臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利分析

劉振宇 管 泉 劉 瑾 厲 娜 孫 琴

臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利分析

劉振宇 管 泉 劉 瑾 厲 娜 孫 琴

了解臺(tái)灣地區(qū)石墨烯技術(shù)、創(chuàng)新資源等情況，為石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。本文采用EXCEL、PIAS等分析工具，對(duì)臺(tái)灣地區(qū)的機(jī)構(gòu)、企業(yè)及個(gè)人等申請(qǐng)的中國(guó)石墨烯專利，從發(fā)展趨勢(shì)、重要機(jī)構(gòu)、創(chuàng)新人才及團(tuán)隊(duì)、主要技術(shù)等方面進(jìn)行研究。主要研究結(jié)果：臺(tái)灣地區(qū)石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)化程度相對(duì)較高；主要石墨烯技術(shù)有石墨烯及其復(fù)合材料的制備技術(shù)及裝置、利用石墨烯的優(yōu)良導(dǎo)熱特性制備的導(dǎo)熱材料、利用石墨烯的優(yōu)良導(dǎo)電特性制備的導(dǎo)電膜（極）等；重要的石墨烯專利申請(qǐng)人為安炬科技股份有限公司、財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院、錸鉆科技股份有限公司等機(jī)構(gòu)；主要的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)為吳以舜、謝承佑創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、宋健民創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、李連忠創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

概述

石墨烯作為新材料的代表，與大數(shù)據(jù)、3D打印、人工智能、新能源汽車并稱為改變中國(guó)未來(lái)的五大行業(yè)。中國(guó)高度重視石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已將以石墨烯為代表的新材料納入“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中。隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化的不斷提速和政策扶持力度的持續(xù)加大，中國(guó)已形成多個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)集群。

為了解臺(tái)灣地區(qū)石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，本文在中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)對(duì)臺(tái)灣地區(qū)申請(qǐng)的石墨烯專利進(jìn)行了檢索，并利用專業(yè)分析工具對(duì)臺(tái)灣地區(qū)的石墨烯專利申請(qǐng)機(jī)構(gòu)、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、研發(fā)技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行研究分析。

臺(tái)灣石墨烯專利總體情況

臺(tái)灣自2009年開(kāi)始申請(qǐng)石墨烯中國(guó)專利，截止2015年12月30日，共申請(qǐng)了90件石墨烯專利，其中發(fā)明專利80件（含PCT專利1件），實(shí)用新型專利10件，石墨烯專利申請(qǐng)/公開(kāi)趨勢(shì)情況見(jiàn)圖1。臺(tái)灣地區(qū)從2009年開(kāi)始申請(qǐng)石墨烯中國(guó)專利，隨著2010年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予發(fā)現(xiàn)石墨烯的開(kāi)創(chuàng)性研究者，石墨烯的高硬度、優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、高透明性以及可彎曲性等優(yōu)秀特性開(kāi)始引起人們的高度關(guān)注，臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利申請(qǐng)基本呈現(xiàn)上升趨勢(shì)（由于專利公開(kāi)時(shí)限，2013年前數(shù)據(jù)有效，之后數(shù)據(jù)僅為參考）。

臺(tái)灣石墨烯專利申請(qǐng)人類別情況見(jiàn)圖2。目前，企業(yè)為石墨烯專利技術(shù)的主力軍，企業(yè)數(shù)量共29個(gè)，約占全部申請(qǐng)人的64%，高校、科研院所及團(tuán)體數(shù)量共僅占約16%，個(gè)人數(shù)量約占20%；企業(yè)申請(qǐng)的相關(guān)石墨烯專利約占總量的58%。表明臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利技術(shù)產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)明顯。

重要申請(qǐng)人分析

申請(qǐng)人排名分析

圖1 臺(tái)灣石墨烯專利申請(qǐng)/公開(kāi)趨勢(shì)

圖2 臺(tái)灣石墨烯專利申請(qǐng)人類別

圖3 臺(tái)灣地區(qū)石墨烯中國(guó)專利申請(qǐng)人排名

圖4 安炬科技、工研院、錸鉆科技技術(shù)布局

臺(tái)灣地區(qū)石墨烯中國(guó)專利申請(qǐng)人共計(jì)35個(gè)，其中石墨烯專利數(shù)量超過(guò)2件的申請(qǐng)人排名情況見(jiàn)圖3。安炬科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“安炬科技”）以18件石墨烯專利排名第一，財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“工研院”）、錸鉆科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“錸鉆科技”）分別以9件、8件石墨烯專利分列第二、第三位，之后為自然人宋建民、奈創(chuàng)科技股份有限公司、“中央研究院”等單位。

重要申請(qǐng)人分析

石墨烯專利排名前三名的申請(qǐng)人技術(shù)布局見(jiàn)圖4。安炬科技、工研院、錸鉆科技均注重C01B31/04技術(shù)，其中安炬科技對(duì)該技術(shù)的關(guān)注度高于工研院和錸鉆科技。在其他技術(shù)方面，三家機(jī)構(gòu)各有布局，但均無(wú)競(jìng)爭(zhēng)格局。

安炬科技股份有限公司

安炬科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“安炬科技”）是以開(kāi)發(fā)質(zhì)子交換膜燃料電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)的專業(yè)公司。2010年，安炬科技成立研發(fā)團(tuán)隊(duì) Graphage。Graphage結(jié)合材料科學(xué)與化學(xué)工程的專業(yè)人才，致力于研發(fā)石墨烯材料與其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，并積極建立自有石墨烯開(kāi)發(fā)技術(shù)。目前，Graphage已有多項(xiàng)石墨烯專利技術(shù)于國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)中，并逐漸推廣到工業(yè)生產(chǎn)與應(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域見(jiàn)圖5。

圖5 Graphage石墨烯應(yīng)用

從石墨烯專利（表1）看，安炬科技石墨烯專利技術(shù)重要布局為C01B31/04，涉及相關(guān)專利6件，具體技術(shù)有石墨烯復(fù)合材料、石墨烯、納米石墨片結(jié)構(gòu)、石墨烯懸浮液、納米石墨烯空心粒子、納米石墨烯片等及其制備。安炬科技還在石墨烯色母粒、電流收集層結(jié)構(gòu)、石墨烯散熱機(jī)構(gòu)、石墨烯纖維、表面改質(zhì)石墨烯、石墨烯復(fù)合涂層、石墨烯油墨及石墨烯線路、石墨烯復(fù)合纖維、石墨烯透明導(dǎo)電膜、石墨烯的電化學(xué)裝置結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了研發(fā)和布局。

表1 安炬科技石墨烯技術(shù)

工研院

工研院成立于1973年，主要以科技研發(fā)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；成立四十年多來(lái)，累積超過(guò)兩萬(wàn)件專利，并新創(chuàng)及育成260余家公司。

工研院的中國(guó)石墨烯專利布局主要有C01B31/04（3件專利，石墨烯、石墨烯層、石墨烯片的形成方法）、H01M8/02（2件專利，復(fù)合質(zhì)子交換膜）、H01M4/133（石墨烯電極及其儲(chǔ)能裝置）、H01M10/0565（固態(tài)電解質(zhì)及其鋰電池）、H01G9/20（染料敏華太陽(yáng)能電池）、C08L63/00（絕緣導(dǎo)熱組合物及電子裝置）等。

錸鉆科技股份有限公司

圖6a 前四名申請(qǐng)人的石墨烯專利申請(qǐng)趨勢(shì)

圖6b 前四名申請(qǐng)人的石墨烯專利公開(kāi)趨勢(shì)

錸鉆科技是錸德集團(tuán)（錸德集團(tuán)是世界領(lǐng)先的DVD、OLED、觸控面版和導(dǎo)電膠的制造商）的子公司，于2011年3月以2億的資本額成立。錸鉆科技是以智慧財(cái)產(chǎn)為核心競(jìng)爭(zhēng)力的公司，擁有超過(guò)100項(xiàng)以上的國(guó)際專利組合，專精的領(lǐng)域在先進(jìn)材料與其應(yīng)用，如鉆石產(chǎn)品、類鉆碳（diamond－like carbon）鍍膜以及石墨烯分散劑等。

錸鉆科技石墨烯專利技術(shù)重點(diǎn)布局了C01B31/04，共4件專利，主要技術(shù)為石墨烯圖案化制備技術(shù)、石墨烯量產(chǎn)方法、石墨烯復(fù)合材料、石墨烯片等，并在H01L33/64（導(dǎo)熱復(fù)合材料的發(fā)光二極管）、H01B13/00（透明電極制造方法）、G11B5/62（磁性存儲(chǔ)單元及其制備方法）、C09K5/08（熱傳導(dǎo)膏）等方面進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)。

申請(qǐng)人合作分析

臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利申請(qǐng)人合作情況很少，只有黃炳照和蘇威年進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)，涉及的主要技術(shù)為H01M4/38（氧化石墨烯復(fù)合材料）。

重要申請(qǐng)人石墨烯專利發(fā)展態(tài)勢(shì)

從排名前四名申請(qǐng)人的石墨烯專利申請(qǐng)/公開(kāi)趨勢(shì)（圖6）看，作為自然人的宋健民主要活躍在2011年、2012年，之后尚未再申請(qǐng)石墨烯專利。安炬科技、工研院以及錸鉆科技的石墨烯專利申請(qǐng)量則呈現(xiàn)總體上升態(tài)勢(shì)，石墨烯專利技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快。

發(fā)明人分析

發(fā)明人排名

臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利技術(shù)的發(fā)明人共計(jì)175人，其中專利數(shù)量超過(guò)4件的發(fā)明人排名見(jiàn)圖7。吳以舜、謝承佑以18件石墨烯專利并列第一名，宋健民以15件石墨烯專利名列第三名，林逸櫵、陳靜茹、彭晟書(shū)、李連忠等人依次位居其后。

圖7 臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利發(fā)明人排名

圖8 臺(tái)灣地區(qū)前十名石墨烯專利發(fā)明人技術(shù)布局

發(fā)明人技術(shù)分析

臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利數(shù)量排名前十的發(fā)明人中，除了謝淑玲外，其他發(fā)明人均比較關(guān)注C01B31/04技術(shù)；吳以舜、謝承佑均對(duì)C10M125/02、B32B9/04、C08K9/10、C08L23/06、C08L69/00、C09D11/52、C09D7/12、D01F9/12、H01B1/04、H01B5/14、H01M4/62技術(shù)進(jìn)行了研發(fā)，陳靜茹、謝淑玲研發(fā)的石墨烯技術(shù)主要有B32B9/04、C08L23/06、C08L69/00、D01F9/12、H01B1/04、H01M4/62等； 宋 健 民 主 要 對(duì) C01B31/02、C09K5/08、G11B5/62、H01B13/00、H01L29/26、H01L33/42、H01L33/64、H01M10/0525、H01M4/133進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，李連忠還獨(dú)自進(jìn)行了C03C17/22技術(shù)的開(kāi)發(fā)，前十名發(fā)明人涉及的研究領(lǐng)域（IPC小類）情況見(jiàn)圖8。

創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)分析

知識(shí)產(chǎn)權(quán)是自主創(chuàng)新的內(nèi)在動(dòng)力，尤其是在高新技術(shù)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，專利保證了企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)走在世界同行的前列。而創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)則是專利技術(shù)的核心。臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)主要有以吳以舜、謝承佑為核心的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以李連忠為核心的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以宋健民為核心的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

吳以舜、謝承佑創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

圖9 吳以舜、謝承佑創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

圖10 宋健民創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

圖11 李連忠創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

吳以舜、謝承佑創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)共14人，其他主要研發(fā)人員有陳靜茹、彭晟書(shū)、謝淑玲、林君孟、林庚蔚等詳見(jiàn)圖9（圖中數(shù)字為合作專利數(shù)量，下同）；該團(tuán)隊(duì)主要的石墨烯專利技術(shù)有石墨烯及其復(fù)合材料的制備技術(shù)、石墨烯導(dǎo)熱導(dǎo)電特性的應(yīng)用技術(shù)如散熱結(jié)構(gòu)、透明導(dǎo)電膜等。

宋健民創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

圖12 臺(tái)灣地區(qū)中國(guó)石墨烯專利的法律狀態(tài)趨勢(shì)

圖13 前十名申請(qǐng)人石墨烯專利法律狀態(tài)構(gòu)成

宋健民創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)共12人，其他主要的研究人員有林逸櫵、林弘正黃炳照等（圖10），該團(tuán)隊(duì)石墨烯專利主要的研發(fā)方向有石墨烯制備與量產(chǎn)技術(shù)、石墨烯復(fù)合材料、石墨烯導(dǎo)熱導(dǎo)電材料以及磁性存儲(chǔ)單元等。

李連忠創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

李連忠創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)共10人，其他主要的研究人員有吳豐宇、周曈、陳姿吟等（圖11），石墨烯專利主要的研發(fā)方向有石墨烯（膜）制備裝置及量產(chǎn)設(shè)備。

法律狀態(tài)分析

法律狀態(tài)趨勢(shì)

臺(tái)灣地區(qū)在審的中國(guó)石墨烯專利56件，約占全部專利的62%；授權(quán)有效的石墨烯專利22件，約占全部專利的24%；失效的石墨烯專利為12件，約占全部專利的13%，主要為2012年前申請(qǐng)的專利，具體情況見(jiàn)圖12。

前十名申請(qǐng)人石墨烯專利法律狀態(tài)構(gòu)成

安炬科技投入的研發(fā)明顯，石墨烯技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較強(qiáng)。目前安炬科技有2件有效石墨烯專利，而在審石墨烯專利數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他申請(qǐng)人，高達(dá)16件；工研院分別擁有4件有效和在審石墨烯專利，失效石墨烯專利僅1件，競(jìng)爭(zhēng)力緊跟安炬科技。錸鉆科技石墨烯技術(shù)則相對(duì)較弱；雖然其擁有4件在審石墨烯專利，但有效石墨烯專利僅1件，失效專利則為3件。其他申請(qǐng)人則更加不足，詳見(jiàn)圖13。

石墨烯技術(shù)分析

石墨烯技術(shù)構(gòu)成

臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利涉及的ipc小組技術(shù)共55項(xiàng)，其中IPC小組專利數(shù)量超過(guò)2件的技術(shù)見(jiàn)表2。

目前，臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利技術(shù)主要涉及三個(gè)方面，一是石墨烯及其復(fù)合材料的制備技術(shù)及裝置；二是利用石墨烯的優(yōu)良導(dǎo)熱特性制備的導(dǎo)熱材料；三是利用石墨烯的優(yōu)良導(dǎo)電特性制備的導(dǎo)電膜（極）等。

石墨烯及其復(fù)合材料的制備技術(shù)（C01B31/04）主要有酸性還原法（安炬科技）、氧化還原法（工研院）、圖案法（錸鉆科技）、沉積法（邱博文）、低頻電磁波法（闕郁倫）、電化學(xué)剝離法（中央研究院）等技術(shù)。

石墨烯導(dǎo)熱特性的應(yīng)用主要有電子/光電組件散熱裝置、LED散熱模塊、石墨烯潤(rùn)滑油等；石墨烯導(dǎo)電特性的應(yīng)用主要涉及復(fù)合質(zhì)子交換膜（電極）、石墨烯基感測(cè)裝置、太陽(yáng)能電池接觸件、導(dǎo)電層（膜）等技術(shù)。

表2 臺(tái)灣地區(qū)主要石墨烯專利技術(shù)（IPC小組）

石墨烯技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

臺(tái)灣地區(qū)石墨烯技術(shù)一直處于不斷的更新發(fā)展中（圖14）。自2009年至今，每年都有新的石墨烯技術(shù)被研發(fā)，而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和積累，也有部分較成熟的技術(shù)沉淀下來(lái)，引起各個(gè)機(jī)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)。

小結(jié)

圖14 臺(tái)灣地區(qū)石墨烯專利技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

臺(tái)灣地區(qū)自2009年開(kāi)始申請(qǐng)中國(guó)石墨烯專利。總體上，臺(tái)灣地區(qū)石墨烯技術(shù)一直處于不斷的更新發(fā)展中，且產(chǎn)業(yè)化程度相對(duì)較高；其涉及的主要石墨烯技術(shù)有石墨烯及其復(fù)合材料的制備技術(shù)及裝置、利用石墨烯的優(yōu)良導(dǎo)熱特性制備的導(dǎo)熱材料、利用石墨烯的優(yōu)良導(dǎo)電特性制備的導(dǎo)電膜（極）等；排名前三位的石墨烯專利申請(qǐng)人為安炬科技股份有限公司、財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院、錸鉆科技股份有限公司等機(jī)構(gòu)；主要的石墨烯專利發(fā)明人有吳以舜、謝承佑、宋健民、林逸櫵、陳靜茹、彭晟書(shū)、李連忠等；主要的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)為以研發(fā)石墨烯及其復(fù)合材料的制備技術(shù)、石墨烯導(dǎo)熱導(dǎo)電特性的應(yīng)用技術(shù)如散熱結(jié)構(gòu)、透明導(dǎo)電膜等技術(shù)吳以舜、謝承佑創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（14人）、以研發(fā)石墨烯制備與量產(chǎn)技術(shù)、石墨烯復(fù)合材料、石墨烯導(dǎo)熱導(dǎo)電材料以及磁性存儲(chǔ)單元等技術(shù)為主的宋健民創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（12人）、以研發(fā)石墨烯（膜）制備裝置及量產(chǎn)設(shè)備的李連忠創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（10人）。

劉振宇 管 泉 劉 瑾 厲 娜 孫 琴

青島市科學(xué)技術(shù)信息研究所

劉振宇（1976-）男，本科，工程師，主要研究方向?yàn)閷＠治觥⑶閳?bào)研究等。

本文系青島市科技計(jì)劃項(xiàng)目“青島市石墨保護(hù)性開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究”（項(xiàng)目編號(hào)：14－4－3－1－（25）－zhc）研究成果之一

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.09.042