装备制造业月刊201203.docx

2012年第3期 上海市机电科技情报研究所编制

装备制造业情报
海上风电
上海市机电科技情报研究所
2012年 第3期（月报总133期）

目录
一、海上风电发展历程 1
二、海上风电与陆上风电的差异 2
三、海上风电领域关键技术 4
四、国际海上风电专利分析 5
1. 总体趋势分析 5
2. 专利地域分布 7
3. 技术领域分析 9
4. 主要领先企业分析 12

一、海上风电发展历程
世界上第一台海上风电机组于1990年安装与瑞典，在此后的20多年间，海上风电技术不断发展，下表为具有标志性意义的海上风电工程项目。
表1 世界主要海上风电项目 黄东风，欧洲海上风电的发展，能源工程，2008（2）。

时间
风电场名称
地点
简介
意义
1990
Nogersund
瑞典
容量220KW，离岸距离250m,水深6m,轮毂高度37.5m,1998年停运
世界上第一台海上风电机组
1991
Vindeby
丹麦
11太Bonus35/450风电机组，装机容量5MW。风电场离岸距离1.5-3km,水深2.5-5m。
世界上第一个海上风电场
1992-1999
一批海上风电
示范工程项目
荷兰
丹麦
瑞典
装机规模为2-10MW
风机单机容量500-600KW，建于浅水海域或者带有保护设施的水域
早期风电场
2000
Utgrunden
瑞典
Enron Wind 70/1500机组（单机容量1.5MW），离岸12m，水深7-10m。
第一个兆瓦级风电机组
2000
Blyth
英国
2台Vestas V66/2000机组（单机容量2MW）,离岸1km,水深5-6m。

2001
Middelgrunden
丹麦
总装机容量40MW，共安装了20台Bonus76/2000(单机容量2MW)机组，离岸2-3km。水深2-6m,年发电量1.04*108kWh
世界上第一个具有商业化规模的海上风电场
2003
Horns Rev
丹麦
总装机容量160MW，共安装了80台Vestas V80/2000风电机组，离岸14-20m,水深6-14m,占海域面积约20km2，年发电量6*108kWh
世界上第一个大型海上风电场
2003
Frederikshaven
Ronland,Samso
丹麦
装机容量分别为8MW、17MW、23MW
中型海上风电场
2003
Nysted
丹麦
总装机容量165.6MW,共安装了72台Bonus82/2300风电机组，离岸距离9km，水深6-10m
大型海上风电场
2008
Beatrice
苏格兰
成功安装全球单机容量最大的RE-power5MW风电机组，装机规模10MW
为全球多兆瓦海上风电机组的开发、建设、运行和维护等提供经验
2009
Alpha Ventus
德国
六组5MWAreva Wind海上风机
全球首个远海风电场（离岸40km）
2010
Thanett
英国
100台Vestas海上风机，高度115m,总装机容量300MW
世界最大海上风电场

二、海上风电与陆上风电的差异
第一，海上风电的基础设施比陆上风电复杂，成本更高。由于机组设备体积庞大，因而需要设计优良的基础底座以承受其重力载荷。目前海上风机基础有重力式、单桩式、吸附式、浮动式集中行式。 中国海上风电及大型陆上风电基地面临的挑战：实施指南，2010（3）

重力式 单桩式 起伏式
随水深增加

随着海上深度的增加，打桩的成本必然升高，因此海上风电基础成本在总成本中的比例高于陆上风电，相同装机容量，陆上只占16%，但海上（包括安装）却占28%。如下图：

表2 陆上风电成本比例
技术分类
成本比例
风机
64%
基础建设
16%
并网连接
11%
规划&杂项
9%

表3 海上风电成本比例
技术分类
成本比例
风机及辅助设备
51%
基础部分
19%
基础安装
9%
电气系统
9%
电气系统安装
6%
侧风、建设管理
4%
保险
2%

第二，海上风电设备的运输和安装也要比陆上风电复杂的多。体积庞大的风机、超千吨的基座，必须用特殊船舶才能从陆上运输到海上安装点。这种具有特殊功能的运输工具是目前国际海上风场业比较缺乏的技术之一。此外，风机和基础设备的安装船也不一样，同时还需要特殊的施工设备比如起重机等。因此，开发海上专业运输安装船和特种设备对于建设海上风电场及取得规模成本效益至关重要。
第三，海上风电场的电力基础设施、电网连接和店里输送也比陆上风电复杂，涉及海上变电站、风场电缆、海底高压电缆、陆上变电站等一系列技术与工程。这一部分占总成本的15%，而陆上风电仅占11%。 刘琦等，我国海上风电发展的若干问题探讨，上海电力，2007（2）

三、海上风电领域关键技术
目前国内外在海上风电领域的主要研发方向集中在提高机组可靠性和降低成本两个方面，主要涉及的技术包括：
（1）大型化、专用化海上专用风机。这是未来海上风电领域最关键的技术，不用于目前将陆上风机改造为海上应用的做法。
（2）新型叶片材料。目前，玻璃纤维材料已经不能满足5MW-10MW海上风机对叶片轻质、高轻度、高刚度的要求，性能更优异的碳纤维叶片材料已经开始研究与应用。
（3）变桨变速横频技术。这种技术能够提高风机输出功率的稳定性以及运行效率，最大限度的利用风能。
（4）直接驱动技术。这种技术以风轮直接驱动多级同步发电机，省去了齿轮箱，传动能量损失小，维护费用低，可靠性好，效率更高。目前市场份额越来越大，发展前景良好。
（5）基础与支撑结构。基础和塔架在海上风电成本中占很大比重，在其结构设计方面进行创新是降低成本的重要途径。
（6）专用船舶开发。海上风机运输、安装施工需要的特殊船舶，目前世界上还不多，其设计开发非常关键。

四、国际海上风电专利分析
1. 总体趋势分析
专利总体趋势分析可以从专利申请量和专利公开量随年度变化趋势两个角度进行分析。通过专利申请量的年度变化可以了解技术的不同成长阶段；从专利公开量的年度变化趋势可以了解技术最新发展动态。

图1 国际海上风电专利总体趋势分析

从专利申请量看，世界海上风电发展历程主要分为三个阶段：
第一阶段为2000年以前，海上风电处于小规模研究和开发阶段，为技术萌芽期。1990年以前，海上风电专利数量极其少。1990年，世界上第一台海上风电机组在瑞典完成安装，自此，海上风电技术进入应用阶段，与之相伴的专利申请数量也随之增多。1990年到1999年平均每年9件专利，数量无较大波动。
第二阶段从2000年到2008年，海上风电进入大规模商业化开发阶段，此阶段海上风电技术趋于成熟。从2000年开始，专利申请量逐步进入快速增长期，2004年、2006年达到两次小高峰，2007年虽有小幅下降，但并未影响整体趋势的发展。
第三阶段从2008年至今，全球风电产业进入新一轮开发热潮。由于专利信息公开具有一定的滞后性，因此近三年的数据为不完全的统计数据。
海上风电专利申请量整体趋势增长缓慢，主要原因在于海上风电的特殊环境引起的技术难题以及高成本高风险等因素大大制约了海上风电技术的发展；文献资料表明，海上风电技术几乎全部来源于陆上风电技术，因此进行专利申请时，对于要求保护的技术范围并未做出海上风电与陆上风电的区分，因此也会或多或少影响到检索结果。
从专利公开趋势看，由于专利公开一般比专利申请时间晚1—3年，因此从图上可以看出，专利公开趋势比申请趋势具有一定的滞后性。2000年以前，专利公开数量很少；2000年到2006年随着专利申请量的增加，公开量也逐年增多， 2007年公开量达到第一次小高峰，单年专利公开量达到164件；由于2008年、2009年、2010年专利申请量持续增高，因此2011年专利公开量达到历史最高峰，此外由于专利公开滞后性，2012年公开的数据并不完全。
总之，进入21世纪以后，虽然受到产业发展、金融危机等因素的影响，但是国际海上风电专利数量总体趋势在不断增加，由此可以证明，海上风电技术已经进入快速成长阶段。

2. 专利地域分布

图2 海上风电专利公开国（组织/地区）分布图
上图显示了主要国家、地区和组织海上风电专利的公开情况。其中，在美国公开的专利最多，占22%；其次为中国，占17%；日本排名第三，占12%；其余依次为世界知识产权组织12%，德国9%，欧洲8%，韩国5%，印度4%，法国2%，澳大利亚、加拿大、墨西哥、挪威、俄罗斯分别占1%。

图3 国际海上风电专利申请人国别分布
上图显示了海上风电专利申请人的国别情况。来自美国的申请人数量最多，占28%；日本第二，占10%；印度第三，占9.8%；其余依次为世界知识产权组织（8.63%），中国（6.55%），欧洲（6.11%），韩国（5.06%），德国（4.76%），墨西哥、澳大利亚、俄罗斯、加拿大、挪威、法国、荷兰、西班牙、意大利所占百分比均在3%以下。
在美国申请的专利中，来自美国通用电气公司申请的专利占到15%，丹麦维斯塔斯的专利占6.3%，德国阿洛伊斯沃本的专利占5.29%，德国爱罗丁能源系统有限公司的专利占3.2%，德国NORDEX的专利占2.1%，德国瑞能的专利占2.1%。
这些国际知名的风电设备企业不仅在美国申请专利，在其他国家或地区也进行了一定的专利布局。例如，美国通用电气在欧洲申请的专利占欧洲所有海上风电专利的7.1%，在欧洲所有专利中占7%；维斯塔斯申请的专利在世界知识产权组织所有海上风电专利中占19%，在丹麦所有专利中占15%，在英国占15%，在欧洲占7%；西门子在世界知识产权组织所有海上风电专利中占25%，在欧洲占10%。
一般而言，专利公开量比较多的地区可以看做是专利技术应用价值比较大的潜在市场，而专利申请人数量多的地域则技术创新比较活跃。
通过对上述专利公开地域分布以及专利申请人国别分布的分析可知，从数量上看，美国既是最大的海上风电潜在市场，也是海上风电技术创新最活跃的国家，表明美国具有非常强的技术创新实力，并十分重视本国专利市场的保护。
在美国公开的专利除一部分来自于本国申请人申请的专利，还有相当一部分来源于其它国家申请人申请的专利，说明其它国家均将美国作为海上风电专利保护的重要市场进行占领，积极在美国进行专利布局；反之，美国也十分注重在其他国家或地域进行专利布局。说明在海上风电这个新兴的技术领域，美国已经处于十分领先的地位。
中国风电产业起步较晚，尤其是对于海上风电所需要的大型机组这一关键技术方面没有较大突破，但这并未影响中国成为这一新型产业的潜在市场，外国厂商仍将目光投向中国海上风电这一重要市场，从2000年开始陆续在中国进行海上风电方面的专利布局。如今中国已经成为世界上第二大海上风电专利公开国，技术密集度较高。
值得一提的是，虽然来自世界知识产权组织的专利数量不是很多，但是通过该组织公开的海上风电专利数量占到总量的将近10%，说明各国日益重视世界范围内的专利保护。

3. 技术领域分析
（1）主要IPC技术构成分析
IPC分类时目前唯一的国际通用的专利分类和检索工具，其所遵循的原则是将所有相同主题分类到相同的位置，以便在同一分类位置可以找到所有相同的主题。通过统计各个分类号对应技术领域专利数量的多少，可以洞察最为活跃的技术领域，某一技术领域可能出现的新技术，以及某一技术领域中的重点技术，从而知道实体的投资和研发方向。
海上风电专利主要分布在IPC的B（作业、运输）、E（固定建筑物）、F（机械工程）部，而且70%以上的专利分布在F部，F部包括了海上风电机组几乎全部部件的机械结构以及运作机制。

表4 国际海上风电专利主要IPC技术构成
技术内容
IPC大组
专利比重
风风力发电设备
整

机
水平轴风力发动机
F03D01
19.35%
垂直轴风力发动机
F03D03
9.70%
专用风力发动机；与被驱动装置的组合
F03D09
22.64%
专用机械或发动机；与驱动、从动装置的组合
F03B13
4.36%
零部件或附件
F03D11
26,86%
风机的控制
F03D07
9.55%
风电专用船舶
B63B35
5.51%
平台、承台、其修建方法
E02B17
2.04%
基础结构
E02D27
4.32%
塔架及其架设方法
E04H12
4%
变换器的控制或调节；控制变压器、电抗器或扼流圈
H02P09
供配电的电路装置或系统
H02J03

（2）技术热点分析
IPC小类一般是与产品或技术有一定关联的分类位置，称为相关技术位置；而IPC小组是针对某种产品或技术专门设置的分类位置，也称为专有技术位置。IPC小组相较于IPC小类，技术特点更明显。由IPC技术构成表可以看出，水平轴风力发动机、专用风力发动机、零部件为海上风电领域的技术热点所在。
按照IPC位置对应专利数量多少排列顺序如下表所示：
表5 国际海上风电专利IPC排序
序号
IPC分类号
比重
技术内容
1
F03D11
21.34%
零部件或附件
2
F03D09
18.97%
专用风力发动机；与被驱动装置的组合
3
F03D01
15.28%
水平轴风力发动机
4
F03D07
9.27%
风机的控制
5
F03D03
7.66%
垂直轴风力发动机
6
B63B35
4.57%
风电专用船舶
7
F03B13
4.36%
专用机械或发动机；与驱动、从动装置的组合
8
H02P09
3.68%
变换器的控制或调节；控制变压器、电抗器或扼流圈
9
E02B17
3.34%
平台、承台、其修建方法
10
E02D27
3.30%
基础结构
11
H02K07
2.24%
与电机连接用于控制机械能的装置，例如结构上与机械的驱动机或辅助电机连接
12
E04H12
1.91%
塔架及其架设方法
13
H02J03
1.44%
供配电的电路装置或系统
14
B63B21
1.31%
移动、拖拽设备等

图4 国际海上风电主要IPC趋势
结合历年专利申请情况，作为海上风电技术主体的风力发电设备、零部件、控制技术从2000年后开始进入快速增长期。其中F03D09（整机）在2007年、2010年、2011年出现三个高峰，F03D11（零部件）在2010年、2011年出现两个高峰，2011年数量最多，F03D01（水平轴风力发动机）专利数量平稳增长，2010年、2011年达到最高峰，F03D03（垂直轴风力发动机）2001年到2010年数量几乎保持不变，知道2011年数量开始稍微增加，由此可以看出，在水平轴风力发动机和垂直轴风力发动机这两种机型中，水平轴风力发动机已经成为海上风电领域的主流机型。F03D07（控制技术）2007年出现小高峰，之后专利数量每年没有太大变化。
从上述分析可以得出结论，在海上风电领域，风机设备（水平轴风力发动机）、零部件以及控制技术是海上风电领域的关键技术，从近10年的发展趋势来看，这三部分仍将是未来海上风电技术发展热点所在。
除了上述技术热点外，仍有不少技术点近年来开始申请专利，值得我们关注，比如：B63B35（风电专用船舶）、E02D27（基础结构）、H02P09（变换器的控制或调节；控制变压器、电抗器或扼流圈）、E04H12（塔架及其架设方法）、H02J03（供配电的电路装置或系统），这些技术领域专利数量虽然不多，但其发展趋势较为客观，不容忽视。随着未来海上风力领域技术的不断研发和开拓，这些领域都有可能成为新的技术热点所在。

4. 主要领先企业分析
此部分主要通过研究竞争对手的主要IPC技术构成，专利引证情况、同族专利以及核心专利剖析四个方面了解竞争对手海上风电发展情况。
通过IPC技术构成分析，可以了解竞争对手的技术发展动态以及技术研发重点。
专利引证分析能够帮助企业识别真正的竞争对手。除了考察专利数量外，还应该通过专利引证来揭示竞争者的技术相关性，由此得到更精确的竞争对手群；同时，通过引证的各种指标分析还可以帮助企业掌握真正竞争对手的技术特点及真正实力，帮助企业推断竞争对手的专利策略。
被频繁引用的专利具有明显的技术发展优势，通过研究专利引证可以划分出某项技术的尖端部分，被频繁引证的专利均是与优秀的新产品相联系的专利，很多后续申请的专利很可能是在此基础上发展起来的，因此，这些被引证次数多的专利可以认为是该技术的核心专利。
一篇核心专利被多篇专利所引用，在其引证专利中，既可能有自己引用的专利，也可能有别的公司所引用的专利。通过分析这些引用专利的申请人，可以发现不同公司对其核心专利的保护策略，或对别人公司核心专利的进攻策略。如果核心专利的外围专利均是核心专利所有权公司的专利，则这家公司对其核心专利的保护非常到位，最大限度的将其核心技术的使用、扩展都进行了保护，使其他公司难以找到缝隙；反之，则表明该核心技术已被别的公司占领外围，核心技术公司的发展将受到制约。了解这种专利技术的保护范围，可以对应制定研发策略，找出技术研发空间。
同族专利属于一组具有相同主题，用相同或不同文种向不同国家或国际专利组织多次申请、多次公开或批准，内容相同或基本相同的一族专利，对其加以研究能起到意想不到的作用。
通过同族专利检索，可以得知申请人就该相同发明主题在哪些国家申请了专利，这些专利的审批情况和法律状况如何。另外，通过同族专利之间的比较，可以获得哪些在基本专利中没有记载的最新技术进展。通常情况下，越是重要的发明创造，申请的国家越多，技术发展也最为活跃。因此，对于从事技术创新的企业或科研就够来说，在研发过程中应该对同族专利予以特别关注。

（1）通用电气公司
通用电气公司是全球领先的发电和能源技术供应商，GE的1.5兆瓦风机在世界风能产业中应用广泛，目前共有8500台机器在包括中国在内的世界各地运转。GE的1.5兆瓦风机组的运营服务时间超过了1亿1千500万小时，打破了单型号风机服务时间的行业纪录，成为最为可靠的风机之一。 因此GE风能产品在世界风能产业中应用广泛,其中中国也成为GE风能发展最快的市场之一。
根据Innovation检索得到的数据显示，通用电气公司2000年后在全球共申请了158条海上风电相关专利，其中包括48个同族专利。其IPC技术构成如下表所示。
表6 通用电气公司海上风电专利主要IPC技术构成
IPC分类
技术内容
专利比重
F03D07
风机的控制
37.80%
F03D11
零部件或附件
24.40%
F03D09
专用风力发动机；与被驱动装置的组合
20%
F03D01
水平轴风力发动机
6.70%
H02P09
变换器的控制或调节；控制变压器、电抗器或扼流圈
6.70%
E04H12
塔架及其架设方法
4.40%
从上表可以看出，通用电气公司海上风电专利主要集中于F03D07（风机的控制技术）、F03D11（零部件）以及F03D09(专用风力发动机)三个方面。
下表将通用电气公司海上风电领域重要专利信息做一整理：
表7 通用电气公司海上风电核心专利信息
专利号
技术类别
技术功效
同族专利信息
被引次数
US7230347B2
海上风机的防腐蚀装置
减少能量损耗；提高运行效率
3条同族专利
无中国同族专利
6次
CN102312794A
用于离岸风力涡轮机的塔架节段和方法
降低制造成本
4条同族专利
中国同族专利2012.1.11 公开

US7880335B2
用于离岸风力发电机的电力备用系统
减少运输途中的电力损失；可以在无辅助电源的时候提供低电压连接
4条同族专利
中国同族专利CN101447245
2011.1.12 实审生效

US7775774B2
打入支承离岸风涡轮的单柱桩的系统和方法
减少重型起重设备的使用时间进而降低总体费用且方法新颖
11条同族专利
中国同族专利CN1940186
2010.5.26 授权

US7154192B2
带有双边叠片组的电机
额定功率高；成本低
5条同族专利
中国同族专利CN1756051
2010.9.29授权
10次
US20040108732A1
风力发电站、风力发电站的控制装置和用于操作风力发电站的方法
能够精确的校正；对于简单、坚固和耐用的叶片反馈系统仅需很小的改进即可投入商业运行
13条同族专利
中国同族专利CN100482940
2009.4.29 授权
1次
EP2106013A3
直驱式风力涡轮机的空气隙控制方法和系统
部件不会明显增加重量或空间；当存在很少或不存在转子偏斜时部件不会增加旋转阻力
5条同族专利
中国同族专利
CN200910132499  
2011.5.4实审生效

DE602005024177D1
带有防结冰装置的海上风力涡轮机
防止风电机组设备结冰
11条同族专利
中国同族专利
CN200580048461
2010.5.26 授权

US20100109334A1
风力涡轮机流体过滤系统
降低运行和维护成本
3条同族专利中国同族专利CN2009102221432011.11.27实审生效

专利US7154192B2总共被引用过10次，其中9次均被自己公司后续申请相关专利引用，由此可知，该专利可以看做是通用电气公司直驱风机方面的基础专利，后续申请的9条专利均以该技术为基础进行技术范围的扩大保护申请。

（2）维斯塔斯公司
丹麦维斯塔斯风力系统公司（Vestas Wind System A/S）可谓世界风电制造业的巨头，维斯塔斯风力系统公司是一个跨国公司，创建于1945 年，于1979年开始制造风力发电机，1987 年，维斯塔斯风力系统公司开始集中力量于风能的利用研究，成为全球第一大风力发电机制造商。
维斯塔斯几乎在风电产业的每个环节都有所涉及，当然也有侧重点，在发电机（组）整机和关键部件的专利申请数量远远高于其他的领域，在关键部件中，有关叶片的专利申请居多，占将近1/3。整机和叶片是维斯塔斯的主要产品。目前，维斯塔斯销售的机型主要有V52-850 KW、V80-2.0 MW、V82-1.5 MW、V82-1.65 MW、V90-1.8 MW、V90-2.0 MW、V90-3.0 MW等，以中小型的风机为主。而作为风电机的关键部件之一的叶片，维斯塔斯在1981年就开始自己生产玻璃纤维部件，1999年，在丹麦建成了新的叶片厂，销售额提高了131%，随后又在波兰、澳大利亚、印度以及中国天津建立了叶片厂。因此，维斯塔斯在叶片制造上的能力也不容小觑。
维斯塔斯也是全球海上风能技术的先行者。丹麦发展海上风电主要原因在于，本土陆地狭小，已经安装了大约310万千瓦的风电，在陆上进一步发展风电的限制性因素不断增加。同时，丹麦是一个岛国，近海面积远远大于陆地面积，地处波罗的海，海风风速稳定，没有灾害性台风影响，开发商自然想到了开发海上风电场。自1990年，在开发商和制造商联合推动下，丹麦政府支持了海上风电的商业化实验性开发。丹麦政府开发海上风电的原因，除了陆上发展的限制性因素之外，主要还是掌握海上风电的开发技术，总结海上开发的经验，为日后世界海上风电开发提供技术支持和技术输出。
维斯塔斯是丹麦主要的风电装备制造商，早在20世纪90年代初九开始研究海上风电技术，是最早掌握海上风电技术开发的公司。目前，丹麦建成了7个海上风电场，总装机容量达到40万千瓦，占世界海上风电的1/3、欧盟海上风电的一半。即使是在英国、爱尔兰、意大利的海上风电场开发，丹麦的开发商大都参与了，而且80%以上是采用维斯塔斯的风机。
1990 年，维斯塔斯在瑞典海岸架设了第一座海上风机，1995 年建造完成了世界上第一个海上风电场。而后，维斯塔斯完成了逾700MW装机总量的海上风电项目——占世界海上风能项目的50%以上。
2012年2月， 维斯塔斯表示，公司将合资研发V1647MW海上风电机组项目。维斯塔斯海上风电项目负责人透露，公司在1月就已经开始讨论关于发展海外战略合作伙伴的问题，包括为大型风电项目积极引进投资融资等。同时，该负责人还表示，对海上大型风电项目的开发建设来说，吸引融资是“安全的方式”。
维斯塔斯将海上风电的项目作为2012年开年的首选项目之一，可见其对海上风电产业的重视程度。维斯塔斯近年来总共申请量82条海上风电相关专利，其中29个同族专利。主要IPC技术构成如下表所示；
表8 维斯塔斯公司海上风电专利主要IPC技术构成
IPC分类
技术内容
专利比重
F03D11
零部件或附件
28.07%
F03D01
水平轴风力发动机
14.04%
B63B35
风电专用船舶
10.53%
E04H12
塔架及其架设方法
7.02%
F03D07
风机的控制
7.02%
F03D09
专用风力发动机；与被驱动装置的组合
7.02%
B63B27
船上货物装卸或人员上下设备装置
3.51%
B66C01
起重装置
1.75%
E02B17
平台、承台、及其修建方法
1.75%
E02D27
基础结构
1.75%
H02P09
变换器的控制或调节；控制变压器、电抗器或扼流圈
1.75%

从维斯塔斯IPC构成分析可以看出，该公司主要关注领域是水平轴风力发动机、风机零部件以及风机的控制技术三个方面。说明维斯塔斯不仅注重风力发动机整机研究，对风力发电机零部件和风力发动机控制系统也十分关注。维斯塔斯在我国天津拥有研发基地，是国内风电设备企业有力的竞争对手，要重点关注。
下面列举了部分维斯塔斯公司重要专利信息。
表9 维斯塔斯公司海上风电核心专利信息
专利号
技术类别
技术功效
同族专利信息
被引次数
WO2003004869A1

浮动式基座
可以坐落在水深超过25米的海域

47次
US20110006538A1
海上风机的安装方法
降低成本；减轻腐蚀

CN02829035
安装风力发动机的方法、风力发动机底座及机组
能够以一种节省成本且便利的方法运输和装配大型风力发动机，尤其是海上风力发动机

US7156586B2

浮动式基座
便于安装；结构简单；降低波浪载荷；降低成本；

12次
WO2009068038A1
海上风机转子的安装方法
简化风机安装程序；提高转子叶片运输和安装的安全性；减少安装时间；降低安装成本

6次
WO2009080035A2

海上风电安装船
使安装过程更加简单、安全

5次
US20100129162A1
海上风轮机以及架设风轮机塔架的方法
更易于垂直对正
4条同族专利
中国同族专利CN200911000090
2012.2.1实审生效

专利WO2003004869A1于2001年6月17日申请，2003年1月16日公开，同年3月7日就被海洋风能系统有限公司引用申请了专利WO2003076800A2，总共被引用过47次，可以看出该条专利是浮动式基座方面的核心专利。由于该专利在世界知识产权组织申请，毫无疑问也受到中国专利法的保护，因此国内企业在进行相关技术研发时要注意技术保护范围的规避。
专利US20110006538A1于2010年9月27日在美国申请，2011年1月13日公开，该条专利已经在我国公开，虽然尚未被其他专利引用过，但是国内企业进行研发时要引起注意。
专利US7156586B2于2005年12月13日在美国申请，2007年1月12日公开，该条专利总共被引用过12次，其中被通用电气公司引用过5次，分别申请了5条专利，专利信息如下表所示：
表10 通用电气公司引用维斯塔斯公司专利申请的专利信息举例
专利号
公开日
申请日
专利名称
US7735290B2
2010-06-15
2005-10-13
Wind turbine assembly tower
US7740450B2
2010-06-22
2005-11-23
Lightweight hub for rotors
US7993107B2
2011-08-09
2010-10-25
Onshore wind turbine with tower support system
US8022566B2
2011-09-20
2010-06-23
Methods and systems for operating a wind turbine
US8057127B2
2011-11-15
2009-12-14
Systems and methods for assembling an offshore support system for use with a wind turbine offshore:1|

维斯塔斯这条专利进行申请是同样也引证了其他公司的专利，其中一条为海洋风能系统有限公司的专利：US2003384318A，带有多重转子以及漂浮底座的海上风电机组，于2003年3月7日申请，2006年7月11日公开，主要作用在于有效降低来自于塔身对风机轮毂的重量，总共被其他专利引用过53次，可谓是海上风电浮动式基座技术的核心中的核心，可见该专利的重要程度。
综上所述，维斯塔斯在中国进行专利布局时间较早，掌握多项海上风电核心专利技术，成为制约我国海上风电技术发展的强大技术壁垒。我国企业可以巧妙的选择外围专利战略。即当竞争对手针对某一产品的基本原理申请一项核心专利时，我们可以围绕该核心技术申请一系列外围专利，每一点不同程度的改进都进行专利申请，将该核心技术所有的应用领域都覆盖，这种严密的外围专利网将会给原基础专利所有者对专利技术的使用造成很大障碍，因为没有外围专利，基础专利则失去使用价值，从而迫使竞争对手同意“交叉许可”，这样就可以达到“以小制大”的专利战略。

（3）西门子公司
西门子公司是全球最大的电子电气工程公司之一。于2004年收购Bonus公司，后者拥有的专利全部归属西门子公司。西门子开发离岸风电技术已有20年，1991年全球第一座离岸风力发电场在丹麦Vindeby落成，目前已有11组风力发电机在运转。
近年来，西门子在海上风力发电领域动作频繁：11年12月16日，据报道，西门子能源公司将为AmrumbankWestGmbH项目供应80台SWT-3.6-120型号的海上风电机组，将在德国北海兴建288兆瓦AmrumbankWest海上风电场。西门子能源公司风力发电事业部首席执行官FelixFerlemann表示：西门子将负责供应，安装，调试这些风电机组，此外，其还将提供为期5年的维修服务。赫尔戈兰将作为服务基地，海上风力涡轮机安装面积超过32平方公里，安装在海底水深25米左右。西门子签署约440台海上风电机组合约，其总装机容量达1600兆瓦，可见，西门子在德国海上风电开发位居第一。
近日，台湾西门子总裁韦思德表示，已与台湾五家业者签订保密协定，共同建造海上风机，全力拓展海上风电的庞大商机。西门子拟与东元、上纬等五家业者合作。韦思德说，西门子与台湾业者建立伙伴关系，将引进海上风机技术，可望二至三年内建造第一座台湾的海上风机。韦思德表示，海上风机机组有多种规格，但未必大就是好，要衡量当地的水域深度、台风因素等。例如澎湖及台湾西岸都是很好的海上风电场，目前西门子的技术在水深20至25公尺都可以承制，若是太深，将会加重成本。
在Innovation数据库中共检索到123条海上风电相关专利，其中包括46个同族专利。主要IPC技术构成如下表所示：

表11 西门子公司海上风电专利主要IPC技术构成
IPC分类
技术内容
专利比重
F03D01
水平轴风力发动机
16.07%
F03D11
零部件或附件
12.50%
E02B17
平台、承台、及其修建方法
10.71%
E02D27
基础结构
10.71%
F03D09
专用风力发动机；与被驱动装置的组合
10.71%
H02K09
变换器的控制或调节；控制变压器、电抗器或扼流圈
8.93%
E04H12
塔架及其架设方法
3.57%
F03D07
风机的控制
3.57%
B63B35
风电专用船舶
1.79%

表12 西门子公司核心专利信息
专利号
技术类别
技术功效
同族专利个数
被引次数
CN102213193A
用于支撑海上风力涡轮机的支撑结构
结构坚硬可用于深海；成本低廉
5条同族专利
中国同族专利
20111012 公开

WO2011147592A1
海上风机的底座结构
无需在海床上事先定位；结构简单

US20030116262A1
海上风机叶片的制作方法
有很强的抗风、抗海水腐蚀性能；叶片外形符合空气动力学原理
9条同族专利
无中国同族专利
11次
US20100208247A1
用于检验风能设备的转子叶片的制造质量的方法和设备
操作方法简单且对设备无损
5条同族专利
CN101832946
20120215 实审生效

DE4437972A1
永磁自励风力发电机
零部件少；寿命长

8次

专利US20030116262A1可谓是风机叶片领域的核心技术，总共被引用过11次，引用者中不乏全球首屈一指的风机叶片供应商LM玻纤公司、全球领先能源供应商GE，由此可见该专利技术的核心地位。
文献资料表明，专利DE4437972A1所涉及的永磁自励风力发电机安装在挪威Hundhammer风场的3MW风力发电机组上，该机组可在微风甚至狂风环境下发电运转，因没有齿轮箱，所以减少了摩擦和热损耗而使能量的转换效率高达98%。

（4）Enorcon公司
WOBBEN ALOYS是德国的风电之父，也是德国最大的风机制造商Enorcon公司的创始人兼董事长，1985年，WOBBEN ALOYS先生在他的后花园装配好了第一台Enorcond 的风机，此后该公司的几乎所有风电方面的专利发明人和申请人一栏都是WOBBEN ALOYS或ALOYS WOBBEN，以至于在欧专局网站上找不到以Enorcon公司名作为专利申请人的风力发电方面的专利。
在INNOVATION平台上，我们检索到以WOBBEN ALOYS为申请人的涉及海上风电的专利130篇，包括27个同族专利。通过筛选，提炼出Enorcon公司海上风电方面核心专利，这五条专利的共同特征在于：被引证次数较多；同族专利个数较多。
表13 WOBBEN ALOYS本海上风电核心专利信息
专利号
技术类别
技术功效
同族专利个数
被引次数
US6676122B1
闭合冷却系统
尤其适用于坐落于近海岸或者空气环境湿润多盐的风电场，可以降低能力损失
20
49次