二甲醚中國(guó)專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

楊 翔

(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局，北京 100088)

二甲醚(DME)作為一種新型的清潔燃料，可以由煤或天然氣制取。二甲醚燃燒特性優(yōu)異，廢氣排放低，是理想的汽柴油替代品，它的推廣應(yīng)用是緩解我國(guó)能源供應(yīng)緊張的有效途徑之一。二甲醚還是重要的化工原料，不僅用于許多精細(xì)化學(xué)品的合成，還可以作為合成汽油和烯烴的中間體、替代部分氯氟鹵代烴用作拋射劑和制冷劑［1］。

二甲醚相關(guān)技術(shù)開發(fā)工作的開展需要關(guān)注行業(yè)內(nèi)技術(shù)進(jìn)展，而專利的申請(qǐng)和專利授權(quán)后的保護(hù)往往體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，因此專利是科研人員的重要參考資料，但國(guó)內(nèi)對(duì)于二甲醚專利的分析卻鮮有報(bào)道。

隨著我國(guó)能源需求的上升以及煤化工技術(shù)的進(jìn)步，二甲醚的產(chǎn)業(yè)投資和技術(shù)研發(fā)也成為熱點(diǎn)。自1985年中國(guó)專利局開始接受專利申請(qǐng)以來(lái)，二甲醚相關(guān)專利逐年增多。

文章通過(guò)中國(guó)專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫(kù)(CPRSABS)的檢索，對(duì)1985—2010年間申請(qǐng)的二甲醚領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，為二甲醚科研和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供參考。

1 專利數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

CPRSABS收錄了1985年至今中國(guó)所有的專利文摘，CPRSABS數(shù)據(jù)包含的專利信息主要有中國(guó)專利著錄項(xiàng)目、摘要、關(guān)鍵詞、范疇分類和權(quán)利要求1等。

用“二甲醚”及其英文縮寫“DME”于2012年12月19日在發(fā)明名稱、關(guān)鍵詞、摘要和權(quán)利要求1的范圍內(nèi)，對(duì)申請(qǐng)日期在2010年以前(包含2010年)的專利進(jìn)行檢索，命中1 191篇申請(qǐng)并公開的專利文獻(xiàn)。

2 專利樣本分析

2.1 專利類型及授權(quán)情況

1 191篇專利文獻(xiàn)中有2篇外觀設(shè)計(jì)專利、118篇實(shí)用新型專利和1 071篇發(fā)明專利，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。

表1 二甲醚中國(guó)專利的授權(quán)情況

這些專利中，外觀設(shè)計(jì)專利和實(shí)用新型專利的申請(qǐng)人全部為國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人，發(fā)明專利中有509篇授權(quán)發(fā)明專利和562篇未授權(quán)發(fā)明專利，國(guó)外申請(qǐng)人都選擇了保護(hù)期更長(zhǎng)、專利權(quán)更穩(wěn)定的發(fā)明專利，以跨國(guó)保護(hù)其二甲醚技術(shù)，這體現(xiàn)了申請(qǐng)人對(duì)技術(shù)研發(fā)成本和技術(shù)更新周期的關(guān)注;國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的二甲醚授權(quán)發(fā)明專利數(shù)和未授權(quán)發(fā)明專利數(shù)均大大超過(guò)國(guó)外申請(qǐng)人的相應(yīng)專利數(shù)，這表明我國(guó)國(guó)內(nèi)的二甲醚技術(shù)研發(fā)更加活躍，專利成果顯著。

以下分析僅以1 189篇發(fā)明和實(shí)用新型專利為樣本。

2.2 申請(qǐng)人類型分布

將申請(qǐng)人劃分為工業(yè)企業(yè)、科研院所和個(gè)人，對(duì)1 189篇發(fā)明和實(shí)用新型專利進(jìn)行申請(qǐng)人類型的統(tǒng)計(jì)分析，以揭示從事二甲醚研究的主體以及二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)人的情況，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。

表2 二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)人類型分布

從表2可以看出，工業(yè)企業(yè)是二甲醚開發(fā)應(yīng)用的主體，其專利申請(qǐng)占申請(qǐng)總量的50%以上。

2.3 專利申請(qǐng)年度分布

二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)的年度分布見圖1。

圖1 二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)年度分布

1990年以前二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)極少，僅在1985年出現(xiàn)了唯一一件來(lái)自納幕爾杜邦公司的專利申請(qǐng)，但從2003年開始專利申請(qǐng)數(shù)猛增，2008年達(dá)到184，2009年有所回落，2010年又上升到187，是2002年的近6倍。

專利申請(qǐng)量持續(xù)增長(zhǎng)顯然是受二甲醚生產(chǎn)行業(yè)及其上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)。進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)石油供應(yīng)缺口逐年加大，迫切需要尋找替代品，甲醇和二甲醚成了合理的選擇。我國(guó)煤化工行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了二甲醚生產(chǎn)的主要原料甲醇產(chǎn)量的上升和價(jià)格的下降，二甲醚產(chǎn)能開始猛增:2005年我國(guó)二甲醚產(chǎn)能僅120 kt，2006年攀升至445 kt，2007年躥至2 200 kt，2008年進(jìn)一步飆升至 4 360 kt［2］。

國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求帶來(lái)了二甲醚技術(shù)研發(fā)投入的增加，相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)逐年上升。2008年爆發(fā)于美國(guó)的次貸危機(jī)擴(kuò)散為全球性的金融危機(jī)，受此影響，二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)也出現(xiàn)了波動(dòng)。

對(duì)國(guó)內(nèi)與國(guó)外申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人的二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)年度動(dòng)態(tài)見圖2。

圖2 國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)年度動(dòng)態(tài)

自1991年提出第1件二甲醚專利申請(qǐng)起，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的二甲醚專利申請(qǐng)數(shù)直到2000年才開始持續(xù)穩(wěn)定并超過(guò)國(guó)外申請(qǐng)人，而2006—2010年，來(lái)自國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)量大大超出國(guó)外申請(qǐng)人。這些現(xiàn)象表明:我國(guó)二甲醚技術(shù)的專利保護(hù)雖起步較晚，但進(jìn)步明顯，申請(qǐng)人專利保護(hù)意識(shí)在不斷增強(qiáng)。同時(shí)，專利申請(qǐng)量的增長(zhǎng)也反映出近10年來(lái)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及節(jié)能減排政策的推動(dòng)下，我國(guó)二甲醚的科學(xué)研究以及開發(fā)進(jìn)程正在加快。

2.4 直接申請(qǐng)與PCT申請(qǐng)數(shù)比較

不同途徑的二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)情況見表3。

中國(guó)于1994年加入《專利合作條約》(Patent Cooperation Treaty)，PCT申請(qǐng)是專利申請(qǐng)人進(jìn)行專利國(guó)際申請(qǐng)以獲得多個(gè)地域的專利保護(hù)的常用途徑。

這1 189篇發(fā)明和實(shí)用專利文獻(xiàn)中按照《專利合作條約》進(jìn)入中國(guó)的PCT申請(qǐng)有180篇，而這180篇PCT申請(qǐng)中又只有一篇公開號(hào)為CN101238088A的發(fā)明專利是來(lái)自中國(guó)的，這說(shuō)明絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人未采用PCT申請(qǐng)來(lái)實(shí)現(xiàn)國(guó)際范圍內(nèi)的專利保護(hù)，對(duì)國(guó)際市場(chǎng)不夠重視。這意味著由于沒(méi)有及時(shí)在有著廣闊市場(chǎng)的地區(qū)申請(qǐng)專利保護(hù)，大量專利技術(shù)的公開和科研資源的投入將不能換來(lái)應(yīng)有的回報(bào)。相對(duì)于179篇來(lái)自國(guó)外申請(qǐng)人的PCT申請(qǐng)，另外還有103篇來(lái)自國(guó)外申請(qǐng)人的直接申請(qǐng)，其余則是國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)。

表3 不同途徑的國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)

2.5 國(guó)外申請(qǐng)的來(lái)源地分布

對(duì)所有282篇國(guó)外申請(qǐng)人的專利進(jìn)行所在國(guó)或地區(qū)分類，得到如表4所示的結(jié)果，其中來(lái)自美國(guó)和日本的申請(qǐng)就占了總數(shù)的60%，以上兩國(guó)的PCT申請(qǐng)也占了總數(shù)的60%以上。由此可見，兩國(guó)在二甲醚相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力明顯較強(qiáng)，其申請(qǐng)人也十分注重跨國(guó)的專利保護(hù)。此外，大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)的PCT申請(qǐng)專利數(shù)均多于直接申請(qǐng)，其中一些國(guó)家的二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)全部為PCT申請(qǐng)，這表明，這些國(guó)家的專利申請(qǐng)人已經(jīng)進(jìn)入了專利保護(hù)的國(guó)際布局階段，并且更多地利用PCT申請(qǐng)介入中國(guó)市場(chǎng)。

表4 國(guó)外申請(qǐng)的來(lái)源地分布

2.6 國(guó)外申請(qǐng)的申請(qǐng)人分布

對(duì)所有282篇來(lái)自國(guó)外的專利申請(qǐng)進(jìn)行申請(qǐng)人的統(tǒng)計(jì)分析，二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)位列前20的國(guó)外申請(qǐng)人及其申請(qǐng)數(shù)見表5。

表5 專利申請(qǐng)數(shù)居前20位的國(guó)外申請(qǐng)人

由表5可知，丹麥的赫多特普索化工設(shè)備公司居于首位，而來(lái)自丹麥的申請(qǐng)也多出自于該公司，但美國(guó)和日本的二甲醚專利申請(qǐng)人則比較分散，這也說(shuō)明二甲醚相關(guān)技術(shù)的開發(fā)在這兩國(guó)是比較廣泛的。另外，僅有一所大學(xué)——南加州大學(xué)位列前20，這表明相對(duì)于其他國(guó)外高校，該校在二甲醚技術(shù)領(lǐng)域的研究較為深入。

2.7 國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的申請(qǐng)人分布

對(duì)所有902篇來(lái)自國(guó)內(nèi)的專利申請(qǐng)進(jìn)行申請(qǐng)人的統(tǒng)計(jì)分析，二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)居前25位國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人情況見表6。

由表6可見，中國(guó)石油化工股份有限公司和中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院的專利申請(qǐng)數(shù)居于前2名，并且均超過(guò)100，其中包含二者共同申請(qǐng)的專利，排除共同申請(qǐng)的重復(fù)專利數(shù)后，申請(qǐng)人名稱中包含“中國(guó)石化”或“中國(guó)石油化工”的中石化系統(tǒng)企業(yè)在二甲醚方面的專利申請(qǐng)數(shù)為167，明顯超過(guò)其他申請(qǐng)人。此外，由于申請(qǐng)人分散而未列入表格中的新奧集團(tuán)及其下屬企業(yè)的二甲醚專利申請(qǐng)為18件。

傳統(tǒng)科研體制下資源集中的科研院所及高校仍在技術(shù)研發(fā)上占有重要地位，但工業(yè)企業(yè)由于迅捷的市場(chǎng)信息和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，已經(jīng)越來(lái)越多地參與到技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)中，尤其是大型企業(yè)集團(tuán)的科研實(shí)力更是不容小覷。

表6 專利申請(qǐng)數(shù)居前25位國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人

2.8 專利的IPC分類號(hào)分布

國(guó)際專利分類表(IPC)為發(fā)明和實(shí)用新型專利文獻(xiàn)提供了共同的分類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)IPC分類號(hào)分布的分析，可以獲知二甲醚中國(guó)專利的技術(shù)主題的具體分布情況。

對(duì)所有282篇來(lái)自國(guó)外的專利申請(qǐng)的第1位IPC分類號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共有165個(gè)分類號(hào)，可見其分布是比較分散的，也說(shuō)明國(guó)外申請(qǐng)人在二甲醚領(lǐng)域的研究比較深入。

對(duì)同一技術(shù)主題的分類號(hào)按小類或大組進(jìn)行歸類，結(jié)果如表7所示。

表7 國(guó)外申請(qǐng)的分類號(hào)及技術(shù)主題分布

對(duì)所有907篇來(lái)自國(guó)內(nèi)的專利申請(qǐng)的第1位IPC分類號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得308個(gè)分類號(hào)，可見其分布是比較分散的，也說(shuō)明國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在二甲醚領(lǐng)域的研究角度更廣。對(duì)同一技術(shù)主題的分類號(hào)按小類、大組或小組進(jìn)行歸類，其結(jié)果如表8所示。

表8 國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的分類號(hào)及技術(shù)主題分布

續(xù)表8

比較二甲醚中國(guó)專利國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人在不同技術(shù)主題下的專利數(shù)發(fā)現(xiàn):國(guó)外申請(qǐng)人在二甲醚技術(shù)的主要方面都有專利申請(qǐng)，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人提出的二甲醚專利申請(qǐng)涉及的技術(shù)主題更廣泛，包括二甲醚民用燃?xì)夂蛙囉萌剂系膽?yīng)用技術(shù)、二甲醚的測(cè)試分析技術(shù)和二甲醚污水處理技術(shù)等，但在二甲醚制甲胺類化合物和制羧酸或羧酸酯方面的專利數(shù)明顯少于國(guó)外申請(qǐng)人;二甲醚制備技術(shù)、反應(yīng)裝置和催化劑的改進(jìn)仍是研發(fā)重點(diǎn)，二甲醚燃料應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)還有很大的拓展空間，此外，作為新能源技術(shù)的二甲醚燃料電池的研究正在興起。

在二甲醚項(xiàng)目相繼建成投產(chǎn)后，如何釋放國(guó)內(nèi)二甲醚產(chǎn)能以實(shí)現(xiàn)能源替代和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。我國(guó)汽車產(chǎn)銷量已居世界第一，減少?gòu)U氣排放和控制空氣污染的呼聲日漸高漲，作為煤基清潔燃料的二甲醚最大消費(fèi)需求還是在車用燃料和民用燃?xì)馍?，雖然已有3個(gè)二甲醚行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和2個(gè)二甲醚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)頒布并實(shí)施，但技術(shù)上的不完善仍制約著二甲醚的大規(guī)模應(yīng)用，除了產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)外，科研機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)在二甲醚燃?xì)夂腿剂系陌踩珣?yīng)用和貯存輸送等配套技術(shù)方面進(jìn)一步擴(kuò)大研究，根據(jù)政策制定技術(shù)發(fā)展路線，開展企業(yè)和科研院所的合作，積極穩(wěn)妥地同步推進(jìn)專利申請(qǐng)工作，更進(jìn)一步地參加起草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

(1)二甲醚的發(fā)明專利遠(yuǎn)多于實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)專利，國(guó)外申請(qǐng)人僅申請(qǐng)二甲醚的發(fā)明專利;

(2)工業(yè)企業(yè)已成為二甲醚專利的主要申請(qǐng)人，正在成為技術(shù)開發(fā)的主要力量;

(3)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在二甲醚中國(guó)專利的申請(qǐng)量逐漸增多，尤其在2006—2010年間，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的二甲醚中國(guó)專利申請(qǐng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)外申請(qǐng)人，而且其中以中石化系統(tǒng)企業(yè)的申請(qǐng)為多;

(4)國(guó)外申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)更多的是通過(guò)PCT申請(qǐng)進(jìn)入中國(guó)，申請(qǐng)人主要來(lái)自美國(guó)、日本、德國(guó)、丹麥和英國(guó);

(5)作為清潔燃料的二甲醚在民用燃?xì)夂蛙囉萌剂戏矫娴膽?yīng)用仍處于初始階段，其安全應(yīng)用和配套技術(shù)將是今后技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)。

［1］應(yīng)衛(wèi)勇，曹發(fā)海，房鼎業(yè).碳一化工主要產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:45－48.

［2］松文.二甲醚應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀［J］.精細(xì)化工原料及中間體，2011(7):22－24