微型燃气轮机领域专利技术综述

牛亚楠

摘 要：微型燃气轮机的应用前景广阔，主要用于军用车辆的辅机电站、分布式发电、热电冷联供、车辆混合动力装置等领域，近年来发展迅速。

关键词：微型燃气轮机；专利；综述

引言

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，它是继蒸汽轮机和内燃机之后的新一代动力装置[1]。而微型燃气轮机是一种小型热力发动机，是发电功率在几百千瓦以内的动力装置[2，3]。

李军军[4]、赵巍[5]、苏玲[6]等分别对微型燃气轮机在分布式发电、联合循环、控制策略等领域进行了相关研究。但是目前对微型/小型化燃气轮机领域的专利分析的研究很少，然而从专利分析角度分析相关行业的专利布局情况，有助于了解该领域目前的研究现状，从而为相关企业、科研机构的技术、产品的研发方向提供参考，因此，专利分析已经是企业战略与竞争分析中的一种非常实用的方法。因此，本文从微型燃气轮机2010-2016年的专利申请量、本领域的专利权人、所属IPC分类号等数据，来分析国内微型燃气轮机的专利现状，以便为我国微型燃气轮机的主要研究领域和发展方向提供一些参考价值。

1 国内微型燃气轮机领域的专利现状分析

1.1 微型燃气轮机的专利申请数量的分析

本文通过对2010-2016年的微型燃气轮机领域的专利申请数量进行统计，以便了解近年来国内微型燃气轮机的研发活跃度，如图1所示。

從2010-2016年间的微型燃气轮机的专利申请数量可以看出：2010-2016年，除2014年外，专利申请量处于递增的状态，尤其是在2013年，微型燃气轮机领域的专利申请量的增幅较大，2015-2016年，专利申请量也都有小幅增长。这表明，近年来微型燃气轮机的研究逐渐成为燃气轮机领域的一个研究热点，其应用前景广阔。

1.2 微型燃气轮机领域的申请人分析

本文通过对2007-2017年微型燃气轮机领域专利申请数量较多的申请人进行统计，可以得出微型燃气轮机领域中近年来研发活跃、技术水平较为领先的相关企业和科研机构，如图2所示。

从图2可以看出：国家电网公司、中国科学院工程热物理研究所、华北电力大学、北京航空航天大学等高校科研机构的申请量较多，在微型燃气轮机领域作出了较多研究。对于重型燃气轮机，国外的发展水平较国内先进，但目前国外在微型燃气轮机领域在国内的专利申请量较少，其中申请量相对较多是三菱重工业株式会社。从图2还可以看出：我国相关企业和科研机构在微型燃气轮机领域已经取得了较多的科技成果，且微型燃气轮机是燃气轮机领域的一个研究热点方向，其有广阔的应用前景和商业价值，国内相关企业机构已经对其引起高度关注。

1.3 微型燃气轮机领域的IPC分析

本文通过微型/小型燃气轮机领域的专利申请所属IPC分类号进行分析，以便了解本领域的技术研发现状和研发热点，为相关企业、科研机构的技术、产品的研发方向提供参考，如图3所示。

可以看出：专利申请的分类号主要集中在F02C，即燃气轮机动力装置的设计研究；其次，是H02J（H02J供电或配电的电路装置或系统；电能存储系统），即微电网控制技术的研究。分析微型燃气轮机领域的专利申请内容，可以得出：微型燃气轮机在冷热电多联供系统、分布式能源、与风能等可再生能源的联合发电、与燃料电池的联合发电、微型燃气轮机动力装置的设计、微型燃气轮机燃料的研究（如醇燃料或多种燃料混合燃烧）、微型燃气涡轮回热器、微型燃气轮机的控制系统、微型燃气轮机作为汽车、船舶等的动力装置、微型燃气轮机微电网控制技术的优化等领域的申请量较多，且上述研究可简化系统装置、使系统小型化、提高能源利用效率。

2 结束语

微型燃气轮机因其设备小型化、结构紧凑、占地面积小、功率小、污染物排放低、可靠性及使用寿命高等优点，拥有广阔的应用前景和商业价值。虽然目前国内相关企业和科研机构对微型燃气轮机做了大量研究工作，具备了一定的经验和基础，但其在商业上实现的还较少，但还需进一步研究核心技术以便降低生产和研发成本、提高能源利用效率，才能真正把微型燃气轮机推向国内外市场，实现商业化应用。

参考文献

[1]吴海燕.分轴燃气轮机的建模和仿真研究[D].上海：上海交通大学，2013.

[2]杨策，刘宏伟，李晓，等.微型燃气轮机技术[J].热能动力工程，2003，18（103）：1-4.

[3]翁一武，苏明，翁史烈.先进微型燃气轮机的特点与应用前景[J].热能动力工程，2003，18（104）：111-115.

[4]李军军，吴政球.微型燃气轮机分布式发电系统的建模和仿真[J].湖南大学学报（自然科学版），2010，37（10）：57-62.

[5]赵巍，杜建一，徐建中.微型燃气轮机与有机郎肯循环装置组成联合循环的设计与分析[J].中国电机工程学报，2009，29（29）：19-24.

[6]苏玲，张建华，苗唯时，等.微型燃气轮机微网控制策略[J].高电压技术，2010，36（2）：513-518.