絕緣柵雙極晶體管(IGBT)作為當(dāng)前電力電子最重要的大功率主流器件之一，主要應(yīng)用在開關(guān)上。該器件是在雙極型晶體管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型復(fù)合功率器件。它具有功率輸入阻抗高、控制功率孝易于驅(qū)動(dòng)等一系列顯著優(yōu)點(diǎn)。

目前IGBT已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、汽車電子等領(lǐng)域。尤其在新能源和智能電網(wǎng)的應(yīng)用中，IGBT作為變頻器、逆變器的核心部件，影響著電網(wǎng)的整體運(yùn)行，未來(lái)市場(chǎng)需求十分巨大。

在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局審查業(yè)務(wù)管理部組織下，由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局電學(xué)發(fā)明審查部完成的《功率半導(dǎo)體器件專利分析報(bào)告—IGBT技術(shù)分支專利分析》(下稱《報(bào)告》)顯示，我國(guó)雖然進(jìn)入IGBT的設(shè)計(jì)制造時(shí)間較短，但目前已成為第四大專利原創(chuàng)國(guó)，積累了一定數(shù)量的專利，對(duì)未來(lái)中國(guó)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)奠定了基矗但值得注意的是，國(guó)內(nèi)企業(yè)不重視全球?qū)＠季?、發(fā)明專利申請(qǐng)偏少、專利技術(shù)轉(zhuǎn)化率低等問(wèn)題依然突出。

在日、美等國(guó)家長(zhǎng)期占據(jù)IGBT領(lǐng)域霸主地位的背景下，國(guó)內(nèi)企業(yè)該如何突圍?有關(guān)專家表示，企業(yè)除了繼續(xù)加大專利技術(shù)儲(chǔ)備，重視專利布局之外，還應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，盡早成立以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)中心。與此同時(shí)，政府應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，使產(chǎn)業(yè)需要與技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)有效銜接，最大程度發(fā)揮專利的市場(chǎng)價(jià)值，從而幫助企業(yè)逐步提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

巨大需求催生市場(chǎng)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)快速增長(zhǎng)

記者在采訪中了解到，IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域十分寬廣。在汽車領(lǐng)域，IGBT已經(jīng)替代達(dá)林頓管成為汽車點(diǎn)火器的首選器件。在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，其主要應(yīng)用于大功率服務(wù)器和基站中。在新能源和智能電網(wǎng)的應(yīng)用中，成為變頻器、逆變器的核心部件。同時(shí)，我國(guó)軌道交通、智能電網(wǎng)以及變頻家電的廣泛應(yīng)用使得IGBT的需求持續(xù)上漲，對(duì)未來(lái)需求量的預(yù)期也保持在較高水平。

據(jù)iSuppli公司發(fā)布的研究數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)IGBT市場(chǎng)未來(lái)幾年將快速增長(zhǎng)，銷售額將從2011年的11.1億美元上升到2016年的17億美元。預(yù)計(jì)到2015年，全球大功率電力電子市場(chǎng)增長(zhǎng)的40%至50%將來(lái)自中國(guó)。“龐大的市場(chǎng)需求、政策激勵(lì)以及研發(fā)投入的增加，再加上企業(yè)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)重視程度的提高，共同促進(jìn)了IGBT專利申請(qǐng)量的持續(xù)增長(zhǎng)。”國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2012年度專利分析普及推廣項(xiàng)目IGBT課題組車曉璐在接受中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)記者采訪時(shí)說(shuō)。

《報(bào)告》顯示，中國(guó)在1993年才有了該領(lǐng)域第一件專利申請(qǐng)，此后，年專利申請(qǐng)量幾乎都在1至2件左右。直到2006年，專利申請(qǐng)量有了明顯提高，達(dá)到10件。而在接下來(lái)的幾年時(shí)間里，專利申請(qǐng)量持續(xù)攀升，2007年至2010年，年專利申請(qǐng)量分別為17件、35件、44件、72件。

“我國(guó)進(jìn)入IGBT行業(yè)的時(shí)間不長(zhǎng)，與日本、美國(guó)等從1980年即開始有相關(guān)申請(qǐng)相比，時(shí)間上相距甚遠(yuǎn)，但我們用了不到20年的時(shí)間，已經(jīng)積累了一定的專利申請(qǐng)量。”課題組組長(zhǎng)王興妍表示，近5年國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量占我國(guó)申請(qǐng)總量的比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家和地區(qū)，這反映出我國(guó)IG鄄BT行業(yè)創(chuàng)新活躍，正處于技術(shù)的上升期，專利申請(qǐng)量可能會(huì)繼續(xù)保持上升勢(shì)頭。

發(fā)明專利數(shù)量較少全球布局有待加強(qiáng)

我國(guó)在IGBT領(lǐng)域后發(fā)制人的發(fā)展態(tài)勢(shì)令人欣慰。但與日、美等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)國(guó)家相比，在核心技術(shù)的專利數(shù)量、海外專利布局等方面的差距仍是影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題之一。

《報(bào)告》顯示，國(guó)外在華申請(qǐng)基本上都是發(fā)明專利申請(qǐng)，僅有3件為實(shí)用新型專利申請(qǐng)。反觀國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人，有31%是實(shí)用新型專利申請(qǐng)，發(fā)明專利申請(qǐng)有194件，遠(yuǎn)低于國(guó)外在華發(fā)明專利申請(qǐng)的544件。

此外，在發(fā)明專利申請(qǐng)中，國(guó)外發(fā)明專利申請(qǐng)有30%是通過(guò)《專利合作條約》(PCT)途徑提交的，并且對(duì)于涉及較高技術(shù)含量的重要專利，均采取PCT途徑在全球進(jìn)行布局。而國(guó)內(nèi)僅有浙江大學(xué)在2011年通過(guò)PCT途徑提交了1件專利申請(qǐng)。從這一點(diǎn)上不難看出，國(guó)外申請(qǐng)人更加重視多邊申請(qǐng)，重視在全球范圍內(nèi)的專利布局，而國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的專利布局意識(shí)還有待加強(qiáng)。對(duì)此，課題組李介勝認(rèn)為，國(guó)內(nèi)企業(yè)在爭(zhēng)奪市場(chǎng)過(guò)程中往往會(huì)選擇價(jià)格戰(zhàn)，失去定價(jià)話語(yǔ)權(quán)的同時(shí)也失去了利潤(rùn)。利潤(rùn)越低，企業(yè)對(duì)申請(qǐng)專利的積極性也會(huì)降低，而產(chǎn)品在沒(méi)有專利保護(hù)的情況下一旦進(jìn)入海外市場(chǎng)，往往會(huì)遭到國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的“封殺”。

“久而久之就會(huì)形成惡性循環(huán)，沒(méi)有相應(yīng)的專利布局，就沒(méi)有進(jìn)行專利談判的籌碼，只能處于被動(dòng)挨打的局面，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手會(huì)通過(guò)一系列專利訴訟進(jìn)行糾纏，這對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展非常不利。”李介勝建議，在進(jìn)行全球?qū)＠季謺r(shí)，國(guó)內(nèi)企業(yè)首先要考慮自身產(chǎn)品的現(xiàn)有市懲潛在市場(chǎng)，確保企業(yè)的專利競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，保證企業(yè)的市場(chǎng)自由度;其次，企業(yè)還應(yīng)時(shí)刻關(guān)注主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的專利申請(qǐng)狀況。

加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用銜接提高專利市場(chǎng)轉(zhuǎn)化

記者注意到，在IGBT國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人中，公司申請(qǐng)人的比例最高，占該領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)總量的53%。同時(shí)IGBT作為目前科研的熱點(diǎn)技術(shù)，也受到大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注，如東南大學(xué)、電子科技大學(xué)、浙江大學(xué)等，在科研方面取得了一定進(jìn)展，成為IGBT領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研合作中的一支主要力量。

然而，國(guó)內(nèi)大學(xué)雖然已擁有一定數(shù)量的專利，但是其產(chǎn)業(yè)化程度并不樂(lè)觀。以東南大學(xué)為例，東南大學(xué)的專利申請(qǐng)大部分涉及SOI-IGBT，SOI-IGBT器件在國(guó)際上也屬于科研熱點(diǎn)，但目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化程度不高，研究成果并未充分發(fā)揮其真正價(jià)值。與之相對(duì)應(yīng)的是，國(guó)內(nèi)企業(yè)卻因?yàn)楹诵募夹g(shù)的專利數(shù)量少，產(chǎn)品缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，難以在全球競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)。

是什么原因造成產(chǎn)業(yè)發(fā)展不暢?課題組劉紅向記者分析：首先，IGBT領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研模式通常以項(xiàng)目合作為主，目標(biāo)短期化，難以形成高質(zhì)量的重大科技創(chuàng)新;其次，研究機(jī)構(gòu)對(duì)自己專利的價(jià)值沒(méi)有準(zhǔn)確的判斷，無(wú)法確定哪些專利需要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化;此外，我國(guó)的產(chǎn)學(xué)研的利益保障機(jī)制不夠健全，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、成果轉(zhuǎn)化收益等合作成果的分享缺乏可操作的規(guī)定。

為此，有關(guān)專家建議，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的核心，是加快發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的捷徑。要建設(shè)以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)中心，充分發(fā)揮高校和科研單位在理論研究和前沿技術(shù)方面的前瞻性和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，學(xué)會(huì)借水行舟，借梯上樓。此外，政府部門還應(yīng)出臺(tái)相關(guān)的配套政策予以保障，制定出具體的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合實(shí)施方案，積極為產(chǎn)學(xué)研結(jié)合鋪路搭橋，為企業(yè)加強(qiáng)與高等院校、科研院所的聯(lián)系與合作創(chuàng)造條件。