Technological Landscape and Collaborations in Hybrid Vehicles Industry

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The main purpose of this paper is to developa patent study on hybrid vehicles as an initial approach toidentify the patent density in this field and the collaborative efforts of organizations with the highestpatent activity, including strategic partners and more recent patents. The present paper presents thetechnological landscape of hybrid vehicles by means of a methodology that integrates collaborative systemsengineering with patent analysis. Its major contributions lie in the methodology employed and insightsobtained. We obtained and analyzed a total of 40,023 patents from 2000 to 2014. The research was developedthrough two stages. Stage one identified the main emphasis of research and the top patent companies.Furthermore, we analysed collaborations efforts.Results show that patent activity mainly focuses on control and electric vehicle propulsion, as well as oncontrol systems especially adapted for hybrid vehicles. The analysis indicates that the company with thehighest patent activity also has a strong focus on collaborative technology development. Toyota stands outfor having the highest patenting rate and a diversity of collaboration agreements, particularly for Hybridand Electric Vehicle Technologies. The second stage included determining the research focus according tothe type of hybrid vehicle, the predominant alternative energy sources, and the recent patents of topcompanies according to the most frequent alternative source of energy.The insights obtained indicate that research on parallel hybrid vehicle predominates, followed byseries-hybrid and series-parallel hybrid type. Turning to alternative sources of energy, there is extensiveresearch on hydrogen, followed by solar energy. Toyota and Hyundai occupy the leading positions; we alsoidentified their recent inventions in this arena. This paper contributes to the ongoing research on hybridvehicles. The outcomes of this study aim to support the strategic decision-making processes by stakeholdersinvolved in the automotive sector.

About the authors

Marisela Rodríguez-Salvador

Escuela de Ingenieria y Ciencias

Email: marisrod@itesm.mx
Tecnologico de Monterrey, Mexico, Avenida Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Colonia Tecnologico, Monterrey, Nuevo Leon, 64849, Mexico

Francisco Paredes

Centro de Innovacion en Diseno y Tecnologia

Email: franciscoparedesleon@gmail.com
Tecnologico de Monterrey , Avenida Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Colonia Tecnologico, Monterrey, Nuevo Leon, 64849, Mexico

References

  1. Boesel J. (2013) Hybrid vehicle technology and trends // Fleet Maintenance. Vol. 17. № 1. Р. 22-24.
  2. Brody R. (2008) Issues in defining competitive intelligence: An exploration // Engineering Management Review. Vol. 4. № 3. Р. 3-16.
  3. Burns K., Levings S. (1993) How many years until mangrove ecosystems recover from catastrophic oil-spills // Marine Pollution Bulletin. Vol. 26. № 5. P. 239-248.
  4. Calof J., Richards G., Smith J. (2015) Foresight, competitive intelligence and business analytics - Tools for making industrial programs more efficient // Foresight-Russia. Vol. 9. № 1. Р. 68-81.
  5. Custommedia (2014a) Las ventas mundiales de híbridos Toyota superan los seis millones de unidades. Режим доступа:http://www.compromisorse.com/rse/2014/01/15/las-ventas-mundiales-de-hibridos-toyota-superan-los-seis-millones-de-unidades/, дата обращения 15.01.2014.
  6. Denisova L., Efremenkova V., Kusch G., Ponomarenko T. (2011) Bibliometric analysis of patent documents disclosed in the information products of the RAS All-Russia Institute of S&T Information // Scientific and Technical Information Processing. Vol. 38. № 2. Р. 123-131.
  7. Dijk M., Yarime M. (2010) The emergence of hybrid-electric cars: Innovation path creation through co-evolution of supply and demand // Technological Forecasting and Social Change. Vol. 77. P. 1371-1390.
  8. Emadi A. (2005) Handbook of Automotive Power Electronics and Motor Drives (1st ed.). Washington, D.C.: Taylor & Francis Group.
  9. Forrester J.W. (1961) Industrial Dynamics (1st ed.). Cambridge, MA: MIT Press.
  10. Global Data (2014) Toyota Motor Corporation Report № 7203: Alternative energy deals and alliances profile. Режим доступа:http://globalcompanyintelligence.com, дата обращения 01.05.2014.
  11. Karamitsios A. (2013) Open innovation in EVs: A case study of Tesla Motors (PhD Dissertation). Stockholm: KTH School of Industrial Engineering and Management.
  12. Khan I.A. (1994) Battery chargers for electric and hybrid vehicles // Power electronics in transportation: Proceeding of the 1994 workshop on power electronics in transportation, IEEE, Michigan, USA. Р. 103-112.
  13. Korzeniewski J. (2013) Toyota, Ford decides to end hybrid collaboration before it starts. Режим доступа:http://www.fordinsidenews.com/forums/showthread.php?16897-Toyota-Ford-decide-to-end-hybrid-collaboration-before-it-starts&s=65a36bad9fd7fc7a93bbacbc010040a5,датаобращения 23.07.2013.
  14. Kraft T. (2012) Electric vehicles: A historical snapshot // Tech Directions. Vol. 72. № 4. Р. 16-19.
  15. Kwon Y., Jeong D. (2013) Analysis on patent activity and technical diversity in green car fields // Collnet Journal of Scientometrics and Information Management. Vol. 7. № 1. Р. 141-159.
  16. Lai K., Mei-Lan L., Shu-Min Ch. (2006) Research trends on patent analysis: An analysis of the research published in library's electronic databases // Journal American Academy of Business, Cambridge. Vol. 8. № 2. Р. 248-253.
  17. Lee S., Kang S., Oh M., Kim K., Park E., Lee S., Park Y. (2006) Using patent information for new product development: Keyboard-based technology roadmapping approach // Proceedings of the Conference Technology Management for the Global Future (PICMET) 2006, Istanbul. Vol. 3. P. 1496-1502.
  18. Lugo M.J. (2008) Modelo de evaluación de tecnología basado en la conjunción de análisis de patentes y roadmapping (MSc Dissertation). México: Tecnológico de Monterrey.
  19. Marinescu M., Toti M., Tanase V., Plopeanu G., Calciu I. (2011) The effects of crude oil pollution on physical and chemical characteristics of soil // Research Journal of Agricultural Science. Vol. 43. № 3. Р. 125-129.
  20. MarketLine (2014) Hybrid and electric cars in the US: Two differing strategies. Режим доступа:http://www.researchandmarkets.com/reports/2847651/hybrid-and-electric-cars-in-the-us-two-differing#pos-0, дата обращения 08.04.2015.
  21. Mogee M. (1991) Using patent data for technology analysis and planning // Research-Technology Management. Vol. 34. № 4. Р. 43-51.
  22. Momoh O., Omoigui M. (2009) An overview of hybrid electric vehicle technology. Paper presented at the 5Th IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference 2009, Michigan, USA.
  23. Moretti M. (2004) The talent war: CI in the hiring process. Режим доступа:http://www.imakenews.com/eletra/mod_print_view.cfm?this_id=248432&u=scip2&issue_id=000048936&show=F,F,F,T,F,Article,F,F,F,F,T,T,F,F,T,T, дата обращения 12.04.2004.
  24. Márquez R. (2007) Inquietan efectos de contaminación. Режим доступа:http://reforma.vlex.com.mx/vid/inquietan-efectos-contaminacion-195524423, дата обращения 05.03.2007.
  25. Porter A.L., Cunningham S.W., Sanz A. (2015) Advancing the Forecasting Innovation Pathways Approach: Hybrid & Electric Vehicles Case // International Journal of Technology Management (forthcoming).
  26. Ramos A. (2011) Elaboración de mapeos tecnológicos retrospectivos integrando el análisis de patentes con el technology roadmapping (MSc Dissertation). México: Tecnológico de Monterrey.
  27. Ranaei S., Karvonen M., Suominen A., Kässi T. (2014) Forecasting emerging technologies of low emission vehicle. Proceedings of the Infrastructure and Service Integration Conference (PICMET) 2014, Kanazawa. Vol. 1. P. 2924-2937.
  28. Rodríguez M. (2003) Análisis de patentes en la inteligencia competitiva y tecnológica: el caso de los materiales avanzados // Puzzle: Revista Hispana de la Inteligencia Competitiva. Vol. 2. № 8. Р. 4-9.
  29. Rodríguez M., Esquivel D. (2013) Advances in solar and thermal energy for hybrid vehicles: A patent trend analysis // ARPN Journal of Systems and Software. Vol. 3. № 3. Р. 31-39.
  30. Rodríguez M., Tello M. (2012) Applying patent analysis with competitive technological intelligence: The case of plastics // Journal of International Business Studies. Vol. 2. № 1. Р. 51-58.
  31. Sawin J. (2012) Renewables 2012 Global Status Report. Режим доступа: http:// map.ren21.net/GSR/GSR2012_low.pdf, дата обращения 11.06.2012.
  32. Sewe E., León N. (2010) Hybrid vehicle stirling engine and thermal energy storage (MSc Dissertation). México: Tecnológico de Monterrey.
  33. Streltsova E. (2014) Patent activity in biotechnology // Foresight Russia. Vol. 8. № 1. Р. 52-65.
  34. TechNavio (2014) Global Hybrid Electric Vehicle Market 2014-2018. Режим доступа:http://www.researchandmarkets.com/research/d7jqnk/global_hybrid, дата обращения 08.04.2015.
  35. Thomson Reuters (2009) Derwent Innovation Index sm. Режим доступа:http://images.webofknowledge.com/WOK46/help/DII/hcodes_classes.html, дата обращения 08.04.2015.
  36. Thomson Reuters (2014a) Web of Science. Режим доступа:http://wokinfo.com/products_tools/multidisciplinary/dii/, дата обращения 08.04.2015.
  37. Thomson Reuters (2014b) Derwent Innovation Indexsm Patent Database. Режим доступа:http://thomsonreuters.com/en/productsservices/intellectual-property/patent-research-and-analysis/derwent-world-patents-index.html, дата обращения 31.10.2014.
  38. Toyota Motor Corporation (2008) Annual report pursuant to section 13 or 15(d) of the securities exchange act of 1934. Режим доступа:http://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1094517/000119312508140299/d20f.htm, дата обращения 25.06.2008.
  39. Toyota Motor Corporation (2014) Toyota launches fully redesigned ‘Voxy’ and ‘Noah’ minivans in Japan; class-first hybrid system achieve Fuel Efficiency of 23.8 km/L. Режим доступа:http://www2.toyota.co.jp/en/news/14/01/0120.htm, дата обращения 20.01.2014.
  40. Trappey C., Trappey A., Wu Ch. (2010) Clustering patents using non-exhaustive overlaps // Journal of Systems Science and Systems Engineering. Vol. 19. № 2. Р. 162-181.
  41. Trappey C., Wu H., Taghaboni-Dutta F.A. (2011) Using patent data for technology forecasting: China RFID patent analysis // Advanced Engineering Informatics. Vol. 25. № 1. Р. 53-64.
  42. U.S. Department of Energy (2005) History of electric vehicles: the early years (1890-1930). Washington, D.C.: U.S. Department of Energy. Режим доступа:http://www1.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/avta/light_duty/fsev/fsev_history.html, дата обращения 11.06.2005.
  43. Urdiales J., Limón R. (2009) Vehículos híbridos: acoplamiento sinérgico de motor térmico y eléctrico. Режим доступа:http://www.udg.edu/LinkClick.aspx?fileticket=rwBdBYO8gjY%3D&tabid=8702&language=ca-ES, дата обращения 05.10.2009.
  44. Van Brakel P. (2005) Innovation and competitiveness in South Africa: The case for competitive intelligence as an instrument to make better use of information // South African Journal of Information Management. Vol. 7. № 1. Р. 1-2.
  45. Ventana Systems Inc. (2006) Vensim Personal Learning Edition (PLE). Режим доступа:http://vensim.com/vensim-personal-learningedition/, дата обращения 16.01.2015.
  46. Visnic B. (2011) Ford and Toyota to collaborate on hybrid trucks. Режим доступа:http://www.edmunds.com/autoobserverarchive/2011/08/ford-and-toyota-to-collaborate-on-hybrid-trucks.html, дата обращения 22.08.2011.
  47. WIPO (2014a) World Intellectual Property Organization database. Section B - Performing Operations; Transporting. Режим доступа:http://cip.oepm.es/ipcpub/#lang=es&menulang=ES&refresh=pageion=scheme&version=20060101&symbol=B60W0010180000, дата обращения 28.02.2014.
  48. WIPO (2014b) World Intellectual Property Organization database. Section B - Performing Operations; Transporting. Режим доступа:http://web2.wipo.int/ipcpub/#refresh=pageion=scheme&version=20130101&symbol=B60, дата обращения 02.10.2014.
  49. Zemke R. (2001) Systems thinking // Journal of Training. Vol. 38. № 2. Р. 40-46.
  50. Zhou S., Wu Z., Li J., Zhang X. (2014) Real-time energy control approach for smart home: Energy management system // Electric Power Components and Systems. Vol. 42. № 3-4. Р. 315-326.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».