在日常生活中，電器開關是再熟悉不過的零部件。然而，在這個看似不起眼的小部件里卻有著大學問。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)作為當前電力電子最重要的大功率主流器件之一，主要應用在開關上。該器件是在雙極型晶體管和絕緣柵型場效應晶體管基礎上發展起來的一種新型復合功率器件。它具有功率輸入阻抗高、控制功率小、易于驅動等一系列顯著優點。目前IGBT已廣泛應用于工業控制、消費電子、計算機、汽車電子等領域。尤其在新能源和智能電網的應用中，IGBT作為變頻器、逆變器的核心部件，影響著電網的整體運行，未來市場需求十分巨大。
在國家知識產權局專利局審查業務管理部組織下，由國家知識產權局專利局電學發明審查部完成的《功率半導體器件專利分析報告—IGBT技術分支專利分析》(下稱《報告》)顯示，我國雖然進入IGBT的設計制造時間較短，但目前已成為第四大專利原創國，積累了一定數量的專利，對未來中國企業的國際競爭奠定了基礎。但值得注意的是，國內企業不重視全球專利布局、發明專利申請偏少、專利技術轉化率低等問題依然突出。
在日、美等國家長期占據IGBT領域霸主地位的背景下，國內企業該如何突圍？有關專家表示，企業除了繼續加大專利技術儲備，重視專利布局之外，還應加強產學研合作，盡早成立以企業為主體的產學研合作研發中心。與此同時，政府應充分發揮引導作用，使產業需要與技術創新實現有效銜接，最大程度發揮專利的市場價值，從而幫助企業逐步提高國際競爭力。
巨大需求催生市場 國內申請快速增長
記者在采訪中了解到，IGBT的應用領域十分寬廣。在汽車領域，IGBT已經替代達林頓管成為汽車點火器的首選器件。在計算機和網絡通信領域，其主要應用于大功率服務器和基站中。在新能源和智能電網的應用中，成為變頻器、逆變器的核心部件。同時，我國軌道交通、智能電網以及變頻家電的廣泛應用使得IGBT的需求持續上漲，對未來需求量的預期也保持在較高水平。
據iSuppli公司發布的研究數據顯示，中國IGBT市場未來幾年將快速增長，銷售額將從2011年的11.1億美元上升到2016年的17億美元。預計到2015年，全球大功率電力電子市場增長的40%至50%將來自中國。“龐大的市場需求、政策激勵以及研發投入的增加，再加上企業對知識產權重視程度的提高，共同促進了IGBT專利申請量的持續增長。”國家知識產權局2012年度專利分析普及推廣項目IGBT課題組車曉璐在接受中國知識產權報記者采訪時說。
《報告》顯示，中國在1993年才有了該領域第一件專利申請，此后，年專利申請量幾乎都在1至2件左右。直到2006年，專利申請量有了明顯提高，達到10件。而在接下來的幾年時間里，專利申請量持續攀升，2007年至2010年，年專利申請量分別為17件、35件、44件、72件。
“我國進入IGBT行業的時間不長，與日本、美國等從1980年即開始有相關申請相比，時間上相距甚遠，但我們用了不到20年的時間，已經積累了一定的專利申請量。”課題組組長王興妍表示，近5年國內申請量占我國申請總量的比例要遠遠高于其他國家和地區，這反映出我國IG鄄BT行業創新活躍，正處于技術的上升期，專利申請量可能會繼續保持上升勢頭。
發明專利數量較少 全球布局有待加強
我國在IGBT領域后發制人的發展態勢令人欣慰。但與日、美等傳統優勢國家相比，在核心技術的專利數量、海外專利布局等方面的差距仍是影響產業發展的主要問題之一。
《報告》顯示，國外在華申請基本上都是發明專利申請，僅有3件為實用新型專利申請。反觀國內申請人，有31%是實用新型專利申請，發明專利申請有194件，遠低于國外在華發明專利申請的544件。
此外，在發明專利申請中，國外發明專利申請有30%是通過《專利合作條約》(PCT)途徑提交的，并且對于涉及較高技術含量的重要專利，均采取PCT途徑在全球進行布局。而國內僅有浙江大學在2011年通過PCT途徑提交了1件專利申請。從這一點上不難看出，國外申請人更加重視多邊申請，重視在全球范圍內的專利布局，而國內申請人的專利布局意識還有待加強。對此，課題組李介勝認為，國內企業在爭奪市場過程中往往會選擇價格戰，失去定價話語權的同時也失去了利潤。利潤越低，企業對申請專利的積極性也會降低，而產品在沒有專利保護的情況下一旦進入海外市場，往往會遭到國際競爭對手的“封殺”。
“久而久之就會形成惡性循環，沒有相應的專利布局，就沒有進行專利談判的籌碼，只能處于被動挨打的局面，競爭對手會通過一系列專利訴訟進行糾纏，這對國內企業發展非常不利。”李介勝建議，在進行全球專利布局時，國內企業首先要考慮自身產品的現有市場和潛在市場，確保企業的專利競爭優勢，保證企業的市場自由度；其次，企業還應時刻關注主要競爭對手的專利申請狀況。
加強產學研用銜接提高專利市場轉化
記者注意到，在IGBT國內申請人中，公司申請人的比例最高，占該領域中國專利申請總量的53%。同時IGBT作為目前科研的熱點技術，也受到大學和科研機構的廣泛關注，如東南大學、電子科技大學、浙江大學等，在科研方面取得了一定進展，成為IGBT領域產學研合作中的一支主要力量。
然而，國內大學雖然已擁有一定數量的專利，但是其產業化程度并不樂觀。以東南大學為例，東南大學的專利申請大部分涉及SOI-IGBT，SOI-IGBT器件在國際上也屬于科研熱點，但目前國內產業化程度不高，研究成果并未充分發揮其真正價值。與之相對應的是，國內企業卻因為核心技術的專利數量少，產品缺乏核心競爭力，難以在全球競爭中掌握主動權。
是什么原因造成產業發展不暢？課題組劉紅向記者分析：首先，IGBT領域產學研模式通常以項目合作為主，目標短期化，難以形成高質量的重大科技創新；其次，研究機構對自己專利的價值沒有準確的判斷，無法確定哪些專利需要進行產業化；此外，我國的產學研的利益保障機制不夠健全，對知識產權、成果轉化收益等合作成果的分享缺乏可操作的規定。
為此，有關專家建議，產學研結合是企業技術創新的核心，是加快發展高新技術產業的捷徑。要建設以企業為主體的產學研合作研發中心，充分發揮高校和科研單位在理論研究和前沿技術方面的前瞻性和獨特優勢，學會借水行舟，借梯上樓。此外，政府部門還應出臺相關的配套政策予以保障，制定出具體的產學研結合實施方案，積極為產學研結合鋪路搭橋，為企業加強與高等院校、科研院所的聯系與合作創造條件。<
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