西班牙歌美飒风电有限公司风电专利分析 2010

4.2西班牙歌美飒风电有限公司(Gamesa Corporación Tecnológica)
（1）公司介绍
歌美飒风电有限公司成立于1976年，总部位于西班牙的潘普罗纳，致力于可再生资源，特别是风力资源的技术的开发研究。

歌美飒已在20多个国家实现装机总量16000MW，在全球范围内已拥有包括设在美国、中国等地的30家生产厂，全球员工超过7000人。

2008年在全球的市场份额为15.5%，位居世界第二。

（2）主要产品
歌美飒是一个纵向立体化的风机技术供应商，自主拥有整套风机技术供应链。

其生产的风力机组主要有六种型号，分别为850KW的G52、G58两种型号，2.0MW的G80、G83、G87、G90四种型号。

新型的4MW级的G10X、4.5MW级的G128风力机目前处于试运行阶段，还没有批量生产。

歌美飒的下属子公司美德（Made）生产AE-5X 800KW、AE-61 1320KW两种型号的风力机组。

在风力机部件方面，歌美飒的产品包括桨叶、叶根联接段、桨叶模具、齿轮箱、发电机、变频器和塔筒等。

（3）技术进展
1994年：歌美飒建立的一个附属专业生产风力发电机。

1997年：歌美飒将Ingecon变速系统引入到其自己的风机中，此系统被广泛的使用到歌美飒以维斯塔斯（Vestas）V-47为基础改进的660KW G-47风机上。

2001年：歌美飒以28700万欧元收购了维斯塔斯在双方的合资公司所持有的40%股份，并维持当时的知识产权以继续在西班牙和世界市场使用并推广维斯塔斯技术。

2002年：歌美飒与德国再生动力（Repower）达成协议生产并销售1.5MW 风机。

2003年：歌美飒收购了西班牙风机生产商美德（Made），2003年Made占有14%的西班牙市场份额，这增加了歌美飒在全球市场的比重。

2006年：歌美飒销售总容量达到2250MW，64%的销售是2MW风机，其余的是850KW的风机。

2008年：歌美飒安装G128-4.5MW样机，即转轮直径128米，采用紧凑集成式传动系统，多变量控制系统，两段式叶片，混合式塔筒，内置吊车，全容量变流器。

技术路线不同于歌美飒现有产品，采用中速发动机，即属于基于歌美飒传统机舱布局的半直驱式风机。

2009年：歌美飒与M.Torres设计工业股份有限公司（M.Torres Diseños Industriales）将合作研发新型风机叶片的设计工艺及叶片制作过程中的自动化生产技术，新型叶片在气动性能和噪音降低方面都做出了重大的改进。

（4）国际专利申请情况及技术特点
图4.2 歌美飒专利申请年度分布
歌美飒自1994年与维斯塔斯合资，技术上得到维斯塔斯的支持，因而最初自有的专利申请量处于一个比较低的水平。

自从歌美飒全部收购维斯塔斯在合资公司中所占股份后，自行研发力度开始加大。

由于歌美飒买断维斯塔斯股份时的技术转让协议的限制，歌美飒直到2004年才可以无限期地在任何国家自由销售从600KW到2MW风机的所有型号，因此歌美飒独立从事技术研发的进程并不长。

歌美飒在2003年收购西班牙另一大型风电厂商美德后，进一步拓展了市场份额，并获取了其所有风电技术，因而从2005年开始专利申请数量明显上升。

叶片27%
变网控制21%
安全维护18%
安装运输10%
风力机组10%
传动系统8%
其他6%
叶片变网控制安全维护安装运输
风力机组传动系统其他
图4.3 歌美飒专利申请技术分布
歌美飒的机型从G52-850到G90-2000都一直延续一级行星二级螺旋齿的齿轮传动模式，发电机采用的双馈异步式变速变桨型也是近几年风电市场的主流，发展已经比较成熟，因此歌美飒在传动系统和机组方面的技术突破不多，相关专利申请较少。

歌美飒的专利申请涉及到叶片技术、变网控制、安全维护这三方面的较多，可以看出歌美飒目前主要的技术投入主要在提高风力机发电效率和优化结构耐性上方面。

凭借与维斯塔斯、艾尔姆的多年合作基础加之自身强大的研发实力，歌美飒不断对其叶片技术进行改良，在叶片的生产工艺和装运技术上取得了业界领先。

尽管2007年歌美飒在美国安装的几台风力机出现了叶片玻璃纤维结构脱落的故障，但对作为世界三大叶片制造商之一的歌美飒影响不大，目前歌美飒正在致力研发一种应用航空复合材料层压技术的新型叶片，以抢占叶片技术的先机。

当今的风电领域正处于一个技术革新的时期，歌美飒的实验机型4.5 MW 的G-128也采用了多项新技术，而近年逐步与歌美飒加深合作的M.Torres 公司在独立励磁的变速多极同步直驱式发电机方面具有一定实力，歌美飒在今后有关新型传动系统、变网控制和风力机组的专利申请数量将会有所增加。

（5）国内专利申请情况及市场份额
歌美飒公司将中国市场列为仅次于美国的第二大海外风机市场，从2004年就开始在中国申请专利。

目前，歌美飒在中国共有专利申请39件，全部为发明专利。

表4.7 歌美飒在中国的专利申请分布
年份
2004 2005 2006 2007 2008 总量
技术分类
安全维护 1 2 2 - 2 7
安装运输- 2 3 1 1 7
变网控制- 2 4 - 3 9
传动系统- - 1 2 1 4
风力机组 1 - 3 3 2 9
叶片- 2 2 3 5 12
合计 2 8 15 9 14 48
歌美飒在中国的专利申请主要涉及风力机组、安全维护、安装运输、变网控制、传动系统、叶片几个方面，主要针对其主力机型2MW型。

其中12件叶片专利涉及到叶片材料、叶片结构及其工艺，而分段式叶片的接合是歌美飒的优势技术，在2008年就有5件关于叶片技术的专利申请。

由于歌美飒一直采用其特有的一级行星二级螺旋齿的齿轮传动模式，传动系统方面的专利申请仅有两件。

歌美飒风电（天津）有限公司是歌美飒的全资子公司，2006年9月在天津设立的风力发电机生产基地正式投产，目前已经能够自主生产2MW风力机叶片、齿轮箱和发电机，并负责歌美飒G5X-850 KW风力发电机机舱的组装。

作为以独资子公司形式进入中国市场的歌美飒，充分的保护了自身所拥有的专利技术并迅速地抢占了市场份额。

2008年，歌美飒中国总装机容量为1552.5MW，占中国风电外资市场份额的33.4%，总装机容量的12.8%，仅次于维斯塔斯。

歌美飒的同族专利地域保护范围相对较窄，其专利申请主要分布于西班牙、葡萄牙、德国、奥地利、美国、中国、韩国等国家，尤其在美国申请的专利数量是除西班牙本土以外的海外市场中最大的，可见其专利保护策略主要还是遵循其市场拓展策略，并未在全球进行广泛的布局，而是有重点的确定专利申请的地区。

随着歌美飒将中国确立为海外第二大风电市场，歌美飒在中国的专利申请量也将进一步上升。

结合歌美飒近年的发展状况，尤其是在收购维斯塔斯在西班牙的全额股份开始独立研发后，歌美飒成功地完成了技术的引进吸收再创新，在独霸国内市场之余，结合其自身在能源领域开发投资的经验与优势，稳步地拓展海外市场。

目前国内风电企业尚处于引进吸收国外技术的阶段，自主研发能力还比较弱，因此借鉴歌美飒的发展经验与专利保护策略意义重大。

综上所述，歌美飒公司由于长期作为维斯塔斯的合资公司，二者的风力机技
术比较类似，都是以2MW的变速双馈异步式风力机作为主力机型。

歌美飒独立从事技术研发的进程并不长，目前在风力机机型的创新程度上较爱纳康、维斯塔斯、通用电气保守，但在叶片结合技术和制造工艺上具有一定优势，更由于其产业纵向整合度高，市场占有率一直稳步扩展。

近年，歌美飒与具有同步直驱电机技术的厂商合作，在试用机型中采用了多项新技术，力图在关键技术上再做突破。

歌美飒与维斯塔斯主要作为风力机供应商不同，采取了风电场开发与销售的经营模式，近两年歌美飒的税前利润中有20%左右来源于该业务的贡献，这一点可以为同样起步较晚的国内风电厂商提供参考借鉴。

表4.8 维斯塔斯在中国申请的主要专利列表
申请号名称类别CN200580042991.9 用于风力发电机叶片的避雷器系统安全维护CN200680010428.8 防止涡流效应的工具安全维护CN200680028316.5 风力涡轮机的雷电保护系统安全维护CN200810093284.8 用于风轮机的气候适应系统安全维护CN200580038667.X 用于运输叶片的容器安装运输CN200680033482.4 在风力发电机塔内部安装元件的方法安装运输CN200680040061.4 吊舱提升工具和方法安装运输CN200780011196.2 用于装配风力涡轮机的提升装置安装运输CN200810090403.4 叶片运输的支撑件安装运输CN200480019851.5 双馈感应发电机系统的控制和保护并网控制CN200580021828.4 用于防止发电厂从电网脱离的方法和装置并网控制CN200680005399.6 在干线供电电压暂降期间注入无功电流的方法和装置并网控制CN200680010810.9 低电压暂降产生装置并网控制CN200810009394.1 连接到电网的不间断电源并网控制CN200610066624.9 用于变速箱的水密接合件传动系统CN200810000276.4 消除风力涡轮机变速箱中的反冲冲击的方法传动系统CN200810132395.5 变速驱动系统传动系统CN200680021096.3 风力涡轮机机组CN200780011414.2 抗噪声风轮机机组
CN200780018408.X 风力涡轮机操作方法机组CN200780022104.0 用于低惯性永磁电机的转子机组CN200780027415.6 具有管嵌入其外壳中的冷却发电机机组CN200580030674.5 用于风力涡轮机叶片的结构梁及其制造方法叶片CN200580038666.5 用于具有碳纤维叠层的风力涡轮机叶片的雷电保护系统叶片CN200680025843.0 以复合材料为基础制造大型空心部件的方法叶片CN200780019251.2 具有渐扩后缘的风轮机叶片叶片CN200810006171.X 风轮机的多片式叶片叶片CN200810098244.2 具有抗噪声装置的风力涡轮机叶片叶片CN200810131494.1 带有可偏转襟翼的风轮机叶片叶片CN200810214396.4 具有由表面压力变化控制的翘曲副翼的风轮机叶片叶片。