2015年6月24日 星期三

如何以既有資料降低專利侵權風險概論—以睿能創意Gogoro水冷系統為例(上)

近年來在電動載具的領域中,除了Tesla的電動車外,雙輪電動車也掀起一股熱潮。除了廣為人知的中華汽車旗下e-moving外,睿能創意推出Gogoro電動機車,而在中國則有北京牛電科技在6/1推出小牛電動機車N1。而根據統計,目前在臺灣電動機車市場上,市佔率最高的e-moving以囊括近8成電動機車市佔奪冠,而近來在社群網站上討論度最高的非有著台版Tesla之稱的Gogoro莫屬。因為筆者尚在服役中能用電腦的時間有限因此本文藉由中華汽車所擁之專利來探究Gogoro的侵權風險。
電動車為了配合短時間加速、爬坡等動力需求,經常會有較大電力輸出,而大電力輸出會使得電池即馬達的溫度增高,一旦電池與馬達的溫度過高則會影響馬力供應品質與電池壽命。可以說電動車的電池與馬達是電動車整體核心之所在,因此如何藉由冷卻系統將電動車之電池與馬達的工作溫度維持在一適當區間,並盡可能不會影響整體的電力品質、特性與其壽命尤為重要。


首先來看這件M459531具有冷卻單元的電動車電池專利,M459531所揭露之技術可用以冷卻電動車之電池組,該技術係為一種具有冷卻單元的電動車電池,包含有:密封之外殼體、設置於外殼體內之冷卻單元(該冷卻單元具有與車輛空調系統相連通的冷媒管路)、電池模組、鼓風件、蒸發器、冷/熱排模組以及氣流調節器。其主要的運作原理如圖1所示,鼓風機產生通過冷排通道之氣流,而氣流流向對應於蒸發器的製冷部位以輸出冷空氣到氣流調節器,氣流調節器將冷空氣分流到各個電池芯進行冷卻,且經過各個電池芯吸熱後由熱排模組輸出氣流至冷媒管路將熱帶出。

本件專利所揭露技術之優點在於:將該電池模組及冷卻單元容設於該殼體內,藉此將電池組形成一密封冷卻環境,由鼓風機抽拉氣流於冷、熱排模組間,並透過冷媒管路與蒸發器的作用,大幅提升冷卻效率。此外,藉由將電池組密封於殼體內,以能達到防水及防止濕氣進入電池模組,藉以保護電池模組。
綜上分析,M459531提供的是一構造較為簡單冷卻電池之技術,正是因為構造簡單的因素,對於空間有限的機車來說更為實用。儘管M459531提供一極為適合電動機車用之冷卻技術,但由於M459531屬於權利不穩定性較高之新型專利,再加上本件專利之權利範圍較為狹窄,例如:本件專利第1項獨立項所述需由氣流調節器將冷空氣分流到個電池芯進行冷卻(Gogoro可藉由調整電池排列以或增加流速等方式,以達到與氣流調節器相同之效果但不落入權利範圍內)。因此,筆者認為Gogoro侵犯此專利權的風險程度屬於極低風險。


再來看到這件267204以回饋控制引擎水泵冷卻液流量之汽車冷卻系統的專利,這件專利則為自動調整汽車行駛時冷卻系統冷卻液流量之車輛冷卻系統,該系統包含了冷卻液(以各種不同流量流經冷卻水套)、熱交換器(散熱器)、電動水泵、感測器(感測車輛運作狀態,並依據該運作狀況產生信號)及訊號處理器用來接收及處理該信號及輸出信號至電動水泵以控制冷卻液之流量)。
本發明之主要運作原理係由訊號處理器處理來自感測器所偵測之發動機的各種運轉參數(包括:轉速、發動機溫度等等),以控制水泵之每分鐘運轉速度來決定冷卻液流量,促使有充分的冷卻液在發動機內循環。縱上分析,這件專利藉由控制冷卻液流量來使發動機溫度維持在一定的工作溫度內,以提升發動機效率。

要注意的是,此件專利係於1994年時申請,距今已逾發明專利年限20年,是以Gogoro並無侵害此件專利權之虞,且由於專利保護期間已過,該專利便已成為公共財。然而,儘管本件專利已是公共財,Gogoro可依樣畫葫蘆將請求項所主張之冷卻系統技術用在自家產品上,但由於說明書所涉技術與電動車相比較為老舊。因此,儘管無侵犯中華汽車專利權之情事,但若欲於電動機車上採行該專利所揭露之技術,還是需要稍做檢索方可降低侵犯其他廠家專利權的風險。
在下篇筆者將試著找出Gogoro所可能侵犯的專利來討論

2015年6月15日 星期一

蘋果的智慧裝置將能遠端控制你的車

在這個KUGA的影片中,滿手行李的男主角只需要腳輕輕一抬,就可以把行李塞入行李箱中,看起來輕鬆愉快不是嗎?再讓我們想像一下,假設今天的場景換在大賣場,你提著大包小包的日常用品,走在悶熱的地下停車場,又或者車是停在火辣的太陽下。你需要的不只是自動開啟尾門的功能,你想要車門自動解鎖、想要冷氣自動開啟、又或者你懶到連腳都不想抬。如圖1所示,這件在2014年底蘋果所獲証的US 8868254專利就是來滿足你的幻想。


具地理圍欄的配件控制器(Accessory control with geo-fencing),這樣的一個技術主要的原件包含車輛(105)、行動裝置(120)、車輛配件(115)、行動裝置與車輛間之通訊方法以及車輛功能的控制方法等。

首先由車輛配件向行動裝置傳送第一訊號,並以行動裝置辨認車輛位置,此外,手機還可根據車輛的位置,建立以車輛為中心之虛擬地區柵欄(130a,b,c)。行動裝置還可以判斷本身的位置,藉由計算與車輛間之距離來判斷是否有跨越虛擬柵欄的情形。更甚者,行動裝置也能判斷其移動方向,藉以判斷使用者是接近或遠離車輛,並據其判斷結果傳送第二訊號予車輛,車輛則根據第二訊號進行後續作動。
舉例而言,車輛配件可偵測車輛的地理位置(甚至是高度),並傳送包含位置相關訊息的訊號給行動裝置 ; 當行動裝置接收訊號時,便可建立一套以位置為基準的規則,該規則可用以判斷虛擬柵欄與車輛的相對位置、以及柵欄本身的絕對位置。行動裝置藉由不斷偵測本身位置確認其是否跨越柵欄、跨越柵欄的方向、跨越柵欄的地點及跨越速度等等。當偵測到跨越柵欄時,行動裝置將傳送第二訊號至車輛配件以進行相關功能的控制,包含開/關門、開/關行李尾門及開啟音樂與空調等等。此外,也可設定當駕駛坐上駕駛座時才發動引擎,避免危險及浪費燃油。

此外,訊號可根據不同的柵欄而已不同的方式傳送。例如:在跨越柵欄130a130b時由藍芽傳送,而在跨越距離車輛較遠之130c時則採用行動網路傳送。如此可將偵測範圍擴及整座城市,當使用者距離車輛較遠時,車輛可採靜止模式; 當使用者接近車輛時則採待命模式等等。


筆者認為,本件專利所揭露之技術中,除了各元件間的結合與構造外,重點主要是在行動裝置及車輛間位置的判斷方法,而位置的判斷係由行動裝置 (根據權利範圍所述需包含有GPS接收器)主。藉由判斷虛擬柵欄之位置,可減少行動裝置的運算量,例如:當虛擬柵欄的位置決定後,行動裝置便僅需判斷其與柵欄間位置,即可決定其是否跨越柵欄,而不需持續接收傳送自車輛的訊號再計算兩者位置。以降低行動裝置負荷並提高續航力。
雖然上述裝置仍未普見於市售車款上。但對於消費者而言,能使用手上的智慧型裝置控制車子,絕對是一件令人興奮的事。

2014年2月19日 星期三

The stock price of Tesla Motors Inc. will be $100~$150 after 2014 Q1 and 2014 Q2 report released.

美國時間星期三將會公佈Tesla Motors Inc. (TSLA)最新一季的財報。這間財務緊張但又受到無數讚美(甚至有人將Tesla比擬為Amazon)車廠的營運狀況如何,即將揭曉。

此次財報重要的資訊除了財務狀況外,我們一定要探究的是Tesla銷售狀況,觀察銷售的成長是否處於停滯的狀態。銷售狀況的重要性在於,我們可以看到Tesla現階段最大市場(北美)處於停滯狀態,甚至有萎縮跡象出現。

U.S.
2013 Q1: 4,900
2013 Q2: 5,150
2013 Q3: 4,500
2013 Q4: 4,000
Tesla2013 Q4總銷量約為6,900輛,扣除歐洲約2,900輛。

California
2013 Q1: 2,406
2013 Q2: 2,308
2013 Q3: 1,840

接下來看到歐洲,挪威與荷蘭是Tesla在歐洲的主要銷售地,第三季與第四季總共在挪威賣出了1,979 ; 而荷蘭於2013年也有1,195輛的銷售成績。但根據消息人士指出一月銷量,兩地分別僅有132輛與7輛(芬蘭政府提供四年約240萬台幣的稅務與補貼優惠給電動車主),假若銷售情況沒有好轉,今年第一季,兩地加總僅會有不到600輛的銷售成績,不及於挪威去年單一季的銷售數字。

綜上所述,假若此次財報揭露的第四季之北美與歐洲銷售數字沒有特別突出(﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽,又或是2014之銷售目標為35,000輛(與目前產能650/週相同),可以預期的是車主對於Tesla的需求正在下降或僅保持穩定。
儘管今年Tesla成功進軍中國,可能為其銷售數字注入活水。但現今中國車主碰到的最大問題是沒有足夠的基礎設施,家用充電10小時換來的僅有不到100公里的續航力,而續航力正是潛在車主購買電動車的最大障礙。因此現階段的Tesla很難在中國嘗到甜頭,更不用說中國本地電動車廠的競爭,以及相對保護國內產業的購車與稅務補助,勢必為Tesla的銷售成績抹上一層陰影。

市場對於Tesla追捧使其股價在一年內,從$38翻了五倍至$200大關,其250億美元的市值已是福特汽車(Ford, F)的一半,股價卻將Ford拋諸腦後。姑且不論Tesla的未來發展潛力是否較Ford強勁,但緊繃的財務狀況、不明朗的銷售狀況,再加上中國無法立即如Musk所望,成為與美國本土相當的海外市場。

縱上,是否接下來第一季與第二季財報出爐後,Tesla的股價會回到較為合理的$100~$150價位,我們拭目以待。

2014年2月13日 星期四

Tesla Motors在台灣製造的夢想,就像潑出去的水,“回不來了”,

不知道是記者亂寫,還是郭董亂講?
“鴻海如果取得特斯拉的電動車組裝訂單,產線將設在台灣。”

那我也來亂寫!

以下,開始:



Tesla Motors在台灣製造的夢想,就像潑出去的水,“回不來了”,

早先將產線自台灣移回美國製造,就是為了爭取美國政府的補助跟稅務優惠等等,對於一個前景不明又極度脆弱的 Tesla 而言,這正是當時的台灣政府甚至亞洲區政府政府無法提供的誘因。

Tesla 2013年前3季合併營收約為14億美金,但同時虧掉了5,800萬。僅管 Tesla 現今的股價($199.63)已在業界稱王,但一年2萬多輛的 Model S 還是無法發揮正常車廠該有的量產成本優勢,目前的銷量主要建立在技術愛好者、環境愛好者和政府補貼的基礎上。但受限於財務壓力以及生產成本,假若無法有效降低電池組成本,可預期的是TESLA將延後平價車款Gen III的上市時間,並以Model S與Model X兩款車作為銷售主力。

可遇見的將來是,Tesla將以降低成本與增加銷售量為營運兩大方向,姑且不論如何降低電池組成本,Musk未來增加銷量最直覺的方向就是冀望於中國頂級消費市場。然而,要價8萬美元的車款來到中國,車價卻因為運費、關稅種種原因飆升至16萬美元。

綜上所述,Tesla未來的組裝產線不會如報導所述在台灣,反之,只會設在中國以大幅降低運費與關稅成本。縱使因為種種原因無法於中國設廠,會不會有機會來到台灣設廠?

很肯定的答案是,不會!縱觀亞洲區,日本才是次要選擇。

由於Tesla當年在台灣的時間僅獲得3件專利(還不是跟Tesla核心的電池組技術有關),若Tesla在台灣製造,勢必會面臨專利訴訟的風險 ; Tesla當然可以藉由買別人的專利來降低風險,但此舉卻會為緊繃的財務狀況更添不確定性。僅管台灣的專利訴訟成本不高,但因訴訟而導致的產線停擺、交期延後、甚至是公司聲譽的影響,將會是Tesla的營運風險之一。反觀日本,除了內需市場大於台灣外,較好的專利佈局外與先進的造車工藝,皆是Tesla設廠日本的正向因素,再加上中國反日情緒的緩和,都是使日本成為除了中國本土以外生產基地的因素,而這些都是台灣無法提供的。

2014年2月6日 星期四

2013年北美車輛產業回顧

booz&co. 所發佈的研究報告,藉由與75家不同公司的200位主管進行訪談,針對北美汽車產業2013年的研究中發現以下幾點:


(1)受訪者的信心提升,認為今年是汽車產業美好的一年,超過90%受訪者認為2013年較2012年好 ; 超過85%的受訪者認為獲利的成長會持續到2014年。雖然信心提升,但未來成長將放緩(由兩位數降至個位數)。



source: 2013 U.S. Automotive Industry Survey and Confidence Index



(2)替代能源的2020年預測滲透率由24%下修至20% ; 主因如下:首先是續航力的疑慮、再者為成本(包含購買與後續維護成本)、最後是基礎設施的缺乏。

(3)Hyundai/Kia與 VW/Audi 的市佔率最有可能上升。

    (4)先進的柴油引擎是最被看好的驅動系統

    source: 2013 U.S. Automotive Industry Survey and Confidence Index


    (5)車場應朝下列方向努力,包括:降低材料、營運與SG&A成本 ; 短期目標為開發聯網/智能汽車 ; 中長期目標為開發自動駕駛車輛。

    2013年12月7日 星期六

    TESLA的熱能管理系統

    這次的技術較簡單,故此次僅解析專利的權利項,

    1.第一冷卻迴路:
          為儲能系統與熱交換機的迴路,迴路上包含有冷卻液幫浦、冷卻液儲存槽與加熱器等。

    2.第二冷卻迴路:
          將 HVAC (heatingventilation, and air conditioning) 系統與熱交換機相連,迴路上設有冷卻液幫浦、儲存槽、風扇與加熱器等。

    3.第三冷卻迴路:
          與動力系統相連,迴路上有驅動馬達、風扇、幫浦、儲存槽與散熱片等。
       
    4.冷卻/制冷系統:
          包含散熱器、壓縮機、風扇與調溫閥等。


    詳如附圖:

    2013年11月14日 星期四

    Tesla 如何保護車內人員的安全?

    上一篇文章,我們討論了 Tesla 如何降低電池組失火的可能性。然而,假使上述方法無法有效制止危險的發生,Tesla 又有什麼樣的設計來保護乘客的安全?

    美國專利 “US2013153317” 揭露了 Tesla 如何利用一防火層(設置於電池組與車艙間)防止意外的發生。
    圖1 是Tesla 的車艙(100)與電池組(101),其電池組固定於車體的 rocker。     

    圖1

    圖2 是電池組移去上蓋後的構造,材質主要以鋁合金等金屬所構成,且上下蓋採銅焊(brazed)等銲接法接合,藉以保持電池組內真空狀態。
    圖2
    圖3 乃本專利的重點技術,由複數材質所組合而成:
    1. 彈性層(1301),可由 3mm 的乙丙橡膠所組成;  
    2. 隔熱層(1303),可由 6mm 的克拉纖維(Kevlar)、杜邦的Nomex 纖維或陶瓷纖維等所組成; 
    3. 防水層(1305),可由 LDPE 等所組成。

    藉由上述材質,可達成下列目的,以保護乘客安全與增進行車品質:
    1.降噪(acoustic insertion loss 大於 20 dB);
    2.吸震(damping loss factor 為 0.1以上);
    3.絕熱(thermal conductivity 於1000度時,小於 0.1 W/m-K)
    4.耐熱(攝氏1000度下,可維持至少10秒鐘)。


    圖3

    縱上,Tesla 藉由前一篇提及之“偵測系統”與此“防火層”技術,提供電動車駕駛與乘客完善的保護。