由于最近多国政府对燃油经济性的重视(将在“热点专题”部分详细讨论)以及混合动力和可替代能源汽车市场的不断增长,动力推进系统无疑已成为汽车产业中受到高度关注的一个领域。虽然从总体来讲所有技术领域都呈上升态势,但没有哪个领域能够像动力推进系统那样急剧增长。

除了分析汽车产业中不断发展的各个技术领域之外,本报告还对每个领域中申请专利数量最多的企业进行了研究。结果表明,汽车专利申请数量多代表这些公司在新技术方面投入大,同时也揭示了他们最感兴趣的创新领域。图3显示了汽车产业中申请发明最多的前25家企业。

排名前10的公司分别来自日本(丰田、本田、电装公司、精工爱普生、三菱)、韩国(现代)、德国(博世、戴姆勒、大陆汽车)和美国(通用汽车)。这些公司的专利申请之和占整个汽车产业专利申请总量的20%。

再回过头来看单个技术领域,我们还可以更加详尽地发掘在创新方面位居前列的公司。图4到图8重点展示了每个技术领域2009–2013年公开的单项发明数量排名前10的公司。

因为动力推进系统是最大的一个技术领域,所以在该领域中排名前10的许多公司在总发明数量方面也名列前10。值得注意的是,现代汽车在此领域排名第7,但在总发明数量方面排名第3,这表明动力推进系统可能并不是其专利组合的重心(见图4)。

在导航系统领域,日本电器企业精工爱普生位居榜首,紧随其后的其他电器企业包括半导体能源株式会社、松下、富士通和爱信(见图5)。

虽然丰田公司的专利申请总量排名最高,而且在几个单项领域中都处于领先地位,但在操控系统领域它仅位列第4。与之形成对比的是韩国现代汽车,不仅在操控系统领域发明数量位居榜首,在其他几个领域中也占据着重要地位(见图6)。

一些新公司开始跻身安全与防盗系统领域的前10行列,例如位列第2、第7和第9的奥托立夫、东海理化和高田公司(见图7)。

出人意料的是,在上榜的电器企业数量方面,车载娱乐系统与导航系统这两大技术领域区别明显：导航系统排名靠前的创新机构中包括数家电器企业,而车载娱乐系统则由多家传统的汽车企业所主导,电器企业仅有松下和富士通两家(见图8)。

综观5大技术领域,只有3家公司进入所有领域的前10行列,它们分别是丰田、博世和现代。丰田公司多年来一直是汽车创新领域的领导者,从创新的角度看,现代汽车作为后起之秀,其未来动向值得更多关注。

图9显示了排名前10的公司在过去10年中的专利申请走势,从该图可以明显看到现代汽车的崛起。

从2011年开始,现代汽车的专利申请速度急剧增加,并且其专利申请量可能很快就会超过其他任何一家汽车企业。排名前3企业的专利申请量每年都有所增长。这应该是汽车产业专利申请数量实现持续增长的主要推动因素。排名前10企业中的其他7家或有适度增长,或者变化不大。

在对主要技术领域和相关企业进行了定性与定量研究之后,我们可以将这二者结合起来,更加详尽地分析对排名前10的企业而言至关重要的技术领域。图10列出了每家企业在不同技术领域的创新表现。

我们可以特别关注一下丰田和博世。就它们所涉及的各个技术领域而言,这两家公司情况非常相似。除安全与防盗系统这一技术领域之外(博世公司对该领域的关注程度相对较低),这两家企业在每个领域中的专利申请量分布几乎相同,而且都是动力推进系统创新占主导地位。

这与前10大企业中的其他大部分企业正好相反,这些企业在各领域间的分布都比较平均,唯独精工爱普生几乎只对导航系统感兴趣。

在认识到丰田和现代是汽车产业中最具创新性的企业,并且其专利申请的重点领域各不相同之后,我们还可以看到其关注重心是否随着时间而改变以及如何改变,同时可以看到其投入力度发生变化的几个领域。图11和12展示了丰田和现代重点投入领域在不同年份的变化曲线。

就丰田而言,其专利增长几乎完全来自对动力推进系统领域的兴趣。虽然该公司在其他领域也有专利申请,但在这些领域的申请步伐或保持不变,或有所降低。

关于现代汽车,一方面从图10可以得知操控系统可能是其最为关注的技术领域,而另一方面,从图12可以看出,该公司在操控系统领域的专利申请又在急剧降低。这说明虽然操控系统仍受到一定的关注,但近几年推动现代汽车专利组合增长的却是动力推进系统和导航系统这两大技术领域。除车载娱乐系统之外,现代汽车在所有其他领域的创新步伐均呈增长态势。

虽然动力推进系统领域的备用电源系统备受瞩目,但提高内燃机燃油经济性的创新同样也是受到强烈关注的创新领域。各个国家/地区都在积极鼓励提高燃油经济性,例如,美国总统奥巴马要求,在2025年之前汽车和轻型卡车的燃油经济性要达到近55mpg^[4]。不仅如此,奥巴马还希望燃油经济性能够在此基础上再有所提高,并暗示不久还将调整重型车辆的此项标准^[5]。

图片1 变矩器可能会对燃油经济性产生怎样的帮助
来源：Thomson Innovation,来自通用汽车提交的专利 US20110160020A1

图13显示了2009–2013年与燃油经济性创新有关的前10大企业的专利申请数量。

现代汽车再一次成为该技术领域的领导者,这表明与可替代能源相比,现代汽车可能更加关注燃油经济性。位列其后的两家企业分别是美国的通用汽车和福特汽车,考虑到奥巴马总统为2025年规定的标准,这两家美国企业在此技术领域排名靠前也就不足为奇了。通用汽车位居整个汽车产业前10大企业之列,而福特汽车则是首次出现在前10榜单中。福特在汽车企业总排名中位列第16。

车载通讯系统属于跨领域的汽车系统,其涵盖的技术领域包括电信、车辆技术、道路运输、道路安全、电气工程(传感器、仪表、无线通信等)以及计算机科学(多媒体、互联网等)^[6]。它涉及在车辆中集成无线通讯技术与信息学技术,以此可以实现对行驶中的车辆进行控制。车载通讯系统涉及的部分具体技术包括：

• 专用短程无线通信(DSRC)——专为汽车产业设计的一种双向短程无线通信技术;

• 智能驾驶——在车中配备与Wi-Fi类似的无线通信,使汽车可以连续不断地播发其“心跳”数据,包括速度、位置和方向等基本信息。

图片2 车载通讯系统的工作原理
来源：Thomson Innovation,LG提交的专利WO2011136456A1

图14显示了汽车车载通讯系统领域的主要创新企业。

这份榜单中不仅包含一些大家熟知的创新企业,还有几家新进机构,例如韩国的电子通信研究院和美国的联合包裹服务公司(UPS),它们以前从未在此榜单中出现过。现代汽车则再次成为此热门领域中呈现上升趋势的企业。

自行驾驶的汽车是科幻作品中不可或缺的一部分,这一点在本报告的开始部分已经有所讨论,但谷歌公布的最新研究进展表明,自动驾驶的未来可能并不像之前认为的那样遥不可及。虽然有专家称,要实现在所有交通状况下的自动驾驶还有几十年的技术差距,但在这一领域仍出现了大量创新成果,图15中的企业列表可以说明这一点。

图片3 将混合模式汽车转变为自动模式
来源：Thomson Innovation,谷歌提交的US8321067专利

虽然谷歌在自动驾驶系统方面备受各界关注,但实际上这一领域中专利申请最多的是丰田、通用汽车和现代。特别是通用汽车,它对这一领域的关注程度提升迅速,2013年公开的专利申请数位居该领域榜首。

车载通讯系统可以让汽车一边行驶一边与其他车辆通信,而自动驾驶系统使得车辆无需人工干预就能够自动行驶。驾驶辅助系统与这两个领域比较相似,但不同的是,在本专题领域,驾驶员需要完全控制车辆,只有在出现会对驾驶员造成干扰的特定操作时,才会提供辅助。与驾驶辅助系统有关的具体技术包括：

• 后置雷达

• 远光自动感应控制

• 后备缓助

• 盲点探测

• 行人检测

• 车道偏离预警(LDW)

• 智能刹车

• 交通信号辨别

• 主动转角照明灯

图片4 道路标志检测
来源：Thomson Innovation,Mobileye Technologies提交的专利US8064643

如图16所示,博世由于其专利申请最多、近期公开专利增长速度最快,显然已成为驾驶辅助系统领域的领导者。欧洲企业在这一领域占主导地位,其中包括奥迪、宝马、大陆汽车、戴姆勒、法雷奥和大众。

我们回想一下电影《少数派报告》中的浮动显示屏或者《钢铁侠》中托尼•斯塔克的护甲所装备的高级信息和目标定位系统,就会发现人们一直在探索“抬头显示系统”这一概念,寻求能够让操作人员在目视前方的同时又能够与外界环境信息进行交互的系统。这些系统最初是在前挡风玻璃上显示车辆信息,但目前已演变为在前窗上显示驾驶员手机中的输入内容,如各方向路况和来电。某些系统还允许驾驶员使用语音命令或简单的动作来与系统交互,而无需拿起电话。

图17表明,在目前讨论的所有技术领域和专题中,HUD是近几年专利公开数量增长最快的领域。而该领域更是被非汽车企业所引领,排名前5的企业中有4家来自非传统汽车行业。这一领域汇聚了两个新的领导者,通用显示器公司和江森自控,这两家企业以前从未出现在专利权人企业排行榜中。

图片5 矢崎(Yazaki Technologies)提交的关于HUD系统的专利WO2013168396A2
来源：Thomson Innovation