首次百家造车新势力发明专利调查结果出炉:有的实至名归,有的盛名难副

2023-01-09 17:22:45 第一财经 

2022年,是中国新能源(600617)汽车的高光时刻。比亚迪(002594)2022年首次超越特斯拉,成为全球新能源汽车销量冠军。中国其他新能源车企销量也总体高于外国车企。汽车动力电池方面,全球装机量排名榜单中,超过一半是宁德时代(300750)等中国车企。

中国奋斗近20年孵化出的新能源汽车与新能源产业,终于走到了世界的前列。耀眼的业绩背后是科研、企业等方面密切的合作与投入。科技创新信息服务商智慧芽提供的研发指数显示,新能源汽车和新能源行业是过去1年中国研发活动最活跃的行业领域之一。

以新能源汽车为例,从作为最关键研发产出指标的发明专利来看,过去12个月(2021年12月至2022年11月,以下称2022年),中国新能源汽车行业的发明专利申请量达到41359件,同比前一年增速达到32.6%,比全行业增速高出20个百分点;发明专利授权量达到15391件,同比前一年增速达到22.1%,比全行业增速高出8个百分点。

从行业格局看,过去12个月,按发明专利申请量计,新能源汽车领域技术积淀的前五名包括宁德时代、一汽、比亚迪、吉利和奥动新能源,12个月内发明专利申请量接近或超过500件。从发明专利申请增速看,技术增长最快的企业包括一汽、奥动新能源、东风、华为、长城、广汽埃安、亿华通等,发明专利申请量同比增长超过100%甚至200%,这意味着一方面,传统车企加速发力,另一方面,包括氢燃料电池、换电等全新动力(310328)系统解决方案也正快速积累技术突破。

第一财经记者联合智慧芽,调查研究了100家新能源车企和相关企业,就专利申请量、发明专利授权量、总被引用次数、申请发明专利总价值等数据梳理和分析发现,头部的公司总体上专利等情况更加优秀,与它们的市场表现也基本吻合。但也有一些公司热衷于申请科研类的发明专利,转化为市场应用的产品与技术不多,这也导致这些公司市场表现平庸或发展潜力不乐观。

车企与动力电池企业分庭抗礼

根据智慧芽提供的数据,在专利申请量、发明专利授权量、总被引用次数、申请发明专利总价值等方面,动力电池企业与车企整体上分庭抗礼。第一梯队的公司为比亚迪股份有限公司(下称“比亚迪”)和宁德时代新能源科技股份有限公司(下称“宁德时代”),2022年发明专利授权量分别为530和353件,2022年发明专利申请量分别为662和1061件,在车企与动力电池企业中均遥遥领先于其他对手。

第二梯队的主要为蜂巢能源科技股份有限公司、中国第一汽车股份有限公司、浙江吉利控股集团有限公司、合肥国轩高科(002074)动力能源有限公司、华为技术有限公司、东风汽车(600006)集团有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、长城汽车(601633)股份有限公司,它们2022年发明专利授权量在100件~200件之间,发明专利申请量在300件~700件之间。

第三梯队主要是东风汽车集团股份有限公司、广州汽车集团股份有限公司、重庆长安汽车(000625)股份有限公司、广州小鹏汽车科技有限公司等公司,它们2022年发明专利授权量在40件~100件之间,发明专利申请量在100件~300件之间。

头部公司的相关专利情况与其市场地位高度匹配,比如宁德时代是中国乃至全球装机量最大的动力电池企业,2022年前11个月装机量达124.13GWh,国内的市占率达到48%,全球市占率则达到了40%。比亚迪2022年新能源汽车销量达到186.35万辆,同比增长208.64%,超过了特斯拉的131.39万辆。

不过在第二梯队和第三梯队,专利发明指标与公司实际的业绩出现较大的差异。比如东风汽车虽然相关专利情况排名较为靠前,但新能源汽车的实际销售业绩则较为平庸,主要销售面向网约车市场的低端车型。反倒是发明专利排名比较靠后的长安汽车、广汽集团(601238)新能源汽车市场表现突出,长安汽车旗下新能源汽车去年12月销量超过4万辆,广汽埃安的新能源车去年12月销量也超过了3万辆。

值得注意的是,比如蔚来、小鹏虽然研发总投入与相关专利数量比不上东风汽车、一汽集团,但是用户可见的智能座舱、自动驾驶技术方面的实际上车情况远远好于前者,同时,蔚来、小鹏实际新能源汽车的销售业绩在同级别市场中也强于东风汽车。

东风汽车内部人士认为,东风汽车的技术中心过去对科研成果的重视度高于可商业化的产品和技术,这导致东风汽车虽然发明创新很多,但是商品在市场上的竞争力表现比较一般。

头部公司加强全栈自研体系建设

在智慧芽统计的新能源汽车领域专利发明前100名企业中,浙江吉利控股集团有限公司(下称“吉利控股”)在发明专利数量和应用上均排名靠前,另外,吉利系公司如宁波吉利汽车研究开发有限公司、浙江吉利新能源商用车集团有限公司等公司也均有上榜,可列为头部公司。

吉利控股方面向第一财经记者表示,2022年,吉利坚守实体经济,坚持走科技创新之路。从新能源科技、智能驾驶、智能座舱、三电领域、能源管理,到车载芯片、操作系统、低轨卫星,吉利正在围绕核心技术,打造全栈自研生态体系能力,加速形成护城河。吉利科技集团在卫星互联网、电池回收利用、半导体模组等领域也走在行业前沿。

在新能源方面,2022年,承载吉利电气化转型的核心技术平台之一的“雷神”智能混动模块化平台产品相继落地,包括帝豪L Hi·P、星越L Hi·P等。这让吉利新能源销量更上一个台阶,2022年前11个月,吉利新能源累计销量为28.3万辆,加上燃油车销量已突破百万辆。

吉利控股技术创新的背后离不开大手笔的研发投入。据统计,近十年来,吉利控股累计研发投入超1400亿元,涉及研发人员超过2万人,拥有2.6万项创新专利。2022年上半年,吉利的研发投入同比增长71.7%至36.3亿元。

我国自主品牌在未来技术创新的研发投入上都表现得较为大方,不止吉利控股,比亚迪、长城汽车、长安汽车等的研发投入都十分可观,并且都形成了自身的核心竞争力。

而吉利控股的技术“护城河”在于独特的产业链和多品牌技术协同优势。如吉利控股特有的低轨卫星项目,可以助其打造天地一体化高精度位置服务。另外,吉利系还打造了首款国产7nm车规级智能座舱芯片、“碳捕捉”绿色低碳甲醇项目等,并且在2022年收购魅族补全手机、车机生态……吉利的这些科技生态布局,最终都是为了提升汽车的产业竞争力。

除此之外,吉利控股还进入了技术的输出阶段,技术授权已成为其新增长点。

不过,吉利汽车2022年在资本市场表现并不乐观,股价从20.85港元下跌45.3%至11.4港元,市盈率也从43.4跌至23.5。

宁德时代是动力电池领域专利发明最多的企业,无论是在发明专利数量或是应用上都是数一数二,在2021年、2022年的发明专利申请量和当年总被引用次数上均列第一。

宁德时代方面向第一财经记者表示,宁德时代以创新为发展根本,建立了材料及材料体系、系统结构、绿色极限制造、商业模式四大创新体系。2022年前三季度,宁德时代研发费用达106亿元,同比增长130%,公司拥有及正在申请的国内外专利合计14040项,主导或参与制修订超过80项国内外标准。

在具体的研发团队上,宁德时代在宁德、溧阳、上海、厦门以及德国慕尼黑设立了五大研发中心,研发人员超过14000人。无论是在每年研发投入,还是研发人员数量上,宁德时代在业内也是遥遥领先,超过了欣旺达(300207)、国轩高科、亿纬锂能(300014)、孚能科技四家上市公司的总和。

记者从宁德时代获悉,对于已商业化应用的液态锂离子电池领域,宁德时代技术研发主要集中在高循环次数、高能量密度、快充技术、智能化工艺等方面。

在过去一年中,宁德时代高额的研发投入也带来了不少创新产品。今年6月,宁德时代发布了第三代CTP技术——麒麟电池,该解决方案体积利用率突破72%,能量密度可达255Wh/kg,可轻松实现整车1000公里续航。

另外,宁德时代还一直在推动钠离子电池的产业化。钠离子电池原材料储量丰富,没有资源依赖性,具有战略安全价值,将与锂离子电池实现共存互补。宁德时代第一代钠离子电池将在2023年形成基本产业链。

目前,动力电池依旧处在技术密集创新期。相比日韩动力电池巨头如LG新能源、松下等,宁德时代在技术创新方面更像是一个“全能选手”。

作为全球动力电池装机量排在第一的企业,宁德时代要想保持领先地位,必须在未来技术储备上做多手准备。目前,宁德时代在无钴电池、固态电池、无贵金属电池等下一代电池和行业内的新兴技术上都有布局。

不过,2022年宁德时代在资本市场表现并不如意,股价从年初的587.35元下跌33%至393.42元,市盈率也从近90跌到了41。

新能源汽车市场大热的比亚迪在2021年、2022年的发明专利申请量和当年总被引用次数均位居前列。其中,在2022年发明专利授权总量中,比亚迪以530项专利的成绩位居第一,申请发明专利总价值也连续两年领跑行业发展。

目前,比亚迪全球累计申请专利超3.8万件,授权超过2.6万件专利。而在新能源汽车领域,比亚迪既是汽车厂商也是头部电池供应商。尤其是进入2022年,比亚迪新能源车的销量大幅增长,不仅超越了特斯拉,也超越了一众传统合资品牌的销量。在电池领域,比亚迪装机量也在不断增长,仅次于宁德时代。

近年来,比亚迪不断加大在研发领域的投入,推动技术创新。2022年前三季度,比亚迪研发费用达108.7亿元。在研发团队方面,截止2021年底,比亚迪研发人员数量约为4.1万人。

比亚迪建立了从材料、部件、系统到整车的全产业链研发制造实体,坚持“技术为王,创新为本”的发展理念。比亚迪推出的DM-i超级混动技术降低了混动车型成本,使搭载了燃油和电动两套动力系统的车型,下降到同级别燃油车相同的价格,也由此推动了自主品牌在混动车型的爆发。在纯电动领域,比亚迪推出了刀片电池,通过针刺测试并实现了商业化,解决了动力电池安全性不足的缺陷。比亚迪还推出了e平台3.0和CTB电池车身一体化等颠覆性技术。近期,比亚迪推出了发布国内首个量产的四电机驱动技术--易四方技术,从感知、决策、执行三个维度围绕新能源汽车的特性进行全面重构。

在技术领域不断创新使比亚迪掌握了新能源汽车产业中的核心技术。比亚迪以电池业务起家,依靠多项核心技术实现了跨越式发展。如今,比亚迪不仅是头部电池厂,也是国内最大的新能源汽车企业。

造车新势力崛起

在智慧芽此次梳理的新能源汽车领域发明专利前100名企业中,蔚来旗下的多个公司主体在2021年、2022年发明专利申请量、发明专利授权量、发明专利总价值以及发明专利总被引用次数均入围,并在多个细分项位列前二十。

蔚来是一家全球化的智能电动汽车公司,2014年11月成立。蔚来已在上海、北京、合肥、美国圣何塞、英国牛津、德国慕尼黑等多地设有研发、设计中心。根据此前披露的信息,截至2021年末,蔚来研发人员达到4809人,2022年末,研发人员数量计划突破9000人。研发团队人数,领先于其它造车新势力车企。

2022年,蔚来前三季度研发投入达到约66亿元,其中第三季度研发投入达到29.4亿元。蔚来创始人、董事长、CEO李斌表示,2023年蔚来单季研发投入将维持在30亿元左右。

目前蔚来拥有NT1.0、NT2.0两个整车平台,新一代的NT3.0平台处于研发之中。蔚来全栈自研的智能底盘域控制器ICC,成为中国首个全栈自研智能底盘域控制器。蔚来智能系统涵盖整车计算平台、整车操作系统、车载智能硬件、智能算法及智能应用五大部分,实现持续迭代。

动力电池方面,蔚来此前已推出结合三元锂电芯和磷酸铁锂电芯的磷酸铁锂电池,并拥有相关专利;此外蔚来已成立蔚来电池科技(安徽)有限公司,建立400余人电池团队,并公布柱状电池发明专利。

2022年以来,蔚来持续增强其供应链垂直整合能力。除了动力电池外,蔚来还布局了包括自动驾驶芯片、电机等新能源汽车核心零部件自研能力。此外,在新能源汽车外,蔚来还将推出自研手机,在蔚来方面展示的最新战略规划图上,手机业务已经成为其体系的一部分。

合众新能源汽车有限公司(下称“合众公司”)在2021年发明专利的申请数和授权数排名靠后,在专利发明市场价值和引用数两个应用效果指标上未进入前100名,而在2022年,其4项专利指标均进入前100名,申请数量和授权数量的排名也有所提升,创新实力提升较快。

2022年,合众公司的新能源汽车品牌哪吒汽车以超过15万辆的年交付量,获得造车新势力车企年度交付冠军。

合众公司方面向记者表示,目前该公司技术人员占比55%、国家级人才超过10人、省市级人才超过100人。其中,智能化的团队规模超过800人。到现在,该公司在技术研发方面投入了超过百亿元,获得了2000多项技术专利。

该公司打造了包括智能汽车中央超算平台、800V SiC高性能电驱系统、高效三合一增程器在内的平台和产品。此外,哪吒汽车还建立了自研的800V碳化硅电驱系统的能力。

据合众汽车CTO戴大力介绍,浩智将围绕着智能超算平台、智能电驱和增程器系统还有其他的核心关键部件,拉通上下游,实现资源平台和技术的融合,从全产业链提升打造支撑整个产品的核心能力。

在智慧芽此次统计的新能源汽车领域发明专利中,该公司在近两年的专利申请数量、授权数量、被引用次数上,均排名在前30名左右。尤其2022年的申请数量、被引用次数均有提升,在专利总价值方面,今年也有大幅进步。

小鹏汽车正式成立于2015年,在造车新势力中,小鹏汽车是第一家举起“全栈自研”旗帜的公司,并且效仿特斯拉,以自动驾驶技术为产品特色。2022年,小鹏汽车累计交付量12万辆,略低于蔚来和理想汽车,但排名仍较为靠前。此外,小鹏汽车是首个在20-30万元电动轿车市场实现突破的汽车公司,在部分领域的成绩超过了大众等传统汽车巨头和中国本土的大型汽车集团。

小鹏汽车进入市场以及站稳脚跟,最重要的一个突破口是其自动驾驶技术。从2017年开始搭建自动驾驶研发团队,目前其NGP自动导航辅助驾驶功能已经量产使用。根据小鹏规划,2023 年公司将建立全场景辅助驾驶能力,迈入智能驾驶下半场,2025年向全面自动驾驶无人驾驶进发。XNGP 将无高精地图区域的导航辅助驾驶、停车场导航辅助驾驶、高速NGP、城市NGP等全场景打通,实现从车位到车位的智能导航辅助驾驶能力。

小鹏汽车电子电气架构已实现从 EEA 1.0 到 EEA 3.0。其EEA 3.0架构基于中央超算+区域控制,实现了硬件和软件的深度集成。在车端,小鹏自主研发 800V 高压碳化硅平台:该平台能够承受超过 600A 的充电峰值电流,平台采用高能量密度、高充电倍率电池,可实现充电5分钟续航200公里。

在智慧芽统计的各项发明专利指标上,小鹏汽车2022年发明专利申请数量为142件,行业排名第35名;发明专利授权数量47件,排名第30名;发明专利被引用次数排名也比较靠前,为第33名。小鹏汽车的研发人员占比同样较高。2022年半年报显示,该公司员工数量为13955人,其中研发人员5554人,占比约40%,研发人员占比和数量,在新势力车企中排名前列。截至2022年第三季度,小鹏汽车累计申请专利超4000项。

理想、中创新航研发投入力度小于对手

新能源汽车领域,既有吉利、比亚迪、宁德时代等大手笔投入研发并且成果丰硕的头部企业,也有后来居上的如蔚来等黑马公司,与前两类公司相比,还有一类明星公司在专利发明上的表现令人意外。

拥有理想汽车的车和家仅在2022年发明专利授权量上入围,两个应用指标(专利市场价值和专利引用数)上都未进入前100名。虽然理想汽车是单一车型销量最高的造车新势力,但理想汽车旗下产品单一。在技术领域,理想汽车坚持全栈自研。但由于在发展早期资金有限,理想汽车在技术领域存在短板。在技术领域的投入,理想汽车此前的力度小于竞争对手。

早前李想曾在其个人微博发文表示,公司创办初期由于个人的融资水平实在太差,有限的资金并不能支持开展智能驾驶的技术自研,其指出 , 不是团队不想搞自研,而是融到的钱勉强满足了产品研发、自建工厂、供应链和服务体系的建设,还有团队发工资。同时其表示该局面在 2020 年理想汽车IPO 以后有了根本的转折,也就是有钱搞技术研发了,而不仅仅做产品研发。

李想此前表示,理想汽车2021年开启了智能驾驶的全自研,语音AI技术方面也建立了强大的团队,从域控制器到下一代的电子电信架构,都构建了非常好的自研团队。2022年以来,理想汽车加大了研发投入,同时在技术领域进行发力,包括自动驾驶技术、软件业务、纯电动平台等多个核心领域。理想汽车财报显示,2022年前三季度,理想汽车研发投入达到18亿元,同比增长103.1%。截至2022年9月30日,公司现金储备达558.3亿元,为技术研发、供应链和智能制造提供有力支持。

中创新航科技股份有限公司(下称“中创新航”)是一家知名度很高的公司,但是在2021年发明专利数量和应用4项指标上均未入围,在2022年有入围。可是相比发明专利数量指标,该公司在专利发明市场价值和引用数的应用指标排名较靠后。

中创新航一直被称为动力电池行业的“黑马”,公司于2018年7月才战略转型至聚焦乘用车市场,但在第二年其装车量便排进了前十,此后更是挺进了前三。今年前11个月,中创新航动力电池装车量为17.39GWh,国内市占率为6.73%,排在宁德时代、比亚迪之后,位列国内动力电池装车量榜单第三。

但是与装车量排在前十的其他动力电池企业相比,中创新航的研发费用却明显偏少。

第一财经记者从中创新航招股说明书中获悉,在2019年~2021年的三年间,虽然公司研发开支逐年上升,但是研发费用率在逐年下滑。2019年~2021年,中创新航研发开支分别为1.359亿元、2.02亿元、2.853亿元,研发费用率分别为7.84%、7.15%和4.18%,连续下滑。

在绝对值上,中创新航上述三年的研发开支累计为6.232亿元,作为对比,2021年,宁德时代的研发费用是76.91亿元。装车量不如中创新航的欣旺达研发费用为23.27亿元,亿纬锂能为13.1亿元,国轩高科为6.44亿元。

不过,2022年中创新航最新研发开支数据并未公布,但不可否认其当年取得了不少进步。中创新航招股说明书显示,截至最后实际可行日期,中创新航拥有793项专利,其中发明专利150项,同时有516项专利申请正在审理中,其中发明专利申请327项,形成了覆盖电池材料、电池结构、系统集成、电气电路、BMS(电池管理系统)、制造工艺设备和电池回收再生等技术领域,专利布局涵盖电池全产业链。

2022年10月初,中创新航正式登陆港交所,但股价从38港元的发行价跌到了当年年底的18.08港元,跌幅为52.4%,市盈率也从近390跌至185。

面向未来,技术创新仍是企业和产业发展最核心的推进要素。宁德时代董事长曾毓群近日在一个供应商会议上指出,新能源产业已经从萌芽期走入成熟期,产业的高速发展已经是确定性机会,全球最优秀的企业都加入到新能源产业赛道,要与这些全球最强的企业竞争,供应链就要打赢三大战役,首先便是创新之战。

指标概念解释:

专利价值是智慧芽对专利的系统性价值评估结果,可以反映一件专利作为企业技术产出的综合价值。智慧芽专利价值评估体系采用市场法估值方法,运用机器学习手段,通过对全球1.7 亿件专利数据进行深度加工和计算,采用技术价值、法律价值、市场价值、战略价值、经济价值这5大维度共计80多个指标计算得到估值数据。企业层面的发明专利总价值,可以用于衡量一家企业的技术总资产的价值水平。

专利被引次数是一件专利被其他专利引用的次数,引用代表着技术思路、技术方法上的借鉴、参考和学习。公司层面的专利被引用总次数,可以较好地反映这家公司的技术对其他公司、整个业界、乃至全社会的技术创新过程提供启发和借鉴的作用。

(责任编辑:王治强 HF013)
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