在日常生活中，电器开关是再熟悉不过的零部件。然而，在这个看似不起眼的小部件里却有着大学问。绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为当前电力电子最重要的大功率主流器件之一，主要应用在开关上。该器件是在双极型晶体管和绝缘栅型场效应晶体管基础上发展起来的一种新型复合功率器件。它具有功率输入阻抗高、控制功率小、易于驱动等一系列显著优点。目前IGBT已广泛应用于工业控制、消费电子、计算机、汽车电子等领域。尤其在新能源和智能电网的应用中，IGBT作为变频器、逆变器的核心部件，影响着电网的整体运行，未来市场需求十分巨大。
在国家知识产权局专利局审查业务管理部组织下，由国家知识产权局专利局电学发明审查部完成的《功率半导体器件专利分析报告—IGBT技术分支专利分析》(下称《报告》)显示，我国虽然进入IGBT的设计制造时间较短，但目前已成为第四大专利原创国，积累了一定数量的专利，对未来中国企业的国际竞争奠定了基础。但值得注意的是，国内企业不重视全球专利布局、发明专利申请偏少、专利技术转化率低等问题依然突出。
在日、美等国家长期占据IGBT领域霸主地位的背景下，国内企业该如何突围？有关专家表示，企业除了继续加大专利技术储备，重视专利布局之外，还应加强产学研合作，尽早成立以企业为主体的产学研合作研发中心。与此同时，政府应充分发挥引导作用，使产业需要与技术创新实现有效衔接，最大程度发挥专利的市场价值，从而帮助企业逐步提高国际竞争力。
巨大需求催生市场 国内申请快速增长
记者在采访中了解到，IGBT的应用领域十分宽广。在汽车领域，IGBT已经替代达林顿管成为汽车点火器的首选器件。在计算机和网络通信领域，其主要应用于大功率服务器和基站中。在新能源和智能电网的应用中，成为变频器、逆变器的核心部件。同时，我国轨道交通、智能电网以及变频家电的广泛应用使得IGBT的需求持续上涨，对未来需求量的预期也保持在较高水平。
据iSuppli公司发布的研究数据显示，中国IGBT市场未来几年将快速增长，销售额将从2011年的11.1亿美元上升到2016年的17亿美元。预计到2015年，全球大功率电力电子市场增长的40%至50%将来自中国。“庞大的市场需求、政策激励以及研发投入的增加，再加上企业对知识产权重视程度的提高，共同促进了IGBT专利申请量的持续增长。”国家知识产权局2012年度专利分析普及推广项目IGBT课题组车晓璐在接受中国知识产权报记者采访时说。
《报告》显示，中国在1993年才有了该领域第一件专利申请，此后，年专利申请量几乎都在1至2件左右。直到2006年，专利申请量有了明显提高，达到10件。而在接下来的几年时间里，专利申请量持续攀升，2007年至2010年，年专利申请量分别为17件、35件、44件、72件。
“我国进入IGBT行业的时间不长，与日本、美国等从1980年即开始有相关申请相比，时间上相距甚远，但我们用了不到20年的时间，已经积累了一定的专利申请量。”课题组组长王兴妍表示，近5年国内申请量占我国申请总量的比例要远远高于其他国家和地区，这反映出我国IG鄄BT行业创新活跃，正处于技术的上升期，专利申请量可能会继续保持上升势头。
发明专利数量较少 全球布局有待加强
我国在IGBT领域后发制人的发展态势令人欣慰。但与日、美等传统优势国家相比，在核心技术的专利数量、海外专利布局等方面的差距仍是影响产业发展的主要问题之一。
《报告》显示，国外在华申请基本上都是发明专利申请，仅有3件为实用新型专利申请。反观国内申请人，有31%是实用新型专利申请，发明专利申请有194件，远低于国外在华发明专利申请的544件。
此外，在发明专利申请中，国外发明专利申请有30%是通过《专利合作条约》(PCT)途径提交的，并且对于涉及较高技术含量的重要专利，均采取PCT途径在全球进行布局。而国内仅有浙江大学在2011年通过PCT途径提交了1件专利申请。从这一点上不难看出，国外申请人更加重视多边申请，重视在全球范围内的专利布局，而国内申请人的专利布局意识还有待加强。对此，课题组李介胜认为，国内企业在争夺市场过程中往往会选择价格战，失去定价话语权的同时也失去了利润。利润越低，企业对申请专利的积极性也会降低，而产品在没有专利保护的情况下一旦进入海外市场，往往会遭到国际竞争对手的“封杀”。
“久而久之就会形成恶性循环，没有相应的专利布局，就没有进行专利谈判的筹码，只能处于被动挨打的局面，竞争对手会通过一系列专利诉讼进行纠缠，这对国内企业发展非常不利。”李介胜建议，在进行全球专利布局时，国内企业首先要考虑自身产品的现有市场和潜在市场，确保企业的专利竞争优势，保证企业的市场自由度；其次，企业还应时刻关注主要竞争对手的专利申请状况。
加强产学研用衔接提高专利市场转化
记者注意到，在IGBT国内申请人中，公司申请人的比例最高，占该领域中国专利申请总量的53%。同时IGBT作为目前科研的热点技术，也受到大学和科研机构的广泛关注，如东南大学、电子科技大学、浙江大学等，在科研方面取得了一定进展，成为IGBT领域产学研合作中的一支主要力量。
然而，国内大学虽然已拥有一定数量的专利，但是其产业化程度并不乐观。以东南大学为例，东南大学的专利申请大部分涉及SOI-IGBT，SOI-IGBT器件在国际上也属于科研热点，但目前国内产业化程度不高，研究成果并未充分发挥其真正价值。与之相对应的是，国内企业却因为核心技术的专利数量少，产品缺乏核心竞争力，难以在全球竞争中掌握主动权。
是什么原因造成产业发展不畅？课题组刘红向记者分析：首先，IGBT领域产学研模式通常以项目合作为主，目标短期化，难以形成高质量的重大科技创新；其次，研究机构对自己专利的价值没有准确的判断，无法确定哪些专利需要进行产业化；此外，我国的产学研的利益保障机制不够健全，对知识产权、成果转化收益等合作成果的分享缺乏可操作的规定。
为此，有关专家建议，产学研结合是企业技术创新的核心，是加快发展高新技术产业的捷径。要建设以企业为主体的产学研合作研发中心，充分发挥高校和科研单位在理论研究和前沿技术方面的前瞻性和独特优势，学会借水行舟，借梯上楼。此外，政府部门还应出台相关的配套政策予以保障，制定出具体的产学研结合实施方案，积极为产学研结合铺路搭桥，为企业加强与高等院校、科研院所的联系与合作创造条件。<
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