在日常生活中，電器開關是再熟悉不過的零部件。然而，在這個看似不起眼的小部件里卻有著大學問。絕緣柵雙極晶體管（IGBT）作為當前電力電子最重要的大功率主流器件之一，主要應用在開關上。該器件是在雙極型晶體管和絕緣柵型場效應晶體管基礎上發(fā)展起來的一種新型復合功率器件。它具有功率輸入阻抗高、控制功率小、易于驅動等一系列顯著優(yōu)點。目前IGBT已廣泛應用于工業(yè)控制、消費電子、計算機、汽車電子等領域。尤其在新能源和智能電網的應用中，IGBT作為變頻器、逆變器的核心部件，影響著電網的整體運行，未來市場需求十分巨大。
在國家知識產權局專利局審查業(yè)務管理部組織下，由國家知識產權局專利局電學發(fā)明審查部完成的《功率半導體器件專利分析報告—IGBT技術分支專利分析》（下稱《報告》）顯示，我國雖然進入IGBT的設計制造時間較短，但目前已成為第四大專利原創(chuàng)國，積累了一定數量的專利，對未來中國企業(yè)的國際競爭奠定了基礎。但值得注意的是，國內企業(yè)不重視全球專利布局、發(fā)明專利申請偏少、專利技術轉化率低等問題依然突出。
在日、美等國家長期占據IGBT領域霸主地位的背景下，國內企業(yè)該如何突圍？有關專家表示，企業(yè)除了繼續(xù)加大專利技術儲備，重視專利布局之外，還應加強產學研合作，盡早成立以企業(yè)為主體的產學研合作研發(fā)中心。與此同時，政府應充分發(fā)揮引導作用，使產業(yè)需要與技術創(chuàng)新實現有效銜接，最大程度發(fā)揮專利的市場價值，從而幫助企業(yè)逐步提高國際競爭力。
巨大需求催生市場 國內申請快速增長
記者在采訪中了解到，IGBT的應用領域十分寬廣。在汽車領域，IGBT已經替代達林頓管成為汽車點火器的首選器件。在計算機和網絡通信領域，其主要應用于大功率服務器和基站中。在新能源和智能電網的應用中，成為變頻器、逆變器的核心部件。同時，我國軌道交通、智能電網以及變頻家電的廣泛應用使得IGBT的需求持續(xù)上漲，對未來需求量的預期也保持在較高水平。
據iSuppli公司發(fā)布的研究數據顯示，中國IGBT市場未來幾年將快速增長，銷售額將從2011年的11.1億美元上升到2016年的17億美元。預計到2015年，全球大功率電力電子市場增長的40%至50%將來自中國?！褒嫶蟮氖袌鲂枨?、政策激勵以及研發(fā)投入的增加，再加上企業(yè)對知識產權重視程度的提高，共同促進了IGBT專利申請量的持續(xù)增長?！眹抑R產權局2012年度專利分析普及推廣項目IGBT課題組車曉璐在接受中國知識產權報記者采訪時說。
《報告》顯示，中國在1993年才有了該領域第一件專利申請，此后，年專利申請量幾乎都在1至2件左右。直到2006年，專利申請量有了明顯提高，達到10件。而在接下來的幾年時間里，專利申請量持續(xù)攀升，2007年至2010年，年專利申請量分別為17件、35件、44件、72件。
“我國進入IGBT行業(yè)的時間不長，與日本、美國等從1980年即開始有相關申請相比，時間上相距甚遠，但我們用了不到20年的時間，已經積累了一定的專利申請量。”課題組組長王興妍表示，近5年國內申請量占我國申請總量的比例要遠遠高于其他國家和地區(qū)，這反映出我國IG鄄BT行業(yè)創(chuàng)新活躍，正處于技術的上升期，專利申請量可能會繼續(xù)保持上升勢頭。
發(fā)明專利數量較少 全球布局有待加強
我國在IGBT領域后發(fā)制人的發(fā)展態(tài)勢令人欣慰。但與日、美等傳統(tǒng)優(yōu)勢國家相比，在核心技術的專利數量、海外專利布局等方面的差距仍是影響產業(yè)發(fā)展的主要問題之一。
《報告》顯示，國外在華申請基本上都是發(fā)明專利申請，僅有3件為實用新型專利申請。反觀國內申請人，有31％是實用新型專利申請，發(fā)明專利申請有194件，遠低于國外在華發(fā)明專利申請的544件。
此外，在發(fā)明專利申請中，國外發(fā)明專利申請有30％是通過《專利合作條約》（PCT）途徑提交的，并且對于涉及較高技術含量的重要專利，均采取PCT途徑在全球進行布局。而國內僅有浙江大學在2011年通過PCT途徑提交了1件專利申請。從這一點上不難看出，國外申請人更加重視多邊申請，重視在全球范圍內的專利布局，而國內申請人的專利布局意識還有待加強。對此，課題組李介勝認為，國內企業(yè)在爭奪市場過程中往往會選擇價格戰(zhàn)，失去定價話語權的同時也失去了利潤。利潤越低，企業(yè)對申請專利的積極性也會降低，而產品在沒有專利保護的情況下一旦進入海外市場，往往會遭到國際競爭對手的“封殺”。
“久而久之就會形成惡性循環(huán)，沒有相應的專利布局，就沒有進行專利談判的籌碼，只能處于被動挨打的局面，競爭對手會通過一系列專利訴訟進行糾纏，這對國內企業(yè)發(fā)展非常不利。”李介勝建議，在進行全球專利布局時，國內企業(yè)首先要考慮自身產品的現有市場和潛在市場，確保企業(yè)的專利競爭優(yōu)勢，保證企業(yè)的市場自由度；其次，企業(yè)還應時刻關注主要競爭對手的專利申請狀況。
加強產學研用銜接提高專利市場轉化
記者注意到，在IGBT國內申請人中，公司申請人的比例最高，占該領域中國專利申請總量的53%。同時IGBT作為目前科研的熱點技術，也受到大學和科研機構的廣泛關注，如東南大學、電子科技大學、浙江大學等，在科研方面取得了一定進展，成為IGBT領域產學研合作中的一支主要力量。
然而，國內大學雖然已擁有一定數量的專利，但是其產業(yè)化程度并不樂觀。以東南大學為例，東南大學的專利申請大部分涉及SOI-IGBT，SOI-IGBT器件在國際上也屬于科研熱點，但目前國內產業(yè)化程度不高，研究成果并未充分發(fā)揮其真正價值。與之相對應的是，國內企業(yè)卻因為核心技術的專利數量少，產品缺乏核心競爭力，難以在全球競爭中掌握主動權。
是什么原因造成產業(yè)發(fā)展不暢？課題組劉紅向記者分析：首先，IGBT領域產學研模式通常以項目合作為主，目標短期化，難以形成高質量的重大科技創(chuàng)新；其次，研究機構對自己專利的價值沒有準確的判斷，無法確定哪些專利需要進行產業(yè)化；此外，我國的產學研的利益保障機制不夠健全，對知識產權、成果轉化收益等合作成果的分享缺乏可操作的規(guī)定。
為此，有關專家建議，產學研結合是企業(yè)技術創(chuàng)新的核心，是加快發(fā)展高新技術產業(yè)的捷徑。要建設以企業(yè)為主體的產學研合作研發(fā)中心，充分發(fā)揮高校和科研單位在理論研究和前沿技術方面的前瞻性和獨特優(yōu)勢，學會借水行舟，借梯上樓。此外，政府部門還應出臺相關的配套政策予以保障，制定出具體的產學研結合實施方案，積極為產學研結合鋪路搭橋，為企業(yè)加強與高等院校、科研院所的聯(lián)系與合作創(chuàng)造條件。（本報記者王康）
來源：中國知識產權報
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