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金风科技:借专利之风扬创新之帆

发布时间:2020/7/30 9:14:32 来源:中国知识产权报

  “微风起兮送电忙,风能利用兮遍城乡。”随着经济发展、城市建设进程加快,中国电力需求持续保持较快的增长速度,为风电发展提供有效的市场保证。从1986 年5 月一个风电场在山东荣成马兰湾建成,到如今发展成为风电大国,我国风电发展经历了从无到有、从小到大的发展历程,培育了一批风电领域知识产权优势企业。


  作为国家知识产权优势企业,新疆金风科技股份有限公司(下称金风科技)就是其中一家。金风科技技术管理中心总经理张伟对中国知识产权报记者表示,在补贴退坡的背景下,谁手握行业的领先技术、拥有更多的核心专利,谁就可以把脉行业发展趋势,并以此获得更强的议价能力和更广阔的市场。金风科技为此提前进行专利布局,保护创新成果,为科技创新工作提供有力保障。


  补贴将退,创新成为支撑


  2020 年是风电行业发展的重要转折点,执行了近15 年的风电补贴将于年底退坡到零,风电行业也将随着“平价上网”的到来而进入全新发展阶段。在风电市场增长速度趋缓,“风火同价”成为新能源建设发展趋势的大背景下,合理降低度电成本,成为实现平价上网的重要手段。


  在张伟看来,“平价上网”时代的竞争是整机企业综合实力和技术创新能力的竞争。“平价上网”的压力将促进行业降本增效和技术进步。一方面,陆地风电平价呼唤度电成本更低的解决方案;另一方面,海上风电市场迅速走向规模化,对参与者的研发实力及其解决方案的市场竞争力提出更高的要求。中国海装研究院副院长董晔弘在日前举办的第六届中国海上风电大会上表示,技术创新是整机商降本增效的根本途径。


  作为一家具备整机、系统、零部件全链条实验开发能力的风电企业,金风科技近几年积极投入大量资金进行研发,以推动风电技术进步和产品创新,增强风电在各类电源中的市场竞争力。数据显示,仅2019 年,金风科技研发投入金额达到15.57 亿元。一位知识产权领域的专家表示,得益于积极的知识产权保护策略,金风科技在国内外的专利申请数量逐步增长,专利申请结构不断优化,其专利申请总数和专利授权占比均处于领先地位。


  创新是企业不断取得成功的重要法宝。对于技术创新,金风科技的研发工程师力求做到精益求精。张伟举例说,某款塔筒产品门框的焊缝通常位于门框两侧位置,这导致焊缝位置的应力集中,门框疲劳承载能力较差,塔架门框可能在焊缝位置处断裂,存在安全隐患。研发工程师经过对塔架门框的整体应力分布进行计算,发现门框顶部受到应力较小,特别是门框顶部圆弧段的顶端应力最小,向两圆弧边应力逐渐增大。基于严谨的计算、分析后,金风科技的研发工程师将焊缝位置修改为设置在应力相对较小的圆弧段上,进而提升了塔筒壁的承载能力。


  风电的创新很多时候体现在降本增效方面。在这方面,金风科技风电场的思路是基于对多个风电场能耗的调研和大量现场数据的分析,针对风电场能耗关键设备和关键部分,提出各种解决方案和节能技术。例如,采用拥有专利权的VMP 技术来解决电消耗问题。近年来,得益于创新成果和核心专利技术落地,金风科技降本增效成效逐步显现。金风科技2020 年第一季度财报显示,2020 年1 月至3 月归属于上市公司股东的净利润为8.95 亿元,与上年同期相比提升了近3 倍,在年初疫情暴发后,仍然保持逆势增长。


  建立机制,排查专利风险


  风电是技术和知识产权密集型产业,已经成为各国新一轮技术革命和产业变革竞争焦点。基于此,构建重点专利风险防控机制,提升企业竞争力,是包括金风科技在内的各大风电企业不得不思考的问题。


  在某机型模块化机舱结构设计过程中,金风科技的专利工程师通过专利检索发现,海外某风电企业对模块化机舱的相邻两个片体和支撑梁的结构已经申请专利并获得授权。专利工程师向研发人员详细解读了专利保护范围,协助研发人员进行了规避设计,在保留模块化机舱技术路线的前提下,设计出金风拥有自主知识产权的模块化机舱结构,避免了专利侵权风险。


  实质上,这种场景在金风科技的专利部门经常出现。张伟告诉本报记者,产品研发流程主要包括概念设计阶段、计划阶段、开发阶段和发布阶段,而金风科技的专利风险防控机制贯穿产品研发全流程。在概念设计阶段,主要面临的是技术可行性风险,需要通过细致的专利检索工作识别国内外的专利壁垒,对技术路线可行性做出判断,确定是否需要改变技术路线,或者在原有技术上进行规避设计。在计划阶段和开发阶段,主要面临的是专利申请布局的风险,为防止出现专利布局冲突和漏洞,应当通过地毯式的专利检索以识别出竞争对手围绕此技术申请的专利。


  “在上述情况中,公司的专利团队和研发人员互相紧密配合,在对检索结果进行分析的基础上,知己知彼地围绕技术创新进行专利挖掘,并进行严密的专利布局以形成专利组合。”张伟表示,例如,在柔性直流输电项目中,专利团队和技术情报团队通过对国内外直流输电项目进行调研,对标分析行业内的核心专利,在柔性直流输电系统、电气系统、散热结构、功率模块和控制方法等技术方向共计布局专利40 余件,形成严密的专利保护组合。


  金风科技提供的数据显示,截至2019 年底,公司共提交国内专利申请4043 件,其中发明专利申请2207 件,占比54.59% ;拥有国内专利2580 件,其中发明958 件,占比37.13%。其中,仅2019 年就新增国内专利申请667 件,获得授权668 件。由此可见,金风科技近年的专利保护成效日趋凸显。除了对技术创新成果采取专利保护,为适应能源互联网的发展趋势,金风科技还在计算机软件、算法领域大胆进行创新。


  当然,专利的撰写质量也是金风科技做好专利布局的重要内容。由于风力发电技术融合了空气动力学、机械、控制、电力和气象等多种学科,在专利质量控制方面,金风科技的专利管理团队按照技术领域总结案件处理经验,形成专利交底书立案标准和专利申请文件质量控制标准。基于专利交底书立案标准,专利工程师通过对研发项目的理解和专利查新检索,辅导研发工程师修改、补充专利交底书内容,保证专利申请匹配研发方向,并且满足专利新创性要求。基于专利申请文件质量控制标准,专利工程师与专利代理人密切配合完成文本审核,保证专利申请文件的质量。


  扩容市场,兼施“两海战略”


  风电是世界范围内发展速度最快的新能源,而海上风电则代表了当今风电技术的最高水平,要求设备高可靠、易安装、易维护,市场规模极大,风险也极高,备受各国关注。


  近年来,金风科技从单一业务开始走向多元化,布局“两海战略”,即大力进军海上风场和海外市场,成效显著。去年9 月,金风科技凭借技术创新和专利优势,一举拿下福州市长乐区东部海域100 兆瓦海上风电项目。该风电项目要求单机容量为5 兆瓦及以上的成套并网型、抗台型、海上型风力发电机组。


  除了深耕海上风电外,金风科技还注重海外风电市场拓展。金风科技相关负责人表示,风电行业是一个竞争与合作并存的行业,只有全行业携手合作,发挥自身优势,才能共同突破制约产业发展的重大关键共性问题。金风科技曾于2004 年与德国Vensys 公司展开直驱永磁兆瓦级机组的联合设计,并于2008 年成功收购后者。


  “在发展之初,公司通过技术引进、消化吸收、联合设计,具备了自主研发的设计能力,掌握了直驱永磁技术,真正走向全面自主发展之路,为中国风电企业进军国际市场奠定了基础。”张伟自信地说,如今在亚洲、非洲、北美洲、南美洲、欧洲、大洋洲都可以看到金风科技的身影,正为当地提供源源不断的绿色能源。


  张伟告诉记者,随着公司“两海战略”的逐步深入,风电专利等知识产权已经成为金风科技参与全球竞争的有力武器。未来,金风科技将以“数字化转型”为契机,通过产品数字化和管理数字化协同发展,整体推进金风数字化转型进程,推动风电等清洁能源行业从制造走向“智造”。(本报记者 陈景秋)



(编辑:李星仪)


(中国知识产权报独家稿件,未经授权不得转载。)

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