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SpaceX公司知识产权管理的内与外

芭儿4个月前
SpaceX公司知识产权管理的内与外

SpaceX公司知识产权管理的内与外

#本文由作者授权发布,不代表IPRdaily立场,未经作者许可,禁止转载#


来源:IPRdaily中文网(iprdaily.cn)

供稿:民机战略观察

作者:陆峰 航空工业发展中心

原标题:陆峰丨SpaceX公司知识产权管理的内与外


2020年5月30日,埃隆·马斯克旗下的美国太空探索技术(SpaceX)公司的猎鹰9号火箭和载人“龙飞船”(Crew Dragon)成功发射,其搭载的两名NASA宇航员前往国际空间站执行任务,SpaceX公司因此获得NASA运送宇航员的正式合同,并结束了美国近十年没有发射过自己的载人飞船的历史,期间NASA不得不通过乘坐俄罗斯的载人飞船来运送美国宇航员。特朗普总统自2017年1月上任以来,采取了激进的态度介入太空事务。他不仅在2018年成立了新军种太空军,而且同年还签署了太空政策1号令,要求在本世纪20年代初实现载人登月,最终飞向火星,特朗普还重启了国家太空委员会,以协调军民太空项目和应对美国面临的挑战。在白宫发布的《国家太空战略》中,特朗普明确指出,要继续与私营公司研制载人飞船,一方面摆脱对俄罗斯载人飞船的依赖,另一方面打破目前只有中国、俄罗斯可以进行载人飞行的局面。为了改变美国在载人飞船上被动的局面,NASA采取了与私营企业合作的策略,这是绘就美国商业航天计划蓝图的开端,而SpaceX的成功将重新定义了美国太空计划的未来。


SpaceX公司是一家由埃隆·马斯克(Elon Musk)于2002年6月建立的美国太空运输公司。它开发了可部分重复使用的猎鹰1号和猎鹰9号运载火箭。SpaceX同时开发龙飞船系列的航天器以通过猎鹰9号发射到轨道。SpaceX主要设计、测试和制造航天器内部的部件,如Merlin、Kestrel和Draco火箭发动机。自2020年5月以来,SpaceX成为首个掌握载人航天技术的私人公司,取得了一系列重大胜利,多次改写了航天史。


经研究发现,SpaceX公司的专利布局策略与航天产业背景、企业人力资源、资本运作和战略管理等实现了完美结合,该公司在知识产权方面鲜为人知的成功经验对我国航空航天产业具有重要借鉴意义。


一、SpaceX公司专利布局基本情况


2012年SpaceX公司创建人埃隆·马斯克(ElonMusk)接受访谈时提到:“SpaceX基本上没有专利,我们主要的长期竞争对手在中国,申请专利是荒谬的,因为中国人会把他们当菜谱。”事实也正是如此,截止2020年7月底,共检索到SpaceX公司提交了39件专利申请,合并同族后只有4项,具体情况如下:


表1:SpaceX公司专利申请情况概况表

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从表1可知,虽然目前SpaceX公司申请的专利不多,但相关专利都与企业相关业务和产品特点紧密结合,比如WOD207029S、US20180241122A1号专利涉及Starlink网络的用户端卫星接收天线,此类天线安装于终端用户的屋顶、外墙等位置,天线的外形及内部技术细节容易被识别和反向仿制,所以适合通过专利的方式加以保护;US10486389B2号专利涉及可重复使用的火箭整流罩,火箭整流罩可能会在火箭发射过程中散落到任何地方,所以也适合进行专利保护;US7503511B2号专利涉及梅林(Merlin)发动机,从技术的传承关系上看,梅林发动机很可能源自NASA的Fastrac等发动机项目,所以SpaceX公司有必要申请专利来保护自己的技术改进创新成果。


另外,目前SpaceX较少布局专利还有以下鲜为人知的深层次原因:


1、SpaceX火箭的回收和可重复使用,不但降低了成本,而且还减小了产品技术秘密被泄露的风险


传统运载火箭都是一次性使用,所以,一直以来航天发射成本都居高不下,比如发送质量1千克的物质上天成本约为1~2万美元,而SpaceX猎鹰-9 作为目前世界上最便宜的火箭,总造价约为5000多万美元,而其推进剂的成本只有20万美元。因此,火箭能够回收,经过简单维修后再重复使用,可以极大地降低发射成本。多年以来,SpaceX 致力于通过对火箭配件的尽可能多次重复使用来降低发射成本。2020年7月21日,在经过 12 次的失败之后,SpaceX首次成功地回收了两片整流罩,同时猎鹰 9 号打破了 NASA 的亚特兰蒂斯航天飞机记录,成为重复发射周期最短的飞行器。


由于SpaceX公司运载火箭、飞船的重要系统和部件被回收后,这些系统的内部信息和秘密很难被外界所知悉,所以SpaceX公司除了申请了涉及可重复使用的“灰背隼”(又称梅林)火箭发动机的专利(US7503511B2号)和可回收使用的火箭整流罩专利(US10486389B2号)之外,目前没有再申请涉及火箭发动机的专利。另外,火箭发射领域具有进入门槛高、运营企业少、发射场所偏僻和主要在高空及外太空使用等特点,即使发生专利侵权行为,也很难被发现和证明,所以SpaceX公司可能没必要在相关领域分布较多专利。


2、SpaceX自主设计、生产火箭和飞船,减小了知识产权侵权纠纷的被诉风险


SpaceX公司采取“纵向一体化”供应链管理方式,通过自主设计并在一个厂房内制造、装配、测试几乎所有零部件,避免冗繁的供应链,拒绝传统设计商、承包商和“成本加成”计费等增加成本。该公司是为数不多的既做航空航天制造商也做发射服务供应商的航天公司之一,这意味着它自主设计和制造了大部分火箭内部的部件。SpaceX公司打破了以往航天发动机、电子设备、导航系统、地面支持设备等分系统由不同研制单位分别承担的传统生产模式,转而独自承担绝大多数火箭和飞船的设计、研发和生产的关键核心工作。SpaceX公司通过缩短供应链,尽力做到在火箭飞船的子系统自己设计生产,以高度的纵向整合降低了成本。这种看似有悖于现代专业化分工的生产模式却是SpaceX公司降低成本的关键。例如,一个采用外包需要花费2.5万美元的阀门,自己生产只需要1.1万美元。通过这种涵盖主要分系统的一体化生产模式,SpaceX公司能更好地优化统筹火箭与飞船的生产流程,建立了设计和生产团队之间更加紧密和快捷的信息反馈机制,为SpaceX公司精确管控产品质量提供了可能性。上述设计、生产方式的好处还在于较大增加了竞争对手发现和证明SpaceX公司涉嫌存在知识产权侵权的难度,所以较大降低了SpaceX被诉知识产权侵权的风险。


与波音等老牌传统航天企业相比,SpaceX公司大幅减少了各级供应商的数量,缩短了供应链,而且有效降低了外界通过合作和谈判等环节知悉己方技术秘密的风险。在权利保护方面,专利创新成果的技术方案需表述清楚、完整和满足充分公开的要求,专利申请可能被驳回的风险,专利最长保护期限不超过20年,授权专利可能会遭受无效挑战等,而商业秘密不存在类似问题,所以SpaceX公司可以优先采用商业秘密的方式来保护自身知识产权。


3、SpaceX大量沿用成熟或通用技术的情况,减少了申请专利必要性


为了追求“低成本、简单和高可靠性”,SpaceX大量采用成熟技术加自主创新技术的策略,不一味追求高精尖技术,并采用通用化、标准化设计,以批量生产降低制造成本。在工程设计上,SpaceX公司的猎鹰9号和重型猎鹰都将使用“灰背隼”1型发动机,在箭体设计和导航控制等方面都尽力通过火箭部件的标准化和通用化,以批量生产降低分摊的设计费用并降低生产成本,这也是公司降低成本的一个重要因素。


SpaceX在硬件或软件方面大量利用NASA积累的成熟技术,不仅节省了大量的时间,降低了研制风险,而且也较为经济地研制出了多个组件,降低了成本。例如,“猎鹰”系列火箭目前的主力发动机“灰背隼”,其至关重要的喷注器来自于阿波罗计划登月舱下降段发动机;“龙”飞船的设计也充分利用了NASA的技术经验,其外形源于阿波罗飞船,热防护系统也借鉴了阿波罗飞船。SpaceX在2195铝锂合金以及搅拌摩擦焊的使用方面,采用了大型民机机身壁板和航天飞机外置燃料箱上使用的搅拌摩擦焊成熟技术,这在很大程度上降低了火箭的开发费用。成熟技术一般不具备专利的新颖性要求,而且成熟技术的使用时间可能已超出专利权的保护期限,所以SpaceX公司大量使用成熟技术和通用技术,不但可以有效降低侵权他方的专利权的可能性,而且不需要布局较多专利来进行防御和制衡。


4、SpaceX科研人员队伍比较稳定,有利于技术秘密的保护


SpaceX公司在充分利用美国航天工业基础的同时,还广泛吸纳和汇聚了波音、洛克希德•马丁、诺思罗普•格鲁曼等传统航天巨头的精英人才,这些人才的引进为SpaceX公司带来了成熟的技术和先进的管理经验,节约了人力培训的费用和时间成本。例如,SpaceX公司推进部门副总裁穆勒(Thomas J Mueller)是原TRW公司的核心设计师之一,曾领导研发美国首个使用碳氢助推器的“灰背隼”火箭发动机,穆勒还是SpaceX公司各系列“灰背隼”火箭发动机的主要设计负责人,也是上述SpaceX公司“灰背隼”火箭发动机相关专利(US7503511B2号)的唯一发明人。


目前没有发现SpaceX公司相关专利的发明人跳槽到其他公司并新申请专利的现象,这表明SpaceX公司科研人才的队伍比较稳定,人才流失较少可以有效减低企业核心技术秘密外泄的风险,SpaceX公司较少申请专利的原因可能与其有关。


为了满足市场竞争和业务拓展的需求,SpaceX公司未来可能会申请和公开更多的专利,但从目前SpaceX公司申请的涉及相控阵天线、铝合金蜂窝材料制造整流罩和可重复使用的火箭发动机等专利可以看到:SpaceX公司积极降低产品、服务成本的技术研发理念和业务发展的重点方向,这是SpaceX取得成功的重要原因。SpaceX公司凭借高效的成本控制、卓越的技术研发策略和务实的组织管理模式等创造出了一种全新的航天发展模式。这种模式不同于“集中力量办大事”的举国体制,也不同于少数几家巨头垄断整个市场、分享政府订单的航天传统模式。


二、SpaceX公司的知识产权竞争与合作情况


1、SpaceX与NASA建立了至关重要的知识产权合作关系


SpaceX的成功离不开美国国家航空航天局(NASA)。这两者之间的历史渊源错综复杂。多种原因下,NASA选择将SpaceX作为重要民营伙伴,给予订单和技术上的支持。特别是在2010年,NASA推出了商业航天员计划(Commercial Crew Program),利用商业运输的能力,将美国的太空计划商业化,通过订单方式与商业航天企业进行合作。SpaceX是其中最受益的民营企业。SpaceX公司十多年的发展,离不开NASA大量协议和合同下的资金与技术支持,离不开NASA有史以来最严苛的载人安全性要求以及为此所做的大量地面测试,还离不开验证SpaceX创新设计的猎鹰火箭和载人龙飞船自带全程逃逸能力的关键中止/逃逸试验。而所有上述内容都助力了载人龙飞船2019年开始的飞行试验和后续飞行任务。


SpaceX与NASA之间通过一系列知识产权协议条款,规定了双方知识产权的使用规则和归属。原则上NASA不拿走原本属于SpaceX的知识产权,NASA资助SpaceX完成的发明,所有权也属于SpaceX。但是美国政府等可以拥有协议框架下知识产权的不可逆的免费许可权。SpaceX也必须向NASA分享所有的相关知识产权。在《太空法资助协议》(SAAs)下,NASA为SpaceX开放了部分测试设施,并提供了部分技术转移,例如,飞船再入大气层隔热用的酚醛浸渍碳烧蚀材料(Phenolic Impregnated Carbon Ablator,PICA)等。


根据协议,SpaceX若要许可知识产权给其国内子公司之外的任何实体需要经过NASA的许可。NASA在SpaceX失败的时候,可以将相关知识产权单方面许可给其他实体。如果SpaceX一旦失败,相关的技术和经验都可能转到其他美国公司继续开发。这样的知识产权合作协议一方面促使SpaceX必须努力获得成功,否则都在为他人做嫁衣裳,另一方面很好地兼顾了美国政府(一般由NASA代表行使)的投资利益。


2、SpaceX公司及时发现和积极化解了竞争对手的专利风险


如上文所述,虽然在火箭、飞船的技术细节方面,SpaceX公司被他方起诉专利侵权风险不高,但是在火箭发射、回收技术和终端用户产品(如天线)等方面,竞争对手拥有的授权专利可能会对SpaceX公司造成重大威胁。


近年来,SpaceX公司和蓝色起源(Blue Origin)公司在可回收运载火箭领域的竞争比较激烈。两公司在2015年曾经发生专利纠纷,涉及专利是蓝色起源公司于2010年 6月申请的“运载火箭海上降落以及相关系统和方法”专利(US8678321号)。该专利于2014年3月获得的授权,对 SpaceX是一个不小的打击,因为SpaceX已为海上可降落回收的运载火箭技术投入了大量研发资金,且取得了重要进展。于是SpaceX立刻请求宣告该专利无效,SpaceX公司认为,在船上登陆火箭的想法不是蓝色起源公司的创新发明构思,相关技术在1998年就已经存在了,US8678321号专利权利要求不应得到支持,后来美国专利局支持了SpaceX的意见,US8678321号专利绝大部分权利要求被宣告无效。


SpaceX公司知识产权管理的内与外

图1 US8678321号专利附图


3、SpaceX公司“以打促和”赢取了重大经济利益


多年来,SpaceX一直在与波音等竞争对手争夺军事发射合同,2014年4月,SpaceX公司甚至向美国联邦法院控告美国空军违反合同规定,将资金授予了与SpaceX竞争的三家火箭制造商,但却拒绝了SpaceX的报价。可能正是SpaceX为了维护自身权益,敢于向美军“亮剑”的缘故,2015年5月,SpaceX获得了为美军执行发射任务的资格。2016年4月,SpaceX赢得了美国国防部发射GPS导航卫星合同,这是SpaceX获得的首个美军合同。


在美国航天业出现这种“以打促和”的方式并不罕见。2019年4月美国微型卫星发射服务提供商-矢量发射公司(Vector Launch, Inc)在美国起诉洛克希德·马丁公司专利侵权诉讼(819cv00656),涉诉专利是矢量发射公司于2017年3月申请的“支持虚拟化的卫星平台”专利(US9876563B1号)。具有戏剧性的是:该诉讼于2019年7月以双方和解的方式迅速终结。同年11月,该涉诉专利被洛马公司收购,同年12月,矢量发射公司向美国法院提出了破产申请,并将公司的相关卫星项目的资产卖给了洛马公司。


上述案例表明,美国航天发射市场竞争非常激烈,SpaceX公司面临的被诉专利侵权的威胁绝不是空穴来风,但诉讼也可能是企业发展新业务,进行项目合作或收购、重组等商业活动的重要契机。美国航天产业可能正是通过企业间的市场竞争、法律诉讼和企业破产收购等商业活动,建立了优胜劣汰的生态环境。


三、SpaceX通过专利权质押进行融资的情况


SpaceX由猎鹰火箭、龙飞船、StarLink(星链)、星舰四项业务组成。从产业链的角度看,这四项业务分布于不同环节,互相呼应,发挥着不同的作用。从技术路线上看,SpaceX公司几乎覆盖了所有商业航天公司需要触及的领域:猎鹰系列的(重型)运载火箭以及火箭发动机研制,龙飞船系列载人/载货航天飞机(星际飞船),和低轨道星链卫星。Space X公司发展这四项业务的融资来源可以分为权益融资、合同融资、债务融资三类。


2018年11月8日,有媒体报道SpaceX公司与银行就一笔7.5亿美元的贷款达成协议,后又将金额降低至2.5亿美元。通过分析SpaceX申请的4项相关专利可知,除了价值不高的WOD207029S号外观设计专利之外,其余US10486389B2号、US20180241122A1号和US7503511B2号专利均被SpaceX办理了权利质押手续,这与SpaceX公司、银行达成贷款协议的报道吻合。以US10486389B2、US10486389B2号专利为例,2018年2月,这两项专利被质押给美国高盛银行(GOLDMAN SACHS BANK),2018年11月,该两项专利的权利又被转让给了美国银行 (BANK OF AMERICA);2019年12月,SpaceX向美国银行清偿了债务,2020年2月,SpaceX再次将这两项专利质押给了美国银行,这表明SpaceX的资本利用效率很高,企业发展非常健康。


综上所述,SpaceX公司正是依靠先进的经营理念、出色的技术特点、高端的精英人才、扁平的管理架构、高效的工作体系和团结的研发团队等企业内能力,以及难得的市场机遇、美国军方的资助、NASA的支持、丰富的基础设施等企业外能力,最终取得了伟大的商业成功。


四、启示与建议


1、学习借鉴SpaceX成功经验,提高我国航天企业核心竞争力


国内航天企业应当立足于我国国情和企业现状,学习和借鉴SpaceX成功经验,放弃过于陈旧、保守的管理思想和技术理论。应当以追求产品低成本和高可靠性为目标,实现企业管理、成本控制、技术研发、产品生产、人才队伍建设等方面的企业管理战略与知识产权保护策略的深度融合。国内航天企业需要提高自主决策能力、知识产权融资能力和知识产权风险应对能力。国内航天企业应当避免因专利申请而造成相关技术秘密被不必要的公开。如果相关创新成果涉及国防装备生产,应当尽量申请国防专利或进行技术秘密保护,应当充分发挥国防知识产权激励创新的作用,提高航天装备科研生产技术水平。


2、加强知识产权保护,吸引优秀民营企业参与航空航天事业


中国政府需要持续完善商业航天行业法律法规政策,促进卫星互联网“新基建”建设的落地实施,给民营企业带来制造、发射、目标、客户等需求,促进商业模式的清晰化。军方和政府部门应当降低准入门槛,建立良好的竞争机制和生态环境,提供更多订单合同项目,吸引社会资本和优秀民企参与航空航天事业,与传统军工企业开展优胜劣汰的良性竞争。中国政府部门应当重视和培养优秀航天民企成长,促进专利技术产业化,帮助企业通过专利权质押等方式融资贷款,保证技术、设备、试验设施、人才和资金的持续投入。中国政府需要与相关企业建立良好的知识产权合作关系,在充分保护企业利益和创新成果的同时,兼顾政府的投资利益和国家的航天战略发展需要。


3、对国外竞争对手开展外围专利包围战术


研究国外竞争对手研发途径、技术路线和在相关领域的专利申请情况,针对其专利布局的空白区域,我方可以在竞争对手所在国或主要市场国积极布局外围专利,争取对相关竞争对手的研发活动造成一定干扰和阻碍。


来源:IPRdaily中文网(iprdaily.cn)

供稿:民机战略观察

作者:陆峰 航空工业发展中心

编辑:IPRdaily王颖          校对:IPRdaily纵横君


注:原文链接SpaceX公司知识产权管理的内与外(点击标题查看原文)


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