国内消音器专利技术分析

1 概述

随着生活环境的改善，人们对生活环境质量的要求越来越高，对环境污染的容忍度越来越低。其中，噪声污染是生活中非常普遍的一种环境污染。而消音器是一种允许气流通过，同时能阻止或减小声音传播的器件，是消除空气动力性噪声的重要措施，被广泛应用于生产、生活的各个方面［1-2］，也一直是从业人员研发改进以提高消音效率降低污染的重要途径。

发动机是现代生活中非常常见的动力形式，被广泛应用于车辆、船舶、工程机械等诸多领域。由于发动机常采用化石燃料与从外界环境吸收的空气混合进行燃烧的方式，环境空气进入发动机的过程中会产生进气噪声，燃烧产生的废气则通过排气管路排向大气，同时伴随着排气噪声。而发动机产生的进排气噪声是影响车辆NVH性能和乘客驾乘舒适性的关键性因素，这涉及发动机能否长时间高质量工作［3-5］。因此，本文试图从专利的角度分析国内消音器的技术现状，重点分析了专利申请量趋势、专利申请省市分布、申请人类型分布、重要申请人和IPC分析，得出一些有益结论，希望能够为国内相关企业和从业人员提供一些积极参考。

2 国内消音器专利现状分析

本文主要就专利申请进行分析，由于专利申请有18个月的公布周期，以及专利数据库数据收集和录入有一定的延迟，2020年的部分统计指标仅供参考。

2.1 消音器的专利申请量趋势分析

图1 展示的是专利申请量的发展趋势。通过申请趋势可以从宏观层面把握分析对象在各时期的专利申请热度变化。申请数量的统计范围是目前已公开的专利。一般发明专利在申请后3～18个月公开，实用新型专利和外观设计专利在申请后6个月左右公开。从中能看出，2000年以前，消音器专利申请量一直处于较低数量，明显处于萌芽期；2000年以后，消音器专利申请量开始缓慢增加，这是消音器的平稳增长期；从2008年开始，消音器专利申请量迅速增加，尤其是在2018年达到顶峰，这段时期是消音器的快速发展期。随后，消音器数量有一定回落，但是目前看来还没有进入衰退期（由于专利公开相比申请会有所延长，导致2020、2021年的申请量相对实际偏小）。由此可见，消音器的相关技术已经经过了萌芽期、平稳增长期和快速发展期，并正趋于成熟。政府有必要制定相关产业政策，为消音器的长久发展提供良好的政策环境。

图1 国内消音器专利年申请量

2.2 消音器专利省市分布

图2 展示的是消音器专利在中国省级行政区域的分布情况，通过该分析可以了解在中国申请专利保护较多的省份，以及各省市的创新活跃程度。可以看出，江苏省的专利申请量最多，达到1 889件。浙江、重庆的专利申请量也相对较多，在1 000件左右。此外，山东、安徽、上海等地的申请量也有600多件。从总体上看，消音器的专利申请主要集中在中部、东部，特别是沿海地区，这与沿海地区的加工制造企业众多，产业基础牢固有关。为了提高消音器产业的整体水平，建议区域内的相关企业组成产业联盟，形成合力，这样有助于加快产业向上发展。

图2 国内消音器专利省市分布

2.3 消音器专利申请人类型分布

图3 是国内消音器专利申请人类型分布，对于国内消音器领域而言，企业依旧是研发主体，申请量占比76%，说明考虑到消音器的广泛应用，企业对消音器的研发具有更加实际迫切的需要。其次是个人，申请量占比16%，这与消音器技术的准入门槛低，民间发明家等比较容易从事这方面的研究有关。最后，大专院校和科研单位的申请量占比分别为7%、1%。由于企业是研发的主力，相关政府机构在出台行业政策时，可以从高新技术企业评审、减税退税等方面来鼓励企业加大研发投入和专利转化，进而实现专利为企业发展的助力。对于个人、大专院校和科研单位的研发热情，政府也需要尽力维护良好的行业氛围，促进产业整体协调可持续发展。

图3 国内消音器专利申请人类型分布

2.4 消音器专利重要申请人

图4 展示的是按照所属申请人的专利数量统计的申请人排名情况，从中看出，本土企业占据了国内研发的主要位置，尤其以潍柴的申请量最多。天纳克（苏州）排放系统有限公司是天纳克（中国）有限公司的全资子公司。上海天纳克排气系统有限公司则是天纳克（中国）有限公司和华域汽车车身零件（上海）有限公司分别控股55%、45%的中外合资企业，申请量排名第二。包括吉利、江淮、力帆等本土企业也申请了比较多的专利。由于中国已经发展成为全球最大的汽车产销市场，车用消音器是消音器的最重要用途之一，因此，在专利排名前十的申请人中有一半的为本土车企，这也很容易理解。结合图2、4也能看出，相关省份的申请量较大与省内存在具有一定影响力的企业息息相关。政府需要重点关注上述企业，争取形成具有明显技术优势的头部企业。

图4 国内消音器专利排名前十申请人

2.5 消音器专利的IPC分析

图5 展示的是分析对象在各技术方向的数量分布情况，通过该分析可以了解分析对象覆盖的技术类别，以及各技术分支的创新热度。从中可以看出，占比前三的分别是F01N13、F01N1、F01N3。其中，F01N13是以结构特点为特征的排气装置或消音装置；F01N1是以消音方法为特点的消音装置；F01N3是排气或消音装置，它具有净化的、使变为无毒的或其他的排气处理装置。其次是F02M35，专门适用于或装于内燃机上的燃烧空气滤清器、空气进气装置、进气消音器或输送系统。然后是F02B63，改装用于驱动泵、手提工具或发电机的发动机；发动机与其所驱动装置的便携式组合件。接着是F01N11，排气处理装置的监控或诊断装置。之后的是F02B77、F01N5、F01N9，分别涉及不包含在其他类目中的部件、零件或附件；排气装置或消音装置与利用排气能量的装置结合在一起；排气处理装置的电控。这些技术分类的申请量说明消音装置的结构和消音方法相对来说是研发的重点，但是消音装置的应用场景以及与其他后处理装置或排气装置的联动以及控制，也是消音器的重要研发方向。

图5 技术分类申请量及占比排名

3 结语

从以上的分析可以看出，由于消音器的原理相对简单，技术准入门槛不高，国内在该领域的发展比较蓬勃，大量企业和个人都在积极进行相应的工作。由于消音器的应用场景广泛，企业一直是技术研发创新的主体。而且从地域分布上来看，部分省份已经成长起来一些行业龙头企业，它们明显具有一定的研发实力。我国应该加强对重点企业的关注和政策扶持力度，进一步提高其研发实力，逐步缩小与发达国家的差距，为相关产业的转型升级提供更强大的动力。