納米發電機概念股一覽？納米發電機產業發展現狀與全球專利競爭格局初探（一）？

1.納米發電機簡介

納米發電機，是基于規則的氧化鋅納米線的納米發電機，是在納米范圍內將機械能轉化成電能，是世界上最小的發電機。

目前納米發電機可以分為壓電納米發電機、摩擦納米發電機、熱釋電納米發電機。

2.納米發電機研究方向

隨著世界進入物聯網和人工智能時代，多功能陣列的傳感系統是構成第四次工業革命的硬件基礎，并將朝著功能和智能的方向發展。

鑒于構建多功能陣列的傳感系統的傳感器需具備相當的移動性和便攜性，成功關鍵點在于分布式能源。分布式能源可來源于太陽能、熱能、風能或者機械觸發/振動，非常適合為移動傳感器和自供電系統提供能量。而納米發電機可收集分布式能源，將其轉化為電能供給納米器件使用。因此，納米發電機是新時代能源的最佳選擇。

2.1納米發電機的應用

基于微納能源，自驅動傳感，藍色能源等應用，作為可持續的納/微功率電源應用于微小型設備（如電子皮膚、可植入醫療器件、可穿戴柔性電子器件等）的自供電；作為自驅動傳感器應用于健康監測，生物傳感，人機交互，環境監測，基礎設施安全等；作為基礎網絡單元，在低頻下收集海水動能，應用于開發藍色無污染能源。

2.2納米發電機成果轉化

隨著納米發電機研究的不斷深入，納米發電機技術已經完成從技術成果到商品的產業化過程，轉化的技術主要包括摩擦電空氣凈化技術、植入式長效自充電納米能源包、智能化鞋（智能夜跑鞋、自供電GPS鞋、自供電智感鞋）、發電-儲能一體化服飾。

3.項目檢索

3.1檢索需求描述

檢索與納米發電機相關的研究熱點、應用領域及相關企業信息

3.2檢索數據庫及檢索年限

中外專利數據庫，從2001年-2020年

3.3檢索結果

本次共檢索相關專利出1973件，其中國內專利996件，國外專利977件，后續將分別對國內和國外專利情況進行分析。

3.4篩選重點專利文獻

二次檢索，篩選重點研究方向專利，供企業進行參考。

4.國內專利客觀分析

4.1概況分析

4.1.1年度申請量分析

專利的申請量分析主要研究的是一個研發趨勢分析，2020年的申請量數據不完整，主要以2019年及以前的申請量作為分析數據。

從申請量角度看，20世紀80年代中后期，中國納米材料剛剛起步，隨著納米材料研究的不斷深入，人類的研究已經從納米顆粒逐漸深化到納米組裝體系、人工組裝合成的納米結構材料體系。中國國家納米科學中心王中林教授等成功地在納米尺度下將機械能轉換成電能，在世界上首次研制成功納米發電機。納米發電機發展也是從此開始進入一個研究熱潮。同時隨著納米發電機研究的深入、政府對納米發電機應用在資金和政策上的支持，以及人們對納米電源投入生活中使用需求和重視程度的提高，為納米發電機的發展提供了良好的生長環境。

如圖1所示，從數據中就可以看出2011年以前，納米發電機概念剛形成，專利申請量相對較少；2011年之后專利的申請量基本呈現逐年上升趨勢。2013-2014年出現一個小高峰，可能與國家發改委將"納米發電功能器件"列入其《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》有關；2015年專利申請量有一下滑趨勢，這與納米發電機研究現狀大環境相吻合，但隨后我國相關科研人員又投入了相關力度進行深入挖掘，從2015年之后的申請量上看，也獲得了一定的技術突破，申請量有顯著提高。

圖1

4.1.2年度公開量分析

發明專利申請后經18個月自動公開，在此期間申請人也可申請提前公開；實用新型和外觀設計專利授權之后公開。與年度申請量相比，在時間角度，年度公開量相對有一定的滯后性，主要是由于申請之后的公開有一定的時間差。

如圖2所示，從公開量變化趨勢上看，基本呈現逐年增加的態勢，與年度申請量顯示一致，說明在納米發電機領域有越來越多的專利申請存在。

圖2

4.1.3 專利類型分析

見圖3，在已公開的專利中，發明專利有808件，占比81.12%，實用新型專利有188件，占比18.88%，外觀設計專利暫無。由于納米發電機是一個較新的技術領域，研發人員都是通過自主研發來進行深入，同時目前也正處于基礎研發階段，工業化應用程度較低，所以發明專利占的比重很大。

圖3

4.2申請人分析

4.2.1申請人排行分析

通過申請人排行榜分析，可以明確哪些企業或科研院所或個人在該方向的研究更為深入。如圖4所示，在申請人排行榜前10位中，科研院所申請人較多。納米發電機作為現今較為火熱的研究方向之一，有很多科研院所及高校等的科研團隊投入了研發力量，如北京納米能源與系統研究所、國家納米科技中心等。

圖4

同時，可以看出，申請人申請量排名第二位的是企業申請人，因此對于納米發電機企業申請這一領域，我們關注納米新能源（唐山）有限責任公司即可。可以看出，該企業在納米發電機領域申請了較多數量的專利，說明該企業在納米發電機相關方面掌握了一定的科研技術且具備較高的成熟度。企業應重點研究競爭對手企業掌握的主要技術方向，發掘技術空白點，也可以與其建立合作伙伴關系，同時對于科研院所和個人，可以對其進行技術引進及人員聘請以加大自身的科研力度。

表1

4.2.2申請人研發力分析

圖5為發明申請期間，申請人研發力分析圖。由圖5可知，申請量靠前的幾位申請人的主要技術領域均集中在H部電學，間或涉及一些B部作業運輸和F部機械工程等。其中，H部進一步主要集中在H02N小類。

圖5

B部：運輸、作業；H部：電學；F部：機械工程；C部：化學、冶金

H02N：其他類目不包含的電機

H02J：供電或配電的電路裝置或系統；電能存儲系統

H01L：半導體器件；其他類目中不包括的電固體器件

H02K：電機

C08L：高分子化合物的組合物

C08K：使用無機物或非高分子有機物作為配料

B82Y：納米結構的特定用途或應用；納米結構的測量或分析；納米結構的制造或處理

F03D：風力發動機

F03B：液體機械或液力發動機

H02S：由紅外線輻射、可見光或紫外光轉換產生電能，如使用光伏(PV)模塊

C02F：水、廢水、污水或污泥的處理

4.2.3申請人年度申請量分析

由申請人年度申請量分析中我們可以看出專利申請人的專利申請趨勢，進而分析其研發趨勢，如圖6所示，其中申請量最多的納米新能源（唐山）有限責任公司在2013年有一較大突破，申請量達35件，而2014年之后的幾年申請為零件、可能是在深入研究時遇到了技術瓶頸或者是該企業轉換了研究方向，減少了在納米發電機領域的投入力度。另外，科研院所中申請量排名較靠前的北京納米能源與系統研究所，從2013年到2019年之后幾年均會有一定數量的申請存在，說明有相應的科研團隊在該領域進行持續的深入研究并取得階段性勝利。

圖6

表2

4.3專利壽命分析

4.3.1法律狀態分析

專利法律狀態可以大致分為三種：（1）不穩定狀態，如"公開"、"實審"，即處于等待審查或審查正在進行之中的情況；（2）相對穩定狀態，即審查之后的"授權"狀態，有些專利可能因未能按時繳納年費而"終止"；（3）穩定狀態，如公開后的"撤回"、審查過程中的"駁回"等；到此結案，不會再有變化。

這一領域的專利法律狀態大多數處于穩定狀態，如圖7所示，其中實審狀態專利量328件，占比32.93%，主要是因為該領域較新、近兩年專利申請量有明顯增加且多為發明專利，時間跨度較大，審查難度較高；有權的專利案件達419件，占比42.07%，也占較大比重，總的來說該領域的研究質量較高。

圖7

4.4IPC分析

4.4.1IPC技術構成分析

分析專利技術分布情況，可輔助企業掌握該技術的主要研發方向或者選擇技術空白、薄弱的點進行技術攻關。由圖8可以看出，納米發電機的主要研究方向集中在H02N小類，具體的涉及其他類目不包含的電機方向，納米發電機可以將震動、沖擊、風力或海潮等產生的機械能量轉化為電能。

未來納米發電機的制備更趨向于適用范圍廣、能量轉換率越來越高、并且未來納米發電機將實現多元化，即一個復合型納米發電機可以將多種形式能量轉化為電能，提高納米發電機的發電能力。

圖8

4.4.2 IPC技術申報趨勢分析

從圖9可以看出，近幾年的技術研發主要集中在H02N小類上，且隨著技術的不斷深入，在這小類上的研發有一定突破，從2013年至2019年專利申請量有很大幅度的提升；H02J、H01L及H02K小類在2012-2018年也有一定的增長。

圖9

4.4.3 IPC技術申請人分析

專利申請量靠前的幾家企業和科研院所的研究方向大多集中在H02N這一小類上，其中北京納米能源與系統研究所在H02J、H01L小類上有所突破，納米新能源(唐山)有限責任公司在A43B小類上有所突破（見圖10）。

圖10

4.5國省代碼分析

4.5.1各省市專利申請量比例分析

如圖11所示，北京、河北、江蘇、浙江等省市為該方向的研究大省，且總體來看，對納米發電機的研究主要集中在經濟發展較快及沿海的省市。

圖11

表3