站在油與電的路口，從專利情報分析解密汽車產業的下一步

人類共同的命題：減碳！車廠端出什麼解決方案？

「2030年，減少37.5%的碳排放」，或許你對於這兩個數字沒有什麼感受，但這卻是汽車產業正在奮鬥與掙扎的目標。

為了共同面對暖化所帶來的氣候變遷議題，各國政府在《巴黎協議》之後，相繼制定出更明確之減少碳排放目標。向來在世界扮演重要角色的歐盟，也積極邁出腳步！考量到在歐盟所排放的主要溫室氣體「二氧化碳」中，汽車約佔總排放量的12%，歐盟便在2019年4月正式制訂出更為嚴格的碳排放規範：「2030年歐盟內汽車的二氧化碳排放量，必須在2021年的基礎上降低37.5%」。而這可是折衷過後的目標方案。

政策法規往往影響著產業的轉型，面對這股日益嚴苛的減碳浪潮，各家汽車製造商紛紛制訂因應策略。豐田汽車（Toyota）自從1997年上市首部Prius車款以來，便大力投入油電混合車（Hybrid Electric Vehicles，簡稱HEVs）的發展，從豐田汽車自身訂定的2050零碳排願景也可看出，它們仍將油電混合車（Hybrid Electric Vehicle）視為目前有效降低碳排放的解決方案。研究機構IHS Markit也在2018年的研究報告中，預測HEVs的市占率將於2030年達到42%。

Image by Hermann Traub from Pixabay 

或許豐田汽車是對的，但有些人不這麼認為。

福斯汽車（Volkswagen）近年就積極把傳統汽車工廠轉型為電動汽車工廠，更在2018年底宣布將投入大筆資金提高純電動車（Electric Vehicles，簡稱EVs）的研發，計畫要在2025年前推出80款純電動車。堅持與眾不同的日系車廠馬自達（Mazda）則依舊相信燃油引擎可以做到比電動車更低的碳排放，高燃油效率引擎Skyactiv系列就是它們向世人的證明。

傳統內燃車的式微已是必然，但汽車產業的未來究竟是高效率燃油車（Hyper efficient ICEs）、油電混合車，還是純電動車？站在油與電的十字路口，大家都在思考該往哪走？

專利情報分析的價值與難題

專利數據蘊含著豐富的技術資訊與商業資訊，包括產業整體的技術演進、企業投入的技術領域與研發進度等，目標明確並積極行動的企業皆試圖透過專利情報分析洞察發展方向。然而，隨著企業不斷地加大研發的投入，每年的專利申請數量也持續攀升。根據世界智慧財產權組織的統計，全球於2018年共遞交了330萬件專利申請案，連續九年的增長態勢讓專利數據日漸龐大，也使得專利情報分析的執行變得更加困難。

情報分析首重數據品質，然而專利數據品質常參差不齊，包括因授權或交易行為使得專利權人資訊未即時更新、或因語言翻譯過程中造成的用語差異，甚至是不明確的法律狀態等問題。對此，德國的專利檢索與分析解決方案PatentSight^®，經由專利專家與行業專家嚴格地把關數據品質，為分析人員分擔了排除錯誤所需投入的時間，更讓分析結果變得讓人信賴。

圖一 PatentSight^® 來自16個國家的數據分析團隊，收集、過濾、優化專利數據，明確法律狀態，以專利資產指數（Patent Asset Index™）評估專利價值

再者，如何高效地於高達80%以上不會被商品化的技術方案之中，正確篩選出目標對象並評估其潛在價值，更是每一位分析人員心中的期待。PatentSight^®經科學研究與各產業龍頭客戶驗證的專利資產指數（Patent Asset Index™），協助用戶準確洞悉任何專利組合的價值，作為支持商業決策的重要基礎。專利資產指數PAI指的是專利組合的總強度，以專利家族為單位，透過「技術相關性（Technology Relevance）」與「市場涵蓋率（Market Coverage）」兩個構面分析，進而理解專利組合的競爭影響（Competitive Impact）。

從專利申請趨勢看汽車產業的興與衰

科技趨勢顧問公司EconSight GmbH的科技長Jochen Spuck和汽車內燃機開發培訓公司ses-tec Switzerland的創辦人Lucas Flückiger便使用了PatentSight^®來針對燃油車、油電混合車及電動車的相關專利進行分析，以下就讓筆者帶大家從這些專利數據解析汽車產業的演進與發展。

圖二 三大汽車技術領域的專利申請趨勢
（Portfolio Size計算以專利家族為單位）
（數據來源：PatentSight^®，統計至2020年3月26日）

從圖二的專利申請趨勢可知，燃油車的專利申請量（藍色線）在2015年以前皆保持著領先，這並不意外。讓我們來看看幾個比較有趣的地方：

　　　第一，油電混合車的專利申請量（橘色線）在1997年以前都是敬陪末座（對的！比純電動車還少），可以說並不受到汽車製造廠的重視，直到豐田汽車上市首部Prius車款並受到消費者青睞之後，油電混合車相關技術的專利申請方才呈現增長趨勢。當然，豐田汽車已在油電混合車領域掌握領先態勢。

　　　第二，純電動車的專利申請量（綠色線）分別在2009年及2015年出現了快速增長期，好奇的你肯定想問：這兩年發生了什麼事？2009年，特斯拉（Tesla）的電動跑車Tesla Roadster量產問世，當時可是掀起名人的搶購潮，也讓特斯拉一炮而紅（在此之前，它們還一度瀕臨破產）；2015年，大家應該對汽車產業的一件重大舞弊事件有所印象，福斯汽車（Volkswagen）被美國國家環境保護局發現於汽車內安裝違法的控制軟體，當汽車受排氣檢驗時，便會自動降低有害氣體的排放，藉以符合法規規定的排放標準（想必這一套軟體應該沒有申請專利），不僅重創福斯汽車的品牌形象，更為此支付巨額罰款與賠償。有一說是整個汽車產業經歷此事件之後，更加認真地看待並投入電動車的研發。

　　　第三，讓我們再把目光轉回燃油車的曲線，讓人意外的是，雖然油電混合車與純電動車的專利申請量都在上升，但燃油車的專利申請量卻沒有下降，甚至在2010年之後還出現微幅增長。更加巧合的是，馬自達的Skyactiv引擎正是在2010年的秋天發表。

圖三 前十五大廠家（Owner）於三大汽車技術領域的專利價值評估（Owner為PatentSight^®獨有的專利所有權人名稱，指可對該發明主張專利權者，根據母子公司、商業併購、權利移轉等各項影響參數進行評估更新）
（數據來源：PatentSight^®，統計至2020年3月26日）

圖三使用了PatentSight^®的專利資產指數（Patent Asset Index™）來評估前十五大廠家（Owner）於三大汽車技術領域的專利組合價值。首先看到燃油車領域，雖然福斯汽車已經大動作宣布轉投純電動車領域，但它過往在此領域所取得的專利仍是相當具有價值，再者，很難不讓人留意的是馬自達，數據顯示它確實幾乎把精力都投入了燃油車技術開發。在油電混合車領域，豐田汽車不管是市場面還是專利面都一枝獨秀，為了維持HEVs市場的未來性，2019年4月，豐田汽車宣布無償開放HEVs相關技術的兩萬多件專利，但其實同時間，它也早已默默進行純電動車領域的專利佈局，不過此領域目前為止還是各家爭鳴的局面，其中值得關注的是，號稱中國特斯拉的蔚來汽車（Nio）以及中國首家純電動車上市企業北汽藍谷（BAIC BluePark）已躍上檯面。

圖四 特斯拉（Tesla）與通用汽車（GM）之專利組合的質量與數量比較
（數據來源：PatentSight^®，統計至2019年11月）

那麼，純電動車領域的當紅炸子雞－特斯拉（Tesla）的表現如何？圖四使用了PatentSight^®的專利資產指數（Patent Asset Index™）來比較特斯拉與通用汽車的專利價值，縱軸為代表質量的競爭影響（Competitive Impact），橫軸為代表數量的專利組合大小，透過質量與數量的交叉比對（Quality vs. Quantity），可快速地讓我們有一些洞察。從圖中可知，雖然特斯拉的專利組合數量還不超過一千，幾乎只是通用汽車的二十分之一，然而，特斯拉之專利組合的品質卻遙遙領先通用汽車（想要看更多特斯拉與通用汽車的比較分析，請點此）！在純電動車領域，特斯拉絕對是個不容小覷的存在。

電動車緩不濟急，Toyota完美演繹油電混合車的過渡策略

相對高昂的價格、續航力不足、充電站普及率低等許多待克服的問題，讓純電動車短時間要全面取代燃料車藉以達成歐盟立下的碳排放目標成為一場美夢。最先從這場夢覺醒過來的正是前述再三提及的油電混合車霸主－豐田汽車，面對如此嚴格的目標，無法讓多數消費者掏出荷包的純電動車根本緩不濟急，相較之下，油電混合車才是目前的最佳解。

圖五 HEV專利組合排名與汽車製造廠碳排放量分布之比較

圖五將油電混合車的專利申請量排名與各家汽車製造廠相應的碳排放量分布作比較，專利組合數量排行居首的豐田汽車，確實也是碳排量表現最好的汽車製造廠，也是最有機會能符合歐盟2021年碳排放目標（新車每公里排放的二氧化碳不應超過95克）的車廠。研究機構PA Consulting的最新報告也直指，除了豐田汽車之外，多數車廠很可能都無法達到這個目標，並且將面臨巨額罰款。

豐田汽車，為我們完美演繹了油電混合車的過渡策略！

汽車產業的未來？毫無疑問！還是純電動車！

那麼，油電混合車會是最終解方嗎？不是！筆者這麼認為。特斯拉、福斯汽車等早已投入純電動車的多家車廠這麼認為，有趣的是，可能就連油電混合車擁抱者豐田汽車及高效率燃油車擁抱者馬自達都這麼認為！豐田汽車於2020年將於中國市場推出10款純電動車，並接續轉攻其他市場，而馬自達於也在2020年初推出首款純電動車MX-30。

其實，先不論純電動車技術的專利申請數量已大幅超越其他兩者，單從各國法規日趨嚴格的角度來看，毫無疑問，汽車產業的未來肯定是純電動車。

問題只是在於，這個未來會多快抵達？

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