核電用不銹鋼板帶專利技術(shù)發(fā)展分析

陳 瑜 韓小軍 陳學(xué)磊 劉佳玲

電力生產(chǎn)是目前能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模溫室氣體減排的領(lǐng)域之一。發(fā)展核電不僅能夠滿足溫室氣體減排的需求，還可以帶動(dòng)就業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施投資，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。鋼鐵材料廣泛應(yīng)用于核電站中的關(guān)鍵部件，占核電機(jī)組部件采購成本的80%以上。核電用鋼國產(chǎn)化，是我國發(fā)展核電產(chǎn)業(yè)中必須選擇的途徑。在國產(chǎn)化戰(zhàn)略的指引下，核電用不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)要加大不銹鋼研發(fā)力度，合理布局不銹鋼專利保護(hù)市場。本文通過收集德溫特創(chuàng)新索引國際專利數(shù)據(jù)庫(DII)、Proquest Dialog等專利數(shù)據(jù)庫涉及核電用不銹鋼板帶的發(fā)明專利，利用Thomson Data Analyzer（TDA）等主流情報(bào)分析工具，對(duì)全球核電用不銹鋼板帶技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀、態(tài)勢及主要技術(shù)方向，以及中國地區(qū)核電用不銹鋼板帶專利技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以期為國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的核電用不銹鋼研發(fā)及產(chǎn)業(yè)布局提供參考。

1.世界核電用不銹鋼板帶專利研發(fā)總體態(tài)勢

分析相關(guān)的專利數(shù)據(jù)得知，從上世紀(jì)60年代末開始，世界上就有相關(guān)的核電用不銹鋼技術(shù)研發(fā)專利申請(qǐng)。從圖1可以看出，至上世紀(jì)末，世界核電用不銹鋼專利申請(qǐng)數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。本世紀(jì)以來，專利申請(qǐng)量快速增長，2019年專利申請(qǐng)29條，為歷年最高。

圖1 1969-2019年世界核電用不銹鋼板帶專利申請(qǐng)分布情況 條

1.1 主要研發(fā)國家和地區(qū)發(fā)布

世界核電用不銹鋼板帶技術(shù)研發(fā)主要集中在日本、中國和俄羅斯等國，其中核電用不銹鋼專利技術(shù)占有量最多的國家是日本（占到整個(gè)專利技術(shù)的48%，下同），其次為中國（占35%）、俄羅斯（占6%），上述三國占到了全球核電用不銹鋼專利技術(shù)的89%。另外韓國、美國等國家與地區(qū)也有少量專利申請(qǐng)。早在上世紀(jì)80年代，日本和俄羅斯就針對(duì)核電用不銹鋼開展了相關(guān)研發(fā)工作，90年代末快速發(fā)展。2000年以后，中國開始核電用不銹鋼工藝技術(shù)研發(fā)，2015年開始，中國的核電用不銹鋼專利申請(qǐng)量超過了日本。

1.2 主要研發(fā)企業(yè)分布

世界核電用不銹鋼主要研發(fā)企業(yè)包括新日鐵、日立、鞍鋼集團(tuán)、舞陽鋼鐵、東芝集團(tuán)、三菱重工、中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院、寶武集團(tuán)、JFE、神戶制鋼、中科院金屬所、俄羅斯PROMETE等，其中新日鐵專利研發(fā)數(shù)量遠(yuǎn)高于其他企業(yè)（見表1）。

1.3 主要技術(shù)點(diǎn)發(fā)布

核電用不銹鋼專利技術(shù)主要分布在鐵基合金的制造技術(shù)，以及合金的熱處理等幾個(gè)方面，其中鐵基合金的制造技術(shù)主要包括含鉻鎳錳（含量大于1.5）的鐵基合金（專利數(shù)量為105件，占總數(shù)的27.20%，下同）、含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金（102件，26.42%）、含硅的鐵基合金（87件，22.54%）、含錳的鐵基合金（79件，20.47%）、含鉻鎳釩的鐵基合金（49件，12.69%）、含鉻鎳鈮鉭的鐵基合金（49件，12.69%）等，合金的熱處理主要包括伴隨有變形的熱處理（41件，10.62%）、鐵基合金的熱處理（39件，10.10%）等。

表1 世界核電用不銹鋼主要企業(yè)專利占有量概況 %

表2 國內(nèi)企業(yè)核電用不銹鋼相關(guān)專利研發(fā)概況 %

含鉻鎳錳（含量大于1.5）的鐵基合金制造專利技術(shù)占有量，依次為新日鐵、日立、鞍鋼、寶武集團(tuán)、神戶制鋼等企業(yè)，其中新日鐵、日立和鞍鋼專利數(shù)量遠(yuǎn)高于其他公司；含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金制造技術(shù)相關(guān)專利，各企業(yè)占有量依次為鞍鋼、新日鐵、日立、舞陽鋼鐵、南京鋼鐵、寶武集團(tuán)等。中國在含鉻鎳銅的鐵基合金制造技術(shù)專利占比遙遙領(lǐng)先，韓國和俄羅斯總體技術(shù)研發(fā)占比較小。

2.國內(nèi)核電用不銹鋼板帶專利技術(shù)概況

通過對(duì)寶武集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)、舞陽鋼鐵等國內(nèi)核電用不銹鋼主要研發(fā)企業(yè)的分析可知，國內(nèi)核電用不銹鋼相關(guān)專利研發(fā)起步較晚，基本上只在國內(nèi)申請(qǐng)專利保護(hù)，從各自的專利申請(qǐng)量看，近三年占比較大，其中舞陽鋼鐵近三年申請(qǐng)的專利技術(shù)占64%、鞍鋼集團(tuán)占49%、寶武集團(tuán)占23%，可以看出鞍鋼和舞陽鋼鐵近三年在此技術(shù)上的專利增長率較高（見表2）。

舞陽鋼鐵從本世紀(jì)開始研發(fā)核電用不銹鋼相關(guān)專利技術(shù)，2013年起，核電用不銹鋼專利技術(shù)申請(qǐng)實(shí)現(xiàn)快速增長，2019年達(dá)歷年最高。舞陽鋼鐵申請(qǐng)的核電用不銹鋼專利技術(shù)，依次為含硅的鐵基合金制造技術(shù)、含錳的鐵基合金制造技術(shù)、生產(chǎn)鋼板或帶鋼時(shí)，伴隨有變形的熱處理技術(shù)、含鋁的鐵基合金制造技術(shù)、含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金制造技術(shù)，以及含鎢、鉭、鉬、釩或鈮的鐵基合金制造技術(shù)等。

鞍鋼集團(tuán)從本世紀(jì)開始研發(fā)核電用不銹鋼相關(guān)專利技術(shù)，2012年起核電用不銹鋼相關(guān)技術(shù)專利量實(shí)現(xiàn)快速增長，2019年達(dá)歷年最高。鞍鋼集團(tuán)核電用不銹鋼專利技術(shù)占有量，依次為生產(chǎn)鋼板或帶鋼時(shí)伴隨有變形的熱處理技術(shù)、含硅的鐵基合金制造技術(shù)、含錳的鐵基合金制造技術(shù)、含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金制造技術(shù)、含鉻鎳釩的鐵基合金制造技術(shù)、含鉻鎳錳（含量大于1.5）的鐵基合金制造技術(shù)等。

中國寶武集團(tuán)在2008年僅產(chǎn)生一條核電用不銹鋼專利，2011年和2017年各兩條核電用不銹鋼專利，數(shù)量較少。

3.結(jié)論

目前，世界核電用不銹鋼板帶專利技術(shù)研發(fā)呈明顯上升趨勢，主要的專利技術(shù)集中在日本、中國和俄羅斯等國。國內(nèi)核電用不銹鋼相關(guān)專利研發(fā)起步較晚，基本上只在國內(nèi)申請(qǐng)專利保護(hù)，但近三年占比較大。

核電用鋼國產(chǎn)化是我國發(fā)展核電產(chǎn)業(yè)中必須選擇的途徑。在國產(chǎn)化戰(zhàn)略的指引下，核電用不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)要加大研發(fā)力度，結(jié)合自身市場布局和新日鐵、JFE全球?qū)＠Ｗo(hù)現(xiàn)狀，篩選重點(diǎn)市場與重點(diǎn)技術(shù)方向，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量，拓寬產(chǎn)品種類，發(fā)展更適合我國鋼鐵企業(yè)的核電用不銹鋼研發(fā)及產(chǎn)業(yè)布局。

參考文獻(xiàn)略