海上風(fēng)電全球研發(fā)資源分布

1、全球海上風(fēng)電創(chuàng)新資源分布研究報告隨著能源、 環(huán)境問題的日益迫切和風(fēng)能技術(shù)的不斷成熟， 全球海上風(fēng)電行業(yè)從探索階段逐漸走向 成熟，已駛?cè)肟焖僭鲩L軌道，步入投資繁榮時代。目前我國海上風(fēng)電已經(jīng)處于起步階段，正通過開展示范性項目積累經(jīng)驗。有利的一點是，當(dāng)前海 上風(fēng)電在全世界仍然是一個較為年輕的產(chǎn)業(yè)，普遍存在高投入、高風(fēng)險的特點，即使在那些技術(shù)領(lǐng)先 的國家也尚未成熟。從專利上看，專門針對海上風(fēng)電技術(shù)的專利在全部風(fēng)電專利中所占比例還不大； 在海上風(fēng)電工程實踐中， 目前很多方面還沒有完整的技術(shù)規(guī)范， 這正是當(dāng)前我國風(fēng)電企業(yè)可以抓住的 機會，積極參與研發(fā)與生產(chǎn)，力爭在世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中占有一席之地。海上風(fēng)力發(fā)電是

2、一個綜合了空氣動力學(xué)、電力電子、自動控制、機械制造、材料學(xué)、海洋氣象、 海洋腐蝕、現(xiàn)代化運輸、信息管理等多個學(xué)科的新能源技術(shù)，具體來說涉及風(fēng)電設(shè)備、零部件、控制 系統(tǒng)、海上基礎(chǔ)工程、海上運輸安裝、輸配電與并網(wǎng)、機組防腐蝕等。這些技術(shù)創(chuàng)新成果都被各國研 發(fā)機構(gòu)申請了國際專利保護。本報告的主要目的是根據(jù)對世界范圍內(nèi)海上風(fēng)電專利狀況的分析， 從中了解該領(lǐng)域中全球主要技 術(shù)創(chuàng)新機構(gòu)與研發(fā)人才，以期為我國各級政府、特別是青島市引進國外先進技術(shù)與人才、推動該產(chǎn)業(yè) 發(fā)展提供事實性參考依據(jù)本研究以專業(yè)的專利分析方法獲取有關(guān)全球海上風(fēng)電創(chuàng)新研發(fā)機構(gòu)與相關(guān)人才信息。本研究專題的數(shù)據(jù)來源為 ORBIT專利家族數(shù)據(jù)庫

3、FAMPAT(95個國家及專利授權(quán)機構(gòu))全文數(shù)據(jù)庫(包括中、日美、歐等21個國家及專利授權(quán)機構(gòu))；分析工具為法國QUESTE公司的ORBI係統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了世界上最新的專利情報，專利數(shù)據(jù)7000萬，專利家族數(shù)據(jù) 4000萬。檢索策略：(OFFSHORE OR (OFF W SHORE) OR COASTOR SEA OR SEABEDOR SEABOTTOM OR SEACOASTOR SEAFLOOR OR OCEAN OR MARINE)/BI/SA AND (WIND OR WINDFARM OR WINDPARK OR WINDMILL OR WINDPOWER OR WINDPLAN

4、T)/BI/SA/CLMS AND (POWER OR ENERGY OR ELECTRIC OR TURBINE or BLADE or GENERATOR or (ELECTRIC d GENERAT) or (ENERGY w PRODUCT) or (ELECTRIC d ENERGY)本研究報告在專利檢索分析過程中充分運用了技術(shù)關(guān)鍵詞、專利權(quán)人、IPC(國際專利分類)、發(fā)明人等多個途徑獲取相關(guān)信息。共計獲得 3100 余件專利家族。一、全球海上風(fēng)電研發(fā)機構(gòu)情況一般來說，持有專利的數(shù)量是研發(fā)機構(gòu)的科技與產(chǎn)業(yè)實力的直接體現(xiàn)。圖1 按專利數(shù)量列出了全球排前 20位的海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)機構(gòu)，絕

5、大多數(shù)是國際風(fēng)電業(yè)巨頭。其中德國公司6家、日本公司 3 家，美國 2 家，丹麥、瑞典、挪威、法國、韓國各 1 家。圖中顯示中國有4家（研究機構(gòu)、公司各 2家）機構(gòu)，說明我國已是國際海上風(fēng)電研發(fā)中不可 忽視的力量?？芔BIUIHLICI9E忙2ZEl0niaoNNOQiiNorina丄eucxj riFPt? v_NadOfEAA審的從dlhHOlLDNltiaNIENB HE時 QlHlCOAA3VOSW31SAS yaMDd：ySSINIBnS 9N3NIE)H3卽用弗N舊陽NAg(30OFC 1:0 弗0HE出。IWIOJJ tfNIH3Nnan2 aaSBVIHJVHHJLLISSAIN

6、n 9N3_ 01 f IYH3NVHE5HI M9IS32 9 丄=3AN YhtlHD va J-TflSNOO 勺M3 OHUAH MNtH3NSEEOM SAQ1VSN2W3ISCIU-L3TI： M5SW3.LSAS CNllA 571S3AiHSiensiih表1全球海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)機構(gòu)相關(guān)信息一覽表（前 20家）序號機構(gòu)名稱中文譯名所在國所在地專利被引率1專利自引率2核心專利綜合評價1 :MITSUBISHI三菱重工業(yè)株式會社日本東京2%5%0*2VESTAS WIND SYSTEMS維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)公司丹麥蘭？訥?斯5%3%33GEN ELECTRIC通用電氣公司美國紐約州21

7、%P70%14SIEMENS西門子公司德國慕尼黑7%0%0*5ALOYS WOBBEN艾勞埃斯烏?本德國奧里希P54%P 6%16中國水電顧問集團華東勘測設(shè) 計研究院中國杭州7上海交通大學(xué)中國上海8HITACHI日立？株式會社日本?東京大阪0%0%3*9ABBABB公 司瑞典韋斯特羅斯0%0%0*10ED ZUBLIN旭普林工程股份公司德國斯圖加特53%15%0*11中石油中國北京012AERODYN ENGINEERING愛羅丁能源系統(tǒng)有限公司德國倫茨堡27%3%313ENGINEERING BUSINESS?(NORSK HYDRO諾爾斯海德公司挪威奧斯陸109%14%314再生？動力系統(tǒng)

8、？股份公司德國漢堡0%0%0*15DAEWOO大宇建設(shè)株式會社韓國首爾？0%0%0*16中交第三航務(wù)工程局有限公司中國上海017泰克尼普公司法國庫爾貝伏瓦11%0%0*18德國不萊梅11%8%0*19五?洋？建設(shè)？株式會社日本?東京0%0%0*20CLIPPER WINDPOWER剪？式?風(fēng)能？公司美國加利福尼亞71%100%0*注1:該數(shù)值大小表征專利對其他技術(shù)的影響力注2:該數(shù)值大小表征技術(shù)獨立性水平注3:重要專利數(shù)量?本、愛羅丁能源系統(tǒng)有限公司、諾爾斯海德公司綜從上表中的數(shù)值中看，歐美研發(fā)機構(gòu)中的維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)公司、通用電氣公司、艾勞埃斯烏合研發(fā)實力很強，其次是日立株式會社、旭普林工程

9、股份公司、WESERWIND剪式風(fēng)能公司；而亞洲幾家日本、韓國機構(gòu)雖有一定實力，但從擁有核心技術(shù)的數(shù)量、對本領(lǐng)域內(nèi)其他技術(shù)的影響力及自我創(chuàng)新能力比前面的機構(gòu)而言相對要弱一些。同時可以看出，我國研發(fā)機構(gòu)的專利數(shù)量雖然不算少，但總體研發(fā)水平不高，且國際專利很少，研究成果基本為在國內(nèi)申請的實用新型專利。二、國外海上風(fēng)電技術(shù)重要發(fā)明人情況依據(jù)申請、公開專利的數(shù)量對發(fā)明人排序，得到全球海上風(fēng)電領(lǐng)域最重要的發(fā)明人（略去了我國發(fā)明人）及其研發(fā)、技術(shù)流向等相關(guān)信息。表2國外海上風(fēng)電技術(shù)重要發(fā)明人一覽表排序發(fā)明人專利 數(shù)量所在機構(gòu)（*） 及合作機構(gòu)主要合作人時間跨度主要技術(shù)領(lǐng)域近年技術(shù)領(lǐng) 域優(yōu)先權(quán)國家專利布局1

10、艾勞埃斯烏？ 本（WOBBENALOY；28S)*艾勞埃斯烏？本22DEKATI 1ROLFFRANKALFREDFRANK1998-20101. 零部件或配件2. 水平軸風(fēng)電機3. 專用風(fēng)電機4. 結(jié)構(gòu)安裝5. 風(fēng)電機控制1. 專用風(fēng)電 機2. 風(fēng)電機控 制3. 配電電路 網(wǎng)絡(luò)德國世界27 德國26 澳大利亞25 加拿大25 歐洲25 韓國25 美國24 巴西24 日本24 阿根廷22 中國22 新西蘭20 挪威17 印度17 丹麥16 奧地利16 波蘭16 西班牙16葡萄牙15 墨西哥15 南非11 摩洛哥7 香港5 土耳其4 冰島3 斯洛伐克2 斯洛文尼亞2 匈牙利1 以色列1 保加利亞

11、1 愛沙尼亞12H.斯蒂斯達爾(STIESDAL HENRIK)17*西門子15BONUS ENERGY 4 索尼2ERIKPER MARTIN1999,2000,20111.安裝平臺、 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)2. 水下支承結(jié)構(gòu)3. 零部件和配件歐洲7 丹麥2世界9 歐洲2澳大利亞2丹麥2 德國2 西班牙1 美國1 奧地利13法爾肯哈根約 阿希姆(FALKENHAGENJOACHIM)132001-2003,2005-2011德國32 世界1 歐洲1德國32 世界3 歐洲2 澳大利亞1 奧地利1 丹麥14沃爾特肖?普 夫SCHOPF(SCHOIWALTER)112003,2007,2009德國11德國115

12、克勞斯-韋伯(WEBER KLAUS10*旭普林工程股份公司10等1996-20121. 零部件或配件2. 結(jié)構(gòu)安裝3. 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、深 層結(jié)構(gòu)4. 水平軸風(fēng)機德國20德國20 歐洲7 世界6 奧地利16村上光則(MURAKAMI MITSUNORI)9*日立株式會社9KNOX RICHARDJ9KIM JAE HOON2 ZHANGQINGXIU21998-2004海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)施2004 離岸漂浮式風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)2002-2003日本9日本9 美國1 世界17元仁昊(WON IN HO)820052008-20111. 海陸水平軸風(fēng) 力發(fā)電垂直軸 風(fēng)光互補發(fā)電 風(fēng)電浮動機組20112. 海

13、陸風(fēng)機轉(zhuǎn)子 導(dǎo)風(fēng)板海邊風(fēng) 水力發(fā)電機2010韓國8韓國7 世界28詹姆斯G- P德爾森()7*剪式風(fēng)能公司7UNITEDTECHNOLOGI4DEHLSEN 23SIKHAIL AMIR S等1999-2011直驅(qū)分布式固定 轉(zhuǎn)子發(fā)電機2011海風(fēng)海流電機擴 展葉片可再生能量流體泵2009塔架自豎舉升2004發(fā)電動力總成2000美國7美國6 世界3歐洲2 墨西哥2澳大利亞2加拿大2 中國1 印度1 日本1巴西1 韓國19J?克里斯滕森(KRISTENSEN7*維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng) 有限公司7KRISTENSENTAG等E 2004- 2011海上浮動風(fēng)電機組2011丹麥5 新西蘭1世界4 歐洲3J

14、ONAS)離岸風(fēng)機和浮動 海上風(fēng)機架設(shè)2010海上風(fēng)機、塔架架設(shè)2010風(fēng)機組裝處理使用方法2006美國1中國3 印度2 美國2日本1 墨西哥1 新西蘭1 丹麥1澳大利亞1 加拿大110()VANDERBE科恩7*GEOSEA 7VANDENBULCK LUC3 BROUWERS BAF INGRID JACK1 DE POORTER BA ACHIEL ALFONS12010-2012RT海上組裝結(jié)構(gòu)2012海上架設(shè)大 型長體單樁 式風(fēng)電機 風(fēng)力機裝配 與裝置2011海上大型結(jié) 構(gòu)裝配設(shè)備自升式海上 平臺組裝和 風(fēng)電機維護2010歐洲4 比利時2美國1歐洲美國4 比利時2澳大利亞111戴維波

15、恩/)6*OCEAN SYNERGY 4 TAMACREST LTD 12000-2004英國6英國612宗鉉翼()613片山正敏()6145*TOKYO ELECTRICPOWER 5155*UNIV NORTHEASTER5N165*DEEPWATER TECHNOLOGIES 4 DEEP OIL TECHNOLO2AGR 1COFLEXIP 1 HORTONECHNOLOGI 2TECHNIP 1GYES175*SEATOWER 5 KARAL EVA 4185*WESERWIND 5195*大宇株式會社5205*三菱重工5NAGASAKI RYOJUENGINEERING 2215S

16、BM ATLANTIA 3SINGLE BUOYMOORINGS 3SBM IMODCO 2CHICAGO BRIDGE &IRON 1225* SEATOWER 5KARAL EVA 4235*愛羅丁能源系統(tǒng)有限公司5MULTIBRID 1245ENGINEERINGBUSINESS 3JACKSON ROBERT 1 NORSK HYDRO BYGDALLE 2OLAF OLSEN 1STATOIL 1OY255*ENERGY 5265*SINGLE BUOY MOORINGS 4 SBM ATLANTIA 3 SBM IMODCO 2上表中，所有發(fā)明人原名均為英文形式，中文譯名僅供參考。

17、優(yōu)先權(quán)國家為發(fā)明人首次申請專利的國家，一般為本國；專利布局為專利在全球的申請 國家，可以體現(xiàn)發(fā)明人技術(shù)的流向與市場戰(zhàn)略。方括號中的數(shù)字為專利數(shù)量。三、全球海上風(fēng)電主要研發(fā)團隊情況圖2全球海上風(fēng)電主要研發(fā)團隊艾勞埃斯烏？本為Enercon公司創(chuàng)始人，該公司是德國最大的風(fēng)電生產(chǎn)商，是世界風(fēng)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推先鋒，其專利均為創(chuàng)始人阿洛伊斯沃本所有。該公司目前的風(fēng)力機單機容量為330kW- 7MW擁有數(shù)個成熟機型，已經(jīng)實現(xiàn)風(fēng)機部件全套自產(chǎn)，其縱向整合度為業(yè)界之首，也是唯一大批量供應(yīng)直驅(qū)機組的風(fēng)機廠商。在零部件方面，葉片的產(chǎn)量德 國第一，世界前三。主要市場在歐洲，澳大利亞、加拿大、印度、日本、巴西等國

18、也占有一定的市場 份額。雖然Enercon公司認為海上風(fēng)電技術(shù)不成熟，成本與風(fēng)險都太高，不肯將自己的風(fēng)機安裝到海上，但仍然在海上風(fēng)電技術(shù)方面申請了數(shù)量可觀的專利，主要集中在：1.水平軸風(fēng)力渦輪機（國際專利分類號：F03D9）、2.整機及其離岸安裝、起重設(shè)備等；3.特殊用途的風(fēng)力機組（F03D9）; 4.風(fēng)機零部件及附件（F03D11）,葉片、輪轂、預(yù)警系統(tǒng)、監(jiān)測裝置、照明裝置等；5.風(fēng)機控制（F03D7 ； 6.風(fēng)場風(fēng)機間的運輸連接；船舶直升機著陸臺。在第1、2方面有核心專利。Enercon公司目前雖然尚未大規(guī)模進入中國市場，但從1999年開始已經(jīng)在我國申請了大量專利，覆蓋安裝運輸、直驅(qū)式風(fēng)力

19、機組、并網(wǎng)控制技術(shù)、變槳裝置等多項關(guān)鍵技術(shù)，為我國風(fēng)電技術(shù)發(fā)展埋 下了“暗雷”。該公司對自己的專利權(quán)極為敏感，曾與維斯塔斯、通用電氣、歌美颯等主要競爭對手 在多個國家展開了曠日持久的專利官司，對此我國有關(guān)企業(yè)應(yīng)引起足夠重視。2、西門子團隊EGEDilFEFLIND SQEREN 0曰如JOERCENSEN IRL ERIKOUEGEM AGNBIFKS*ilQSE BGTHOMSEN JENS SCHIERSINHICKELSEN FEDER口JOHANSEN 叭口RASLIUSEM PETERPJAR OLEJETEF QA-FD TH CH曲HURUP ALW NTH ER 別田三吃匸 S

20、TESD. HENHIKTV/lNTEP-JEMSai MARTI hWlNTHER-J ENSEN IARTI5TEGEJA5CNWOLF ER I0URCHAFDT CLAUSHO ER LBJ lullCHELNYBROECLWJEJuEl L匚取ELERIKSEN UFFEMUMK-MX1NSEN THCPklLSKJAERSAEK PDULERODiN PAUL BPIKRISTENSEM JE. .N 0ESTERGAAF?PKRISTENSENE.EN OSTERGAapLIFKU5 5EN JEMSeETERSEN JESPER ELLIO7RA5MU53EN ANDERS N

21、rGWGPOENOAHLERIkGF O E-rJIELSEN EFIkGRONDAHLER I8PCGAM PAULBRIRKPWRICK LAN和ENEWLDSEM PEDER BATANDERSEN HURJONES RO DhETFULCHER RQDERT vERHQhKRYGER陽腫該團隊首席科學(xué)家為 H.斯蒂斯達爾（STIESDAL HENRIK 。2004年成功收購了丹麥Bo nus能德國西門子公司是世界上最大的電子和電氣工程公司之一。自從源公司后，其風(fēng)能事業(yè)部開始躋身全球十強風(fēng)電機組供應(yīng)商，可一站式提供風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的各種部件: 塔架、變速箱、發(fā)電機、變電輸電轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器、斷路器

22、、監(jiān)控系統(tǒng)、雷電保護裝置，產(chǎn)品組合能力很強。西門子在海上風(fēng)電業(yè)務(wù)方面實力強勁，可與維斯塔斯匹敵，在全球已為10多個大型海上風(fēng)電項目成功安裝了機組，正在執(zhí)行的項目累計容量達 3300MW而且設(shè)計制造了代表世界最先進水平的第一臺 大型漂浮式海上風(fēng)機。海上風(fēng)電專利分布：專用風(fēng)力發(fā)動機（F03D9）;風(fēng)機零部件及附件（F03D11），尤其是葉片技術(shù)，其次是機艙，壓力測量、冷卻電源；水平軸風(fēng)機（F03D1）；風(fēng)機控制（F03D7），包括平衡控制、 功率控制等；？配電、網(wǎng)絡(luò)電路（H02J3）;電機（H02K15,主要為電機定位方法等；海上運輸與安 裝（B63B27、B63B22）。西門子公司的葉片技術(shù)在海

23、上風(fēng)電中獨領(lǐng)風(fēng)騷。其采用Bon us專利“風(fēng)車葉片的制造方法”(US62)的一體化葉片技術(shù)，使葉片在封閉空間內(nèi)一步鑄造成型，沒有接點，有超強的抗風(fēng)、抗裂、抗海水侵 入、抗雷電等性能優(yōu)點，葉片外形設(shè)計符合目前先進的空氣動力學(xué)原理。專利布局：美國是其首個海外戰(zhàn)略擴張重點，其次是歐洲；中國是其實現(xiàn)“成為全球前3強”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要市場，積極在上海、連云港等地建廠和收購企業(yè)。對該公司的專利和技術(shù)發(fā)展動向我國 企業(yè)也應(yīng)引起高度重視。3、旭普林團隊n德國旭普林公司研發(fā)團隊的核心發(fā)明人為克勞斯-韋伯(WEBER KLAUS)這點在圖中體現(xiàn)的非常明顯。4、維斯塔斯團隊丹麥維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司是世界海上風(fēng)電最

24、早的開發(fā)者和風(fēng)電設(shè)備最大的市場占有者。該公司涉及海上技術(shù)的核心研發(fā)者是J 克里斯?滕?森（KRISTENSEN JONAS。該公司在長達 20多年的風(fēng)電研發(fā)過程中，在其累計達近200人的研發(fā)團隊中，此人的專利數(shù)量排在5位，其技術(shù)地位可見一斑。但該發(fā)明人的發(fā)明幾乎全是個人成果，僅同一位發(fā)明人有過一次合作。另有3個小組，分別由3、5、6位研發(fā)人員組成，但每個小組僅有一項成果，絕大多數(shù)成果是由J 克里斯?滕 ?森做出的。,25、剪式風(fēng)能團隊-MIKHAIL AMIRSDEANE GEOFFREYF U/DEHLSEfl JAMES7 gPEITZKE WILLIAM該團隊核心發(fā)明人為 詹姆斯德爾森（），圍繞他組成6人團隊。該團隊有10余年的研發(fā)歷史， 在直驅(qū)式海上風(fēng)機、海上