创新,在蓝海之外

— 未来的竞争将是知识产权的角力,核心知识产权的角力关键在于谁先发现新的蓝海

来源:汽车商业评论

 

汽车行业其实攒了很多理想。

 

上世纪90年代,英法海底隧道通车之前,宝马内部的工程师曾提出过两个方向盘的设计。英国靠左行驶,方向盘在右侧,法国靠右行驶,方向盘在左。为了一辆车能在两个国家同时开,宝马当时的想法是设计两个方向盘。一套方向盘做成折叠隐藏式放在副驾的手套箱内,另一套在外面,是正常的方向盘。

 

无论是从英国到法国,还是法国到英国,隧道出来后,就能轻松换座改舵。这项发明最后没能量产,但这个想法最终以专利的形式封存在德国的专利机构内。

 

另一个是Waymo,几年前它申请了一项汽车安全专利。他们的想法是在汽车的前发动机盖上,表面覆盖粘合剂涂层,这样发生碰撞时,人体可以牢牢粘在发动机盖上,这样能避免人的头颈部因惯性而受到撞击,进一步避免之后因弹离到车辆前方而造成的二次伤害。

 

在汽车行业,整车厂或零部件厂商其实积累了很多这样的专利技术,有些实现了量产,有些只是作为一种发明或创新的想法以专利的形式保护下来,这些专利真正构成了企业的核心竞争力。

 

今天的造车新势力在成立之初,就拥有很多专利。

 

比如蔚来。根据2018年财年,他们斥资近40亿元用于研发,在2020年已获得和正在申请的专利超过4000项,其中仅换电站就有500多项。小鹏在2019年汽车专利公开量榜单中,以76.28%的专利发明占比排名车企榜首,领先第二名将近10个百分点。

 

专利具有独享性,是对发明者付出的认可和保护,发明的核心作用是解决问题,有些甚至是解决了某个行业长久存在的技术难点。

 

热成形钢vs.冷成形钢

 

2020年7月24日,第三代长城哈弗H6发布,在新车介绍中,长城汽车特别指出这款新品H6配置了“铝硅镀层的热成形钢Usibor®2000”。对汽车略有研究的人都不会对热成形钢陌生,近几年新车介绍中频繁出现,有的厂家有时会称为“高强度钢”。

 

一般来说,一款车上热成形钢比例的多少代表了车型的安全性能,比例越高,意味着更高的碰撞安全性,车辆发生碰撞时对驾乘人员的保护更强。这也解释了为什么新车亮相时,厂家会强调自己所用的热成形钢这一卖点。

 

长城哈弗H6采用的“铝硅镀层的热成形钢Usibor®2000”是由华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司(简称VAMA)生产,这是一家合资公司,股东方分别是上市企业湖南华菱钢铁和拥有铝硅镀层热成形钢专利的安赛乐米塔尔集团。

 

Usibor®是两个词的缩写,Usinor是安赛乐米塔尔在欧洲前身之一的钢铁公司的名字,后半部分是硼的英文Boron,两个词合并之后,就成为Usibor®,这个词是铝硅镀层热成形钢的专利标志。后面的2000,是2000兆帕,指铝硅镀层热成形钢所达到的强度,而2000兆帕是目前整个行业能达到的最高强度。

 

所以,长城汽车当天发布会的新闻稿里提及:“采用VAMA铝硅镀层的热成形钢Usibor®产品应用于第三代哈弗H6,是强强联合,大大提高了汽车的安全性能。”

 

这句话翻译过来就是:这款哈弗H6不同以往,更加安全可靠,因为我们用了目前最高强度的VAMA的超高强钢板,你们放心买。

 

带有铝硅镀层的热成形钢是安赛乐米塔尔的专利,是这家公司独有的技术。

 

20世纪80年代之前,汽车上用的一般都为冷成形钢。当时的热成形工艺有一个最大的技术难题,就是钢板加热后,表面会产生氧化皮,这层皮在冲压时会污染模具,还会影响后期的焊接和涂装。

 

到了80年代,大家通过喷砂等工艺去除加热后钢板上的氧化皮,但和冷成形钢相比,中间添加的喷丸步骤导致成本居高不下,很难在汽车行业普及应用。

 

既然这么麻烦成本又高,为什么一定要推广热成形工艺?和冷成形相比又有什么优势呢?

 

这是因为硼钢经过高温加热冲压成形后具有更高的强度,其屈服强度和抗拉强度都是冷成形钢的数倍。假设是1500兆帕的话,它屈服强度据说相当于一只15吨的鲸鱼压在一只蚂蚁身上的压力,或者是30头500公斤重的公牛站在指甲盖上,其抗压程度可想而知。这解释了为什么热成形能大大提高整车的安全性,热成形零件如果应用在车身关键部位,可以明显提升车身抗碰撞能力。

 

独创技术的出现

 

1999年,安赛乐米塔尔集团的前身公司之一Usinor发明了一种铝硅镀层技术,具体的做法是在硼钢表面浸涂铝硅镀层,有了这一镀层后,就不再出现氧化皮污染冲压模具,同时还能消除热成形操作中无法避免的腐蚀效应。另外,焊接和涂装前也无需采用喷砂等工艺,热成形工艺的所有问题迎刃而解。

 

这项技术让钢板的热冲压变得和冷冲压一样简单高效,又能获得热冲压的高强度特性,同时降低了热冲压过程的工艺成本,使得热成形钢得以在汽车行业迅速普及应用。

 

困扰整个钢铁行业的氧化皮问题最终被安赛乐米塔尔的工程师们攻克了。

 

自从碳排放成为车型上市的新标准以来,热成形钢成为推动汽车行业轻量化的重要助力,这是因为热成形钢不仅强度高,而且还很薄,这就带来了轻量化,和同样用冷成形钢的整车相比,汽车重量整体可减轻30%-50%。

 

铝硅镀层技术由安赛乐米塔尔集团注册成为专利,也成为了这家公司的核心技术,开拓了汽车用钢领域的蓝海,在全球钢板行业有了独一无二的地位。

 

十多年来,铝硅镀层热成形钢板推进了整个行业在热成形相关技术的研发投入,而安赛乐米塔尔也始终保持着领先者的地位。

 

这是因为安赛乐米塔尔拥有让全世界艳羡的研发实力。它的前身并不是钢厂,而是享誉欧洲的科研机构Irsid,翻译成中文就是“冶金研究所”,在上世纪90年代的欧洲就拥有数百名高级研究人员。

 

安赛乐米塔尔今天在全球拥有12家研发中心和1500多名专业研发人员,每年将2.5亿美元研发费用中的大部分投入到与汽车产品相关的研发上,以保证产品不断研发、能开发出更多先进的汽车用钢和工艺技术。

 

钢铁行业的创新,不仅要构筑底层能力,还要时刻洞察汽车客户需求、科技大势和时政变化。而且,高端钢铁产品的技术复杂程度,远超群众甚至工业界的直觉。

 

某资深汽车材料工程师说:“都说研发是从零到一,那么汽车钢的研发就是无数个从零到一的叠加。说到底,汽车钢就是汽车安全,它的评价维度特别多特别严苛,强度韧性耐腐蚀只是最基本的,冲压、焊接、涂装、成本……任何一条不能满足客户需求,都是零,其他再多一,乘积还是零。”创新,往往都在蓝海之外。

 

与铝硅镀层热成形钢相关,安赛乐米塔尔集团还有另一项核心技术,这就是工艺窗口。

 

冲压件厂是面对整车厂的一级供应商,他们一般从安赛乐米塔尔采购带有镀层的热成形钢,依据整车厂的零部件尺寸进行冲压,如果工艺窗口不当,比如时间过长或过短,温度过高或过低,将会使生产出来的零部件后续无法满足主机厂在机械性能、焊接性能、涂装性能等等一系列的要求。

 

加热工艺窗口是安赛乐米塔尔集团的专利技术,它能够指导冲压零件时采用合适的工艺窗口,生产出合格的零件。购买和使用合规的硅铝镀层热成形钢的厂家,会自动获得安赛乐米塔尔相应专利的使用授权并能够得到安赛乐米塔尔和VAMA技术团队对于该产品的各项专业技术服务。

 

作为合资企业,VAMA是从2015年开始在国内实现铝硅镀层热成形钢的本土化生产。

 

据不完全统计,全世界使用热成形钢比例最高的车型是沃尔沃XC90,超过40%,领克03是16%,全新路虎发现13%,JEEP大指挥官13%,哈弗H7为11%,宝沃BX7为10%。

 

山寨无法真正推动行业发展

 

虽然安赛乐米塔尔拥有专利权,但仍然常常出现侵权事件,一些一级供应商冒着侵权的风险向整车厂销售未经安赛乐米塔尔授权的热成形钢,原因很简单,因为未经授权的热成形钢便宜,盗版的比正版的便宜。

 

我国的专利法在总则第一条上写着:为了保护专利权人的合法权益,鼓励发明创造,推动发明创造的应用,提高创新能力,促进科学技术进步和经济社会发展。这是制定《专利法》的目的和意义,给市场看不见的手以规则,避免恶性竞争造成良币被恶币驱逐。

 

从整个行业来看,每一家企业,无论是整车还是零部件企业,对专利的意识和重视程度将会是一个必然的趋势,尤其在智能电动车时代,因为每一家车企都在寻求差异化,而差异化背后,实质是由无数的专利组成。

 

“维权成本高,侵权成本低,这种现象导致法律成为了一把双刃剑。”一位汽车行业专家说。

 

当原创者的利益得不到保护时,整个行业的创新能力势必受到打击。而当山寨或侵权成为普遍现象时,市场陷入恶性竞争,这个行业将不可能得到真正的发展。

 

未来,知识产权将作为一种竞争手段,这个作用和地位会日益重要,安赛乐米塔尔是一个很好的例子。它凭借铝硅镀层热成形钢和窗口工艺两项专利开辟了一片钢材蓝海,并始终致力于新技术的研发创新。

 

保护自己的专利权,意味着保护自己的核心竞争力。

 

随着整个行业向新能源尤其是纯电车型转型以及品牌向上的趋势,加上碳达峰、碳中和对行业提出的要求,这是汽车链条上每一个上下游企业正面临的共同挑战。而这挑战背后,意味着更多的0到1的创新和更多的蓝海技术,这是让汽车行业真正长足发展的核动能。