《海上风电全球研发资源分布.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海上风电全球研发资源分布.docx（15页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、全球海上风电创新资源分布研究报告随着能源、环境问题的日益迫切和风能技术的不断成熟，全球海上风电行业从探索阶段逐渐走向成熟，已驶入快速增长轨道，步入投资繁荣时代。目前我国海上风电已经处于起步阶段，正通过开展示范性项目积累经验。有利的一点是，当前海上风电在全世界仍然是一个较为年轻的产业，普遍存在高投入、高风险的特点，即使在那些技术领先的国家也尚未成熟。从专利上看，专门针对海上风电技术的专利在全部风电专利中所占比例还不大；在海上风电工程实践中，目前很多方面还没有完整的技术规范，这正是当前我国风电企业可以抓住的机会，积极参与研发与生产，力争在世界风电产业中占有一席之地。海上风力发电是一个综合了空气动力
2、学、电力电子、自动控制、机械制造、材料学、海洋气象、海洋腐蚀、现代化运输、信息管理等多个学科的新能源技术，具体来说涉及风电设备、零部件、控制系统、海上基础工程、海上运输安装、输配电与并网、机组防腐蚀等。这些技术创新成果都被各国研发机构申请了国际专利保护。本报告的主要目的是根据对世界范围内海上风电专利状况的分析，从中了解该领域中全球主要技术创新机构与研发人才，以期为我国各级政府、特别是青岛市引进国外先进技术与人才、推动该产业发展提供事实性参考依据本研究以专业的专利分析方法获取有关全球海上风电创新研发机构与相关人才信息。本研究专题的数据来源为ORBIT专利家族数据库FAMPAT（95个国家及专利授
3、权机构）全文数据库（包括中、日、美、欧等21个国家及专利授权机构）；分析工具为法国QUESTEL公司的ORBIT系统，该系统包含了世界上最新的专利情报，专利数据7000万，专利家族数据4000万。检索策略：(OFFSHORE OR (OFF W SHORE) OR COAST?OR SEA OR SEABED?OR SEABOTTOM OR SEACOAST?OR SEAFLOOR OR OCEAN OR MARINE)/BI/SA AND (WIND OR WINDFARM OR WINDPARK OR WINDMILL OR WINDPOWER OR WINDPLANT)/BI/SA/CL
4、MS AND (POWER OR ENERGY OR ELECTRIC? OR TURBINE or BLADE or GENERATOR or (ELECTRIC? d GENERAT?) or (ENERGY w PRODUCT?) or (ELECTRIC? d ENERGY)本研究报告在专利检索分析过程中充分运用了技术关键词、专利权人、IPC(国际专利分类)、发明人等多个途径获取相关信息。共计获得3100余件专利家族。一、全球海上风电研发机构情况 一般来说，持有专利的数量是研发机构的科技与产业实力的直接体现。图1按专利数量列出了全球排前20位的海上风电技术研发机构，绝大多数是国际风电业
5、巨头。其中德国公司6家、日本公司3家，美国2家，丹麦、瑞典、挪威、法国、韩国各1家。 图中显示中国有4家（研究机构、公司各2家）机构，说明我国已是国际海上风电研发中不可忽视的力量。图1 全球海上风电研发机构专利持有数量（前20位）表1 全球海上风电技术研发机构相关信息一览表（前20家）序号机构名称中文译名所在国所在地专利被引率1专利自引率2核心专利3综合评价1MITSUBISHI三菱重工业株式会社日本东京2%5%0*2VESTAS WIND SYSTEMS维斯塔斯风力系统公司丹麦兰讷斯5%3%3*3GEN ELECTRIC通用电气公司美国纽约州21%70%1*4SIEMENS西门子公司德国慕尼
6、黑7%0%0*5ALOYS WOBBEN艾劳埃斯乌本德国奥里希54%6%1*6中国水电顾问集团华东勘测设计研究院中国杭州7上海交通大学中国上海8HITACHI日立株式会社日本东京大阪0%0%3*9ABBABB公司瑞典韦斯特罗斯0%0%0*10ED ZUBLIN旭普林工程股份公司德国斯图加特53%15%0*11中石油中国北京012AERODYN ENGINEERING爱罗丁能源系统有限公司德国伦茨堡27%3%3*13ENGINEERING BUSINESS(NORSK HYDRO）诺尔斯海德公司挪威奥斯陆109%14%3*14REPOWER SYSTEMS再生动力系统股份公司德国汉堡0%0%0*
7、15DAEWOO大宇建设株式会社韩国首尔0%0%0*16中交第三航务工程局有限公司中国上海017TECHNIP泰克尼普公司法国库尔贝伏瓦11%0%0*18WESERWIND德国不莱梅11%8%0*19PENTA OCEAN CONSTRUCTION五洋建设株式会社日本东京0%0%0*20CLIPPER WINDPOWER剪式风能公司美国加利福尼亚71%100%0*注1：该数值大小表征专利对其他技术的影响力注2：该数值大小表征技术独立性水平注3：重要专利数量从上表中的数值中看，欧美研发机构中的维斯塔斯风力系统公司、通用电气公司、艾劳埃斯乌本、爱罗丁能源系统有限公司、诺尔斯海德公司综合研发实力很强
8、，其次是日立株式会社、旭普林工程股份公司、WESERWIND、剪式风能公司；而亚洲几家日本、韩国机构虽有一定实力，但从拥有核心技术的数量、对本领域内其他技术的影响力及自我创新能力比前面的机构而言相对要弱一些。同时可以看出，我国研发机构的专利数量虽然不算少，但总体研发水平不高，且国际专利很少，研究成果基本为在国内申请的实用新型专利。 二、国外海上风电技术重要发明人情况 依据申请、公开专利的数量对发明人排序，得到全球海上风电领域最重要的发明人（略去了我国发明人）及其研发、技术流向等相关信息。 表2 国外海上风电技术重要发明人一览表排序发明人专利数量所在机构(*)及合作机构主要合作人时间跨度主要技术
9、领域近年技术领域优先权国家专利布局1艾劳埃斯乌本(WOBBENALOYS)28*艾劳埃斯乌本22DEKATI 11.ROHDEN ROLF2.KNOOP FRANK3.BEEKMANN ALFRED4.LUELKER FRANK1998-20101.零部件或配件2.水平轴风电机3.专用风电机4.结构安装5.风电机控制1.专用风电机2.风电机控制3.配电电路网络德国世界27德国26澳大利亚25加拿大 25 欧洲25韩国25美国24巴西24日本24阿根廷22中国22新西兰20挪威17印度17丹麦16奥地利16波兰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冰岛3斯洛伐克2斯洛文
10、尼亚2匈牙利1以色列1保加利亚1爱沙尼亚12H.斯蒂斯达尔(STIESDAL HENRIK)17*西门子 15BONUS ENERGY 4索尼 21.GROENDAHL ERIK 2.EGEDAL PER 3.WINTHER-JENSEN MARTIN1999,2000,20111.安装平台、基础结构2.水下支承结构3.零部件和配件欧洲7丹麦2世界9欧洲2澳大利亚2丹麦 2 德国2西班牙 1 美国1奥地利13法尔肯哈根约阿希姆(FALKENHAGEN JOACHIM)132001-2003,2005-2011德国32世界1欧洲1德国32世界3 欧洲 2 澳大利亚1奥地利1丹麦14沃尔特肖普夫S
11、CHOPF(SCHOPF WALTER)112003,2007,2009德国11德国115克劳斯-韦伯(WEBER KLAUS)10*旭普林工程股份公司10BREYER BERND等1996-20121.零部件或配件2. 结构安装3.基础结构、深层结构4.水平轴风机德国20德国20欧洲7 世界6 奥地利16村上光則(MURAKAMI MITSUNORI)9*日立株式会社 9KNOX RICHARD J9KIM JAE HOON2ZHANG QINGXIU21998-2004海上风力发电设施2004 离岸漂浮式风力发电基础结构2002-2003日本9日本9美国1世界17元仁昊(WON IN HO
12、)820052008-20111.海陆水平轴风力发电垂直轴风光互补发电风电浮动机组20112.海陆风机转子导风板海边风水力发电机2010韩国8韩国7世界28詹姆斯GP德尔森(DEHLSEN GP JAMES)7*剪式风能公司 7UNITED TECHNOLOGIES 4DEHLSEN 2MIKHAIL AMIR S等1999-2011直驱分布式固定转子发电机2011海风海流电机扩展叶片可再生能量流体泵2009塔架自竖举升2004发电动力总成2000美国7美国6世界3欧洲2墨西哥2澳大利亚2加拿大2中国1印度1日本1巴西1韩国19J克里斯滕森(KRISTENSEN JONAS)7*维斯塔斯风力系
13、统有限公司 7KRISTENSEN TAGE等2004- 2011海上浮动风电机组2011离岸风机和浮动海上风机架设2010海上风机、塔架架设2010风机组装处理使用方法2006丹麦5新西兰1美国1世界4欧洲3中国3印度2美国2日本1墨西哥1新西兰1丹麦1澳大利亚1加拿大110(VANDERBEKE KOEN)VANDERBEK科恩7*GEOSEA 7VANDENBULCKE LUC3BROUWERS BART INGRID JACK1DE POORTER BART ACHIEL ALFONS12010-2012海上组装结构2012海上架设大型长体单桩式风电机风力机装配与装置2011海上大型结
14、构装配设备自升式海上平台组装和风电机维护2010欧洲4比利时2美国1欧洲6美国4比利时2澳大利亚111戴维波恩(BONE DAVID)6*OCEAN SYNERGY 4TAMACREST LTD 12000-2004英国6英国612宗铉翼(HYUN IK GUN)613片山正敏（KATAYAMA MASATOSHI）614FUKUMOTO YUKINARI5*TOKYO ELECTRIC POWER 515GORLOV ALEXANDER M5*UNIV NORTHEASTERN 516HIROSE MOTOHISA5*DEEPWATER TECHNOLOGIES 4DEEP OIL TECH
15、NOLOGY 2AGR 1COFLEXIP 1HORTON TECHNOLOGIES 2TECHNIP 117KARAL KAREL5*SEATOWER 5KARAL EVA 418KASSEN DIRK5*WESERWIND 519KIM SEONG WOON5*大宇株式会社 520MATSUMOTO TSUTOMU5*三菱重工 5NAGASAKI RYOJU ENGINEERING 221POLLACK JACK5SBM ATLANTIA 3SINGLE BUOY MOORINGS 3SBM IMODCO 2CHICAGO BRIDGE & IRON 122RAMSLIE SIGURD5*
16、SEATOWER 5KARAL EVA 423SIEGFRIEDSEN SOENKE5*爱罗丁能源系统有限公司 5MULTIBRID 124SVEEN DAGFINN5ENGINEERING BUSINESS 3JACKSON ROBERT 1NORSK HYDRO BYGDOY ALLE 2OLAF OLSEN 1STATOIL 125TEICHERT PAUL5*ENERGY 526WILLE HEIN5*SINGLE BUOY MOORINGS 4SBM ATLANTIA 3SBM IMODCO 2 上表中，所有发明人原名均为英文形式，中文译名仅供参考。优先权国家为发明人首次申请专利的国
17、家，一般为本国；专利布局为专利在全球的申请国家，可以体现发明人技术的流向与市场战略。方括号中的数字为专利数量。三、全球海上风电主要研发团队情况图2 全球海上风电主要研发团队1、艾劳埃斯乌本团队德国艾劳埃斯乌本团队，艾劳埃斯乌本为领导者。艾劳埃斯乌本为Enercon公司创始人，该公司是德国最大的风电生产商，是世界风能技术产业发展的助推先锋，其专利均为创始人阿洛伊斯沃本所有。该公司目前的风力机单机容量为330kW7MW，拥有数个成熟机型，已经实现风机部件全套自产，其纵向整合度为业界之首，也是唯一大批量供应直驱机组的风机厂商。在零部件方面，叶片的产量德国第一，世界前三。主要市场在欧洲，澳大利亚、加拿
18、大、印度、日本、巴西等国也占有一定的市场份额。虽然Enercon公司认为海上风电技术不成熟，成本与风险都太高，不肯将自己的风机安装到海上，但仍然在海上风电技术方面申请了数量可观的专利，主要集中在：1.水平轴风力涡轮机（国际专利分类号：F03D9）、2.整机及其离岸安装、起重设备等；3.特殊用途的风力机组（F03D9）；4.风机零部件及附件（F03D11），叶片、轮毂、预警系统、监测装置、照明装置等；5.风机控制（F03D7）；6.风场风机间的运输连接；船舶直升机着陆台。在第1、2方面有核心专利。Enercon 公司目前虽然尚未大规模进入中国市场，但从1999年开始已经在我国申请了大量专利，覆盖
19、安装运输、直驱式风力机组、并网控制技术、变桨装置等多项关键技术，为我国风电技术发展埋下了“暗雷”。该公司对自己的专利权极为敏感，曾与维斯塔斯、通用电气、歌美飒等主要竞争对手在多个国家展开了旷日持久的专利官司，对此我国有关企业应引起足够重视。2、西门子团队该团队首席科学家为H.斯蒂斯达尔（STIESDAL HENRIK）。德国西门子公司是世界上最大的电子和电气工程公司之一。自从2004年成功收购了丹麦Bonus能源公司后，其风能事业部开始跻身全球十强风电机组供应商，可一站式提供风力发电系统的各种部件：塔架、变速箱、发电机、变电输电转换调节器、断路器、监控系统、雷电保护装置，产品组合能力很强。西门
20、子在海上风电业务方面实力强劲，可与维斯塔斯匹敌，在全球已为10多个大型海上风电项目成功安装了机组，正在执行的项目累计容量达3300MW，而且设计制造了代表世界最先进水平的第一台大型漂浮式海上风机。海上风电专利分布：专用风力发动机（F03D9）；风机零部件及附件（F03D11），尤其是叶片技术，其次是机舱，压力测量、冷却电源；水平轴风机（F03D1）；风机控制（F03D7），包括平衡控制、功率控制等；配电、网络电路（H02J3）；电机（H02K15），主要为电机定位方法等；海上运输与安装（B63B27、B63B22）。西门子公司的叶片技术在海上风电中独领风骚。其采用Bonus专利“风车叶片的制造
21、方法”（US2003116262）的一体化叶片技术，使叶片在封闭空间内一步铸造成型，没有接点，有超强的抗风、抗裂、抗海水侵入、抗雷电等性能优点，叶片外形设计符合目前先进的空气动力学原理。专利布局：美国是其首个海外战略扩张重点，其次是欧洲；中国是其实现“成为全球前3强”战略目标的重要市场，积极在上海、连云港等地建厂和收购企业。对该公司的专利和技术发展动向我国企业也应引起高度重视。3、旭普林团队 德国旭普林公司研发团队的核心发明人为克劳斯-韦伯(WEBER KLAUS)，这点在图中体现的非常明显。4、维斯塔斯团队丹麦维斯塔斯风力系统有限公司是世界海上风电最早的开发者和风电设备最大的市场占有者。该公
22、司涉及海上技术的核心研发者是J克里斯滕森（KRISTENSEN JONAS）。该公司在长达20多年的风电研发过程中，在其累计达近200人的研发团队中，此人的专利数量排在5位，其技术地位可见一斑。但该发明人的发明几乎全是个人成果，仅同一位发明人有过一次合作。另有3个小组，分别由3、5、6位研发人员组成，但每个小组仅有一项成果，绝大多数成果是由J克里斯滕森做出的。5、剪式风能团队 该团队核心发明人为詹姆斯德尔森(DEHLSEN JAMES)，围绕他组成6人团队。该团队有10余年的研发历史，在直驱式海上风机、海上风能、流能发电设备及其部件、塔架安装等方面都拥有专利。其技术在北美、中南美洲、欧洲、澳洲
23、、亚洲（包括中国）都有专利保护。剪式风能公司是一家发展迅速的美国企业，从事风电科技，涡轮机制造和风电项目发展。公司设计先进的风电涡轮机，生产自主品牌“自由牌”2.5中波风力涡轮机，并在美国和欧洲积极发展风力发电项目，公司的订单来源于美国（加利福尼亚、科罗拉多、爱荷华和马里兰州），莫斯科，丹麦和英国，在爱荷华州锡达拉皮兹市拥有330,000平方英尺的制造基地。公司在伦敦证券交易所的可替代投资市场上市。其股票代码是CWP。剪式风能的核心业务是风能，能提供先进的风电涡轮机，整套风电设备或自有的、通过合作在客户运营的发电能力。有意愿作为合作伙伴，开发、投资、建造风电设备与项目，该公司有在中国拓展业务的
24、意向。其次，表2中排名3、4位的法尔肯哈根约阿希姆（FALKENHAGEN JOACHIM）、沃尔特SCHOPF（SCHOPF WALTER）均为德国人，拥有数量都可观的专利，但其专利文献中未看到有任何其他合作人，业未见到有公司名称之类的信息，专利权人即为本人，因此无法了解其研发团队及技术产业化情况。除以上共同点，从专利布局情况看，前者在本土之外的澳大利亚、奥地利、丹麦有一定的市场企图；而后者则完全未走出本国。对这两位发明人的情况可做进一步研究了解。GEOSEA公司位于比利时兹韦恩德雷赫特。以VANDERBEK科恩为核心，拥有4人合作团队，其专利都属于近2-3年的新技术，这意味着还有很长的受保护时间，其技术涉及海上大型风机的装配设备海上平台组装和风机维护。该公司主要在欧洲发展,其次在美国和澳大利亚有一定的市场开拓。四、结论综合研究团队总体情况，可以看到德国、美国、丹麦是世界上海上风电最领先的技术创新国家，在全球拥有的研发团队、人才综合实力较强，是我国开展海上风电技术和人才引进应予以重视和优先考虑的。
