杭州光伏产业专利分析及对策研究

郭伟 包逸萍

浙江省宁波市科技信息研究院

引言

光伏产业因其资源丰富、无污染等优势，有较大的发展潜力[1]，随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，越来越多的国家开始加强对光伏的开发利用[2]。当前，美国、日本等国都将光伏列为未来的主要重点开发能源[3]。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比，我国光伏产业发展的层次还比较低[4、5]。目前，多数跨国公司通过申请大量的高质量专利，抢占我国该领域的制高点，对光伏技术领域关键技术进行层层部署[6、7]，而在市场方面，继美国对我国光伏出口企业展开“双反”调查之后,欧盟也相继展开反倾销诉讼。因此国内光伏产业该如何迈好由“中国制造”到“中国智造”的步伐,显得至关重要[8]。

杭州市的光伏产业虽然起步较晚，但发展迅速，已经发展成为一个产业链比较完整、产学研合作基础良好、高新技术较为突出的新兴产业。“十二五”期间，杭州市把太阳能光伏等新能源产业作为“重点扶持十大产业”之一，并努力打造国家级太阳能光伏产业基地，形成杭州经济新的增长点。但也正因为起步较晚，杭州太阳能光伏产业缺少具有一定影响力的龙头企业，与国内先进地区比较尚有较大差距，企业核心竞争力总体上还不突出，多数企业主要从事技术要求相对较低的加工业务，分布在产业价值链高端的企业较少，对整个产业的带动引领作用有限。

本文利用国家知识产权局的专利检索分析系统对杭州市光伏产业的专利信息进行收集和分析，研究其专利现状和发展趋势，提出相应的提升对策，以期找到杭州光伏产业的创新方向和提供有价值的技术发展战略参考。

1 杭州地区太阳能光伏产业总体情况

目前，杭州市拥有太阳能光伏企业近80家，形成了良好的产业基础和技术储备。涌现了以正泰太阳能、舒奇蒙光伏、福斯特光伏材料等为代表的一批具有较强研发实力和自主知识产权的企业。据不完全统计，2010年，杭州市太阳能光伏产业已形成太阳能电池及组件生产能力约850MW，完成销售产值84.3亿元，实现利税11.1亿元。2011年，杭州市太阳能光伏产业实现销售产值153.69亿元，占新能源产业的69.8%，其中内销、出口“平分秋色”，分别占52.7%、47.3%，作为终端产品的太阳能电池出口比重最高，达65.1%。

2 杭州光伏产业专利情况

2.1 杭州市专利申请概况

经检索，获得杭州地区光伏产业相关专利1773件，如图1所示，其中发明专利615件、实用新型专利994件，外观专利58件，发明专利仅占专利总量的36.85%。而图2的专利申请趋势状况表明，杭州市光伏产业的研究在1999年到2007年整体还处于缓慢增长阶段，在2007年以后有较大幅度的增长。专利申请量的高速增长一方面说明杭州光伏企业专利意识的提升，另一方面也侧面反映了行业的蓬勃发展。

图1 专利类型

图2 专利申请年趋势状况

表1 申请人分析-申请人综合比较分析

2.2 杭州专利申请人分布

对杭州市光伏产业专利申请人的情况进行综合比较分析，见表1，结果表明，杭州市光伏产业的专利申请人排名前10位的是浙江大学、杭州帷盛太阳能科技有限公司、浙江正泰太阳能科技有限公司、浙江工业大学、杭州电子科技大学、浙江理工大学、中国计量学院、浙江合大太阳能科技有限公司、杭州浙大桑尼能源科技有限公司、杭州赛昂电力有限公司，其中浙江大学以253件居首。在数量上科研院校与企业各占半数，但从申请人的研发能力来看，无论是研究团队规模、研究时间跨度，高校都优于企业，他们的发明人数多，研究时间也较早。

2.3 专利IPC分布

表2是杭州市光伏行业专利的技术领域分布情况，前5位技术领域的专利总和占据专利总量的63.6%。排名前5位的技术领域及其专利数量见表2。

表2 光伏行业杭州专利技术领域分布情况

表3 杭州光伏行业专利排名前10的申请人技术分布

表4 IPC说明

表5 中国光伏行业专利申请人分布分析

表3是杭州市光伏行业专利排名前10位申请人申请的专利技术领域分布排名前10位IPC构成情况，它说明了这些专利申请人的重点研究方向，专利数大的说明该申请人在该技术领域占有优势地位。前10位专利申请人的专利数量达到668，占到了总量的37.7%。其中浙江大学研究侧重于半导体器件、供电或配电的电路装置或系统及其它电机研究；杭州帷盛太阳能科技有限公司研究侧重于半导体器件、屋面覆盖层、非电变量的控制或调节系统研究；浙江正泰太阳能科技有限公司侧重于半导体器件研究；浙江工业大学侧重于供电或配电的电路装置或系统；杭州电子科技大学侧重于供电或配电的电路装置或系统、非电变量的控制或调节系统；浙江理工大学侧重于照明装置、非便携式照明装置或它的系统、涉及到光源的构成研究；浙江合大太阳能科技有限公司侧重于屋面覆盖层、半导体器件研究；杭州浙大桑尼能源科技有限公司侧重于半导体器件、其它电机研究；杭州赛昂电力有限公司则专注于半导体器件研究。

3 杭州光伏产业面临的问题

杭州光伏企业申请的专利中，发明专利仅占总数的36.85%，说明专利质量有待进一步提高。另外，从表5国内光伏产业专利申请人排名前10位的分布状况可以看出，前10位专利申请人中，除了浙江大学排名第4位外，没有一家杭州甚至浙江省的企业。杭州市光伏产业的现状是，除了以浙江大学为代表的高校具有竞争的研发实力和专利成果外，大部分企业缺少核心技术，虽然中小企业专利总体申请量占有一定份额，但就个体来说申请太少，很多企业根本没有申请专利。这反映了相对于杭州光伏产业的产量和销售额来讲，多数企业的研发投入不足。

杭州地区光伏产业目前以太阳能电池和组件为核心产品。由于关键设备落后，导致依附于这些设备的工艺水平也无法提高。在光伏电池生产方面，丝网印刷技术的自主研发、模仿制造水平较低；再如，自动机械手设备、硅片的平面清洗装置等，都依赖于进口。

4 加强发展杭州市光伏产业对策及措施

杭州的民营光伏企业目前依然以劳动密集型为主，习惯于采取低成本的产品竞争策略，其结果只能屈居国际垂直专业化分工的末端，分得国际市场最小的利润份额。当前，在全球光伏行业不甚繁荣的大环境下，民营光伏企业正面临着由“规模数量型”向“规模质量型”转变的关键时期，使企业逐渐由成本优势转变为技术创新优势，技术水平的提高显然是实现转变的关键所在。结合杭州市光伏产业发展情况和地区条件，提出以下对策和建议。

4.1 政府继续给予太阳能光伏产业支持和引导

4.1.1 优化产业结构，引导产业布局

政府方面，应积极引导杭州地区光伏企业向分布式发电方向发展，在继续发展传统核心领域——电池及组件的研发和产业化的同时，引导企业向配套材料、关键装备和中下游应用产品等方向延伸，并鼓励企业积极开拓新兴市场和国内市场，包括杭州、浙江本地市场等，缓解过去过度依赖进口，从而受制于人的不利局面。

4.1.2 完善现有政策，加强本地市场应用

政府可以通过设立小型项目应用扶持专项资金，每年安排一定的安装规模额度，在住宅小区、公用建筑和设施上逐步推进小型项目的应用，如此既为小型项目应用积累实践经验，也可为杭州市低碳城市建设加分，起到较好的示范和宣传作用。

4.2 光伏企业内部应对措施

4.2.1 注重技术创新

一方面，杭州地区光伏企业应当加大R&D的投入，通过技术的创新和改进，提高光电转换率等关键技术指标。同时企业也应积极关注最近的太阳能技术应用动态，加大薄膜和纳米技术研发和创新投入。此外，企业在进行技术研发时，应及时关注和跟踪国内以及欧美、日韩等优势企业的专利动态和研发方向，一则可以为自己企业确定研发方向，避免重复投入，造成不必要的浪费，同时也可以学习和借鉴他人的研究成果，通过消化吸收，更好地服务于自身。

4.2.2 加大人才引进力度

由于光伏产业是一个新兴产业，对于从事该行业的人员专业素质要求较高，因此，企业应当注重光伏技术的专业研发和产业化高素质人才的引进和人员团队的培养，要和研究机构建立长期人才培养机制：一是光伏企业要加强和研究机构和高校的横向合作，对企业职工进行培训，提高职工素质；二是光伏企业要输送企业技术骨干到研究机构和高校进行培训，培养一批理论知识和实践经验都比较丰富的技术人才和复合型管理人才；三是高校要加强大中专毕业生的企业实践环节，与光伏企业进行长期合作，集中各种优势资源进行培训课程体系、实训基地和就业引导机制的建设。

4.2.3 加强产学研合作

企业应当注重产学研协作，积极与杭州地区，尤其是浙江大学等科研院所合作，通过整合企业和科研院所各自的优势资源，建立“产学研”合作平台：一是要充分发挥“产学研”合作平台的技术创新和技术转移的能力，开展光伏产业技术难点问题的科研工作，承接技术课题，服务杭州光伏企业，提高杭州光伏产业整体的技术水平；二是光伏企业应依托科研院所设立光伏研发专项资金，积极消化国内外光伏产业先进的生产工艺和设计制造技术，与国内外著名高等院校开展多种形式的“产学研”联合，大力提倡行业内部的“产学研”分工协作，加快对光伏产业发展具有重要意义的关键性和共性技术的开发研究。通过这种产学研的协作，加强新一代低成本工艺技术基础性及前瞻性研究，建立低成本太阳能及多晶硅研发的知识产权及技术创新体系，获得具有自主知识产权的生产工艺和技术，改变传统生产方式，提高产品的技术含量，增强产品市场竞争力。

[1]黄汉云等.太阳能光伏发电应用原理[M].北京市:化学工业出版社，2013.202

[2]SEIA.Solar energy facts:year in review 2011 fourth quarter CAPS historic yearfor US:solar industry[R],2012

[3]EPIA.Global market outlook for photovoltaics until 20I5[R].EU:EPIA,2011:4-39

[4]马宁,董俐.全球价值链下的太阳能光伏产业研究[J].中国市场，2011（23）：189-191

[5]SEMI PV Group(光伏分会)、SEMI 中国太阳能光伏顾问委员会、中国光伏产业联盟.2013 中国光伏产业发展报告[R].2013.

[6]周芳.我国太阳能电池专利状况分析及对策[J].电子知识产权，2007（5）：52-56

[7]庞杰,刘则渊,梁永霞.太阳能电池材料技术专利国际竞争趋势分析[J].中国科技论坛，2010（9）：142-147

[8]李伟健.光伏的制造与智造[J].高科技与产业化，2012(10)