玄武巖纖維復(fù)合材料中國專利態(tài)勢分析

1、PAGE 7 -玄武巖纖維復(fù)合材料中國專利態(tài)勢分析賈立娜王科玄武巖纖維是以天然玄武巖經(jīng)高溫熔融后拉制而成的無機非金屬纖維，具有強度高、電絕緣、耐腐蝕、耐高溫等多種優(yōu)異性能。玄武巖纖維在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物少，對環(huán)境污染小，且產(chǎn)品廢棄后對環(huán)境友好，無任何危害，因此屬于綠色、環(huán)保材料1。我國于2022年將“玄武巖連續(xù)纖維及其復(fù)合材料”列為國家“863”計劃，并于2022年通過自主創(chuàng)新掌握了全電熔的連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)技術(shù)。在政策支持下，經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前，我國連續(xù)玄武巖纖維的總產(chǎn)量已經(jīng)超過了國外產(chǎn)量的總和2。基于玄武巖來源廣泛，資源豐富，綠色環(huán)保和良好的化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)異的力學(xué)強度、抗拉伸能力、隔

2、音隔熱等物理性能，玄武巖纖維可用于制備各種復(fù)合材料，具有廣泛的應(yīng)用潛能。目前，含有玄武巖纖維的混凝土復(fù)合材料、瀝青混合料、增強樹脂基復(fù)合材料、金屬/合金復(fù)合材料、以及與其他纖維的復(fù)合材料等在國防軍工、航空航天、消防、環(huán)保、車船制造、石油化工、電力電子、體育、醫(yī)療以及土木工程等領(lǐng)域應(yīng)用愈加廣泛3。本文以中國玄武巖纖維復(fù)合材料的專利數(shù)據(jù)為研究樣本，通過分析該領(lǐng)域中國專利申請趨勢，技術(shù)來源、技術(shù)構(gòu)成及主要創(chuàng)新主體情況，對中國玄武巖纖維復(fù)合材料專利布局情況有所了解，尤其對高校和科研院所在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠暾堖M行分析，從專利角度解讀中國玄武巖纖維復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀，為中國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域

3、的技術(shù)合作、技術(shù)轉(zhuǎn)化提供參考。1專利申請概況截至2022年11月，已公開的玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域中國專利申請量有近5000件，其中以發(fā)明專利為主，發(fā)明專利占比81.6%（見圖1）。從專利申請量增長情況看，19872022年之間，中國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的專利申請量較低，該階段專利申請量僅占中國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠暾埩康?.2%。1987年和1989年各有1件中國專利公開了將玄武巖纖維與尼龍材料復(fù)合成型用于機械零件制造，以及將玄武巖纖維與聚丙烯腈纖維復(fù)合用于車船摩擦片的技術(shù)，但之后十多年均再沒有玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠峤簧暾?。直?000年后，才又開始有零星玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)?/p>

4、利出現(xiàn)。20222022年，玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域中國專利申請累計200余件，玄武巖纖維復(fù)合材料專利申請進入緩慢發(fā)展期。2022年，我國自主研發(fā)了全電熔連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)技術(shù)，從此，玄武巖纖維在我國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其復(fù)合材料也開始逐漸發(fā)展起來。這一時期，東南大學(xué)、武漢理工大學(xué)、上海博格工業(yè)用布有限公司、深圳市海川實業(yè)股份有限公司等在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域有較多研發(fā)活動。2022年后，玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的中國專利申請量每年超過100件，年均增長率達37%，步入快速發(fā)展階段，這一階段專利申請量占玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域總體專利的95.4%（見圖1）。近3年來雖然專利申請年增長率有所降低，但年專利申請

5、量仍處于高位，維持在每年700件左右。2專利技術(shù)構(gòu)成情況從專利申請的國際專利分類號（IPC）看玄武巖纖維復(fù)合材料的技術(shù)構(gòu)成，有11個IPC分類號的專利占比超過4%（見圖2）。其中IPC為C04的玄武巖復(fù)合材料（涉及水泥、混凝土、人造石、陶瓷、耐火材料，主要為混凝土復(fù)合材料和瀝青混合料）專利申請最多，占比達到29.1%；而IPC為C08的玄武巖復(fù)合材料（涉及有機高分子化合物、其制備或化學(xué)加工、以其為基料的組合物，主要為增強樹脂基復(fù)合材料）專利申請也較多，占比達25.8%。除此以外，玄武巖纖維復(fù)合材料專利還有較多涉及層狀產(chǎn)品、建筑物、塑料加工、道路/鐵路/橋梁用復(fù)合材料、染料/涂料/粘合劑、工程原

6、件或部件（絕熱）、基本電氣元件等技術(shù)。3專利技術(shù)來源地情況玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域中國專利主要由本土申請人所申請，本土申請人所申請的專利占比高達99.1%。國外來華專利僅有46件，占比僅為0.9%，其中美國、法國、瑞士等國家有少量申請人在中國布局玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠?。按照省份排名來看，江蘇省、安徽省和四川省是中國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠暾埮琶?位的省份，專利申請占比均超過中國總體專利申請的10%，與其他省份相比具有較大地域優(yōu)勢（見圖3）。來自江蘇省的東南大學(xué)、揚州大學(xué)、河海大學(xué)等，來自安徽省的安徽夢谷纖維材料科技有限公司、安徽江淮汽車集團股份有限公司、安徽省皖捷液壓科技有限公司，來自

7、四川省的四川航天五源復(fù)合材料有限公司、四川力智久創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司、德陽力久云智知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司、四川航天拓鑫玄武巖實業(yè)有限公司在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域積極研發(fā)并實施專利布局策略。按照城市排名來看，成都市、北京市和南京市位列前3，來自成都市的四川航天五源復(fù)合材料有限公司、四川力智久創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司、四川航天拓鑫玄武巖實業(yè)有限公司，來自北京市的北京工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)，來自南京市的東南大學(xué)、河海大學(xué)、江蘇綠材谷新材料科技發(fā)展有限公司在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域積極探索并實施專利布局策略。4專利技術(shù)創(chuàng)新主體情況企業(yè)是玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域最主要的創(chuàng)新主體（見圖4），企業(yè)專利申請量占

8、比近70%，顯示出我國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化程度較高。除企業(yè)外，大專院校在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的創(chuàng)新活躍度也較高，是該領(lǐng)域較為重要的研發(fā)力量。相對而言，科研院所在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的創(chuàng)新活動并不活躍，專利申請量較低。中國玄武巖纖維復(fù)合材料專利申請的TOP20申請人全部為本土申請人（見表1），其中企業(yè)有12家，其余8家為高校。顯示出中國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域有較多企業(yè)具有突出的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力。從地域上看，TOP20申請人中有6家為四川省企業(yè)，顯示出四川省在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域具有最突出的龍頭企業(yè)引導(dǎo)優(yōu)勢。四川航天五源復(fù)合材料有限公司以其126件的專利申請量位居第一位，遠超位

9、居其后的東南大學(xué)、四川力智久創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司等申請人，其自2022年其就積極在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域進行研發(fā)并申請專利，至今仍保有突出的技術(shù)研發(fā)實力和專利布局意識。從各主要專利申請人的技術(shù)活躍期看，大部分TOP20申請人目前仍在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域保持一定技術(shù)研發(fā)和專利布局活動。其中東南大學(xué)、揚州大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、四川炬原玄武巖纖維科技有限公司、吉林大學(xué)近3年專利申請量均超過10件，是近年來在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)和專利布局較為突出的創(chuàng)新主體。4高校和科研院所專利申請情況雖然我國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)較為成熟，部分企業(yè)研發(fā)水平較高，但高校和科研院所仍是我國科技創(chuàng)

10、新的重要主體，擁有非常強的科研能力，是知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)出和轉(zhuǎn)化的重要力量。我國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠杏薪?0%的專利申請掌握在高校和科研院所手中。因此加強企業(yè)和高校/科研院所的產(chǎn)學(xué)研合作，能夠提高玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新效率，加快技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程。本部分對我國玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域高校和科研院所專利申請情況進行分析，為企業(yè)和技術(shù)合作和專利運營提供科學(xué)參考。中國高校/科研院所在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量最多的TOP10申請人中，東南大學(xué)、揚州大學(xué)和西安建筑科技大學(xué)位居前3位，專利申請量均超過30件，目前有效/在審專利數(shù)量也均超過20件，擁有較強的技術(shù)研發(fā)實力和專利運營基礎(chǔ)（見表2）。

11、從技術(shù)方向看，大部分TOP10申請人的技術(shù)方向集中在瀝青混合料、混凝土、樹脂基復(fù)合材料方向，此外東南大學(xué)、武漢理工大學(xué)和北京工業(yè)大學(xué)在金屬復(fù)合材料領(lǐng)域，吉林大學(xué)在陶瓷復(fù)合材料領(lǐng)域也有一定技術(shù)優(yōu)勢和專利儲備。我國高校/科研院所在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的技術(shù)合作實施情況較好，合作專利申請占比達16.3%，而中國整體合作專利占比僅為7.7%（見圖5），顯示出中國高校/科研院所在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域具有較好的技術(shù)合作經(jīng)驗和基礎(chǔ)。玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的專利合作申請TOP10中國高校/科研院所中，東南大學(xué)、河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院表現(xiàn)突出，合作專利申請數(shù)量在10件以上（見表3），擁有較多技術(shù)合作研發(fā)經(jīng)驗。

12、其中東南大學(xué)所申請的共66件專利中，有16件為合作研發(fā)所得，技術(shù)合作經(jīng)驗豐富。東南大學(xué)在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的合作對象并不固定，其在該領(lǐng)域有16位合作者（部分專利由2位以上申請人共同申請），合作者中主要為企業(yè)，部分為高校和科研院所。合作次數(shù)最多的是與浙江石金玄武巖纖維有限公司合作申請了3件專利，此外，其與北京特希達技術(shù)研發(fā)有限公司和江蘇綠材谷新材料科技發(fā)展有限公司也合作申請了2件專利。河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院的13件專利全部為合作申請，合作對象則主要為河南交院工程技術(shù)有限公司，為該學(xué)院的技術(shù)轉(zhuǎn)化關(guān)聯(lián)公司，合作申請專利的主要目的是便于專利技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。我國高校/科研院所在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的專

13、利運營情況并不理想，專利運營占比僅為5.2%，而中國整體的專利運營占比則達9.2%（見圖6），顯示出我國企業(yè)在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的專利運營較為活躍，而高校/科研院所在該領(lǐng)域的專利運營具有較大上升空間。從專利運營類型來看，中國整體玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的專利運營主要以專利權(quán)轉(zhuǎn)移為主，專利權(quán)質(zhì)押和專利實施許可占比均較小。而高校/科研院所在各類專利運營中占比均低于中國整體，代表技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化指標的專利權(quán)轉(zhuǎn)移和專利實施許可占比分別僅為4.7%和0.4%。因此，在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域，我國高校/科研院所應(yīng)著力提高專利權(quán)轉(zhuǎn)移和實施許可比率，提高玄武巖纖維復(fù)合材料的技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化水平。6結(jié)語2022年以后

14、，我國在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的專利申請?zhí)幱诜€(wěn)定上升狀態(tài)，本土企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新的主要力量，已經(jīng)形成較為成熟的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展態(tài)勢，國外創(chuàng)新主體在該領(lǐng)域的專利布局較少，外部競爭壓力較小。江蘇省、安徽省和四川省在該產(chǎn)業(yè)的區(qū)域優(yōu)勢明顯，尤其四川省擁有較多在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量突出的企業(yè)，具有明顯的龍頭企業(yè)引導(dǎo)優(yōu)勢。我國高校和科研院所在玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域并未發(fā)揮出應(yīng)有的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢力量，專利申請數(shù)量并不突出，與企業(yè)間的技術(shù)合作以及專利技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化率均有較大提升空間。玄武巖纖維復(fù)合材料領(lǐng)域企業(yè)除挖掘自身研發(fā)能力外，可以分析各高校/科研院所專利布局特點，有針對性的與高校/科研院所接洽，通過合作研發(fā)、購買專利權(quán)或獲得專利實施許可的方式來提高研發(fā)效率，節(jié)約研發(fā)成本，同時促進