體現在
215、機械傳動、風能氣象和智能運維方面面,人均申請量位列對標城市最末。表 3.9 對標城市風電產業專利申請人數量三級分支結構定位 杭州呼和浩特南京青島烏魯木齊1-1綜合系統2.1%4.3%1.3%2.9%1.9%1-2電氣系統12.5%10.4%12.6%6.3%13.5%1-3機械系統10.3%14.3%9.0%15.3%20.2%1-4機械傳動6.8%6.5%8.4%7.5%3.6%1-5工程工藝9.5%10.8%5.3%12.6%13.1%2-1齒輪箱維修0.2%0.4%0.9%0.0%0.9%2-2葉片維修0.5%2.2%1.0%1.0%1.7%3-1站場監控16.5%9.3%11.8%10
216、.4%15.7%3-2健康管理4.4%3.9%3.4%3.2%3.3%3-3功率預測1.1%4.3%6.3%0.3%2.4%3-4風能氣象22.1%24.4%26.8%27.2%15.6%3-5大數據平臺5.4%4.7%6.8%1.9%3.1%4-1智能運維2.5%2.2%2.3%2.9%1.2%4-2運維效率1.2%2.2%0.9%1.7%1.9%5-1海洋工程3.8%0.4%2.1%5.4%1.4%5-2風機防護1.1%0.0%0.9%1.5%0.3%3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 91 3.2.2 協同創新定位協同創新定位 經統計,烏魯木齊風電產業的聯合申請共 46 項
217、,剔除自然人聯合申請、自然人與公司等聯合申請情況,剩余企業之間、企業與科研組織之間或科研組織之間的聯合申請共 40 項,具體數量如圖 3.6 所示。圖 3.6 烏魯木齊風電產業協同創新類型分布(一)不同企業之間(一)不同企業之間 截至檢索日,烏魯木齊市不同企業間共合作申請了 29 項專利,主要集中在新疆海為新能電力工程有限公司和中船重工海為(新疆)新能源有限公司之間以及國網新疆電力有限公司電力科學研究院和國家電網公司之間,其余企企聯合專利申請量較少,部分企業之間的聯合專利申請情況如圖 3.5 所示。從聯合申請專利類型來看,29 件專利中有 17 件為發明專利、12 件為實用新型專利;從企業間聯
218、合申請時間來看,29 項聯合申請專利中有 15 項專利是在近五年之內申請的,側面反映出近年來烏魯木齊企業對外合作意愿逐步加強;從專利運營時間的角度進行分析,29 件聯合申請專利中有 5 件專利以轉讓和許可的形式參與了專利運營,占比高達 17.2%,遠高于烏魯木齊整體專利運營事件占比,一定程度上反映出聯合申請專利的價值較高;從聯合申請專利涵蓋范圍來看,聯烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 92 合申請專利主要集中于風機優化領域的電氣系統、機械系統方向和軟件與數據領域的站場監控、功率預測方向,在綜合系統、工程工藝、健康管理、功率預測和風能氣象方向也有所涉及。表 3.1
219、0 烏魯木齊風電產業企業之間聯合申請專利情況(部分)申請人申請人 專利量專利量 新疆海為新能電力工程有限公司|中船重工海為(新疆)新能源有限公司 7 國網新疆電力有限公司電力科學研究院|國家電網公司 4 新疆金風科技股份有限公司|國家電網公司|國網冀北張家口風光儲輸新能源有限公司 3 國網新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司|國家電網公司 2 (二)企業與科研組織之間(二)企業與科研組織之間 截至檢索日,烏魯木齊市企業與科研組織間共合作申請了 9 項專利,均為發明專利,主要涉及風機優化中的電氣系統(1 項)和機械系統(1 項),以及軟件與數據中的風能氣象(3 項)和功率預測(5 項)等方面,部分企
220、業與科研組織間的聯合專利申請情況如表 3.11 所示。表 3.11 烏魯木齊風電產業企業與科研組織之間聯合申請專利情況 申請人申請人 涉及領域涉及領域 專利申請號專利申請號 新疆金風科技股份有限公司新疆金風科技股份有限公司|上海交通大學上海交通大學 風機優化-電氣系統 CN113131607A 新疆大學新疆大學|國家電網公司國家電網公司|遼寧省電力有限遼寧省電力有限公司電力科學研究院公司電力科學研究院 風機優化-機械系統 CN103580043B 國網新疆電力有限公司經濟技術研究院國網新疆電力有限公司經濟技術研究院|國國家電網公司家電網公司|華北電力大學華北電力大學(保定保定)|北京華北京華電
221、卓越科技有限公司電卓越科技有限公司 軟件與數據-功率預測 CN107292434A 新疆大學新疆大學|國網新疆電力公司烏魯木齊供電國網新疆電力公司烏魯木齊供電公司公司|國網新疆電力公司電力調度控制中心國網新疆電力公司電力調度控制中心 軟件與數據-功率預測 CN103440529B 國網新疆電力有限公司經濟技術研究院國網新疆電力有限公司經濟技術研究院|國國家電網公司家電網公司|華北電力大學華北電力大學(保定保定)|北京華北京華電卓越科技有限公司電卓越科技有限公司 軟件與數據-功率預測軟件與數據-風能氣象 CN107292434A 國網新疆電力有限公司電力科學研究院國網新疆電力有限公司電力科學研究
222、院|重重慶大學慶大學 軟件與數據-風能氣象 CN107526083B 華能新疆能源開發有限公司華能新疆能源開發有限公司|西安熱工研究西安熱工研究院有限公司院有限公司|華能哈密風力發電有限公司華能哈密風力發電有限公司|軟件與數據-風能氣象 CN113283035A 3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 93 申請人申請人 涉及領域涉及領域 專利申請號專利申請號 華北電力大學華北電力大學(保定保定)國網新疆電力有限公司經濟技術研究院國網新疆電力有限公司經濟技術研究院|大大連理工大學連理工大學 軟件與數據-風能氣象 CN110175376A 國網新疆電力有限公司經濟技術研究院國網新疆電力
223、有限公司經濟技術研究院|大大連理工大學連理工大學 軟件與數據-風能氣象 CN109713721A 在校企聯合申請的這 9 件專利中,由新疆大學、國網新疆電力公司烏魯木齊供電公司和國網新疆電力公司電力調度控制中心共同申請的專利,“風電功率預測系統的橫向誤差平移修正方法”及其擴展同族共被引 8 次,是價值較高的專利。該專利提供了能夠提高各類功率預測系統精度的風電功率預測系統的橫向誤差平移修正方法。(三)不同科研組織之間(三)不同科研組織之間 截至檢索日,烏魯木齊市高校在風電領域與其他高校合作研發成果較少,僅新疆大學與陜西理工大學和清華大學兩所高校進行了合作研發,產出的 2 項專利分別涉及風機優化中
224、的電氣系統和軟件與數據中的功率預測、風能氣象和大數據平臺領域。表 3.12 烏魯木齊風電產業科研組織之間聯合申請專利情況 申請人申請人 涉及領域涉及領域 專利專利申請號申請號 新疆大學新疆大學|陜西理工大學陜西理工大學 風機優化-電氣系統 CN212890829U 新疆大學新疆大學|清華大學清華大學 軟件與數據-功率預測 軟件與數據-風能氣象 軟件與數據-大數據平臺 CN106446494B 目前,烏魯木齊市專利聯合申請主要是企業與企業之間的合作研發,科研成果直接應用于企業生產盈利,支撐起市風電產業的技術研發與商業應用,形成了產學研協同創新發展的良好局面。當然,我們還應當注意到烏魯木齊市產業協
225、同創新成果、協同發展成效仍不足的問題,高??蒲性核鶎ν夂献餮邪l意愿較弱、特別是高??蒲性核g的聯系較少。未來烏魯木齊市應進一步鞏固、強化企業創新主體地位,提升高??蒲性核膶ν夂献餮邪l意愿,進一步加快構建產學研烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 94 用深度融合的技術創新體系。3.2.3 專利運營定位專利運營定位 專利運營是指專利權人對專利權的資本管理與運作,主要包括轉讓、許可、質押等方式。專利運營的活躍程度從一個側面反映了創新主體或技術方向的創新生命力,還能體現該創新主體的綜合技術實力。經統計,截至檢索日,烏魯木齊市共有 31 項風電領域相關專利進行過專利運營
226、,占烏魯木齊市風電產業專利申請總量的 4.8%,運營形式包括轉讓和許可,具體分布如圖 3.7 所示。其中,在轉讓方面表現最為活躍,占到全部運營專利數量的 77%;其次是許可,占比 23%。圖 3.7 烏魯木齊市風電產業專利運營類型分布 與全球、國內和新疆省的總體運營情況相比,烏魯木齊市在專利許可申請量占比方面優于全球、國內和新疆水平,達到 22.6%,遠超國內 7.8%和全球 9.7%的占比。但值得注意的是,烏魯木齊市乃至新疆自治區,均無專利質押和無效的運營事件產生,在一定程度上反映出烏魯木齊風電產業相關專利的專利權人對專利運營積極程度不高、對專利的“資產性”意識不強的問題。下面將依次從轉讓、
227、許可的角度對烏魯木齊市專利運營情況進行具體分析。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 95 圖 3.8 烏魯木齊市風電產業專利運營情況對比 轉讓方面,表 3.13 中顯示了烏魯木齊風電產業發生的 24 件專利轉讓事件,24 件專利中包含實用新型專利和發明專利各 12 件、占比均為 50%??梢钥闯?,烏魯木齊市專利轉讓主體除了常見的高校和企業外,還有部分以個人名義申請的專利參與了轉讓事件。新疆工程學院是轉讓專利數量最多的科研主體,共對外轉讓 6 項專利,涵蓋綜合系統、電氣系統和風能氣象三個領域。新疆金風科技股份有限公司是涉及專利轉讓數量最多的企業,共對外轉讓 4 件專利,涵蓋機械系統
228、、葉片維修和風能氣象三個領域。表 3.13 烏魯木齊風電產業專利轉讓事件 轉讓方轉讓方 轉讓方類型轉讓方類型 專利領域專利領域 公開(公告)號公開(公告)號 總計總計 新疆工程學院新疆工程學院 科研院所 1-1 綜合系統 CN104963808B 6 CN104948396B CN203515965U 1-2 電氣系統 CN204851530U CN204851544U 3-4 風能氣象 CN103306906B 新疆金風科技股新疆金風科技股份有限公司份有限公司 企業 1-3 機械系統 CN104875015B 4 CN201113670Y 2-2 葉片維修 CN202851272U 3-4
229、風能氣象 CN102116257B 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 96 轉讓方轉讓方 轉讓方類型轉讓方類型 專利領域專利領域 公開(公告)號公開(公告)號 總計總計 新疆風能研究所新疆風能研究所有限責任公司有限責任公司 企業 1-2 電氣系統 CN206609951U 3 3-1 站場監控 CN208651052U 3-4 風能氣象 CN205958714U 國家電網國家電網 企業 3-1 站場監控 CN104682435B 2 CN104485681B 代元軍代元軍 個人 1-1 綜合系統 CN109386426A 2 CN109386425A 新疆紫晶川
230、梭高新疆紫晶川梭高新農業股份有限新農業股份有限公司公司 企業 1-2 電氣系統 CN103461032B 1 新疆全新良時科新疆全新良時科技有限公司技有限公司 企業 1-2 電氣系統 CN101860154B 1 新疆利威能源開新疆利威能源開發有限公司發有限公司 企業 1-2 電氣系統 CN207664462U 1 新疆海為新能電新疆海為新能電力工程有限公司力工程有限公司 企業 1-5 工程工藝 CN213838807U 1 新疆伊能眾誠高新疆伊能眾誠高科有限公司科有限公司 企業 3-3 功率預測 CN104124709B 1 新疆宜中天環保新疆宜中天環??萍加邢薰究萍加邢薰?企業 3-4
231、 風能氣象 CN203114513U 1 新疆維吾爾自治新疆維吾爾自治區交通規劃勘察區交通規劃勘察設計研究院設計研究院 科研院所 3-4 風能氣象 CN207777069U 1 許可方面,烏魯木齊市許可專利的創新主體同樣主要為企業和高校,如表 3.14 所示,烏魯木齊風電產業 7 次專利許可事件中均為獨占許可,7 件被許可專利均為實用新型專利。其中,轉讓方有 3 家企業和 1 家科研院所,5 家受讓方均為企業。新疆金風科技股份有限公司是許可專利最多的企業,然而被許可方主要為外部企業。新疆維吾爾自治區風能研究所是唯一一家擁有對外許可專利科研院所,將其“用于風電場設備巡檢維護的智能系統”向新疆信通
232、水利電子有限公司進行了獨占許可。表 3.14 烏魯木齊市風電產業專利許可事件 許可方許可方 被許可方被許可方 許可類型許可類型 公開(公告)號公開(公告)號 總計總計 新疆金風科技股份新疆金風科技股份天和風電葉片江蘇獨占許可 CN201554598U 2 3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 97 許可方許可方 被許可方被許可方 許可類型許可類型 公開(公告)號公開(公告)號 總計總計 有限公司有限公司 有限公司 獨占許可 CN201474859U 北京天誠同創電氣有限公司 獨占許可 CN201113670Y 2 獨占許可 CN2795477Y 中節能風力發電中節能風力發電(新新疆
233、疆)有限公司有限公司 北京中節智行能源技術咨詢有限公司 獨占許可 CN203590658U 1 新疆金風科技股份新疆金風科技股份有限公司有限公司 甘肅金風風電設備制造有限公司 獨占許可 CN201386629Y 1 新疆維吾爾自治區新疆維吾爾自治區風能研究所風能研究所 新疆信通水利電子有限公司 獨占許可 CN202771501U 1 3.3 重點重點頭部企業定位頭部企業定位 隨著全球碳中和目標的持續推進,風電產業未來仍將保持較高的成長空間,裝機規模有望進一步擴大,具備技術與規模優勢的行業頭部企業未來成長確定性將更為突出。本節將聚焦烏魯木齊市風電產業頭部企業金風科技,并將其與國內外重點整機廠家進
234、行對比分析,旨在明晰烏魯木齊頭部企業實力及人才儲備水平,指明優勢及不足,為區域產業發展路徑提供理論基礎。3.3.1 重點頭部企業重點頭部企業辨析辨析 隨著行業集中度的提升、技術的快速更迭以及搶占優勢資源及擴大市場份額的訴求,將進一步加劇企業之間的競爭,對企業的綜合實力也將提出更高的要求。目前,風電產業主要頭部企業包括海外整機廠家維斯塔斯、西門子、通用電氣、ENERCON、三菱、SENVION、NORDEX 等,以及國內整機廠家金風、遠景、明陽、運達、上海電氣、三一、東方電氣、中國海裝、聯合動力等。全球來看,隨著中國裝機量占比上升,整體呈現國內整機廠商裝機總量和排名持續提升。海外市場以通用電氣、
235、維斯塔斯、西門子歌美颯為龍頭,2020 年市占率分別為 15%、13%和 6%。國內市場整機前三為金風、遠景、明陽,2020 年全球市占率為 14%、11%和 5%。2020 年由于搶裝,國內龍頭主機廠商產能不足,集中度呈現一定程度下滑。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 98 圖 3.9 全球整機商裝機份額 基于 1.1.5 節風電企業鏈情況,并結合上述重點申請人專利數據進行綜合分析發現,維斯塔斯、西門子、通用電氣、金風、遠景、明陽、上海電氣在風電產業中擁有較強的技術話語權,因此我們將這七家企業劃定為風電產業重點頭部企業,并以此開展下述分析。3.3.2 重點頭部
236、企業重點頭部企業技術技術研發方向分析研發方向分析 3.3.2.1 金風金風 金風科技作為國內風電產業的龍頭企業,專利技術涉及了風機優化、軟件與數據、主機運維、海上風電、風機再制造在內的五個二級分支。截至檢索日,金風在風機優化領域深耕多年,已有專利 1165 項,占其風電相關專利申請總量的63.4%;在軟件與數據方面申請專利 578 項,在上述兩領域合計申請占比高達 90%以上,剩余分支申請量均不足 40 項。結合近三年6專利申請情況來看,風機優化、軟件與數據相關技術仍然是金 6 指 2019 年至檢索日。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 99 風在風電領域的主要技術手段,近三年
237、專利申請量分別為 349 項、146 項,近年來專利成果產出依舊活躍。而在風機再制造、主機運維、海上風電領域近三年專利申請均不足 20 項??梢?,金風的研究方向主要集中在風機優化、軟件與數據領域,同時,其在海上風電領域研發活躍度提升,近三年海上風電相關專利申請量為 18 項,占其該領域申請總量比重高達 69%。圖 3.10 金風科技各二級分支申請量分布 聚焦三級分支來看,機械系統在各三級分支中申請量最高,達到 571 項;其次是工程工藝、場站監控、風電氣象、電氣系統,上述領域申請量均在 200 項以上;相比之下,其他各三級分支申請量稍顯不足,均不足 50 項。更多地,對各三級分支平均同族專利數
238、及有效占比進行統計,可以看到同族數相對較高的技術方向集中在綜合系統、機械傳動以及風能氣象等,金風在運維效率、智能運維、綜合系統等方向上積極維持有效狀態,上述技術方向可能作為其企業技術發展的重點。表 3.15 金風各三級分支重點研發方向分布 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 1-1 綜合系統 14 3.2 78.6%1-2 電氣系統 242 1.6 77.3%1-3 機械系統 571 1.8 69.2%烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 100 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占
239、比 1-4 機械傳動 41 2.8 68.3%1-5 工程工藝 360 2.3 77.5%2-1 齒輪箱維修 3 1.0 100.0%2-2 葉片維修 19 2.8 78.9%3-1 場站監控 298 2.0 62.4%3-2 健康管理 39 1.4 46.2%3-3 功率預測 9 1.2 22.2%3-4 風能氣象 271 2.6 63.5%3-5 大數據平臺 29 1.9 48.3%4-1 智能運維 14 1.5 85.7%4-2 運維效率 27 2.2 88.9%5-1 海洋工程 32 2.7 71.9%5-2 風機防護 10 1.5 70.0%3.3.2.2 通用電氣通用電氣 截至檢索
240、日,通用電氣已有風電相關專利 1162 項,其中在風機優化領域已申請專利 885 項,是通用電氣在風電產業申請量最高的技術分支。結合近三年專利申請情況來看,通用電氣在風機優化領域專利成果產出仍然較為活躍,同時,通用電氣持續在軟件與數據、風機再制造等領域布局專利??梢?,通用電氣的重點研究方向主要集中在風機優化、軟件與數據、風機再制造等領域。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 101 圖 3.11 通用電氣各二級分支申請量分布 聚焦三級分支來看,機械系統在各三級分支中申請量最高,達到 313 項;其次是工程工藝、電氣系統、場站監控、機械傳動,上述領域申請量分別為 242 項、187
241、項、185 項、168 項,其他各三級分支申請量均不足 50 項。進一步對各三級分支平均同族專利數及有效占比進行統計,可以看到同族數相對較高的技術方向集中在風能氣象、綜合系統以及葉片維修等,另外,通用電氣在葉片維修、綜合系統、電氣系統等方面有效占比較高,綜合而言,上述技術方向可能作為通用電氣的重點研發方向。表 3.16 通用電氣各三級分支重點研發方向分布 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 1-1 綜合系統 15 7.3 66.7%1-2 電氣系統 187 6.2 64.7%1-3 機械系統 313 6.7 59.1%1-4 機械傳動 168 6.6
242、 48.2%1-5 工程工藝 242 6.7 44.2%2-1 齒輪箱維修 15 5.7 60.0%2-2 葉片維修 44 7.0 77.3%3-1 場站監控 185 6.6 56.2%3-2 健康管理 19 6.5 47.4%3-3 功率預測 6 5.8 50.0%3-4 風能氣象 64 7.9 51.6%3-5 大數據平臺 13 5.4 46.2%4-1 智能運維 7 4.4 28.6%4-2 運維效率 2 9.0 50.0%5-1 海洋工程 23 5.5 30.4%5-2 風機防護 6 6.7 33.3%3.3.2.3 西門子西門子 截至檢索日,西門子已有風電相關專利 1046 項,其中
243、在風機優化領域已申請專利 770 項,是其在風電產業申請量最高的技術分支,其次是軟件與數據、海上風電,申請量分別為 233 項、50 項。結合近三年專利申請情況來看,西門子在烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 102 這三個領域仍保持著較為活躍的專利成果產出水平,可以看出,西門子的重點研究方向主要集中在風機優化、軟件與數據、海上風電等領域。圖 3.12 西門子各二級分支申請量分布 具體到三級分支來看,西門子在工程工藝領域已申請專利 306 項,是申請量最高的三級分支;另外,西門子在機械系統、場站監控、電氣系統、機械傳動等領域內也有一定的技術儲備,相關申請量均高于百
244、項。通過對各三級分支平均同族專利數及有效占比進行統計可以發現,同族數相對較高的技術方向集中在風能氣象、綜合系統和工程工藝等,同時,西門子在風機防護、綜合系統、電氣系統等方面具有相對較高的有效占比,可見上述技術分支可能作為西門子的重點研發方向。表 3.17 西門子各三級分支重點研發方向分布 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 1-1 綜合系統 16 7.1 43.8%1-2 電氣系統 142 6.1 35.9%1-3 機械系統 192 6.7 35.4%1-4 機械傳動 141 5.7 26.2%1-5 工程工藝 306 7.0 38.9%2-1 齒輪
245、箱維修 3 7.3 66.7%2-2 葉片維修 24 6.7 29.2%3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 103 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 3-1 場站監控 169 5.1 28.4%3-2 健康管理 8 5.6 12.5%3-3 功率預測 4 5.3 0.0%3-4 風能氣象 46 7.8 30.4%3-5 大數據平臺 20 6.4 20.0%4-1 智能運維 10 4.9 10.0%4-2 運維效率 3 3.7 0.0%5-1 海洋工程 49 5.2 34.7%5-2 風機防護 3 5.3 66.7%3.3.2.4 維斯
246、塔斯維斯塔斯 通過檢索可見,維斯塔斯專利成果涉及風機優化、軟件與數據、主機運維、海上風電、風機再制造在內的五個二級分支。截至檢索日,維斯塔斯在風機優化領域具有較強的專利儲備,在該領域已有 735 項專利申請,結合近三年專利申請情況來看,維斯塔斯較為重視對風機優化領域的專利布局,近三年來已申請相關專利 113 項,是其余分支申請量總和的 2.6 倍。與此同時,維斯塔斯近三年專利還分布于軟件與數據、海上風電等多個領域,試圖通過風電技術革新推動企業話語權進一步提升。圖 3.13 維斯塔斯各二級分支申請量分布 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 104 表 3.18 展示
247、了維斯塔斯各三級分支重點研發方向分布,由表可見,工程工藝和機械系統是維斯塔斯在風電領域申請量最高的三級分支,分別為 271 項、270 項,其次是場站監控、電氣系統,相關申請量均在 100 項以上。通過對各三級分支平均同族專利數及有效占比進行統計,可以看到,在維斯塔斯的風電相關專利申請中,同族數相對較高的技術方向集中在風能氣象、工程工藝和海洋工程等,同時,維斯塔斯在風能氣象、健康管理、運維效率等方向的專利有效占比較高,綜合而言上述技術方向可能作為其企業的重點技術研發方向。表 3.18 維斯塔斯各三級分支重點研發方向分布 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效
248、占比 1-1 綜合系統 18 7.2 50.0%1-2 電氣系統 121 6.8 46.3%1-3 機械系統 270 7.2 50.4%1-4 機械傳動 93 8.0 37.6%1-5 工程工藝 271 9.2 53.9%2-1 齒輪箱維修 4 8.3 50.0%2-2 葉片維修 43 6.6 48.8%3-1 場站監控 136 7.5 58.8%3-2 健康管理 12 7.1 66.7%3-3 功率預測 3 2.3 0.0%3-4 風能氣象 58 9.8 77.6%3-5 大數據平臺 8 6.4 50.0%4-1 智能運維 11 5.4 27.3%4-2 運維效率 5 5.6 60.0%5-
249、1 海洋工程 52 9.1 46.2%5-2 風機防護 4 8.0 0.0%3.3.2.5 遠景遠景 截至檢索日,遠景已有風電相關專利 161 項,其中在風機優化領域已申請專利 110 項,占遠景在風電領域申請總量的 60%。結合近三年專利申請情況來看,遠景在風機優化、軟件與數據領域的專利申請最為活躍,尤其是在軟件與數據領域遠景加大了研發力度,近三年專利申請量已達其在該領域申請總量的 36%??梢?,遠景的重點研究方向主要集中在風機優化、軟件與數據等領域。3 3 烏魯木烏魯木齊風電產業定位齊風電產業定位 105 圖 3.14 遠景各二級分支申請量分布 表 3.19 展示了遠景各三級分支重點研發方
250、向分布,可以看到,機械系統是遠景在風電領域申請量最高的三級分支,其次是工程工藝、場站監控,相關申請量均在 30 項以上。進一步對各三級分支平均同族專利數及有效占比進行統計可以發現,在遠景的風電相關專利申請中,同族數相對較高的技術方向集中在機械傳動、工程工藝和海洋工程等,同時,遠景在風機防護、工程工藝、大數據平臺等方向的專利有效占比較高,綜合而言上述技術方向可能作為遠景目前的重點技術研發方向。表 3.19 遠景各三級分支重點研發方向分布 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 1-1 綜合系統 1 2.0 0.0%1-2 電氣系統 10 4.1 80.0%
251、1-3 機械系統 67 4.7 59.7%1-4 機械傳動 11 6.5 63.6%1-5 工程工藝 32 6.2 84.4%2-1 齒輪箱維修 2 1.0 50.0%2-2 葉片維修 2 5.5 50.0%3-1 場站監控 30 2.1 56.7%3-2 健康管理 3 2.0 33.3%3-3 功率預測 1 1.0 0.0%3-4 風能氣象 16 3.9 56.3%烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 106 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 3-5 大數據平臺 6 4.0 83.3%4-1 智能運維 4 1.3 75
252、.0%4-2 運維效率 5 2.2 40.0%5-1 海洋工程 9 6.0 55.6%5-2 風機防護 4 4.8 100.0%3.3.2.6 上海電氣上海電氣 截至檢索日,上海電氣已有風電相關專利 372 項,專利技術涉及了風機優化、軟件與數據、主機運維、海上風電、風機再制造在內的五個二級分支,在風機優化領域已有專利 233 項,其中 64%為上海電氣近三年的專利申請??傮w來看,上海電氣近三年來專利申請活躍度較高,尤其是在風機優化、軟件與數據、海上風電等領域內上海電氣均在持續布局專利,同時上海電氣在主機運維技術領域已經擁有了一定專利儲備,完成了風電產業的全領域專利布局。圖 3.15 上海電氣
253、各二級分支申請量分布 從上海電氣各三級分支重點研發方向分布來看,機械系統在各三級分支中申請量最高,達到 100 項;其次是工程工藝、場站監控、電氣系統,上述領域申請量均在 50 項以上,其他各三級分支申請量則相對較少。通過對各三級分支平均同族專利數及有效占比進行統計,可以看到在上海電氣的風電相關專利申請中,3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 107 綜合系統、智能運維等領域專利平均同族數量相對較高,另外,在綜合系統、葉片維修、工程工藝等領域的有效專利占比均在 50%以上,可見上述技術方向可能作為上海電氣風電技術未來研發重點。表 3.20 上海電氣各三級分支重點研發方向分布 三級分
254、支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 1-1 綜合系統 5 1.6 60.0%1-2 電氣系統 52 1.3 46.2%1-3 機械系統 100 1.2 39.0%1-4 機械傳動 16 1.1 31.3%1-5 工程工藝 76 1.2 53.9%2-1 齒輪箱維修 2 1.0 50.0%2-2 葉片維修 9 1.2 66.7%3-1 場站監控 62 1.3 29.0%3-2 健康管理 26 1.2 11.5%3-3 功率預測 5 1.0 20.0%3-4 風能氣象 41 1.3 39.0%3-5 大數據平臺 12 1.1 16.7%4-1 智能運維 5 1
255、.4 40.0%4-2 運維效率 6 1.2 16.7%5-1 海洋工程 37 1.2 35.1%5-2 風機防護 11 1.3 45.5%3.3.2.7 明陽明陽 截至檢索日,明陽已有風電相關專利 496 項,其中在風機優化領域已申請專利 357 項,是明陽在風電產業申請量最高的技術分支。結合近三年專利申請情況來看,明陽在風電領域專利成果產出活躍度明顯提升,尤其是在風機優化、軟件與數據、海上風電方面明陽近三年均申請了 50 項以上專利??梢?,明陽的重點研究方向主要集中在風機優化、軟件與數據、海上風電等領域。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 108 圖 3.16
256、 明陽各二級分支申請量分布 具體到三級分支來看,明陽在機械系統領域已申請專利 188 項,是申請量最高的三級分支,同時在電氣系統、工程工藝、場站監控、風能氣象、海洋工程等領域申請量均高于 50 項。通過對各三級分支平均同族專利數及有效占比進行統計,可以發現,明陽同族數相對較高的專利主要集中在機械傳動、風機防護等技術方向,另外,明陽在海洋工程、場站監控等方面具有相對較高的有效占比,可見上述技術分支可能作為明陽的重點研發方向。表 3.21 明陽各三級分支重點研發方向分布 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 1-1 綜合系統 14 1.2 64.3%1-2
257、 電氣系統 81 1.3 59.3%1-3 機械系統 188 1.3 76.6%1-4 機械傳動 32 2.0 81.3%1-5 工程工藝 79 1.3 79.7%2-1 齒輪箱維修 2 1.5 100.0%2-2 葉片維修 9 1.4 88.9%3-1 場站監控 60 1.4 80.0%3-2 健康管理 9 1.3 66.7%3-3 功率預測 4 1.3 25.0%3-4 風能氣象 60 1.4 70.0%3-5 大數據平臺 19 1.3 26.3%3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 109 三級分支三級分支 申請量申請量 平均同族專利數平均同族專利數 有效占比有效占比 4-1
258、 智能運維 10 1.3 70.0%4-2 運維效率 4 1.0 100.0%5-1 海洋工程 57 1.4 84.2%5-2 風機防護 29 1.7 72.4%3.3.3 重點頭部企業創新人才儲備重點頭部企業創新人才儲備定位定位 人才是重要的創新資源,企業發展必然需要創新型人才的推動。本節將從多分析維度出發對金風創新人才儲備進行實力定位,從而能夠提出更有針對性的人才培養建議。截至檢索日,如圖 3.17 所示,金風發明人7共計約 1600 余名,在重點頭部企業中排名首位,與此同時,發明人人均專利量較高,約為 2.6 項,領先于明陽、通用電氣等頭部企業,說明金風人才基礎雄厚且人才具備較好的創新活
259、力。圖 3.17 重點頭部企業發明人數量分布 7 以第一發明人列入統計。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 110 進一步從各三級分支的企業發明人數量上來看,如圖 3.18 所示,金風的企業創新人才主要集中在機械系統、站場監控工程工藝和風能氣象等技術領域,合計占比 46%,可見金風在這四個領域內人才儲備較為豐富。與通用電氣、西門子和維斯塔斯等海外整機廠家進行比較,金風在機械系統、場站監控、風能氣象、健康管理等方面存在領先優勢,企業發明人數量均處于相對靠前水平,人才數量上的優勢使得金風在相應領域的發展向好向快。相比而言,金風金風在在機械傳動、工機械傳動、工程工藝、葉
260、片維修等程工藝、葉片維修等方面的方面的企業創新企業創新人才數量處于弱勢人才數量處于弱勢,應作為金風未來引進與培育人才的重點方向。圖 3.18 重點頭部企業發明人數量分布 從重點頭部企業實力發明人列表來看,金風在電氣系統、機械系統、工程工藝、風能氣象等方面均擁有專利申請量靠前的實力型人才。如,在機械系統方面,金風的馬磊申請量排名該領域列表中首位,代表了風電機械系統創新技術的頂尖3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 111 水平;工程工藝方面,金風的馬盛駿、曹旭東、崔矞飛等人均為風電領域工程工藝技術研發的引領者。然而,也應注意的是,在在風機再制造、海上風電風機再制造、海上風電的的具體技
261、具體技術領域,術領域,金風金風尚尚缺少產業創新研發的領軍人才缺少產業創新研發的領軍人才,急需引進或培育產業技術研發的領頭人。表 3.22 風電產業重點頭部企業實力發明人列表(部分)二級分支二級分支 三級分支三級分支 第一發明人第一發明人 申請量申請量/項項 風機優化 綜合系統 VESTAS-安東貝什 3 明陽-張平 3 電氣系統 金風-符松格 19 金風-高瑞 17 通用電氣-WAGONER,ROBERT GREGORY 15 機械系統 金風-馬磊 69 金風-劉忠朋 14 金風-歐發順 14 VESTAS-F卡波內蒂 11 機械傳動 金風-郭擁軍 6 通用電氣-PL詹森 5 西門子-STIE
262、SDAL,HENRIK 5 工程工藝 金風-馬盛駿 18 金風-曹旭東 13 金風-崔矞飛 13 風機再制造 齒輪箱維修 通用電氣-李榮 2 通用電氣-SIGNORE,JONATHAN PAUL 2 葉片維修 VESTAS-J.B.K.JENSEN,IVAR 4 VESTAS-ROMARIC THIEBAUT 3 軟件與數據 站場監控 金風-馬磊 28 明陽-石宇峰 11 健康管理 上海電氣-成驍彬 8 上海電氣-姜孝謨 5 功率預測 明陽-黃彬 2 風能氣象 金風-馬磊 19 金風-馬盛駿 13 大數據平臺 明陽-孫啟濤 4 金風-劉潤林 3 主機運維 智能運維 VESTAS-J.B.K.J
263、ENSEN,IVAR 4 明陽-陳建民 2 遠景-邱小寶 2 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 112 二級分支二級分支 三級分支三級分支 第一發明人第一發明人 申請量申請量/項項 運維效率 金風-拜亮 3 海上風電 海洋工程 明陽-張啟應 9 上海電氣-張黎 7 明陽-霍仕環 7 風機防護 明陽-詹耀 7 明陽-張啟應 3 遠景-吳努斌 3 3.3.4 產業鏈優劣勢環節專利布局產業鏈優劣勢環節專利布局定位定位 在上述分析基礎上,本節將進一步對風電產業重點頭部企業產業結構進行定位,意在辨析各企業優勢技術、弱勢技術、空白技術所在,從而達到完善產業鏈整體專利布局,提
264、升企業技術實力的目的。從重點頭部企業各二級分支的專利申請量占比可知,七家企業的產業鏈布局模式基本均以風機優化、軟件與數據為主,這兩個領域同時也是各大企業競相布局的熱點方向,在其他技術方向布局上則各有側重。從金風的產業鏈布局來看,其在軟件與數據領域占據一定優勢,該分支申請量占比在幾家頭部企業中為最大比重;通用電氣在風機優化、風機再制造領域占據相對優勢,作為其在風電產業的優勢技術,通用電氣在上述兩領域的專利布局占比高達 71.0%、4.7%;相比而言,明陽的專利布局相對均衡,其在海上風電領域的專利布局占比為 12.2%,高于其他重點頭部企業;主機運維是頭部企業布局較少的技術領域,相比而言遠景在該領
265、域的專利布局領先于其余重點頭部企業。值得注意的是,金風在風機再制造技術上的申請量占比僅為 1.2%,與通用電氣、維斯塔斯頭部企業差距明顯,另外,海上風電領域申請量占比僅高于通用電氣的 1.9%,亟需彌補產業鏈短板,進一步優化金風的產業鏈條結構。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 113 表 3.23 重點頭部企業各二級分支申請量占比分布 從重點頭部企業各三級技術分支申請量分布情況來看,各重點頭部企業均擁有較為全面的風電產業專利布局,風電相關技術發展較為成熟,研發重點更多在于技術革新及規模提升等方面??梢钥吹?,通用電氣、西門子、維斯塔斯作為全球風電龍頭,其技術優勢主要集中于風機優化
266、等領域,相比較來看,國內的明陽、上海電氣、遠景等整機廠家在風機優化等重點技術領域的專利儲備量相對不足,可見海外龍頭積極把握該領域的技術話語權,持續布局專利試圖打造專利壁壘。1風機優化2風機再制造3軟件與數據4主機運維5海上風電1風機優化2風機再制造3軟件與數據4主機運維5海上風電金風63.4%1.2%31.5%2.0%2.0%通用電氣71.0%4.7%21.6%0.7%1.9%西門子70.4%2.5%21.3%1.2%4.6%維斯塔斯69.5%4.4%19.5%1.5%5.0%明陽60.6%1.9%22.9%2.4%12.2%上海電氣56.1%2.7%28.4%2.7%10.1%遠景59.8%
267、2.2%27.2%3.8%7.1%烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 114 圖 3.19 重點頭部企業各三級分支專利量分布 進一步以金風為基準,分析金風在整個產業鏈中的優劣勢,表 3.24 列出了另外其余六家重點頭部企業相對金風的優勢(1)和劣勢(1)環節。由表可見,維斯塔斯相對于金風在綜合系統、機械傳動、齒輪箱維修、葉片維修、海洋工程五個分支處在優勢地位,尤其在機械傳動技術領域內,維斯塔斯專利持有量是金風的 2.3 倍;西門子和通用電氣分別在三個分支上處在優勢地位,主要包括機械傳動、葉片維修等技術分支;明陽則在海上風電的兩個分支領域內相對金風占據優勢地位??傮w
268、來看,金風處于風電頭部企業中的領先地位,在電氣系統、機械系統等多個技術環節占據優勢,但在機械傳動、齒輪箱維修、葉片維修等部分技術環節仍存在一定的劣勢,應當不斷加強優勢領域的研發創新,致力補齊技術弱項短板,靈活運用布局策略,積極尋求技術合作,致力爭奪全球產業領域技術高地。3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 115 表 3.24 重點頭部企業產業鏈優劣勢環節對比(以金風為基準)3.4 小結小結 烏魯木齊市作為新疆的首府,是絲綢路經濟帶核心區中心區和連通亞歐兩大經濟圈的重要樞紐,具有貫通絲路、連接亞歐的絕佳地緣優勢,匯集多重優勢,正在為風電產業發展注入更多能量。本章通過結合運用專利數據
269、和市場、政策等產業數據,對烏魯木齊風電產業在全球及全國產業環境中所處位置進行了分析和研判,形成以下結論:一、烏魯木齊產業態勢:產業進入快速發展階段,多重機遇加持、前景長期一、烏魯木齊產業態勢:產業進入快速發展階段,多重機遇加持、前景長期看好看好 國內風電產業整體呈現出積極的發展態勢,新疆風電專利申請量在國內第二梯隊中排名靠前,超出內蒙古、福建、黑龍江等其余第二梯隊省份。烏魯木齊是新疆風電產業的主要技術貢獻者,尤其是在風機優化、軟件與數據兩大關鍵技術領域內均交出了亮眼答卷,風機優化領域專利申請達 425 項,軟件與數據已有 企業名稱三級分支金風通用電氣西門子維斯塔斯明陽上海電氣遠景1-1綜合系統
270、1.01.11.11.31.00.40.11-2電氣系統1.00.80.60.50.30.20.01-3機械系統1.00.50.30.50.30.20.11-4機械傳動1.04.13.42.30.80.40.31-5工程工藝1.00.70.90.80.20.20.12-1齒輪箱維修1.05.01.01.30.70.70.72-2葉片維修1.02.31.32.30.50.50.13-1站場監控1.00.60.60.50.20.20.13-2健康管理1.00.50.20.30.20.70.13-3功率預測1.00.70.40.30.40.60.13-4風能氣象1.00.20.20.20.20.20
271、.13-5大數據平臺1.00.40.70.30.70.40.24-1智能運維1.00.50.70.80.70.40.34-2運維效率1.00.10.10.20.10.20.25-1海洋工程1.00.71.51.61.81.20.35-2風機防護1.00.60.30.42.91.10.4烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 116 240 余項專利申請,占新疆在該領域內申請總量的 80%以上。在技術革新進程提速及政策拉動下,以金風為代表的優質創新主體不斷涌現,烏魯木齊市于 2017年迎來風電產業專利申請新高,年申請量高達 119 項,烏魯木齊風電產業進入快速發展階段。
272、在全球形勢的不斷變化下,在西部大開發的層層推進下,在國內、國際雙循環的大趨勢下,未來發展前景長期看好。二、烏魯木齊產業定位:優勢與挑戰并存,產業結構有待優化、技術供應仍二、烏魯木齊產業定位:優勢與挑戰并存,產業結構有待優化、技術供應仍需暢通需暢通 以專利數據為基礎,將烏魯木齊風電產業與全球主要國家及國內主要城市進行對標,得到烏魯木齊風電產業發展存在的優勢和不足。(一)產業(一)產業結構結構:風機優化:風機優化領域總體而言領域總體而言具備較好競爭力,具備較好競爭力,機械系統方面優機械系統方面優勢顯現,勢顯現,機械傳動、風能氣象和智能運維等機械傳動、風能氣象和智能運維等方面方面尚存不足尚存不足。就
273、與全球主要國家對比而言,烏魯木齊市在風機優化、軟件與數據和主機運維方面具備較好的競爭力,風機再制造稍顯弱勢,海上風電提升空間較大。烏魯木齊在機械系統領域以 20.2%的申請人數量產出了 24.0%的專利量,專利申請人占比僅較排名第一的美國低 0.1%,顯著高于中、日、德、韓四國,由此可見烏魯木齊在機械系統方向的發展優勢。就與國內四個對標城市對比而言,烏魯木齊在風機優化和風機再制造領域具備一定優勢,在海上風電領域基礎稍弱,而在軟件與數據和主機運維領域與對標城市相比仍存在一定差距、發展潛力較大。烏魯木齊在機械傳動、風能氣象和智能運維等方面的人均申請量落后于對標城市,產業發展尚存短板。(二)技術供應
274、:企業間合作研發頻發,但產業協同發展成效仍有待提升,(二)技術供應:企業間合作研發頻發,但產業協同發展成效仍有待提升,專利“資產性”意識較為薄弱。專利“資產性”意識較為薄弱。在協同創新方面,烏魯木齊市專利聯合申請主要發生在不同企業之間,高??蒲性核鶎ν夂献餮邪l意愿較弱、特別是高??蒲性核g的聯系較少,仍存在產業協同創新成果、協同發展成效不足的問題,未來應進一步加快構建產學研用深度融合的技術創新體系。在專利運營方面,與全球、國內和新疆的總體運營情3 3 烏魯木齊風電產業定位烏魯木齊風電產業定位 117 況相比,烏魯木齊市在專利許可申請量占比達到 22.6%,優于全球、國內和新疆總體水平,但專利
275、質押、無效等形式運營事件幾乎空白,在一定程度上反映出烏魯木齊風電相關專利申請人對專利運營積極程度不高、對專利的“資產性”意識不強的問題。三、三、重點頭部企業定位:金風人才創新活躍、產業多環節占優,但在機械傳重點頭部企業定位:金風人才創新活躍、產業多環節占優,但在機械傳動、齒輪箱維修等方面亟待加強動、齒輪箱維修等方面亟待加強 從行業格局來看,金風、通用電氣、維斯塔斯、西門子、遠景、明陽、上海電氣等企業在國內外市場整機廠家中處于領先地位,具備較強的技術話語權,進一步結合專利情況對上述重點頭部企業進行對比分析,得到以下結論:(一)技術要素:(一)技術要素:各大頭部企業熱點布局方向重合度高,金風把控多
276、項技術各大頭部企業熱點布局方向重合度高,金風把控多項技術話語權,但部分關鍵環節有待話語權,但部分關鍵環節有待進一步補強。進一步補強。在技術研發重點方向方面,七家重點頭部企業各有側重,風機優化、軟件與數據同時是各大頭部企業競相布局的熱點方向,尤其是風機優化領域申請量占比均不低于 50%;在產業主要環節專利布局方面,金風處于各大頭部企業中的領先地位,在電氣系統、機械系統等多個技術環節占據優勢,相比金風,明陽在海上風領域表現更佳,維斯塔斯、西門子、通用電氣等頭部企業則主要在機械傳動、葉片維修、齒輪箱維修等分支占據優勢,表現出金風在部分關鍵環節技術弱項短板仍亟待補齊。(二)人才要素:(二)人才要素:金
277、風金風人才創新表現活躍,領軍人才儲備尚未覆蓋全產業鏈。人才創新表現活躍,領軍人才儲備尚未覆蓋全產業鏈。在創新人才儲備方面,從人才數量分布來看,各大頭部企業人才涉及技術領域主要集中于機械系統、站場監控、工程工藝等方面。金風目前已聚集了馬磊、馬盛駿、曹旭東、崔矞飛等諸多發明人,在機械系統、工程工藝等多個分支研發創新能力處于領先水平,人才基礎雄厚且人才具備較好的創新活力。但也應注意到,金風在機械傳動、工程工藝、葉片維修等方面的企業創新人才方面仍處于弱勢,同時在風機再制造、海上風電具體技術領域缺少產業創新研發的領軍人才,仍需注重引進或培育相關領域技術研發領頭人。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電
278、產業專利導航分析報告報告 118 4 烏魯木齊烏魯木齊風電風電產業發展路徑產業發展路徑 4.1 創新創新發展總體發展總體目標目標 以專利導航分析為基礎,結合烏魯木齊市產業創新資源,認為烏魯木齊風電產業應以促進產業結構持續優化、支持本地企業創新發展、提升技術供應流轉水平為總體目標,有效有序推進風電產業創新發展進程。一是促進產業一是促進產業結構結構持續優化。持續優化。烏魯木齊風電產業創新鏈條發展已具備一定規模,擁有一批活躍度較高的創新主體。建議烏魯木齊抓住本地優勢資源,大力推動企業創新、人才創業、政府創優,健全本地企業、人才培養機制,提升本地產業鏈競爭力。與此同時,在弱勢技術方向上大力開展精準招商
279、引智工作,補全本地處于劣勢的產業鏈條,積極尋求技術合作,為本地產業發展提供優質的人才和創新支撐,促進本地產業結構實現持續優化。二是支持本地企業創新發展。二是支持本地企業創新發展。通過將風電產業七大重點頭部企業進行對比分析可知,金風作為烏魯木齊風電產業當之無愧的龍頭企業,其人才創新活躍、產業多環節占優,相對而言在部分細分技術領域仍具備提升空間。因此,建議烏魯木齊大力支持以金風為代表的本地企業研發創新進程,同時緊跟產業熱點技術發展,集聚全球高端科技創新資源,靈活運用專利布局策略,加快產業關鍵核心技術趕超步伐。三是提升技術供應流轉水平。三是提升技術供應流轉水平。烏魯木齊擁有較為豐富的風電創新資源儲備
280、,具備科研成果轉化的良好基礎。未來,還應加強協同發力,確保實現“雙碳”目標。建議烏魯木齊結合現有資源和優勢,合理配置產業鏈、創新鏈、資源鏈,推動科技成果向現實生產力轉化,促進各類創新資源與要素向企業聚集,構建協同有序、優勢互補、科學高效的創新發展格局。4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 119 4.2 產業結構優化路徑產業結構優化路徑 通過梳理與構建“一份目錄、三張清單”,為烏魯木齊市風電產業結構優化提供參考路徑。4.2.1 有的放矢,構建產業導向目錄有的放矢,構建產業導向目錄 為鼓勵烏魯木齊風電產業創新主體更好發揮特色優勢,進一步支持烏魯木齊風電產業做強長板、補齊短板,
281、本節以專利導航分析結論為依據,基于烏魯木齊產業發展定位,通過梳理重點專利信息得到以下烏魯木齊市風電產業導向目錄。4.2.1.1 優先優先支持支持類類 1.綜合系統綜合系統 半潛式浮動風機基礎和浮動風機 葉片葉尖帶 V 型開槽結構的風力機 葉尖尾緣呈鋸齒狀結構的風力機葉片及風力機 葉片后緣呈線性微孔狀結構的風力機葉片及風力機 基于多傳感器信號融合技術的風電機組葉片故障診斷方法 風力機多場參數同步監測系統 兆瓦級風力發電機多梁結構玻璃鋼空腹葉片及其生產方法 阻力和升力復合風動力裝置 軟磁體扇葉風力發電一體機 可折疊便攜式風光集成充電器 新型汲能-減振深海風力發電浮式半潛平臺 永磁體扇葉風力發電一體
282、機 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 120 大型風力發電機轉向裝置 風力發電一體機 轉子集成式風電帆船及發電方法 2.電氣系統電氣系統 大功率風力發電機變流器組 變負載機械故障診斷方法 風電機組變頻器智能故障診斷方法 采用多相發電機和多電平變換器的兆瓦級變速風電機組 風力發電機組的變流器控制方法及裝置 大功率風力發電機組專用多相永磁同步發電機 采用多相發電機和多電平變換器的兆瓦級變速風電機組 大功率風力發電機專用三電平全功率變流器組 抑制直驅風力發電機組振動的系統和方法 風光直流微電網的綜合協調控制方法 交直流混合微電網系統及其控制策略 電氣無級變速雙功率流風
283、力發電機組 平滑風電場功率波動的蓄電池充放電控制方法 變速恒頻雙饋異步風力發電機轉子電流無延時控制方法 用于實現風力發電機組低電壓穿越的裝置 風力發電控制系統后備安全鏈監控保護裝置 雙饋異步風力發電機高電壓穿越的協調控制方法 4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 121 3.機械系統機械系統 風力發電機組防雷裝置及風力發電機組 控制風力發電機組偏航的方法和裝置 變槳距控制裝置 風電機組動態不平衡在線檢測和故障辨識方法及系統 兆瓦級直驅式變速變槳恒頻風力發電機組 用于風力發電機的偏航系統的剎車盤 風電場陣風載荷預警控制系統和方法 風力發電機組變槳控制裝置及風力發電機組 浮動式
284、風電機組塔架負阻尼抑制系統和方法 風力發電機組的葉輪及風力發電機組 風力發電機組偏航角度校準方法和系統 控制風力發電機組停機的方法和裝置 可拆卸式渦流發生器 兆瓦級風力發電機組扭纜保護裝置 大型風電機組獨立變槳控制方法 兆瓦級風力發電機組聯合控制策略 風力發電機組最佳葉尖速比跟蹤控制方法 大型風電機組在線監測及故障診斷系統 風電機組對風誤差自動校準方法及裝置 4.工程工藝工程工藝 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 122 浮動風力渦輪機底座,具有固體燃料棒,海上風力渦輪機和施工方法 高層建筑風力發電系統 支撐平臺、塔筒以及風力發電機組 阻尼器的懸吊結構、塔筒緩沖
285、裝置、塔筒及風力發電機組 風機塔架的門框、門框單元、門框的制造方法及風機塔架 塔段、塔架、風力發電機組及塔段的制造方法 風力發電機底座 塔筒翻轉裝置及塔筒的吊裝方法 組合式風電葉輪 風能動力機及其儲能動力發電系統與風能動力發電系統 桁架式風力發電機塔架及具有該塔架的風力發電機組 風力機塔架保護裝置 立軸變槳直驅風力發電機 抗傾覆風機基礎環結構及其施工方法 4.2.1.2 鼓勵鼓勵發展發展類類 1.機械傳動機械傳動 MW 級直接驅動永磁外轉子同步發電機 兆瓦級直驅式變速變槳恒頻風力發電機組 變速恒頻永磁調速風力發電機 懸臂齒輪軸柔性傳動風力發電機組 變槳機構及風力發電機組 4 4 烏魯木齊風電產
286、業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 123 模塊化發電機及具有其的風力發電機組 風力發電機組及調平裝置、調平控制方法、裝置和系統 風力發電機組的葉片變槳裝置 雙葉輪風力發電機組和風力發電設備 組合式螺旋葉輪風力發電系統 風能動力機及其儲能動力發電系統與風能動力發電系統 海上發電系統 混合驅動型風力發電機增速齒輪箱 風力發電機增速齒輪箱 風力發電機偏航齒輪箱 變速恒頻風力發電裝置 2.風能氣象風能氣象 控制風力發電機組偏航的方法和裝置 風力發電機系統及流體輸運裝置 兆瓦級直驅式變速變槳恒頻風力發電機組 近地表風沙流長期監測方法 風電場陣風載荷預警控制系統和方法 流體輸運裝置及多相流分離裝置 風速
287、儀修正系數的標定方法、裝置和系統 基于小波包-神經網絡的風光功率預測方法 具有定向敷設電力傳輸導體的圍護結構及敷設方法 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 124 風力發電機組啟動控制方法及系統 基于功率預測的風電并網運行系統 雙向風筒式磁懸浮風力發電裝置 組合式螺旋葉輪風力發電系統 基于風資源實時監測數據的棄風電量評估方法 兆瓦級風力發電機組聯合控制策略 電氣無級變速雙功率流風力發電機組 超短期風電場發電功率預測系統 考慮風電場輸入風速和風向隨機波動的風電場等值方法 風力發電機組最佳葉尖速比跟蹤控制方法 考慮風電場內尾流影響的風電機組輸入風速計算方法 3.智能運
288、維智能運維 自動調節葉片角度的垂直軸風力機 葉片維護裝置 智能垂直軸風力發電裝置及其操作方法 風力發電機組齒輪箱高速軸軸承自動更換裝置 風力發電機偏航軸承自動清除鐵粉裝置 風力發電機集電環室的自排碳粉裝置 智能垂直軸風力發電裝置 塔筒的自動修補裝置 風電機組在線數據采集與分析裝置 4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 125 風電機艙消防自動測控及應急系統 基于 SCADA 系統風電機組功率曲線測試方法 風力發電系統實時功率預測的修正方法 智能減振型深海浮式風機 風力發電機過速保護裝置 風電式物聯網監控體系及脈沖電柵欄 風力發電機組狀態監測系統 4.2.2 企業為重,關注重
289、點企業清單企業為重,關注重點企業清單 本節以專利數據為依據,充分考慮行業內企業專利申請量、高被引專利擁有量以及其專利申請活躍度等多維度分析指標,同時結合企業相關經營范圍、最新產品/技術/市場動態等產業信息進行綜合考量,分別從各細分領域實力領先企業、值得關注的專精特新“小巨人”、專利價值轉化活躍的企業、維護專利意識較高的企業四個方面優選風電產業推薦關注的重點企業清單,具體見表 4.1。烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 126 表 4.1 風電產業推薦關注的重點企業清單 推薦理由推薦理由 三級分支三級分支 企業名稱企業名稱 國別國別 該分支申請該分支申請量量/項項
290、高被引占比高被引占比 相關相關經營范圍經營范圍 最新最新動態動態 各細分領各細分領域實力領域實力領先企業先企業 1-1 綜合系統 VESTAS 丹麥 18 5.6%發電機、葉片、機艙、輪轂和控制系統 4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V172-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。西門子 德國 16 12.5%風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。通用電氣
291、美國 15 20.0%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。東方電氣 中國 12 8.3%風力發電設備 2 月 22 日,自主研制的亞洲地區單機容量最大 13MW 海上風電機組下線。洛陽雙瑞風電葉片有限公司 中國 11 9.1%風電葉片、機艙罩、特種非金屬材料制品 3 月,首支 SR17228 葉片于 3 月中旬在濱州成功下線。1-2 電氣國家電網 中國 320 5.3%-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔各各細
292、細分分領領域域實實力力領領4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 127 系統 能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。通用電氣 美國 187 7.0%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。西門子 德國 142 4.9%風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。VESTAS 丹麥 1
293、21 5.0%發電機、葉片、機艙、輪轂和控制系統 4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V172-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。株式會社日立制作所 日本 68 10.3%-日立能源最新開發的 EconiQ環保型變壓器已成功安裝于中國首臺漂浮式海上風電機組,支持獲取深遠海域穩定優質的風電資源。1-3 機械系統 金風 中國 571 1.6%風機制造、風電服務、風電場投資與開發 5 月,金風科技全新一代中速永磁平臺產品GWH
294、191-4.X 機型首臺樣機在甘肅瓜州柳園成功完成安裝、調試,進入穩定運行,再次各各細細分分領領域域實實力力烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 128 刷新全球陸上已安裝風電機組的最大葉輪直徑紀錄。6 月,全球首臺永磁直驅低頻風電機組在浙江臺州大陳島成功并網發電。通用電氣 美國 313 8.0%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。VESTAS 丹麥 270 5.2%發電機、葉片、機艙、
295、輪轂和控制系統 4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V172-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。西門子 德國 192 4.7%風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。國電聯動力技術有限公司 中國 126 2.4%風機配套產品及機電設備產品、節能工程產品 5 月,于國電電力內蒙古新能源烏力吉三期100MW 風電項目風力發電機組設備采購公開招標中成功中標。株式會
296、社日立制作所 日本 100 12.0%-日立能源最新開發的 EconiQ環保型變壓器已成功安裝于中國首臺漂浮式海上風電機組,支持獲取深遠海域穩定優質的風電資源。各各細細分分領領域域實實力力4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 129 上海電氣 中國 100 2.0%風電機組智能設計制造、風場智能運維、風資源評估、數字化風場投資開發、風電場資產智能管理、智慧能源等 4 月 22 日,中國風能協會(CWEA)發布2021 年中國風電吊裝容量簡報,公布了2021 年中國風電整機商排名。上海電氣風電以 420.4 萬千瓦新增裝機容量以及 29%的市場占比,居于 2021 年中國風電
297、整機企業海上新增裝機容量榜首,蟬聯冠軍。1-5 工程工藝 西門子 德國 306 3.6%風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。VESTAS 丹麥 271 1.5%發電機、葉片、機艙、輪轂和控制系統 4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V172-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。通用電氣 美國 242 8.3%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱
298、,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。三一 中國 92 1.1%風機及配件業務、風電場開發業務和風電建設6 月 22 日,三一重能股份有限公司(688349.SH)在上海證券交易所科創板正式上市并掛牌交易。各各細細分分領領域域實實力力領領烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 130 服務 上海電氣 中國 76 1.3%風電機組智能設計制造、風場智能運維、風資源評估、數字化風場投資開發、風電場資產智能管理、智慧能源等 4 月 22 日,中
299、國風能協會(CWEA)發布2021 年中國風電吊裝容量簡報,公布了2021 年中國風電整機商排名。上海電氣風電以 420.4 萬千瓦新增裝機容量以及 29%的市場占比,居于 2021 年中國風電整機企業海上新增裝機容量榜首,蟬聯冠軍。1-4 機械傳動 通用電氣 美國 168 9.5%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。西門子 德國 141 8.5%風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩
300、余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。ZF 腓德烈斯哈芬(采埃孚)股份公司 德國 129 2.3%風電動力齒輪箱的設計及制造 根據 GWEC 的數據,采埃孚在 2021 全球新能源企業 500 強排行榜中位列第 85 位。三菱 中國 94 10.6%-丹麥商報近日消息,維斯塔斯和日本三菱重工合資成立 MHI 維斯塔斯海上風電公司,總部設在奧胡斯。VESTAS 丹麥 93 5.4%發電機、葉片、機艙、輪轂和控4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V172-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 各各細細分分領領域域實實力力4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 1
301、31 制系統 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。南京高速齒輪制造有限公司 中國 60 8.3%通用、高速、風電齒輪箱及其配件 南高齒在風電齒輪箱全球細分市場占有率自2013 年至今已連續 9 年排名第一。弗蘭德有限公司 德國 59 1.7%通過威能極(Winergy)品牌提供風力發電設備齒輪箱,發電機與服務 Flender 與芬蘭風電傳動箱專家美聞達(Moventas)已于近日達成協議,將從投資者“N4 合伙人”手中收購芬蘭風電齒輪箱制造商美聞達(Moventas)。金風 中國
302、 41 4.9%風機制造、風電服務、風電場投資與開發 5 月,金風科技全新一代中速永磁平臺產品GWH191-4.X 機型首臺樣機在甘肅瓜州柳園成功完成安裝、調試,進入穩定運行,再次刷新全球陸上已安裝風電機組的最大葉輪直徑紀錄。6 月,全球首臺永磁直驅低頻風電機組在浙江臺州大陳島成功并網發電。2-1 齒輪箱維修 南京高速齒輪制造有限公司 中國 7 14.3%通用、高速、風電齒輪箱及其配件 南高齒在風電齒輪箱全球細分市場占有率自2013 年至今已連續 9 年排名第一。2-2 葉片維修 VESTAS 丹麥 43 7.0%發電機、葉片、機艙、輪轂和控制系統 4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V17
303、2-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 各各細細分分領領域域實實力力烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 132 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。三菱 日本 16 12.5%-丹麥商報近日消息,維斯塔斯和日本三菱重工合資成立 MHI 維斯塔斯海上風電公司,總部設在奧胡斯。3-1 站場監控 通用電氣 美國 185 5.9%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿
304、越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。國家電網 中國 175 4.0%-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。3-2 健康管理 國家電網 中國 35 14.3%-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。國電聯動力技術有限公司 中國 30 10.0%風機配套產品及機電設備產品、節能工程產品 5 月,于國電電力內蒙古新能源烏力吉三期100MW
305、 風電項目風力發電機組設備采購公開招標中成功中標。通用電氣 中國 19 10.5%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,各各細細分分領領域域實實力力4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 133 所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。3-3 功率預測 國家電網 中國 235 9.4%-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。中能電力科技開發有限
306、公司 中國 18 22.2%電力設備生產和電力生產建設服務-3-4 風能氣象 國家電網 中國 528 5.1%-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。金風 中國 271 1.8%風機制造、風電服務、風電場投資與開發 5 月,金風科技全新一代中速永磁平臺產品GWH191-4.X 機型首臺樣機在甘肅瓜州柳園成功完成安裝、調試,進入穩定運行,再次刷新全球陸上已安裝風電機組的最大葉輪直徑紀錄。6 月,全球首臺永磁直驅低頻風電機組在浙江臺州大陳島成功并網發電。三菱 日本 121 16.5%-丹麥商報近日消息,
307、維斯塔斯和日本三菱重工合資成立 MHI 維斯塔斯海上風電公司,總部設在奧胡斯。株式會社日立制作所 日本 89 2.2%-日立能源最新開發的 EconiQ環保型變壓器已成功安裝于中國首臺漂浮式海上風電機各各細細分分領領域域實實力力烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 134 組,支持獲取深遠海域穩定優質的風電資源。通用電氣 美國 64 9.4%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。3-5 大
308、數據平臺 國家電網 中國 125 7.2%-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。國電聯動力技術有限公司 中國 21 14.3%風機配套產品及機電設備產品、節能工程產品 5 月,于國電電力內蒙古新能源烏力吉三期100MW 風電項目風力發電機組設備采購公開招標中成功中標。4-1 智能運維 國電聯動力技術有限公司 中國 19 5.3%風機配套產品及機電設備產品、節能工程產品 5 月,于國電電力內蒙古新能源烏力吉三期100MW 風電項目風力發電機組設備采購公開招標中成功中標。金風 中國 14 7.1%風機
309、制造、風電服務、風電場投資與開發 5 月,金風科技全新一代中速永磁平臺產品GWH191-4.X 機型首臺樣機在甘肅瓜州柳園成功完成安裝、調試,進入穩定運行,再次刷新全球陸上已安裝風電機組的最大葉輪直徑紀錄。6 月,全球首臺永磁直驅低頻風電機組在浙江臺州大陳島成功并網發電。明陽 中國 10 20.0%新能源高端裝5 月 30 日,明陽智能與韓國風機制造廠各各細細分分領領域域實實力力4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 135 備、兆瓦級風機及核心部件的開發設計、產品制造、運維服務、新能源投資運營 商、風力發電企業 Unison 有限公司簽署了戰略合作協議,將在韓國建設風力發電
310、中心,合作風力發力電機的研究、配件、生產及運維等。三一 中國 6 16.7%風機及配件業務、風電場開發業務和風電建設服務 6 月 22 日,三一重能股份有限公司(688349.SH)在上海證券交易所科創板正式上市并掛牌交易。4-2 運維效率 三菱 日本 8 12.5%-丹麥商報近日消息,維斯塔斯和日本三菱重工合資成立 MHI 維斯塔斯海上風電公司,總部設在奧胡斯。5-1 海洋工程 VESTAS 丹麥 52 5.8%發電機、葉片、機艙、輪轂和控制系統 4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V172-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與
311、 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。西門子 德國 49 2.0%風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。中國電建 中國 37 2.7%電力投資與運營 擬定增募資不超過 150 億元,扣除發行費用后的募集資金凈額將用于精品工程承包類項目、戰略發展領域投資運營類項目、海上風電勘察和施工業務裝備采購類項目、補充流各各細細分分領領域域實實力力領領烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 136 動資金和償還銀行貸款等。金風 中國 32 6.3
312、%風機制造、風電服務、風電場投資與開發 5 月,金風科技全新一代中速永磁平臺產品GWH191-4.X 機型首臺樣機在甘肅瓜州柳園成功完成安裝、調試,進入穩定運行,再次刷新全球陸上已安裝風電機組的最大葉輪直徑紀錄。6 月,全球首臺永磁直驅低頻風電機組在浙江臺州大陳島成功并網發電。5-2 風機防護 金風 中國 10 10.0%風機制造、風電服務、風電場投資與開發 5 月,金風科技全新一代中速永磁平臺產品GWH191-4.X 機型首臺樣機在甘肅瓜州柳園成功完成安裝、調試,進入穩定運行,再次刷新全球陸上已安裝風電機組的最大葉輪直徑紀錄。6 月,全球首臺永磁直驅低頻風電機組在浙江臺州大陳島成功并網發電。
313、通用電氣 美國 6 33.3%風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。值得關注值得關注的專精特的專精特新“小巨新“小巨人”人”優勢技術優勢技術領域領域 企業名稱企業名稱 優勢分支優勢分支 該分支申請該分支申請量量/項項 占占其其專利專利總量比重總量比重 主要經營范圍主要經營范圍 最新動態最新動態 軟件與數據 國能日新科技股份有限公司 3-4 風能氣象 23 82.1%能源數據管理、智慧電站服務、智慧電網規劃運行服務和電
314、力交2022 年 4 月 29 日,國能日新科技股份有限公司(股票簡稱“國能日新”,股票代碼“301162”)成功登陸 A 股創業板。3-3 功率預測 18 64.3%4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 137 易類服務 上海擴博智能技術有限公司 3-1 站場監控 12 66.7%風機葉片全自動巡檢服務 2020 年和 2021 年,擴博智能陸續收購了數家歐洲風電后市場運維公司,包括兩家丹麥風電企業 Atsite 和 Finetune,以及丹麥風電維修服務商 Danish Blade Service ApS。風機優化 青島華瑞豐機械有限公司 1-3 機械系統 11 100
315、%摩擦片 風電偏航摩擦片及相關檢測設備成功解決了偏航噪音和摩擦片的耐磨問題,擁有多項發明專利,偏航摩擦片累計裝機已有 15000 余臺風電機組。專利專利價值價值轉化活躍轉化活躍的的企業企業 運營活躍運營活躍領域領域 企業名稱企業名稱 國別國別 涉及運營專利量涉及運營專利量/項項 主要經營范圍主要經營范圍 最新動態最新動態 風機優化 西門子 德國 200 風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。通用電氣 美國 114 風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技
316、術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。國家電網 中國 52-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。南京高速齒輪制造中國 51 通用、高速、風南高齒在風電齒輪箱全球細分市場占有率自專專利利價價值值轉轉化化活活躍躍烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 138 有限公司 電齒輪箱及其配件 2013 年至今已連續 9 年排名第一。ZF 腓德烈斯哈芬(采埃孚)股份公司 德國 50 風電動力齒輪箱的設計及制造 根據 GW
317、EC 的數據,采埃孚在 2021 全球新能源企業 500 強排行榜中位列第 85 位。風機再制造 南京高速齒輪制造有限公司 中國 7 通用、高速、風電齒輪箱及其配件 南高齒在風電齒輪箱全球細分市場占有率自2013 年至今已連續 9 年排名第一。通用電氣 美國 7 風電整機 美國國際貿易委員會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。江蘇泰來減速機有限公司 中國 4 減速機、風機、環保機械、工程機械、冶金機械、化工機械、電氣控制、液壓系統的研發制造-
318、軟件與數據 國家電網 中國 63-碳達峰碳中和行動方案提出,大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源,堅持集中開發與分布式并舉,積極推動海上風電開發。西門子 德國 46 風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正專專利利價價值值轉轉化化活活4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 139 在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。株式會社日立制作所 日本 19-日立能源最新開發的 EconiQ環保型變壓器已成功安裝于中國首臺漂浮式海上風電機組,支持獲取深遠海域穩定優質的風電資源。北京能高普康測控技術有限公司 中國 17 計算機系統服務;計算
319、機系統集成-NTN 株式會社 日本 16 軸承 根據 Wood Mackenzie 的統計,舍弗勒、SKF、NTN 占據著全球超 60%的風電主軸承市場。主機運維 華能集團 中國 4 電源開發、投資、建設、經營和管理 6 月 21 日,中國華能集團有限公司建設運維的甘肅首個風光儲一體化項目安北風光儲一體化項目在酒泉并網運行。明陽 中國 3 新能源高端裝備、兆瓦級風機及核心部件的開發設計、產品制造、運維服務、新能源投資運營 5 月 30 日,明陽智能與韓國風機制造廠商、風力發電企業 Unison 有限公司簽署了戰略合作協議,將在韓國建設風力發電中心,合作風力發力電機的研究、配件、生產及運維等。海
320、上風電 VESTAS 丹麥 23 發電機、葉片、機艙、輪轂和控制系統 4 月 5 日,維斯塔斯官方宣布推出 V172-7.2 MW,這是基于其先進的模塊化 EnVentus 平臺提高中低風速條件下的性能的最新機型。與 V162-6.2 MW 機型相比,V172-7.2 專專利利價價值值轉轉化化活活烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 140 MW 在低風速條件下的年發電量(AEP)可提高 12%。西門子 德國 13 風電整機 據金融時報等外媒報道,西門子能源正在考慮收購西門子歌美颯剩余股份,并將西門子歌美颯私有化退市。通用電氣 美國 12 風電整機 美國國際貿易委員
321、會(ITC)發布聲明稱,西門子歌美颯可再生能源公司侵犯了通用電氣的一項涵蓋“低電壓穿越”技術的專利,所以該公司部分產品無法出口到美國市場,直到通用電氣這項專利到期,也就是 2023年 5 月。德商萊茵再生能源股份有限公司 德國 9-RWE Renewables 和印度的綜合電力公司Tata Power 建立了合作伙伴關系,進軍印度海上風電市場。山東中能華源海上風電集團有限公司 中國 8 風力發電技術服務;風電場相關系統研發;軸承、齒輪和傳動部件制造;海洋工程關鍵配套系統開發-維護專利維護專利意識較高意識較高的的企業企業 技術領域技術領域 企業名稱企業名稱 國別國別 涉及訴訟專利量涉及訴訟專利量
322、/項項 主要經營范圍主要經營范圍 最新動態最新動態 風機優化 河北天工化工機械制造有限公司 中國 4(被上訴人)化工機械設備及非標設備制造、安裝-4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 141 蘇州能健電氣有限公司 中國 2(上訴人)風力發電設備的控制系統、變槳控制系統-烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 142 4.2.3 人才為先,追蹤重點人才清單人才為先,追蹤重點人才清單 本節以專利數據為依據,充分考慮行業內發明人發明專利申請量、同族專利市場覆蓋度及被引證專利頻次等多維度分析指標,結合將相關發明人按優勢技術領域、細分分支進行進一步劃分,分別
323、按不同地域、不同人才類型,優選風電產業推薦追蹤的重點人才清單,具體見表 4.2。表 4.2 風電產業推薦追蹤的重點人才清單 技技術術領領域域 人人才才類類型型 所在地域所在地域 所屬企業所屬企業/科研科研機構機構 第一發明人第一發明人 發明量發明量/項項 優勢技術分支優勢技術分支 綜綜合合系系統統 電電氣氣系系統統 機機械械系系統統 機機械械傳傳動動 工工程程工工藝藝 風機優化 產業人才 中國北京8 金風 馬磊 63 中國江蘇 蘇州能健電氣有限公司 傅建民 45 中國北京 國電聯動力技術有限公司 褚景春 38 日本 三菱 沼尻智裕 29 日本 株式會社捷太格特 藤原英樹 19 德國 SENVI
324、ON LETAS,HEINZ-HERMANN 19 丹麥 VESTAS TL鮑恩 17 美國 通用電氣 WAGONER,ROBERT GREGORY 15 中國北京 金風 馬盛駿 15 廣東 廣州雅圖新能源科技有限公司 鄧允河 15 中國北京 金風 歐發順 14 8 在以金風科技的馬磊為第一發明人的 63 項發明專利中,其中 52 項專利申請人為北京金風科創風電設備有限公司(北京),7 項為新疆金風科技股份有限公司(新疆),4 項為北京天誠同創電氣有限公司(北京),以占多數的專利權人地址計,下同。4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 143 德國 SENVION TREDE
325、,ALF 13 日本 三菱 有永 真司 12 德國 西門子 STIESDAL,HENRIK 11 中國湖南 湖南世優電氣股份有限公司 周臘吾 11 丹麥 VESTAS F卡波內蒂 11 科研骨干 中國山東 曲阜師范大學 褚曉廣 29 中國重慶 重慶大學 姚駿 27 中國上海 上海交通大學 蔡旭 27 中國浙江 中國計量大學 孫冠群 19 中國山東 曲阜師范大學 蔡彬 16 中國廣東 廣東工業大學 陳思哲 13 中國江蘇 江蘇科技大學 李泰 12 中國黑龍江 哈爾濱工程大學 張立勛 10 技技術術領領域域 人人才才類類型型 所在地域所在地域 所屬企業所屬企業/科研科研機構機構 第一發明人第一發明
326、人 發明量發明量/項項 齒輪箱維齒輪箱維修修 葉片維修葉片維修 風機再制造 產業人才 韓國 三星 4 韓國 三星 4 韓國 三星 3 中國江蘇 江蘇泰來減速機有限公司 吳聲震 3 美國 波音公司 GE喬治森 2 德國 SENVION TREDE,ALF 2 丹麥 PP 能源有限責任公司 保羅泰歇特 2 韓國 三星 2 日本 NTN 株式會社 松永 康寛 2 中國江蘇 江蘇泰極重工機械有限公司 吳聲震 2 德國 西門子 STEGE,JASON 2 美國 通用電氣 NEUMANN,ULRICH WERNER 2 日本 株式會社荏原制作所 木下 治郎 2 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業
327、專利導航分析報告報告 144 德國 西門子 H.埃貝森 2 科研骨干 中國天津 天津大學 魯林平 4 中國天津 天津大學 朱麗 4 中國天津 天津大學 黃群武 3 中國河北 華北電力大學(保定)張文廣 2 中國北京 清華大學 曾攀 2 中國浙江 中國科學院寧波材料技術與工程研究所 呂宏展 2 技技術術領領域域 人人才才類類型型 所在地域所在地域 所屬企業所屬企業/科研科研機構機構 第一發明人第一發明人 發明量發明量/項項 站站場場監監控控 健健康康管管理理 功功率率預預測測 風風能能氣氣象象 大大數數據據平平臺臺 軟件與數據 產業人才 中國山東 國家電網 汪寧渤 48 中國北京 國電聯動力技術
328、有限公司 褚景春 44 中國北京 金風 馬磊 42 中國北京 國能日新科技股份有限公司 向婕 17 中國日本 株式會社日立制作所 吉田 茂雄 16 中國北京 金風 歐發順 14 中國北京 金風 馬盛駿 12 中國北京 中國中煤能源集團有限公司 張陽 9 德國 西門子 EGEDAL,PER 9 中國上海 上海電氣 成驍彬 9 中國北京 金風 周杰 9 丹麥 VESTAS IS奧勒森 9 浙江 中國電建 董雪 8 中國江蘇 無錫同春新能源科技有限公司 繆同春 6 科研骨干 中國江蘇 南京理工大學 殷明慧 29 中國浙江 浙江大學 楊秦敏 18 中國北京 中國農業大學 葉林 17 中國山東 曲阜師范
329、大學 褚曉廣 14 中國吉林 東北電力大學 楊茂 12 4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 145 中國上海 上海大學 黃典貴 11 中國河北 華北電力大學(保定)劉永前 10 中國江蘇 河海大學 許昌 9 中國湖南 湘潭大學 蘇永新 8 中國重慶 重慶大學 謝開貴 8 中國河北 華北電力大學(保定)楊錫運 8 中國黑龍江 哈爾濱工程大學 張立勛 8 中國重慶 重慶大學 李輝 7 中國浙江 浙江師范大學 闞君武 6 中國上海 上海大學 翟宇毅 6 中國上海 上海電機學院 謝源 5 技技術術領領域域 人人才才類類型型 所在地域所在地域 所屬企業所屬企業/科研科研機構機構 第
330、一發明人第一發明人 發明量發明量/項項 智能運維智能運維 運維效率運維效率 主機運維 產業人才 中國北京 國電聯動力技術有限公司 袁凌 9 中國北京 國電聯動力技術有限公司 褚景春 6 韓國 三星 3 中國廣東 廣州雅圖新能源科技有限公司 鄧允河 3 中國安徽 安徽錦希自動化科技有限公司 陳庭庭 3 韓國 GU 株式會社 LEE,JONG RAI 3 中國浙江 杭州啟澄科技有限公司 李保平 2 科研骨干 中國天津 天津大學 魯林平 4 中國天津 天津大學 朱麗 3 中國上海 上海理工大學 陳建 3 中國浙江 浙江工商大學 李同強 3 技技術術領領域域 人人才才類類型型 所在地域所在地域 所屬企
331、業所屬企業/科研科研機構機構 第一發明人第一發明人 發明量發明量/項項 海洋工程海洋工程 風機防護風機防護 烏魯木齊風電產業專利導航分析烏魯木齊風電產業專利導航分析報告報告 146 海上風電 產業人才 韓國 三星 14 德國 艾羅丁咨詢新加坡私人有限公司 S西格弗里德森 8 中國江蘇 南京振軒新能源科技有限公司 湯在英 7 韓國 三星 6 中國上海 上海電氣 張黎 6 中國廣東 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司 陳嘉豪 5 中國山東 中交一航局第二工程有限公司 劉德進 5 中國江蘇 江蘇海上龍源風力發電有限公司 高宏飆 5 德國 德商萊茵再生能源股份有限公司 BARTMINN,DA
332、NIEL 5 法國 迪埃特斯瓦勒公司 BOURDON JEAN-CLAUDE 5 中國江蘇 中國船舶科學研究中心(中國船舶重工集團公司第七 0 二研究所)張凱 4 中國浙江 中國電建 高山 4 科研骨干 中國遼寧 大連理工大學 施偉 9 韓國 蔚山大學產學協力團 7 中國天津 天津大學 丁紅巖 7 中國天津 天津大學 張浦陽 7 中國湖北 華中科技大學 劉震卿 6 中國山東 中國海洋大學 史宏達 6 中國山東 曲阜師范大學 褚曉廣 5 中國上海 同濟大學 魯正 4 4 4 烏魯木齊風電產業發展路徑烏魯木齊風電產業發展路徑 147 4.2.4 專利先行,聚焦專利先行,聚焦重點專利清單重點專利清單
333、 本節以專利數據為依據,分別從烏魯木齊本地專利、行業內重點頭部企業專利、高頻被引證專利、可關注的實施許可專利、產生訴訟專利五個方面聚焦風電產業重點專利,通過結合多項分析指標篩選出近 300 件專利技術價值較高、運營活動活躍、法律狀態穩定的重點專利,最終得到風電產業可聚焦的重點專利清單,具體詳見附錄。以烏魯木齊本地重點專利中的 CN102490876B 為例,新疆金風科技股份有限公司公開了一種浮動式海上風機運動抑制裝置及具有該裝置的浮動基礎。該浮動式海上風機運動抑制裝置包括圍繞浮動基礎且水平設置的至少一層環狀減搖板,在減搖板上還布置有多個減搖鰭片,減搖鰭片包括布置在減搖板的一側的第一組減搖鰭片,第一組減搖鰭片圍繞浮動基礎豎直地互相隔開,這樣能夠有效地抑制浮動式風機的運動,并且成本低,具有廣闊的應用前景。圖 4.1 CN102490876B 摘要附圖 以頭部企業重點專利中的 CN1023080