基于專利地圖的氮氧化物控制技術(shù)分析

余萍 吳華珠

摘? ?要：本文以國家知識產(chǎn)權(quán)局專利信息服務(wù)（南京）中心檢索和分析系統(tǒng)為數(shù)據(jù)源，從氮氧化物控制領(lǐng)域?qū)＠哪甓壬暾埩俊⑸l(fā)展周期、技術(shù)領(lǐng)域（小類）、專利申請人、專利發(fā)明人、中國專利地區(qū)分布幾個角度進行分析，為企業(yè)和科研機構(gòu)、創(chuàng)新活動以及開展知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略提供參考和幫助。

關(guān)鍵詞：氮氧化物;專利分析;控制技術(shù)

從全球來看，第二次工業(yè)革命以來，人類活動造成氮氧化物（NOx）排放逐步增加。大規(guī)模的開發(fā)與利用化石燃料如燃料燃燒是氮氧化物的主要人為排放源[1]。近年來，我國城市地區(qū)機動車保有量和能源消耗量都出現(xiàn)了顯著增長，與此同時，各類NOx排放源沒有得到有效控制，各主要城市的大氣NOx濃度居高不下。當前我國NOx引起的復合污染問題已經(jīng)成為我國大氣污染控制中不可再回避的現(xiàn)實問題[2-4]。

為了進一步扼制氮氧化物不斷增長的趨勢，2016年，國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案的通知中明確指出，到2020年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2015年下降15%，全國化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放總量分別控制在2 001萬t、207萬t、1 580萬t、1 574萬t以內(nèi)，比2015年分別下降10%、10%、15%和15%[5]。

本課題通過對我國氮氧化物控制技術(shù)的專利文獻進行分析，揭示該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，為我國氮氧化物控制技術(shù)發(fā)展及其創(chuàng)新機構(gòu)的專利布局提供參考。

1? ? 研究方法

本課題選用國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索及分析平臺的數(shù)據(jù)資源，對氮氧化物控制技術(shù)領(lǐng)域進行專利統(tǒng)計分析，采用關(guān)鍵檢索的方式，檢索式為：關(guān)鍵詞=（（氮氧化物or NOx）AND（治理 OR處理OR減排OR控制 OR 凈化））OR脫氮OR脫硝），專利申請日為2008～2018年，文獻類型為有效發(fā)明授權(quán)公告文獻，共獲得本次專利統(tǒng)計分析的樣本6 654項。

我國發(fā)明專利申請的審批程序包括受理、初步審查、公布、實質(zhì)審查以及授權(quán)公告5個階段。就普通審查通道而言，發(fā)明專利申請從受理到授權(quán)所需的平均時間為22個月[6]。因此由于專利文本公開的滯后性，本文重點以2006～2015年的專利數(shù)據(jù)來進行分析。有效專利指的是截至報告期末，專利權(quán)處于維持狀態(tài)的專利[7]?？紤]到研究的簡潔性，除特別說明以外，將以有效發(fā)明專利指標為例來進行分析。

2? ? 專利統(tǒng)計分析

2.1? 專利年度申請量分析

圖1為近10年氮氧化物控制技術(shù)發(fā)明專利年度申請量的趨勢。可以看出，2006年專利申請量為235項，此后兩年專利申請量緩慢增長。2009年起，專利申請量快速發(fā)展。2014年，專利申請量達到了1 142項。2015年，氮氧化物控制技術(shù)有效發(fā)明專利的申請量有較大下滑，可能原因是一部分發(fā)明專利開始失效，而新的專利的授權(quán)由于發(fā)明專利的受理流程相應(yīng)滯后。總體看來，氮氧化物控制技術(shù)發(fā)明專利的申請呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長態(tài)勢。

2.2? 技術(shù)生命周期

技術(shù)生命周期的演化一般分為4個階段：萌芽期，成長期，成熟期和衰退期[8]。本課題采用技術(shù)生命周期圖法（見圖2），基于專利申請量與專利權(quán)人隨時間推移而變化的數(shù)據(jù)繪制出氮氧化物控制技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)生命周期圖。從圖2中可以看出，2006年專利申請量為170項，專利申請人數(shù)為257人，2008～2009年，專利申請量和申請人數(shù)變化不大，說明受金融危機影響，氮氧化物技術(shù)創(chuàng)新也出現(xiàn)了短暫停滯，從2010年開始，專利申請量和申請人數(shù)重新開始雙雙穩(wěn)步增長，2014年專利申請量為729件，專利權(quán)人數(shù)為1 336人。說明我國的氮氧化物控制技術(shù)進入又一個新的創(chuàng)新發(fā)展階段，此階段很有可能出現(xiàn)新的技術(shù)發(fā)展方向。

2.3? 技術(shù)領(lǐng)域分析

由圖3可以看出，氮氧化物控制領(lǐng)域?qū)＠暾堉饕性贐01D，申請量為 2 119件，比例達19.42%，主要為一般的物理或化學分離方法和分離裝置;其次為F01N，申請量為1 406件，比例為12.88%，主要為一般機器或發(fā)動機的氣流消音器或排氣裝置以及內(nèi)燃機的氣流消音器或排氣裝置;第三為B01J，申請量為1 148件，比例為10.52%，主要為化學或物理方法，例如，催化作用、膠體化學及其有關(guān)設(shè)備。其他小類專利申請相對較少，例如F23C使用流體燃料的燃燒設(shè)備、F23D燃燒器，有效專利申請量占比不足2%。

2.4? 專利申請人分析

如圖4所示，氮氧化物控制技術(shù)領(lǐng)域中國專利申請量排名前十的申請人包括5家外國企業(yè)、3家中國企業(yè)、2所國內(nèi)高校。上榜的5家外企均是來自日本或美國的汽車生產(chǎn)商。這說明外國企業(yè)對氮氧化物控制技術(shù)十分重視，已經(jīng)在中國形成“專利圈地”，構(gòu)成行業(yè)壁壘。結(jié)合文獻調(diào)研綜合分析，可以得知：豐田自動車株式會社的專利申請主要集中在蒸汽機和燃燒發(fā)動機領(lǐng)域，中國石油化工股份有限公司的專利申請主要集中在廢氣例如發(fā)動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣或氣溶膠的化學或生物凈化，通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司的專利申請主要集中在排氣處理裝置的電控以及具有凈化的、使變?yōu)闊o毒的或其他的排氣處理裝置。我國高校在氮氧化物控制技術(shù)方面展示出極強的創(chuàng)新能力，浙江大學和清華大學分別以65件和64件位居第六和第七位，這兩所高校均在廢氣例如發(fā)動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣或氣溶膠的化學或生物凈化方面進行專利布局。

2.5? 專利發(fā)明人分析

發(fā)明人是專利技術(shù)發(fā)展的主要推動力量，通過對特定領(lǐng)域?qū)＠暾埖陌l(fā)明人分析，可以找出發(fā)明創(chuàng)新最多的技術(shù)人才。由表1可以看出，氮氧化物控制領(lǐng)域內(nèi)有效發(fā)明專利授權(quán)量發(fā)明人前十名均來自中國或日本，其中中國第一汽車股份有限公司張克金以60件有效發(fā)明授權(quán)位列第一、豐田自動車株式會社的吉田耕平以58件屈居第二，中國第一汽車股份有限公司崔龍以56件位居第三位。

2.6? 中國專利區(qū)域分布

圖5為氮氧化物控制技術(shù)各省市專利申請量前十名?？梢钥闯觯趸镂廴究刂萍夹g(shù)在我國的發(fā)展并不均衡，國內(nèi)專利申請主要分布在沿海經(jīng)濟發(fā)達省市，北京、江蘇、上海、廣東和浙江等省市在氮氧化物控制技術(shù)專利方面均有較高產(chǎn)出，與這些省市擁有在該領(lǐng)域具備較強研發(fā)實力的企業(yè)、高校、研發(fā)機構(gòu)等創(chuàng)新資源優(yōu)勢密不可分。其中，北京以842件排名全國第一，占比12.66%。

3? ? 結(jié)語

通過對氮氧化物控制技術(shù)領(lǐng)域中國專利申請狀況的分析，得出結(jié)論：氮氧化物控制技術(shù)發(fā)明專利的申請量呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長態(tài)勢。從2010年開始，專利申請量和申請人數(shù)重新開始雙雙穩(wěn)步增長，我國的氮氧化物控制技術(shù)進入又一個新的創(chuàng)新發(fā)展階段。從技術(shù)領(lǐng)域來看，氮氧化物控制技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾堉饕性贐01D（主要為一般的物理或化學分離方法和分離裝置）、F01N（主要為一般機器或發(fā)動機的氣流消音器或排氣裝置以及內(nèi)燃機的氣流消音器或排氣裝置）以及B01J（主要為化學或物理方法，例如，催化作用、膠體化學及其有關(guān)設(shè)備）。從申請（專利權(quán)）人和發(fā)明人的綜合信息來看，外國企業(yè)對氮氧化物控制技術(shù)研究已經(jīng)在中國形成“專利圈地”，中國專利申請量排名前十的申請人中，5家是來自日本或美國企業(yè)的汽車生產(chǎn)商，我國浙江大學和清華大學兩家高校均在廢氣例如發(fā)動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣或氣溶膠的化學或生物凈化方面進行了專利布局。從專利地區(qū)分布來看，氮氧化物污染控制技術(shù)在我國的發(fā)展并不均衡，國內(nèi)專利申請主要分布在經(jīng)濟發(fā)達省市，北京以842件排名全國第一，占比12.66%。

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