【产业】风电机组复合材料塔架的专利分析

　　在雾霾肆虐的今天，风能作为一种清洁能源，越来越受到人们的重视。风电机组塔架是支承机舱和叶轮的部件，为风轮提供必要的工作高度。
　　目前，大多数的风电机组塔架都是由钢材制成。比较常见的钢材料塔架主要有桁架状和圆筒式两种。常规的钢塔架作为部件在车间中生产，然后被输送到安装地点。混凝土塔架也是一种比较常见的塔架形式，然而混凝土塔架也存在重量大、施工难度大、周期长等问题。在风电行业中，能源需求量的增大导致了对更大型风电机组的需求。随着风电机组尺寸的不断增加，塔架直径与重量也在不断增加，最终导致塔架的尺寸达到了不同国家的基础结构所限定的界限，如在桥和隧道下的最大高度、允许的最大载重或者弯道的拐弯半径等。
　　近年来，为了克服上述缺陷，人们逐渐开始了对复合材料塔架的研究。复合材料塔架具有质量轻、成本低、可降低风振负载且可现场制造的优点。鉴于此，本文详细分析了风电机组复合材料塔架目前的专利申请现状，并且对该领域的专利发展趋势进行了总结。
　　专利现状
　　有关风电机组复合材料塔架的专利申请主要集中F03D和B29C这两个国际专利分类号上，涉及到的中文关键词主要为：风力、塔架、复合、增强纤维等，对应的英文关键词主要为：wind,tower,composite?ber等。笔者通过采用分类号加关键词的检索方式在中国专利检索数据库(CPRS)和欧洲专利检索数据库(EPODOC)中进行检索，经阅读筛选后，总共得到相关专利申请共18篇(排除同一申请的实用新型)，检索日期截至到2015年5月。 　　由表1可知，该领域的专利总申请量不多，仅十几件。相关的专利申请主要集中在公司、学校以及研究机构中，个人申请较少。从申请年代来看，涉及复合材料塔架的专利申请大部分集中在2008年-2014年之间;从申请人的国别来看，相关的专利申请主要集中在美国和中国;从申请的内容来看，大多涉及复合塔架的制作方式和结构。
　　由此可见，复合塔架这一技术目前还处于发展阶段，且进展缓慢，但对技术水平要求和产业化要求较高，个人很难进入该领域。目前各国以及各个相关企业对于这一技术重视度还不高，并未投入过多精力进行研发，导致专利申请量偏低。
　　通过分析，笔者认为造成这一现状的原因在于：
　　(1)研究人员更乐于研究能够提高风能利用率的叶片、偏航变桨等结构，而忽视了对塔架这种仅用于支承风电机组基础设施的研究，缺乏对复合塔架技术申请专利的动力。
　　(2)该技术对产业化的高要求使得研究范围仅局限于相关企业和机构，研发力量不充足。
　　(3)虽然复合塔架技术是近几年才慢慢开始发展，但是采用复合材料制作筒状支承件却已是现有技术。从专利授权的角度来看，这使得企业在复合塔架方面获取专利权更加困难。例如，美国的四件申请中仅有一件在中国获得授权。因此，专利申请热情度不高。