- 聯(lián)系人：胡先生
- 手機：18021868999
- 電話(huà)：0515-82230000
- 郵箱：826955488@qq.com
- 地址：江蘇省射陽(yáng)縣海通鎮科創(chuàng )園通港路1號
【資訊】全球車(chē)用碳纖維復合材料專(zhuān)利都有哪些？
發(fā)布日期： [2016/12/8]
共閱讀 [2056] 次
碳纖維復合材料作為汽車(chē)部件具有輕質(zhì)高強、可設計性好、零部件—體化、耐沖擊性好、耐腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)。
在全球節能減排的大環(huán)境下，采用碳纖維復合材料替代現有的金屬結構，是實(shí)現減少汽車(chē)尾氣污染并達到節能的有效途徑。
基于碳纖維行業(yè)和汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的需求，地區知識產(chǎn)權局專(zhuān)利分析普及推廣項目碳纖維復合材料課題組從碳纖維復合材料用于汽車(chē)零部件輪轂、量產(chǎn)整車(chē)BMW i3以及汽車(chē)用碳纖維復合材料的全球技術(shù)合作三個(gè)視角出發(fā)，對汽車(chē)用碳纖維復合材料技術(shù)進(jìn)行了深度剖析。
PART 1：汽車(chē)零部件——輪轂用碳纖維復合材料技術(shù)
碳纖維復合材料在汽車(chē)輪轂中的應用是產(chǎn)業(yè)關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。近年來(lái)，國際知名整車(chē)廠(chǎng)商福特公司、寶馬公司聲稱(chēng)已經(jīng)將碳纖維材料應用于其生產(chǎn)的高端跑車(chē)上，并逐步推動(dòng)碳纖維復合材料輪轂向低端車(chē)型上的應用。
但從下圖1中可以看到，輪轂應用碳纖維復合材料的時(shí)間較晚，申請量也不多，僅為47項。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
碳纖維復合材料應用于輪轂的全球專(zhuān)利涉及碳纖維復合材料在輪轂各部位的應用，按照應用的具體部位，分為輪輻、輪輞、輪輻和輪輞連接部（簡(jiǎn)稱(chēng)連接部）、輪轂主體、中心孔五個(gè)技術(shù)分支。
從專(zhuān)利申請量看，專(zhuān)利申請比重較大的是輪輞，其次是輪輻、輪轂主體，連接部和中心孔的專(zhuān)利申請量較少。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
下圖3顯示了碳纖維復合材料應用于輪轂的中國專(zhuān)利布局情況?？梢钥闯鲚嗇y和輪輻是申請布局的主要技術(shù)領(lǐng)域。
圖中藍色字體代表未決狀態(tài)的國外來(lái)華申請。紅色字體代表有效的國外來(lái)華申請。黑色字體代表中國申請人的申請。
可以看出國外來(lái)華申請全是發(fā)明專(zhuān)利，并且主要集中在輪輞和輪輻的結構改進(jìn)，目前僅有—件有效，其余全部是未決狀態(tài)。而中國申請人的申請主要為實(shí)用新型。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
PART 2：整車(chē)——BMW i3用碳纖維復合材料技術(shù)
寶馬集團于2009年開(kāi)始選擇采用碳纖維復合材料來(lái)制造BMW i3。BMW i3由三菱麗陽(yáng)、西格里和寶馬公司三家合作完成。從下圖4中可以看出這三家企業(yè)在技術(shù)鏈中優(yōu)勢互補，為他們的合作奠定了基礎。
作為碳纖維供應商，三菱麗陽(yáng)比較注重產(chǎn)業(yè)鏈上游的專(zhuān)利布局，申請涉及的主題包括制造碳纖維原絲用的化工原料及其助劑、制造碳纖維復合材料需要的樹(shù)脂組合物、碳纖維原絲、碳纖維及其絲束、碳纖維織物、復合材料的結構設計、成型工藝及少量汽車(chē)部件。
西格里作為復合材料供應商，對于產(chǎn)業(yè)鏈上游的化工原材料等幾乎沒(méi)有涉及，申請主要集中在碳纖維復合材料的結構設計、成型工藝和汽車(chē)部件領(lǐng)域。
寶馬作為整車(chē)廠(chǎng)商，其專(zhuān)利申請并沒(méi)有只是關(guān)于汽車(chē)部件，也有關(guān)于碳纖維束、碳纖維織物的申請。另外，寶馬還有大量申請涉及復合材料的連接方法、復合材料的質(zhì)量檢測方法、復合材料的回收和修補。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
通過(guò)對BMW i3每—個(gè)生產(chǎn)環(huán)節中所涉及的專(zhuān)利進(jìn)行梳理，發(fā)現該產(chǎn)品在每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節都有重要專(zhuān)利進(jìn)行保護。
BMW i3的生產(chǎn)流程可以進(jìn)—步細分為：碳纖維原絲的制造、碳纖維原絲的預氧化和碳化、碳纖維織物的制造、碳纖維織物的切割、碳纖維織物的疊層鋪放技術(shù)、預成型、預成型體的剪切、樹(shù)脂傳遞模塑成型（RTM）、生命模塊組裝、生命模塊和驅動(dòng)模塊的整合、質(zhì)量檢測、回收利用11個(gè)步驟，重點(diǎn)專(zhuān)利列于下表1。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
PART 3：汽車(chē)用碳纖維復合材料全球技術(shù)合作
圖5展示了汽車(chē)用碳纖維復合材料領(lǐng)域在結構設計、成型工藝和汽車(chē)部件三個(gè)技術(shù)分支中的主要申請人。
從圖中可以看出，汽車(chē)用碳纖維復合材料領(lǐng)域的申請人主要是碳纖維及其復合材料供應商（圖中黃色表示）、整車(chē)企業(yè)（圖中綠色表示）、汽車(chē)零部件供應商（圖中藍色表示）。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
圖6展示了汽車(chē)用碳纖維復合材料全球專(zhuān)利技術(shù)合作申請情況。碳纖維復合材料汽車(chē)輕量化領(lǐng)域的專(zhuān)利合作申請共有1098項。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
圖中氣泡大小代表該申請人的申請量多少，連線(xiàn)越多表明合作伙伴越多。不同顏色的氣泡代表該企業(yè)在汽車(chē)用復合材料產(chǎn)業(yè)鏈中的不同角色。
在全球節能減排的大環(huán)境下，采用碳纖維復合材料替代現有的金屬結構，是實(shí)現減少汽車(chē)尾氣污染并達到節能的有效途徑。
基于碳纖維行業(yè)和汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的需求，地區知識產(chǎn)權局專(zhuān)利分析普及推廣項目碳纖維復合材料課題組從碳纖維復合材料用于汽車(chē)零部件輪轂、量產(chǎn)整車(chē)BMW i3以及汽車(chē)用碳纖維復合材料的全球技術(shù)合作三個(gè)視角出發(fā)，對汽車(chē)用碳纖維復合材料技術(shù)進(jìn)行了深度剖析。
PART 1：汽車(chē)零部件——輪轂用碳纖維復合材料技術(shù)
碳纖維復合材料在汽車(chē)輪轂中的應用是產(chǎn)業(yè)關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。近年來(lái)，國際知名整車(chē)廠(chǎng)商福特公司、寶馬公司聲稱(chēng)已經(jīng)將碳纖維材料應用于其生產(chǎn)的高端跑車(chē)上，并逐步推動(dòng)碳纖維復合材料輪轂向低端車(chē)型上的應用。
但從下圖1中可以看到，輪轂應用碳纖維復合材料的時(shí)間較晚，申請量也不多，僅為47項。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
碳纖維復合材料應用于輪轂的全球專(zhuān)利涉及碳纖維復合材料在輪轂各部位的應用，按照應用的具體部位，分為輪輻、輪輞、輪輻和輪輞連接部（簡(jiǎn)稱(chēng)連接部）、輪轂主體、中心孔五個(gè)技術(shù)分支。
從專(zhuān)利申請量看，專(zhuān)利申請比重較大的是輪輞，其次是輪輻、輪轂主體，連接部和中心孔的專(zhuān)利申請量較少。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
下圖3顯示了碳纖維復合材料應用于輪轂的中國專(zhuān)利布局情況?？梢钥闯鲚嗇y和輪輻是申請布局的主要技術(shù)領(lǐng)域。
圖中藍色字體代表未決狀態(tài)的國外來(lái)華申請。紅色字體代表有效的國外來(lái)華申請。黑色字體代表中國申請人的申請。
可以看出國外來(lái)華申請全是發(fā)明專(zhuān)利，并且主要集中在輪輞和輪輻的結構改進(jìn)，目前僅有—件有效，其余全部是未決狀態(tài)。而中國申請人的申請主要為實(shí)用新型。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
PART 2：整車(chē)——BMW i3用碳纖維復合材料技術(shù)
寶馬集團于2009年開(kāi)始選擇采用碳纖維復合材料來(lái)制造BMW i3。BMW i3由三菱麗陽(yáng)、西格里和寶馬公司三家合作完成。從下圖4中可以看出這三家企業(yè)在技術(shù)鏈中優(yōu)勢互補，為他們的合作奠定了基礎。
作為碳纖維供應商，三菱麗陽(yáng)比較注重產(chǎn)業(yè)鏈上游的專(zhuān)利布局，申請涉及的主題包括制造碳纖維原絲用的化工原料及其助劑、制造碳纖維復合材料需要的樹(shù)脂組合物、碳纖維原絲、碳纖維及其絲束、碳纖維織物、復合材料的結構設計、成型工藝及少量汽車(chē)部件。
西格里作為復合材料供應商，對于產(chǎn)業(yè)鏈上游的化工原材料等幾乎沒(méi)有涉及，申請主要集中在碳纖維復合材料的結構設計、成型工藝和汽車(chē)部件領(lǐng)域。
寶馬作為整車(chē)廠(chǎng)商，其專(zhuān)利申請并沒(méi)有只是關(guān)于汽車(chē)部件，也有關(guān)于碳纖維束、碳纖維織物的申請。另外，寶馬還有大量申請涉及復合材料的連接方法、復合材料的質(zhì)量檢測方法、復合材料的回收和修補。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
通過(guò)對BMW i3每—個(gè)生產(chǎn)環(huán)節中所涉及的專(zhuān)利進(jìn)行梳理，發(fā)現該產(chǎn)品在每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節都有重要專(zhuān)利進(jìn)行保護。
BMW i3的生產(chǎn)流程可以進(jìn)—步細分為：碳纖維原絲的制造、碳纖維原絲的預氧化和碳化、碳纖維織物的制造、碳纖維織物的切割、碳纖維織物的疊層鋪放技術(shù)、預成型、預成型體的剪切、樹(shù)脂傳遞模塑成型（RTM）、生命模塊組裝、生命模塊和驅動(dòng)模塊的整合、質(zhì)量檢測、回收利用11個(gè)步驟，重點(diǎn)專(zhuān)利列于下表1。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
PART 3：汽車(chē)用碳纖維復合材料全球技術(shù)合作
圖5展示了汽車(chē)用碳纖維復合材料領(lǐng)域在結構設計、成型工藝和汽車(chē)部件三個(gè)技術(shù)分支中的主要申請人。
從圖中可以看出，汽車(chē)用碳纖維復合材料領(lǐng)域的申請人主要是碳纖維及其復合材料供應商（圖中黃色表示）、整車(chē)企業(yè)（圖中綠色表示）、汽車(chē)零部件供應商（圖中藍色表示）。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
圖6展示了汽車(chē)用碳纖維復合材料全球專(zhuān)利技術(shù)合作申請情況。碳纖維復合材料汽車(chē)輕量化領(lǐng)域的專(zhuān)利合作申請共有1098項。
汽車(chē)輕量化，碳纖維
圖中氣泡大小代表該申請人的申請量多少，連線(xiàn)越多表明合作伙伴越多。不同顏色的氣泡代表該企業(yè)在汽車(chē)用復合材料產(chǎn)業(yè)鏈中的不同角色。