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ACIP原創精讀 | GE在風電領域有哪些殺手專利?

發布于:

2020-08-21

  【綠色知識產權·專欄】   
作    者:鄭小粵   華進專家委員會研究部

               陳    素   華進專家委究部



 >>>  引 言


根據美國國際貿易委員會(ITC)官網發布的消息(337-TA-3482),通用電氣公司(GE)于2020年7月31日在ITC發起337條款訴訟,狀告西門子歌美颯(Siemens Gamesa)的“變速風力發電機及其部件”侵權GE的兩件美國發明專利(US 7629705, US 6921985)。這是GE在風電領域發起的又一波重大專利訴訟!


https://pubapps2.usitc.gov/337external/3937



 >>>  GE在風電領域的

    美國專利訴訟解析

 

眾所周知,風電是現階段發展最快的可再生能源,在全球電力生產結構中的占比逐年增加,具有廣闊的發展前景。伴隨著風電的商業化發展,市場競爭越來越激烈,而專利訴訟則成為打擊競爭對手的有利武器。作為風電巨頭之一的GE,尤其擅長利用專利訴訟作為競爭武器。


GE在風電領域至少在美國發起過三波重大專利訴訟:


· 第一波專利訴訟發生在2008-2010期間:


GE利用US 5083039、US 6921985、US 7321221三項美國專利在ITC發起337條款訴訟,試圖將日本三菱重工的變速風力渦輪機排除在美國市場之外,但是ITC裁定三菱重工不違反337條款。GE又向美國德克薩斯北區聯邦法院提起訴訟,訴三菱重工侵權US 6921985和US 7321221兩項美國專利。雖然三菱重工進行了反訴,但是最終美國法院判決三菱重工專利侵權成立,三菱重工需賠償1.69億美元。


· 第二波專利訴訟發生在2017-2019年期間:


GE利用US 6921985、US 7629705訴丹麥維斯塔斯(Vestas)專利侵權,涉及“低電壓穿越技術”和“零電壓穿越技術”。維斯塔斯隨即發起反訴,聲稱GE侵犯了維斯塔斯的US 7102247和US 7859125兩項美國專利。2019年6月,二者的專利侵權糾紛達成全面和解。


· 目前,正在發生第三波專利訴訟:


GE利用US 6921985、US 7629705兩項美國專利依據337條款在ITC訴西門子歌美颯專利侵權,涉及“低電壓穿越技術”和“零電壓穿越技術”……

 

專利訴訟的對抗性非常強,而且GE針對的都是世界級風電巨頭,因此,GE敢于挑起戰爭,離不開其所掌握的殺手專利。


所謂殺手專利,是指非常基礎的但是又沒有被寫入標準的專利,同行無法繞開,或者繞開的代價很大。下面我們就來分析一下GE用來主張權利的那些殺手專利。


· 第5083039號美國專利(039專利)[1]


039專利于1992年1月獲得授權,名稱為:“變速風力渦輪機(Variable Speed Wind Turbine)”,是風力渦輪機變速技術的開創性專利。該專利使得渦輪機能夠將不同速度的風轉換成適于輸送到公共電網的能量。相比以前的固定速度的系統,該變速風力渦輪機能夠從風中提取更多的能量,并且能夠降低來自傳動系統上的轉矩的壓力,以延長渦輪機的壽命。



039專利最早的所有人是U.S. Windpower, Inc.。鑒于其重要性,該專利成為風電領域中各企業的爭奪目標,因此,039專利的所有權發生過多次改變,曾經先后被美國風電行業的一些最為知名的企業(包括KenetechWindpower,Inc.、Zond Energy System, Inc. 等等)擁有。1995-1998期間,Kenetech公司和后來的Zond公司利用039專利向ITC發起337訴訟,成功阻止了德國Enercon公司將其變速渦輪機出口至美國。039專利最終在2002年被通用電氣公司(GE)收購。GE在2008年針對三菱重工的337條款訴訟中就使用了039專利。


除了美國之外,039專利還在丹麥、德國、西班牙、日本、加拿大、澳大利亞具有同族專利,但是該專利沒有進入中國。目前,該專利在全球范圍內已經因為被撤銷或期限屆滿而失效。

 

· 第6921985號美國專利(985專利):


985專利于2005年7月26日獲得授權,名稱為:“低壓穿越風力渦輪發電機(Low Voltage Ride Through for Wind Turbine Generators)”。該專利技術使得與配電網連接的風力渦輪發電機具有低電壓穿越能力,從而在劇烈的電壓波動期間保持與電網同步,保護電力變換器和發電機免受損害……



GE在先后針對三菱重工、維斯塔斯、西門子歌美颯的三波重大專利訴訟中,都使用了985專利。


除了美國之外,985專利還在丹麥、西班牙、捷克、加拿大、澳大利亞、中國、巴西、印度具有同族專利。985專利在中國的同族專利為 CN 100425827C,申請日為2004年1月23日,保護期可至2024年1月23日。


· 第7321221號美國專利(221專利):


221專利于2008年1月22日獲得授權,名稱為:“風力發電設備及其操作方法(Method for Operating a Wind Power Plant and Method forOperating it)”。該專利技術旨在克服陣風導致的能源波動對風力發電設備的影響,使得在電壓下降之后穩定電源電壓而不會危害到風力發電設備中的電氣元件……



GE在2008年針對三菱重工的訴訟中使用了221專利。


除了美國之外,221專利還在德國、捷克、加拿大、澳大利亞、中國、巴西、印度具有同族專利。221專利在中國的同族專利為 CN 100367661C,授權日為2008年2月6日,因未繳年費,已經自2015年7月17日失效。

 

· 第7629705號美國專利(705專利):


705專利于2009年12月8日獲得授權,名稱為:“用于操作電機的方法和設備(Method and Apparatus for Operating Electrical Machines)”。該專利涉及零電壓穿越技術,用于克服電網電壓波動對風力渦輪發電機的影響,保護電力變換器和發電機免受損害……



GE在先后針對維斯塔斯、歌美颯的專利訴訟中,都使用了705專利。


除了美國之外,705專利還在丹麥、西班牙、中國具有同族專利。在中國的同族專利(1)為 CN 101166010 B,申請日為2007年10月19日,保護期可至2027年10月19日;在中國的同族專利(2)為 CN 103414411 B,申請日為2007年10月19日,保護期可至2027年10月19日。




 >>>  GE在風電領域的

    中國專利布局分析


中國有世界上最豐富的風力資源。20世紀70年代末期,中國開始引進國外風電機組建設示范電場,1986年5月,首個示范性風電場馬蘭風力發電場在山東建成并網發電。


從第一個風電場建成至今,中國風電產業發展經歷了早期示范階段(1986-1993)、產業化探索階段(1994-2003)、快速成長階段(2004-2007)和高速發展階段(2008-2010),并且在2010年,中國風電裝機容量超越美國,成為世界第一。中國風電產業發展隨后轉入調整階段(2011-2013)以及穩步增長階段(2014年至今)。據預測,至2023年,中國將始終是全球風電第一大市場。[2]


經過專利檢索發現,在風電領域的中國專利/專利申請中,數量排名居前的申請人包括:GE、金風科技、國家電網、西門子、維斯塔斯,等等。其中GE是風電領域的中國專利/專利申請數量最多的外國企業。截至2020年8月13日,利用Patentics的中國專利數據庫檢索發現,GE在風電領域至少擁有467項有效發明專利、18項有效實用新型,和83項公開的發明專利申請。這些中國專利/專利申請涉及風力渦輪機組技術,包括發電渦輪機、控制系統、葉片等相關技術。


經過對GE在風電領域的這些中國有效專利/專利申請進一步統計分析,可以得到以下發現:


被引用數平均為4.21,有15項被引用次數達20次以上,其中公開號為CN101672252B的專利“風力渦輪機及其控制方法”被引用次數最高,達61次。專利文獻被引用次數高,一方面反映了該專利作為基礎技術的影響力較大,即對本領域后續技術創新的貢獻較大;另一方面體現出該專利對后續專利/專利申請的權利限制程度較大,因而具有較高的質量。[3]


平均權項個數14.60,平均獨立權項個數2.40,保護層次較為豐富。特征度平均為15.57。所謂特征度是Patentics對于獨權1技術特征個數的計算指標,表示獨權1中技術特征越少,技術限制越少,而保護范圍越大;反之特征度越大,保護范圍會越小。一般來說,特征度是15-23之間為佳。該統計結果表明GE在風電領域的這些中國專利/專利申請的質量較高。


另外,這些專利的平均同族數、平均同族國家數分別為6.15和4.14,這表明GE在風電領域的專利技術的全球化程度比較高,并且表明GE非常重視中國市場。


根據GE的技術研發重點、專利申請的同族數、同族國家數、專利文獻被引次數等因素考慮,并刪除已屆滿、被駁回、視為撤回等已失效的專利/專利申請,得出GE在風電領域的重要的中國專利/專利申請至少包括:


序號

授權公告號

標題

申請日

1

CN100353054C

風動設備的控制方法及風動設備

2002/12/20

2

CN1329657C

用于風力渦輪的轉子的輪轂

2003/04/12

3

CN100482940C

風力發電站、風力發電站的控制裝置和用于操作風力發電站的方法

2003/05/02

4

CN100347444C

風力發電設備及其軸承組件

2003/07/15

5

CN100360796C

制造轉子葉片的方法,轉子葉片和風能裝置

2003/08/04

6

CN100425827C

具有低壓克服控制器的風輪機發電機和控制風輪機組件的方法

2004/01/23

7

CN100459364C

風力發電場及其操作方法

2004/04/08

8

CN100473825C

基于軸的徑向位移進行風力渦輪機轉子載荷控制的方法和設備

2004/07/14

9

CN100375364C

變速風輪機發電機系統的網絡及控制方法

2004/08/18

10

CN100431236C

風力渦輪發電機控制系統

2004/09/03

11

CN100458605C

為風力渦輪發電機系統提供遠程訪問的各種方法和設備

2004/09/29

12

CN1871432B

風力渦輪機系統的控制

2004/10/18

13

CN1707262B

轉子葉片上冰的檢測的方法和設備

2005/04/11

14

CN1789706B

用于被動減小風力渦輪機中的荷載的系統和方法

2005/12/16

15

CN1793643B

風力渦輪機葉片上的主動流修正

2005/12/23

16

CN1873219B

用于在大風速條件下操作風場的系統和方法

2006/04/03

17

CN1940289B

基于逆風風速控制風力渦輪的系統和方法

2006/07/31

18

CN1928352B

槳距控制電池備用方法和系統

2006/09/11

19

CN101037986B

用于風力渦輪的轉子

2006/11/17

20

CN101029629B

用于具有空氣動力學特征部件的風力渦輪機的轉子葉片

2006/11/17

21

CN1976210B

用于公共系統和風輪機控制的系統和方法

2006/11/29

22

CN1982702B

風能渦輪機

2006/12/14

23

CN1982698B

風力渦輪機轉子葉片

2006/12/15

24

CN101042114B

具有風力助冷系統的風力渦輪發電機及其冷卻方法

2007/01/22

25

CN101042111B

控制轉子轉速的方法和裝置

2007/03/06

26

CN101092935B

用于控制旋轉機器的方法和設備

2007/04/19

27

CN101092941B

用于供應和/或吸收無功功率的方法和設備

2007/06/19

28

CN101096942B

風能系統及其操作方法

2007/07/02

29

CN101166010B

用于操作電機的方法和設備

2007/10/19

30

CN103414411B

用于操作電機的方法和設備

2007/10/19

31

CN101230836B

風力渦輪機翼型族

2008/01/09

32

CN101235799B

用于優化風力渦輪機操作的方法

2008/02/02

33

CN101240772B

轉子葉片、帶轉子葉片的風能系統

2008/02/03

34

CN101640419B

用于緊密耦合的風力場的區域內主無功控制器

2009/07/29

35

CN101672252B

風力渦輪機及其控制方法

2009/09/08

36

CN101719676B

風電場的電壓控制系統和方法

2009/10/09

37

CN104061123B

用于風力發電機載荷控制的系統和方法

2014/03/19

38

CN104976056B

用于風力渦輪的推力速度控制的系統和方法

2015/04/14

39

CN105065200B

用于控制風電場的系統和方法

2015/04/29

40

CN105041572B

用于優化風電場操作的系統和方法

2015/04/29



 >>>  結  語

 

從上面的分析可見,GE等國外企業在風電領域仍然具有技術領頭羊地位,并且這些國外企業非常重視中國市場,已經在風電領域進行了大量的專利布局。


迄今為止,中國風電領域發生的知識產權糾紛案尚少,其中比較重大的是美國超導及其在中國投資的全資企業蘇州美恩超導訴華銳風電科技侵犯計算機軟件著作權和商業秘密糾紛案。而GE發起的針對西門子歌美颯的專利訴訟,目前也還只是局限在美國戰場。


然而,暴風雨來臨之前海面總是平靜的,面對暫時的風平浪靜,中國企業不可掉以輕心啊!

 


  參考文獻: 
1、《清潔技術知識產權》,埃里克? L.萊恩

2、2019-2023年全球陸地風電迎來搶裝,海上風電加快發展,量市場替代空間打開,中國風電行業未來發展空間巨大

http://www.chyxx.com/industry/202004/856261.html

3、專利質量指標中“被引次數”的深度剖析,作者:萬小麗,發表于《情報科學》第32卷第1期,2014年1月。

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