谁在引领 Qi 无线充电专利竞赛?
2024
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由无线电力联盟(WPC)制定的 Qi 标准已经成为无线充电领域的关键技术。Qi 是一种普遍认可的标准,可以在设备之间传输电力,无需物理连接器或电缆。这项技术已在各种电子设备中得到广泛应用,从智能手机和智能手表到电动牙刷、嵌入式充电功能的家具和车辆。重要的是,Qi 标准通过消除缠绕的电缆并提供一种无缝高效地为电子设备供电的方式,简化和改善了充电体验。这不仅提高了用户便利性,还有助于创造整洁的环境。
尽管 Qi (v1.0-v1.3) 无线充电具有优势,但只有当两个线圈非常靠近时才能高效工作,如果不能准确对齐,传输速率就会下降。尽管大多数智能手机都兼容 Qi 标准,但如今只有 29% 的人使用无线充电。考虑到 Qi 技术已经存在了很长时间 ,这个使用比例相对较低。为解决这一问题,市场对 2023 年 11 月发布的全新 Qi (v2.0) 标准寄予厚望。它使用磁铁自动将手机和充电器对准最佳位置,从而提高效率并有可能提高充电速度。Qi (v2.0) 包含两个配置文件:基于苹果(Apple)提供的 MagSafe 技术的磁性供电配置文件(MPP),以及符合 Qi (v2.0) 标准但不使用磁铁的现有无线充电扩展功率配置文件(EPP)的增强版本。
Qi 标准技术的用例广泛且不断扩展。随着越来越多的设备采用 Qi 技术,对兼容充电基础设施的需求也日益增长,这些基础设施包括充电板、充电垫以及嵌入式家具和车辆充电解决方案。汽车、医疗保健和酒店等行业正越来越多地集成 Qi 充电功能,以满足不断变化的消费者需求。此外,全球范围内对可持续和环保技术的重视进一步推动了无线充电的采用,这与 Qi 标准的高效性和通用性一致。并使其成为对消费者和企业都极具吸引力的选择。
Qi 标准的市场机遇
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全球无线充电市场在 2022 年的市场价值为 22.17 亿美元 ,预计从 2023 年到 2030 年的复合年增长率(CAGR)为 25.8%。截至 2023年底,无线电力联盟(WPC)认证了超过 9,000 种 Qi 产品 ,包括智能手机、车载充电器、无线充电板和 LED 设备。据预测,到 2023 年底,符合 Qi 标准的产品销量将突破 10 亿 。
Qi 标准的广泛应用使其成为标准必要专利(Standard Essential Patent,简称SEP,以下同)所有者们获利的丰厚市场。任何实施 Qi 标准的人都必须获得这些专利的使用许可。2020 年 1 月,Via LA 专利池管理机构宣布了一项涵盖 Qi的 SEP的许可,为无线充电和电力传输提供了一站式访问点。该专利池减少了与池内许可方单独谈判的需要。Via LA 吸引了众多 Qi 的SEP的主要所有者,按字母顺序排列包括:博世(Robert Bosch)、佳能(Canon)、易冲半导体(ConvenientPower)、通用电气(GE)、现代摩比斯(Hyundai Mobis)、英特尔(Intel)、飞利浦(Philips)、乐金伊诺特(LG Innotek)、松下(Panasonic)、西门子(Siemens)和 WiTricity。所有专利池成员均已在 Via LA 网站上公布了 Qi 的SEP的清单。根据专利池许可协议,这些标准必要专利权所有人承诺以总池费率的方式许可所有SEP,该费率在每个符合 Qi 标准的产品(接收器和发射器)上收取介于 0.2 美元到 0.85 美元之间的费用。据估计,全球已售出约 10 亿部符合 Qi 标准的设备,仅考虑 Via LA 的 SEP许可方时,整个SEP 专利费市场规模估计在 2 亿美元至 8.5 亿美元之间。由于并非所有 Qi 的SEP持有者都是专利池成员,预计整个专利使用费市场规模将超过 10 亿美元。
Qi 标准技术的 SEP 许可
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SEP许可过程中,SEP 许可方和 SEP实施方(也称为被许可方)需要经历两个阶段的谈判。即技术阶段和商务谈判。
在技术阶段,SEP 许可方必须提供证据证明其持有的专利组合中至少有一项专利是有效的SEP。
商务谈判则要复杂得多。在此阶段,SEP 所有者必须提供证据证明其 SEP 组合的价值及其在所有 Qi 标准的 SEP 组合中的份额。确定 Qi 专利组合份额需要评估专利权人持有的 Qi 标准相关专利组合(分子)和 Qi 标准相关专利总数(分母)这两者。
对于像 3G/4G/5G 这样的标准,都存在公开数据库列出所有潜在的 SEP 的情况。但许多公司的专利组合都未公开 Qi 无线充电标准。
对于 Via LA 专利池来说,池中的专利会由独立的专利审查机构就其必要性进行预先筛选。Via LA 专利池成员已经公开分享了他们经过验证的 Qi 的 SEP, Powermat 公司也公开声明了其 Qi 专利。然而,却不存在公开的专利声明数据库。利用 LexisNexis® IPlytics™️ 的 Qi 专利全景分析我们可以得知, Via LA 专利池成员约占所有 Qi 标准相关专利组合的 26-36% 。换句话说,有 64-74% 的 Qi 标准相关专利不在池中,并且 Qi 标准相关专利组合并未公开。这给 Qi 标准专利许可方、专利池以及 Qi 标准实施方都带来了挑战。
* 通过使用IPlytics Qi 专利全景分析可估计得出Via LA 份额。在此仅考虑了排名前 50 的 Qi 标准相关专利最终持有人。Via LA 的份额会随着数据细化(仅计算特定司法辖区或应用专利资产指数(Patent Asset Index)等指标)而发生变化。
识别 Qi 相关的专利
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为了识别与 Qi 相关的专利,IPlytics 团队利用了 LexisNexis® Cipher 机器学习分类器。Cipher 算法使用经过验证的正例(例如专利池)和与 Qi 无关的专利负例作为训练数据来构建相关技术的专利全景。然后从这个广泛的 Qi 专利全景中,随机抽取专利样本并提交给主题专家进行确认,以识别符合 Qi 标准的专利以及与 Qi 标准无关的专利。这些新确定的正例和负例专利随后又将被用作训练数据进行迭代,最终得以创建一个全面的 Qi 相关专利技术全景。然而,需要注意的是,Qi 相关专利全景既包括经过验证的SEP,也包含非SEP(即与 Qi 技术相关但不属于 Qi 标准实施必需的专利)。截至 2024 年 1 月 31 日,Qi 相关专利全景涵盖了 3,557 个在全球范围内有效的已授权专利家族。来自 Via LA的主题专家确认,Qi 相关专利全景的规模与其自身的估计相匹配。Via LA 进一步指出,在他们单独分析审查的专利中,约有 30% 的专利被认定为SEP。
根据过去 10 年按首个专利公开年份统计的专利家族数量,Qi 相关专利家族的累计数量迅速增长(图 1),增幅超过 17 倍。
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图 1:按首个专利公开年份统计且在全球范围内已授权并有效的 Qi 相关专利家族累计数量
Qi 相关专利领跑者
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表 1 列出了拥有最多的 Qi 的SEP 的前 30 名专利权人,排序依据是根据 INPADOC 专利家族的定义,至少有一个家族成员在全球至少一个司法管辖区内获得授权并处于有效期。排名前列的专利权人包括三星(Samsung)、苹果(Apple)、佳能(Canon)、 乐金电子(LG Electronics)、松下(Panasonic)、飞利浦(Philips)、乐金伊诺特(LG Innotek) 和高通(Qualcomm)。对已授权且有效的 Qi 相关专利家族进行统计,并乘以专利资产指数(Patent Asset Index ,该指数使用专利的被引用次数和专利家族的市场覆盖率来衡量专利价值),结果显示飞利浦(Philips)的份额最高,其次是高通(Qualcomm)、三星(Samsung)、苹果(Apple)和索尼(Sony)。 值得注意的是,表 1 中排名前 12 的专利权人中,有一半(6 家)是 Via LA Qi 专利池的许可方。
Qi 技术专利全景为SEP许可方和被许可方开启有关 Qi 专利组合的商务谈判奠定了基础。SEP许可使用费市场利润丰厚,并且呈现快速增长态势。从专利权人总部所在地来看,日本专利权人在 Qi 专利市场份额方面处于领先地位,约占 23.98%。紧随其后的是韩国,市场份额为 23.00%;美国则占有 21.71% 的市场份额。中国大陆的 Qi 专利权人市场份额仅为 6.74%,中国台湾和德国分别占有 2.1% 和 1.93% 的市场份额。
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图 2:Qi 的SEP许可方(按 Qi 相关专利家族份额和总部所在地划分)
为了解哪些公司正在实施 Qi 标准,LexisNexis 团队分析了无线充电联盟(WPC)网站上列出的约 9,000 个 Qi 认证产品。分析发现有 1,891 家公司至少拥有一款 Qi 认证产品。符合 Qi 标准的产品需要获得所有 Qi 的SEP的许可。然而,这份 Qi 兼容产品列表尚未经过任何第三方核实。许多列入名单的公司似乎是来自新兴市场的小型制造商。Via LA 列出了 39 家许可方,并且许可方数量正在迅速增长。但值得注意的是,在列出的 1,891 家 Qi 制造商中,只有 39 家公司是 Via LA 专利池的许可方。造成这种情况的部分原因可能是 Via LA 专利池对每年销售的前 25,000 个产品免收专利费,而许多列入名单的制造商都是小型产品制造商,产量低于 10,000 个。基于其自身的数据库和行业专业知识,Via LA表示他们可以合理识别出 100 多家“真实的”公司,即拥有可识别信息的公司,例如名称、可能的所在地和相应的 WPC 认证产品。然而,毫无疑问,市场正在快速增长,越来越多的中小制造商将进入 Qi 认证产品市场。此外,Via LA在其网站上声明某些医疗设备或电动工具免于支付专利使用费。尽管如此,像三星电子(Samsung Electronics)、华为(Huawei)、苹果(Apple)或乐金电子(LG Electronics)这样每年销售数百万 Qi 认证产品的的大型公司仍未成为 Via LA 专利池成员 。
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图 3:Qi 标准认证产品(根据产品公司总部所在地区划分)
Via LA 表示他们预计其他主要的 Qi 标准实施者和专利权人将在不久加入专利池。专利池对处于相似情形的被许可方(例如手机制造商)设置了统一的许可费率,并且随着新的许可方和专利加入专利池,费率保持不变。换句话说,Via LA 的专利池内置了防止专利费堆积的保障措施。
尽管 Qi 的SEP 许可方市场由日本和韩国公司主导,但 Qi 标准实施方市场呈现出截然不同的景象。中国大陆制造商占有 34% 的 Qi 产品市场,拥有 2694 个 Qi 认证产品,其次是美国制造商,占有 26% 的市场,拥有 2109 个产品(图 3)。
尽管 2023 年 Qi 标准认证产品销量达到 10 亿,Qi 的SEP许可的潜在专利费收入似乎十分客观,但 Qi 技术的SEP许可仍处于起步阶段。在此,标准必要专利权所有人似乎仍在观望市场,以确保 Qi 标准得到更广泛的采用和更强的使用,从而完全取代充电线。随着即将发布的 Qi 2.0 及其产品采用率的预期增长,无线充电的使用可能会更加广泛。这可能触发 Qi 的SEP许可市场在未来 1-2 年内最终腾飞。
利用可行的洞察释放专利价值
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Qi 的 SEP 许可方
仅有 26-36% 的 Qi 标准专利公开披露。然而,完整详尽的 Qi 标准专利全景对于成功实施SEP许可至关重要。IPlytics 的 Qi 标准专利全景揭示了未公开的关联专利。
这使得专利组合管理者能够:
- 识别其专利组合的优势/劣势
- 与竞争对手进行对标分析
- 为专利组合开发做出明智决策
许可部门利用专利全景可以:
- 筛选出专利组合中无关紧要的部分
- 将资源集中在有价值的可许可专利上
- 监控市场和专利所有权的变更信息
凭借超过 9,000 款符合 Qi 标准的产品,专利费的潜在收入巨大。Qi 标准专利权人应当积极地将专利组合货币化。而完整的专利全景则是抓住这一机遇的关键因素。
Qi 的 SEP 被许可方
符合 Qi 标准的产品制造商应做好准备,因为专利持有人和专利池可能很快就会要求收取专利费。分析 Qi 标准专利全景是为公平、合理、无歧视(FRAND)的许可谈判做好准备的第一步,至关重要。
梳理分子和分母使之能够确定单个专利权人及其专利池在所有相关 Qi 标准专利中所占的份额。利用这些数据,制造商可以比较许可报价并评估不同专利组合的相对价值。
监控专利申请和所有权趋势还有助于量化风险并预测未来专利许可费的支出,其中包括追踪收购 Qi 专利的专利主张实体的活动。
总而言之,通过专利分析获得的全面 Qi 标准专利全景可以为制造商提供信息,让他们更有效地协商专利许可费并规划其知识产权预算。
Qi 标准:未来发展的关键因素
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随着无线充电技术不断发展,Qi 标准有望成为最重要的标准之一,不仅适用于智能手机和平板电脑,还将应用于汽车、办公室或任何用户放置设备的表面。Qi 标准涉及大量专利,在产品实施 Qi 技术时必须获得授权。知识产权专业人士和专利许可执行人员应牢记以下几点:
- 未来技术将越来越依赖像 Qi 标准这样的专利技术标准。
- 知识产权专业人士应考虑将 Qi 专利数据作为理解 Qi 专利总量和 Qi 专利权人专利组合份额的起点。
- 知识产权决策者应考虑动态的市场变化,专利主张实体经常收购专利组合以获取巨额专利费。
- 知识产权专业人士需要意识到,尽管无线充电标准市场仍在发展中,但现在是时候思考企业在未来两到五年、十年内所需为何,以及与其相辅相成的专利组合需要何种支持。应积极主动,不要被动应对,以免落后于人。
下载 Qi 领跑者的完整名单
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关于作者
Tim Pohlmann 是 LexisNexis® IPlytics的首席执行官和创始人。Tim 在柏林工业大学获得了博士学位(以最高荣誉成绩毕业),论文是关于专利和标准化协调。Tim 在毕业后成为了 CERNA,MINES ParisTech 的法律与专利经济学研究小组的博士后研究员和顾问。在2014年,Tim 创建了IPlytics,并设想通过成为透明、可访问的智慧来源,为所有知识产权专业人士在标准和专利至关重要的行业中克服数据驱动决策中的摩擦和复杂性。Tim 一直积极参与为欧洲委员会、世界知识产权组织和德国联邦政府准备关于申报专利、标准贡献、专利转让和专利池的实证研究。他是公认的思想领袖、专题演讲者和高级专利情报方面的兼职讲师,涉及标准必要专利(SEPs)、FRAND 许可、专利池和高级专利情报等主题。Tim 于 2023 年再次被认可为 IAM 战略 300 全球领导者名单的一员,是数篇经过同行评议的经济学期刊文章、多篇 Managing IP 文章、IPWatchdog 文章、IAM 文章和一些最受欢迎的 IAM 行业报告的作者。
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Tim Pohlmann , LexisNexis® IPlytics 首席执行官兼创始人,