SunPower叠瓦组件专利技术分析：天合、中来、钧石、通威、赛拉弗、晶澳、阿特斯、日升等企业如何规避风险？ ​

摘要：文章主要从2018年年底,光伏领域的热门诉讼案——SunPower叠瓦组件专利维权案出发,分析叠瓦组件专利技术拥有者SunPower对其核心技术的保护策略,并对其在中国所申请的专利内容及保护方式予以分析,旨在为相关企业的研发、创新保护及风险制定提供参考依据。

1 叠瓦组件发展概况

自2015年光伏领跑者计划推出以来,高效组件越来越受到市场的青睐,钝化发射极和背面电池技术(Passivated Emitter and Rear Cell,PERC)、黑硅、N型、叠片、多主栅等高效产品层出不穷。领跑者基地规模带动了市场对高效组件的需求提升。在众多技术突破中,叠瓦组件封装技术突破了传统晶硅组件的栅线连接,给晶硅组装技术带来了革命性的影响。

其中,SunPower所研发的叠瓦技术是目前市场上最具代表性的先进新技术之一,且已通过专利予以保护。由于其先进性和独特性,目前,中国国内部分厂家正在效仿SunPower研发该技术,且在未经SunPower许可的情况下使用其相关专利,SunPower采取法律途径维护自身知识产权,部分企业已于2018年年底收到相关警告函[1]。

据不完全统计,国内涉足叠瓦技术的企业高于10家,据2018年国际太阳能光伏大会暨(上海)展览会(SNEC PV POWER EXPO,SNEC)统计,展出企业包括东方环晟、赛拉弗、晶澳、阿特斯、国电投西安太阳能、东方日升、天合、中来、通威、钧石能源等[2]。

根据世界知识产权组织的统计,世界上每年发明创造成果的90%～95%能在专利文献中检索到,其中,70%的技术内容未在其他非专利文献中发表过。通过对叠瓦组件的专利文献进行分析,不仅可以了解叠瓦组件的核心技术及其发展状况,还可以获知相关技术的保护内容,便于及时制定规避设计和风险预警措施。

2 叠瓦组件概述

叠瓦技术作为一种独特的电池片连接技术,将光伏电池切成片之后,用特殊的专用导电胶材料将其焊接成串的技术,每片切割过后的电池在组装时会有部分重叠,充分利用了组件内的间隙,该项技术取代了传统技术中的焊带,电池片采用前后叠片的方式连接,在传统技术的基础上提升电池片间的连接力,保障电池联接的可靠性[3],表面没有金属栅线,电池片间也没有间隙,充分利用了组件表面可使用的面积,减少传统金属栅线的线损,因此,大幅提升了组件的转换效率,具体如图1所示。在相同的面积下,叠瓦组件可以放置多于常规PERC单晶组件13%以上的电池片。

3 SunPower叠瓦组件专利分析

创立于1985年的SunPower拥有超2 000件光伏技术专利,其研发的叠瓦技术是目前市场上最具代表性的先进新技术之一。据了解,目前,SunPower叠瓦组件转化效率超过19%,比常规PERC单晶组件发电量高7%以上,25年内发电量可高17%,还可节省10%的直流系统成本。且SunPower与国内的中国东方电气集团有限公司、天津中环半导体股份有限公司共同出资成立东方电气东方环晟,主要利用叠瓦组件技术从事太阳能电池片的研发、制造、销售与相关服务,SunPower叠瓦组件专利的具体分布区域如图2所示。

针对叠瓦组件技术,SunPower共申请70件专利(目前,85个文本,38项简单同族),主要分布在所属国——美国以及光伏叠瓦最大的市场——中国。SunPower在世界知识产权组织、中国大陆、中国台湾、日本、澳大利亚提起的相关专利申请权利要求项数高达130项(公开号分别为WO2015183827A2,CN106489211A,TW201611317A,JP2017517145A,AU2015267239A1)。

以其在中国所申请的CN1064-89211A为例,其太阳能模块通过7组共59项的权利要求予以保护、制造太阳能模块的方法涉及2组权利要求共37项、利用太阳能模块制作太阳能电池串的方法涉及2组权利要求共20项、太阳能系统涉及2组权利要求共14项。可见,SunPower从外观设计和发明专利两方面对叠瓦组件的外形、结构及其制造系统和方法予以全面的保护(见图3)。

SunPower对于该开拓性技术在中国也作了相应的专利保护,其中,7件发明专利申请目前均处于审查中的状态,但原始权利要求保护范围较大,例如,2015年5月26日所申请的CN108091703A请求保护的独立权利要求如下。

一种设备,包括:一串数量N大于或等于25个、彼此串联连接的矩形硅太阳能电池,这些太阳能电池直线布置并且平均具有大于约10 V的击穿电压,其中,相邻太阳能电池的长边彼此重叠,并由既导电又导热的黏合剂传导性地彼此接合以形成超级电池以及第一旁路二极管,其与太阳能电池串并联地电连接在太阳能电池串的两个相对端之间。

其中,没有单个太阳能电池或太阳能电池串中的总数小于N的太阳能电池组与旁路二极管单独地并联电直接连接。

由此可知,该独立权利要求所保护的内容包括一串不少于25个串联连接的矩形硅太阳能电池以及一旁路二极管,其中旁路二极管是光伏电池组件中的重要组件部分,其作用及设置方式是光伏领域的基础知识,因此,该权利要求的保护内容实质上集中于太阳能电池,其限定的内容与叠瓦组件的定义几近相同,上述专利一经获得授权,国内企业研发的相关产品可能会有侵权风险,因此,叠瓦组件的相关企业均应对其进行重点监控。

考虑到该专利于2018年5月29日才公开,被引用信息尚少,从其简单同族WO2015183827A2的引用信息分析可知,该专利于2015年12月3日公开后,在3年的时间之内被引用24次,其中,美国最大的太阳能发电公司SOLARCITY引用该专利的频次高达14次,并在此基础上,产生了价值超过$5 000的专利1件。

此外,SunPower在中国申请该专利的同日,还申请了3件相关联专利(公开号分别为CN108091705A,CN108305904A,CN106489211A),从模块、装置、方法出发,构成较为严密的专利网,对其核心技术予以保护。SunPower在中国申请的叠瓦组件相关发明专利如表2所示。

由此可见,SunPower对其核心技术的重视程度。因此,中国光伏组件企业在做叠瓦组件的研发时,需注意对系列专利的法律状态进行监控,并做好规避设计,以降低侵权风险,并在产品上市前做好相应的自由实施(Freedom to Operate,FTO)工作,或者可考虑获得SunPower的授权许可,例如,东方环晟与SunPower合资避免了专利风险。

4 结语

叠瓦组件凭借其较大的优势而有望得到大规模发展,据预测,2021年叠瓦组件的产能将达10 GW,而且目前中国是最大的市场,2018年中国市场占比50%左右。在面对较好市场需求的前提下,国内参与叠瓦组件研发、生产、销售的企业将逐步增多,在研发过程中,为确保安全经营,需建立专利情报实时监控平台(例如,可采用智慧芽全球专利数据库的工作空间予以实现),以便对SunPower所申请的专利进行重点监控,同时,借鉴SunPower对核心技术的保护策略,对自身的研发成果及时进行合理的保护。