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中国高温合金专利申请现状分析
信息来源:世界金属导报2019-06-18A12      时间:2019-07-01 09:06:51


高温合金具有优异的高温强度、良好的综合性能,广泛应用于航空航天、燃气轮机等多个领域。近年来,我国一直致力于高温合金材料的研究,促进我国高温合金领域的发展。

本文专利采集范围是1985年1月1日-2018年12月30日之间在中国申请的专利,检索、分析数据来源于Incopat专利数据库,采集到的高温合金中国申请专利在归并同族并经过人工筛选后为1305项。

1 中国高温合金专利态势分析

依据采集的专利数据研究中国高温合金专利申请量的逐年变化趋势。由于发明专利申请从申请日到公布有18个月的期限,因此,2018年专利申请量的统计并不能反映全年申请的真实情况。

1.1 中国高温合金专利申请趋势分析

1985-2018年中国高温合金专利申请量的变化趋势如图1所示,可以大致分为三个阶段:萌芽期、平稳发展期和快速增长期。

1)萌芽期(2006年以前)

中国于1985年开始实行专利制度,截至2006年,共有91件在中国申请的高温合金专利。1985年有三项关于高温合金的专利申请,其中一项来自鞍山钢铁公司,另外两项分别来自美国的通用电气公司和美国联合技术公司。其中来自鞍山钢铁公司、公开号为CN85100649A、名称为“超高温耐磨铸造镍基合金”为我国第一篇专利权人为本国公司的专利,主要是涉及一种铸造镍基高温合金的材料组成及用途。需要注意的是,通用电气公司和联合技术公司在中国专利制度实行之初就开始在中国申请高温合金专利,说明美国企业在国外市场构建防御体系的意识十分强烈,专利制度运用也趋于完善。

而在 1985-2006年这二十年间,中国每年的高温合金专利年均申请量在五件以下。这既有当时还不重视知识产权保护的原因,也有当时高温合金技术研究进展较慢的因素。

2)平稳发展期(2007-2012年)

这一时期,在中国申请的高温合金专利申请总量为290件。中国科学院金属研究所、北京航空航天大学、通用电气公司、西门子公司、中国航空工业集团公司北京航空材料研究院为申请量排名前五位的企业,这五家企业的申请量之和达到106件,占这一时期申请总量的36.55%。其中美国通用电气和联合技术公司等外国知名企业在中国进行高温合金专利申请也表明这一阶段外国对中国高温合金市场的关注和重视度较高,已经开始着手对中国的高温合金技术领域进行战略布局。

但是,在平稳发展期这一阶段中国高温合金专利申请量整体较少。可以看出,虽然与萌芽期相比有了一定进步,但是事实上中国的高温合金相关研发还处于起步阶段。

3)快速增长期

从2013年至2018年底,中国高温合金专利申请总量为924件,就专利申请的总体情况来看,这几年,中国高温合金的专利申请量呈现迅速攀升的态势。该阶段在中国的高温合金专利申请量排名前六位的企业分别是中国科学院金属研究所、钢铁研究总院、西门子公司、四川六合锻造股份有限公司、北京航空材料研究院和通用电气公司。

其中,中国的高温合金研究机构和生产企业申请了大量专利。例如在这一阶段申请量排名前列的中国科学院金属研究所、钢铁研究总院、四川六合锻造股份有限公司、北京航空材料研究院等。中国申请人的高温合金专利申请量大幅上升,究其原因,一方面中国航空工业等领域的发展大大推动了高温合金技术的发展;另一方面也与中国在大力推动知识产权发展相关。

与此同时,德国的西门子公司、美国的通用电气公司等国外企业在中国进行了大量的高温合金专利申请,专利的战略布局愈演愈烈。这也充分说明这些企业十分重视中国市场。

1.2中国申请人申请量排名分析

对中国的高温合金专利申请人进行排名,结果如图2所示。

其中,排名居前十位的申请人中,有八家中国的科研机构或企业,一家美国企业和一家德国企业。前十位申请人的专利申请量之和为483件,占中国高温合金专利申请量的37.01%,从占比上来看略显集中,但是并没有特别明显的垄断情形,说明中国在高温合金领域研究单位多,专利申请人较为分散。

其中,中国科学院金属研究所以111件高温合金专利申请量大幅领先,其申请高温合金专利主要集中在高温合金的成分设计、热处理工艺、高温合金晶体的结构及强化方式等方面;排名第二的是西门子公司,更关注的是采用高温合金制造叶片及叶片支承元件、材料的修复、焊接切割等偏向高温合金应用领域的方向;排名第三的是钢铁研究总院,主要是偏向于高温合金的成分设计、热处理工艺以及材料的加工方法。在中国申请量排名第四的通用电气公司主要集中在高温合金的成分及热处理工艺上,但是也对叶片及叶片制造、焊接等领域有一定的涉及。

可以看出,国内申请人目前申请的专利主要是偏向于高温合金材料本身,而国外企业在关注材料本身之外还关注高温合金的应用,这也是接下来我国高温合金研究发展的方向。

2 中国高温合金专利申请技术构成分析

对专利数据的专利分类号进行统计研究,分析高温合金中国专利申请的技术构成。研究所采用的分类号为国际专利分类号,通常缩写为IPC分类号。经过统计,中国高温合金专利IPC分类排名前列的有:C22C001905、C22F000110、C22C000102、C22C003000和C30B002952等,其中频次较高的这几项均是涉及高温合金的成分设计、生产工艺等方向,虽然也有涉及高温合金材料的修复、用于制作特殊材料的叶片等应用,但是在目前情况下,中国申请的高温合金专利更注重于成分、制备工艺等偏向理论的方向,而在高温合金的应用上申请量相对较少,例如中国科学院金属研究所的专利“一种γ强化的高性能铸造镍基高温合金”,主要就是对一种镍基高温合金的成分设计进行保护。今后还需要加强应用方面的研究力量。

3 中国高温合金专利技术来源分析

本文通过专利的首次申请情况研究技术来源地,其中专利技术来源是以优先权中的国别进行提取,首次申请专利的多少反映了该国家和地区的技术创新能力和活跃程度。经过统计,得到如下表所示的在中国申请的高温合金专利的技术原创国前五位排名。

可以看出,在中国申请的高温合金专利中技术原创国排名前三位的是中国、美国和日本,首次申请于中国、美国和日本的专利申请占中国申请的高温合金专利总数的95.16%,其中中国自身申请量占81.41%,说明在现有环境下,中国高温合金生产、科研机构申请专利的积极性很高,也反映出中国对高温合金研究非常重视,技术在快速发展中,并取得了一定的研发成果。

同时,国外的企业在中国的高温合金专利进行了较多的专利申请和布局工作,例如美国在高温合金领域技术领先,拥有众多实力强大的企业,而中国又是全球范围内的一个重要市场,因此,美国在中国也有大量的专利申请和布局。相信以后也会有更多国外的企业对中国市场越来越重视。

4 中国高温合金专利法律状态分布

1985-2018年中国高温合金专利申请数量随着时间上升是显而易见的,而申请的高温合金专利处于何种状态还需要进一步进行分析。经过统计,得到如图3所示的中国高温合金专利当前法律状态分布图。其中,目前授权并有效的专利有476件,占专利申请总量的36%。处于实质审查状态的专利有392件,占30%的比例。此外还有占14%的专利是处于撤回状态、11%的专利处于权利终止的状态以及7%的专利处于驳回的状态。

总体看来,目前中国高温合金专利授权率为47%,包括授权并有效的专利及处于权利终止状态的专利两者之和,结合中国高温合金专利不同时期的专利申请量可以看出,在最近五年内高温合金专利申请量大幅提升,且在高温合金领域的专利整体上发明占比量大,达到98%,而发明由于要经过实审阶段,审查时间较长,授权时间相对申请时间会有一定的滞后,导致在审的高温合金专利占比较大,授权并处于有效状态的专利占比相对也不算高。不过随着专利加快审查的推进,相信以后专利的审查速度也会得到有效地提升。

5 小结

目前,中国高温合金研发处于高速发展的时期,但是中国的高温合金发展起步较晚,落后于美国、德国等发达国家。其中,美国在该领域投入早、技术领先,并且十分注重在其他国家和地区构建专利保护和防御体系。而中国由于在高温合金领域起步较晚,美国早先在中国布局的专利会对我国高温合金产业的技术发展和保护形成壁垒和阻碍。

因此,中国在高温合金领域的技术研发应优先借鉴其他技术领先国家已过保护期限的专利技术,同时在大力开展科技研究的同时重视专利布局,建立自身的专利保护体系,同时也要关注其他主要技术领先国家在中国专利布局的动向,以规避知识产权侵权风险。 (覃莉)

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