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用专利分析看特斯拉发展之路
发表于：2014-07-01 浏览量：
2014年6月13日凌晨，美国电动汽车制造商特斯拉宣布，将与同行分享其所有的技术专利。一时间，特斯拉和专利两个词的热度骤然上升，我们不妨从专利的角度来看看特斯拉这个电动汽车的领头羊。特斯拉在美国拥有授权专利168件，而其欧洲专利几乎全部要求美国专利的优先权，可以说特斯拉的精华就集中在这些美国专利中。
特斯拉的第一款产品Roadster选择了以英国莲花汽车作为基础，研发的重点在于将传统的汽油动力改为电力驱动。专利方面，2006-2008三年的27件专利中，有25件涉及电力推进，10件涉及电池布置，仅8件涉及电池组。很显然，Roadster作为特斯拉首款产品首要的任务是“跑起来”。然而，四年时间制造一款革命性的电动车才27件专利是不是有些太少了？分析一下，原因可能有以下几点：
1、Roadster并不是一个从头设计的产品，重点是动力系统的改造，加之作为特斯拉第一款试水性质的产品，研发工作开展需要一个成长的过程。值得一提的是，即便如此，特斯拉在这一产品上还是攻克了电池冷却、负载均衡、动力电子装置开发等多项重大技术难题；
2、管理层的剧烈变动。特斯拉起初是2003年硅谷工程师、创业家Martin Eberhard和其商业伙伴Marc Tarpenning合伙成立的；2004年Musk投资并担任董事长后拥有了对特斯拉所有事务的最终决定权；由于初期重技术轻管理，2007年6月特斯拉不得不将原定于8月的投产退后，并着手解决一系列生产和成本问题；2007年11月，创始人Martin Eberhard在被解除CEO职位（后Musk接任CEO一职）后离开了特斯拉，Marc Tarpenning也在不久后离职；2008年其他几位关键人物如Ze'ev Drori也被解雇。剧烈的管理层和核心层变化使得特斯拉在产品定位、发展方向上出现很大波动，必然会对研发造成影响。
3、钱。2008年金融危机，特斯拉因研发成本过高濒临破产，Musk将自己最后的300万美元放到公司，一度需要借钱来付房租，多亏了戴姆勒和丰田的订单才让特斯拉起死回生。而据公开渠道消息，2009年之前特斯拉的融资总额已经高达1.87亿美元，此时特斯拉仅有一款刚刚量产2个月的产品。可见特斯拉绝大部分的资源都投进了研发，以期获得更加完美的产品。然而从专利情况上来看，接近2亿美元的融资其实并不够花。
2008年10月特斯拉的首款产品Roadster终于实现量产，虽然比原计划晚了半年，但百公里加速3.7秒，充电一次续驶320公里的性能没有让消费者失望，并且一举颠覆了传统上电动汽车性能差的印象，为特斯拉之后的发展提供了极好的机会。特斯拉这27件专利可以说具有重要的价值，其中有超过四分之一的被引在10次以上，多件专利是特斯拉电池技术总监Kurt Kelty亲自操刀，奠定了特斯拉电动车最核心的基础，如果粗略的认为特斯拉这一阶段大部分投资都用于研发的话，那么这27件专利每件价值就在500万美元以上。
第二阶段，特斯拉开始了真正的突飞猛进，专利申请量也突然“井喷”并一直持续至今。这一阶段，特斯拉第一款产品Roadster完成使命停产，而由特斯拉完全重新设计打造的Model S成为新的电动汽车明星，根据太平洋汽车网的报道，Model S标准版动力已经超过了高配的宝马535i，性能版的动力直逼M5的级别，而续驶里程也提高到483公里，美国环保局公布的工况续航里程为426公里。产品性能的大幅提高必然背后是雄厚的研发支持：
从专利涉及内容上来看，从2009年截至目前特斯拉共拥有专利141件，其中涉及电力推进的84件，涉及电池布置的47件，涉及电池组的44件。相较第一阶段，上述几个方向专利比例变化不大，更值得注意的是这些变化之处：多达34件涉及充电电池，30件涉及充电器，26件涉及烯烃的聚合物， 22件涉及电池的外壳、密封等结构细节。这些都是特斯拉早期未曾涉及的领域，却对电动汽车至关重要，特别是：
1、对充电设备的专利积累高达30件以上，更显示特斯拉开始为电动汽车的长远发展而布局；
2、在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，烯烃的聚合物正是锂电池隔膜制造的关键之一。可以看到特斯拉虽然表示要与松下合建电池厂，其并非空有资金投入，技术上的储备也逐渐增多；
为什么特斯拉突然之间爆发？不妨效仿第一阶段的分析来看看原因：
1、Roadster的成功让特斯拉信心倍增，更加在电动汽车这条“不归路”上狂奔。管理层不再发生地震，Musk稳坐钓鱼台操控整个特斯拉；之前汽车“门外汉”Musk和他的特斯拉已经对电动汽车制造的流程和要点烂熟于心，收购制造厂、加强市场营销、与传统厂商开展多种合作，这些措施让特斯拉不仅在汽车界站稳脚跟，在研发路线上也更加确定；
2、又是“钱”。之前说到，电动汽车领域的研发是相当“烧钱”，粗略估算特斯拉第一阶段每件专利的产生成本超过500万美元。而2009年后，特斯拉就不再为“钱”发愁了，举几个例子来看：2009年特斯拉成功获得美国能源部4.65亿美元的低息贷款；2010年特斯拉在纳斯达克上市，融资额达2.26亿美元；到2014年年初，特斯拉市值超过300亿美元。钱不是问题之后，就可以开足马力的进行研发了，特斯拉在多个之前未曾涉足的领域进行专利布局就是证明。
现在，特斯拉已经成为一种时尚的象征，虽然价格不菲却为使用者带来全新的驾控体验，不得不说，作为特斯拉的第二款重量级产品，Model S证明了特斯拉在研发和制造上的快速发展。第二阶段的141件专利分布应当说基本完整的涵盖了特斯拉在电动汽车研发方面的内容，其中也不乏一些突出的高引用专利，如2009年申请的几件专利：US8241772B2已经拥有16次被引用、US8154256B2和US8018113B2被引用11次、US8057928B2被引用10次等。可见，特斯拉对专利申请质量控制非常重视。
从对特斯拉的发展和专利信息的分析可以看到，电动汽车领域前途无限光明，电推动代替化石燃料推进的可能性实际上高铁动车组已经做出做好的证明。然而要达到能够与传统汽车行业竞争的程度，仍需要有大量的工作要做，包括降低成本并提高可靠性、电池容量提高和充电方式改进、政策和法律相关问题等等。前期的投资无疑是巨大的。特斯拉投入数亿美金研发虽然使得产品性能得到大幅提高，然而成本却也居高不下，成为特斯拉普及最大的拦路虎。在正确明晰的研发路径下，大量的投资、政府支持和产业合作才可能将电动汽车这一产品做大，即便是特斯拉，也利用了美国能源部的低息贷款、部分NASA “阿波罗计划”的技术和测试台架,而美国空军也给特斯拉提供了测试场地。这对其他汽车厂商进入电动汽车领域是重要的借鉴和参考，而特斯拉的发展历程更让其深有体会，因此才有了开放专利的举措，从前面的分析来看，特斯拉专利的参考价值应当还是比较高的。
然而需要注意的是特斯拉仅宣布对“善意”的使用者免费而并非放弃专利权，很显然对于在特斯拉专利基础之上开发升级产生的技术如果申请专利，不能对特斯拉收费，否则就不会被认为是“善意”的。特斯拉此举无疑是希望借用广大厂商的力量共同推进电动汽车技术的进步而又免除了专利诉讼的威胁，借助开放专利,还能将广大厂商聚集在特斯拉周围,形成技术共同体,从而更加有利于特斯拉电动车、充电系统标准的推广。虽然其专利不再收费，但特斯拉在电动汽车领域建立的技术和品牌优势却是其他厂商难以追赶的，乍一看会认为特斯拉开放专利是一着妙棋，然而事实可能远比表面看起来复杂。
专利数据则显示新兴厂商如特斯拉，传统厂商如丰田本田通用都试图在电动汽车这一新的战场上抢占制高点：特斯拉目前风头正劲，又宣布专利免费，毫无疑问成为焦点；然而传统厂商大量的专利布局已经铺开，一句话：即便特斯拉专利免费，这一领域也已荆棘丛生。
简单以电力推进主题为例进行检索，可以看到丰田拥有美国授权专利超过1800件，通用超过1100件，本田也拥有将近1000件，即便将申请时间限制在2006年至今与特斯拉申请时间相同，丰田、通用和本田的美国授权专利数量也约为1400、1000、450，特斯拉仅为108件。可见，各大汽车厂商在电动汽车方面都开展了大量的研究，而特斯拉的专利数量显得并不突出，即便其专利不再收费，各个关键领域仍然暗藏着数以万计的专利，新进入者一不小心就会踩到其他厂商的“地雷”。
总的来看，特斯拉作为电动汽车领域的领头羊，目前来看无疑是成功的，在技术研发、市场营销、产业合作多个领域都有不错的成绩。然而正如Musk自己所说，现在电动汽车项目的规模极小，电动汽车销量占汽车总销量的比例平均不到1%，特斯拉真正的竞争对手是每天如滔滔洪水般出厂的燃油汽车。如何发展壮大？加大投资、政府支持和产业合作是特斯拉给出的答案，开放专利也是整个策略的一部分。初步的分析显示确实这“只会增强特斯拉的地位”，然而进一步的数据对比则显示的事实的复杂性：特斯拉开放专利能否得偿所愿？还得看其他厂家怎么做。
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