特斯拉开放电动汽车专利深度分析 利用特斯拉专利能走多远?

2014年6月12日，特斯拉公司首席执行官Ellen Musk发表了一篇题为“我们所有的专利都相信你”的博客文章，在业内引起了巨大反响。为了分析特斯拉专利开放战略的深层次原因，中国国家知识产权局专利局的专利审查与四川中心电动汽车和电池领域的审查人员合作，利用他们的业余时间对特斯拉在全球范围内的专利申请进行了深入分析，从而分析特斯拉专利开放战略对纯电动汽车技术领域的影响。本报特意在这里出版，希望能给读者带来思考和启发。

特斯拉开放式电动汽车专利深度分析

在全球推动节能减排的背景下，电动汽车的研究与应用已成为汽车行业的新热点。备受全球关注的美国特斯拉汽车公司（以下简称特斯拉公司）自2003年开始投资开发纯电动汽车，以豪华、智能和环保为卖点。自2008年第一辆纯电动跑车Roadster交付以来，全球范围内掀起了高端纯电动汽车的旋风。

然而，就在业界普遍认为特斯拉引领全球电动汽车技术并逐渐形成产业优势之际，2014年6月12日，特斯拉首席执行官艾伦·马斯克宣布，特斯拉将开放其所有专利技术，用于电动汽车技术的发展。任何想善意使用这些专利技术的人都不会对他们提起专利侵权诉讼。这一事件引发了人们对其开放纯电动汽车专利策略的热烈讨论。特斯拉的开放专利涉及哪些具体领域？如何充分利用这些专利？特斯拉开放专利技术的目的是什么？本文将分析这些读者关心的问题。

特斯拉提交了多少专利申请？

作者使用中国国家知识产权局专利检索与服务系统，以申请人、发明人、关键词和IPC（国际分类号）为条目，检索了中英文专利数据库。搜索结果显示，截至2014年6月21日，特斯拉已在全球发布271项相关专利申请，其中263项发明专利申请和8项外观设计专利申请。从图1所示专利申请时间分布的总体趋势来看，特斯拉从2005年开始提交专利申请，初始申请数量较少，2009年最多达到62件。可以看出，其最初的投资在五年后取得了突破，公司赢得了最佳融资机会，并于2010年在美国上市。自那时以来，该公司一直保持着较高的年度专利申请量，每年有40多项申请。由于公布专利申请需要一段时间，目前数据库中无法获得2013年和2014年提交的专利申请数据，因此图1所示的2013和2014年的申请数量相对较少。

从检索到的专利数据可以看出，特斯拉公司的8项外观设计专利申请都是在2012年提交的。该公司在开发初期没有提交外观设计专利申请，在2008年实现量产时仍然没有提交相关的外观设计专利应用。其外观设计专利主要涉及轮毂、车型、车门、车内显示屏、座椅和充电连接器，其中轮毂外观设计专利3项，其他外观设计专利仅1项。从特斯拉提交的专利申请总数来看，只有3%申请了外观设计专利，这表明尽管特斯拉独特的设计改变了许多人对电动汽车的印象，但它并没有将外观设计保护作为其专利布局的重点，这与其进入汽车行业的时间短、在汽车设计方面的积累少不无关系。值得注意的是，从目前公布的专利申请来看，其尚未在中国提交外观设计专利申请，这意味着中国汽车制造商在设计汽车造型时可以参考其设计元素。

图2显示了特斯拉专利申请的地区分布。从图中可以看出，其263项发明专利申请主要集中在美国，其中183项仅在美国提出了专利申请……

这表明特斯拉将美国视为其最重要的市场。

除了美国，30.5%的专利申请（80件）进入了除美国以外的其他国家或地区。访问最多的国家或地区依次是欧洲和日本，但数量明显少于美国提交的专利申请。由此可见，特斯拉已经开始将欧洲和日本作为待开发的市场。特斯拉在中国的专利申请相对较少，总共只有八项。

在专利授权方面，特斯拉在美国有263项发明专利申请，其中141项已获得专利授权，其他仍在等待中。在欧洲的68项专利申请中，有8项获得了专利授权，而在日本的52项专利申请当中，有24项获得了授权，授权率高达46%。在中国的八项申请中，有三项已被授予专利。

通过对检索到的专利进行阅读、索引和技术分析，得到如图3所示的专利申请技术组成图。可以看出，特斯拉的专利申请主要涉及电池管理系统（包括电池组的充电控制、温度控制和电流控制）、电池组结构、车身结构、动力系统、操作界面、车辆控制等领域，其中在电池管理系统领域提交了大量专利申请，电池组结构和车身结构。在特斯拉擅长的电池管理系统领域，专利申请量达到125件，占其发明申请总量的47.5%。该公司还申请了52项电池结构专利。可以看出，特斯拉在电动汽车电池的研究上投入最多，与电池相关的专利申请已占总申请的67%。同时，由于特斯拉开发的纯电动汽车与传统纯电动汽车不同，它也在车身结构、动力系统和操作界面等领域进行了投资。

对电池管理系统的深入研究表明，特斯拉的研发主要集中在充电控制、温度控制和电流控制方面。专利申请量最大的技术方向是收费控制，共有72项，占申请总量的27%。值得一提的是，特斯拉在电池组温度控制和电流控制方面的专利申请占总申请量的22%，并积极推动特斯拉专属超级充电站的建设，该充电站可在20分钟内实现50%的充电。此外，特斯拉已经开始为其他汽车制造商提供电动汽车的动力系统解决方案，这反映出特斯拉在该领域投入了更多的技术和资金。

特斯拉拥有多少专利？

Ellen Musk宣布特斯拉将开放所有专利技术，那么特斯拉真正拥有多少专利？作者对特斯拉公司的专利所有权转让进行了深入搜索和统计分析，发现特斯拉公司近年来转让了许多专利。如图4所示，从INCOPAT数据库中可以看出，从2010年到2012年，特斯拉公司名下的271项专利申请中，有135多项被转让了专利所有权，其中79项被转让给了PNC BANK（国家协会）。56起案件移交给了米德兰贷款服务公司，股份有限公司，20项专利申请涉及两项权利转让，所有这些都被移交给米德兰信贷服务公司，然后再移交给PNC银行协会。

从专利所有权已经转移的专利申请来看，大部分是美国授权专利，占转移专利总数的70.4%。目前，特斯拉在美国授权的专利只有55项，其中43.6%与电池管理技术有关，13项在其他国家授权并在美国待审，66项在美国待批的专利申请需要等待进一步的审查结果。

读者不禁要问，PNC银行协会和米德兰贷款服务公司是谁，它们能让实践中最好的特斯拉公司转让一半以上的专利所有权？

回顾特斯拉的发展历史，我们可以看到，2010年对特斯拉来说是生死攸关的一年。2010年1月20日，特斯拉公司与美国能源部（DOE）和美国联邦财政部正式签署协议……

银行，成为首批获得美国能源部先进技术汽车制造贷款项目的三家企业之一。特斯拉公司获得了一笔总额为4.65亿美元的低息贷款。PNC银行协会和米德兰贷款服务公司在美国能源部的贷款计划中发挥了关键作用。此外，从特斯拉2011年年报中可以看出，特斯拉于2010年1月20日与PNC银行协会和米德兰贷款服务公司签署了抵押贷款信托协议。虽然我不知道协议的详细文本，但结合INCOPAT数据库中的专利所有权转让记录，特斯拉公司将其一半以上的专利所有权抵押给了PNC银行协会和米德兰贷款服务公司。

尽管特斯拉在2013年5月22日宣布已完成偿还美国能源部的贷款，但值得注意的是，在INCOPAT数据库中，特斯拉上述135项专利和专利申请的所有者仍然是PNC银行协会和米德兰贷款服务公司。因此，即使Ellen Musk声称特斯拉已经开放了所有专利，用户在使用这些专利技术时仍然需要注意谁是专利技术的真正所有者。

特斯拉的专利能走多远？

即使特斯拉开放目前的专利权，其他制造商在其技术的基础上进一步开发和制造电动汽车仍存在许多技术障碍。

众所周知，Model S车型最重要的是车内数以千计的电池。根据GigaOm）2011的报告，这些电池实际上不是特斯拉自己开发和生产的，而是从松下的NCR18650B电池（镍钴铝系统）购买的，这部分专利仍然属于松下。笔者搜索了松下和三洋电机（三洋电机于2009年被松下收购）作为申请人，发现目前电池领域共有6773件专利申请，涉及镍钴铝电池的专利申请有286件，主要涉及正极材料、负极材料、电解质等电池制造等技术领域。此外，通过在数据库中的初步搜索，发现与纯电动汽车相关的专利申请数量已达33725件，与纯电动车辆电池相关的专利申请人有13736件。相比之下，特斯拉的263项专利申请占相关专利总数的比例不到1%。特斯拉的专利开放能否激发整个电动汽车市场的活力，还有待观察。

作者继续研究特斯拉与电动汽车相关企业之间的技术相关性。经过对特斯拉持有的美国专利的引用和引用分析，得到特斯拉专利申请前后的引用关系图，如图5所示。

从图5可以看出，特斯拉的专利申请与汽车公司和电池制造商有很多相互参考的地方。特斯拉的专利申请大多涉及丰田、松下、通用汽车、福特等公司的专利，这些公司的专利也涉及特斯拉的专利。它们之间引用或引用了许多专利，表明这些公司具有很强的技术相关性。如果其他电动汽车公司在特斯拉公开专利的基础上进行研发，它们也可能承担来自上述公司的专利诉讼风险。

基于上述分析，不难看出，与传统汽车公司相比，特斯拉的专利技术处于劣势，无论是其核心电池管理技术，还是电池和车身结构技术。对于其拥有的专利技术，它仍然受到其他汽车公司的包围和限制。即使是自己使用，也可能导致专利诉讼，更不用说第三方对这些技术的“善意”使用了。

正是出于这些原因，Ellen Musk宣布特斯拉将开放其所有专利技术，更多地从营销策略的角度来看，希望通过这种方式带来更多的技术追随者，扩大其电动汽车技术在整个纯电动汽车领域的影响力，并让使用其专利的企业共同推动其电池管理系统和独特充电方法技术的发展，形成行业标准，从而控制整个产业链。最终，无论谁使用特斯拉的电动汽车专利，特斯拉都将成为……的最大受益者……

的技术路线，并获得巨大的商业利益。

（编者按：本文专利申请数量采用“项”，同一家族具有相同优先权的专利申请归为一项）

（《知识产权报》，本版由中国国家知识产权局四川专利审查与合作中心提供）2014年6月12日，特斯拉公司首席执行官Ellen Musk发表的一篇题为“我们所有的专利都相信你”的博客文章在业内引起了巨大反响。为了分析特斯拉专利开放战略的深层次原因，中国国家知识产权局专利局的专利审查与四川中心电动汽车和电池领域的审查人员合作，利用他们的业余时间对特斯拉在全球范围内的专利申请进行了深入分析，从而分析特斯拉专利开放战略对纯电动汽车技术领域的影响。本报特意在这里出版，希望能给读者带来思考和启发。

特斯拉开放式电动汽车专利深度分析

在全球推动节能减排的背景下，电动汽车的研究与应用已成为汽车行业的新热点。备受全球关注的美国特斯拉汽车公司（以下简称特斯拉公司）自2003年开始投资开发纯电动汽车，以豪华、智能和环保为卖点。自2008年第一辆纯电动跑车Roadster交付以来，全球范围内掀起了高端纯电动汽车的旋风。

然而，就在业界普遍认为特斯拉引领全球电动汽车技术并逐渐形成产业优势之际，2014年6月12日，特斯拉首席执行官艾伦·马斯克宣布，特斯拉将开放其所有专利技术，用于电动汽车技术的发展。任何想善意使用这些专利技术的人都不会对他们提起专利侵权诉讼。这一事件引发了人们对其开放纯电动汽车专利策略的热烈讨论。特斯拉的开放专利涉及哪些具体领域？如何充分利用这些专利？特斯拉开放专利技术的目的是什么？本文将分析这些读者关心的问题。

特斯拉提交了多少专利申请？

作者使用中国国家知识产权局专利检索与服务系统，以申请人、发明人、关键词和IPC（国际分类号）为条目，检索了中英文专利数据库。搜索结果显示，截至2014年6月21日，特斯拉已在全球发布271项相关专利申请，其中263项发明专利申请和8项外观设计专利申请。从图1所示专利申请时间分布的总体趋势来看，特斯拉从2005年开始提交专利申请，初始申请数量较少，2009年最多达到62件。可以看出，其最初的投资在五年后取得了突破，公司赢得了最佳融资机会，并于2010年在美国上市。自那时以来，该公司一直保持着较高的年度专利申请量，每年有40多项申请。由于公布专利申请需要一段时间，目前数据库中无法获得2013年和2014年提交的专利申请数据，因此图1所示的2013和2014年的申请数量相对较少。

从检索到的专利数据可以看出，特斯拉公司的8项外观设计专利申请都是在2012年提交的。该公司在开发初期没有提交外观设计专利申请，在2008年实现量产时仍然没有提交相关的外观设计专利应用。其外观设计专利主要涉及轮毂、车型、车门、车内显示屏、座椅和充电连接器，其中轮毂外观设计专利3项，其他外观设计专利仅1项。从特斯拉提交的专利申请总数来看，只有3%申请了外观设计专利，这表明尽管特斯拉独特的设计改变了许多人对电动汽车的印象，但它并没有将外观设计保护作为其专利布局的重点，这与其进入汽车行业的时间短、在汽车设计方面的积累少不无关系。值得注意的是，从目前公布的专利申请来看，其尚未提交专利a……

在中国申请设计，这意味着中国汽车制造商在设计汽车造型时可以参考其设计元素。

图2显示了特斯拉专利申请的地区分布。从图中可以看出，其263项发明专利申请主要集中在美国，其中183项仅在美国提出了专利申请。这表明特斯拉将美国视为其最重要的市场。

除了美国，30.5%的专利申请（80件）进入了除美国以外的其他国家或地区。访问最多的国家或地区依次是欧洲和日本，但数量明显少于美国提交的专利申请。由此可见，特斯拉已经开始将欧洲和日本作为待开发的市场。特斯拉在中国的专利申请相对较少，总共只有八项。

在专利授权方面，特斯拉在美国有263项发明专利申请，其中141项已获得专利授权，其他仍在等待中。在欧洲的68项专利申请中，有8项获得了专利授权，而在日本的52项专利申请当中，有24项获得了授权，授权率高达46%。在中国的八项申请中，有三项已被授予专利。

通过对检索到的专利进行阅读、索引和技术分析，得到如图3所示的专利申请技术组成图。可以看出，特斯拉的专利申请主要涉及电池管理系统（包括电池组的充电控制、温度控制和电流控制）、电池组结构、车身结构、动力系统、操作界面、车辆控制等领域，其中在电池管理系统领域提交了大量专利申请，电池组结构和车身结构。在特斯拉擅长的电池管理系统领域，专利申请量达到125件，占其发明申请总量的47.5%。该公司还申请了52项电池结构专利。可以看出，特斯拉在电动汽车电池的研究上投入最多，与电池相关的专利申请已占总申请的67%。同时，由于特斯拉开发的纯电动汽车与传统纯电动汽车不同，它也在车身结构、动力系统和操作界面等领域进行了投资。

对电池管理系统的深入研究表明，特斯拉的研发主要集中在充电控制、温度控制和电流控制方面。专利申请量最大的技术方向是收费控制，共有72项，占申请总量的27%。值得一提的是，特斯拉在电池组温度控制和电流控制方面的专利申请占总申请量的22%，并积极推动特斯拉专属超级充电站的建设，该充电站可在20分钟内实现50%的充电。此外，特斯拉已经开始为其他汽车制造商提供电动汽车的动力系统解决方案，这反映出特斯拉在该领域投入了更多的技术和资金。

特斯拉拥有多少专利？

Ellen Musk宣布特斯拉将开放所有专利技术，那么特斯拉真正拥有多少专利？作者对特斯拉公司的专利所有权转让进行了深入搜索和统计分析，发现特斯拉公司近年来转让了许多专利。如图4所示，从INCOPAT数据库中可以看出，从2010年到2012年，特斯拉公司名下的271项专利申请中，有135多项被转让了专利所有权，其中79项被转让给了PNC BANK（国家协会）。56起案件移交给了米德兰贷款服务公司，股份有限公司，20项专利申请涉及两项权利转让，所有这些都被移交给米德兰信贷服务公司，然后再移交给PNC银行协会。

从专利所有权已经转移的专利申请来看，大部分是美国授权专利，占转移专利总数的70.4%。目前，特斯拉在美国授权的专利只有55项，其中43.6%与电池管理技术有关，13项在其他国家授权并在美国待审，66项在美国待批的专利申请需要等待进一步的审查结果。

读者不禁要问，……

PNC银行协会和米德兰贷款服务公司是谁，它们可以让实践中最好的特斯拉公司转让一半以上的专利所有权？

回顾特斯拉的发展历史，我们可以看到，2010年对特斯拉来说是生死攸关的一年。2010年1月20日，特斯拉公司正式与美国能源部（DOE）和联邦融资银行（FFB）签署协议，成为首批获得美国能源部先进技术汽车制造贷款项目的三家企业之一。特斯拉公司获得了一笔总额为4.65亿美元的低息贷款。PNC银行协会和米德兰贷款服务公司在美国能源部的贷款计划中发挥了关键作用。此外，从特斯拉2011年年报中可以看出，特斯拉于2010年1月20日与PNC银行协会和米德兰贷款服务公司签署了抵押贷款信托协议。虽然我不知道协议的详细文本，但结合INCOPAT数据库中的专利所有权转让记录，特斯拉公司将其一半以上的专利所有权抵押给了PNC银行协会和米德兰贷款服务公司。

尽管特斯拉在2013年5月22日宣布已完成偿还美国能源部的贷款，但值得注意的是，在INCOPAT数据库中，特斯拉上述135项专利和专利申请的所有者仍然是PNC银行协会和米德兰贷款服务公司。因此，即使Ellen Musk声称特斯拉已经开放了所有专利，用户在使用这些专利技术时仍然需要注意谁是专利技术的真正所有者。

特斯拉的专利能走多远？

即使特斯拉开放目前的专利权，其他制造商在其技术的基础上进一步开发和制造电动汽车仍存在许多技术障碍。

众所周知，Model S车型最重要的是车内数以千计的电池。根据GigaOm）2011的报告，这些电池实际上不是特斯拉自己开发和生产的，而是从松下的NCR18650B电池（镍钴铝系统）购买的，这部分专利仍然属于松下。笔者搜索了松下和三洋电机（三洋电机于2009年被松下收购）作为申请人，发现目前电池领域共有6773件专利申请，涉及镍钴铝电池的专利申请有286件，主要涉及正极材料、负极材料、电解质等电池制造等技术领域。此外，通过在数据库中的初步搜索，发现与纯电动汽车相关的专利申请数量已达33725件，与纯电动车辆电池相关的专利申请人有13736件。相比之下，特斯拉的263项专利申请占相关专利总数的比例不到1%。特斯拉的专利开放能否激发整个电动汽车市场的活力，还有待观察。

作者继续研究特斯拉与电动汽车相关企业之间的技术相关性。经过对特斯拉持有的美国专利的引用和引用分析，得到特斯拉专利申请前后的引用关系图，如图5所示。

从图5可以看出，特斯拉的专利申请与汽车公司和电池制造商有很多相互参考的地方。特斯拉的专利申请大多涉及丰田、松下、通用汽车、福特等公司的专利，这些公司的专利也涉及特斯拉的专利。它们之间引用或引用了许多专利，表明这些公司具有很强的技术相关性。如果其他电动汽车公司在特斯拉公开专利的基础上进行研发，它们也可能承担来自上述公司的专利诉讼风险。

基于上述分析，不难看出，与传统汽车公司相比，特斯拉的专利技术处于劣势，无论是其核心电池管理技术，还是电池和车身结构技术。对于其拥有的专利技术，它仍然受到其他汽车公司的包围和限制。即使是自己使用，也可能导致专利诉讼，更不用说第三方对这些技术的“善意”使用了。

正是出于这些原因，Ellen Musk宣布特斯拉将开放其所有专利技术，更多地从营销策略的角度出发，希望通过这种方式带来更多的技术追随者，扩大……

其电动汽车技术在纯电动汽车整个领域的影响力，并让使用其专利的企业共同推动其电池管理系统和独特充电方法技术的发展，形成行业标准，从而控制整个产业链。最终，无论谁使用特斯拉的电动汽车专利，特斯拉都将成为其技术路线的最大受益者，并获得巨大的商业利益。

（编者按：本文专利申请数量采用“项”，同一家族具有相同优先权的专利申请归为一项）

（《知识产权报》，本版由中国国家知识产权局专利局四川省专利审查与合作中心提供）

标签：特斯拉发现丰田福特Model S

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