我國生物柴油領(lǐng)域技術(shù)專利分析

王康 呂華僑

（1.北京大學(xué)新聞與傳播學(xué)院，北京 100871；2.北京市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，北京 100120）お

摘要 利用上海知識(shí)產(chǎn)權(quán)（專利信息）公共服務(wù)平臺(tái)，對(duì)我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠畔⑦M(jìn)行深度挖掘，分別從專利類型、專利申請(qǐng)量、重點(diǎn)專利技術(shù)及專利申請(qǐng)人等方面分析了我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠Ｗo(hù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，為我國生物柴油領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞 生物柴油；專利分析；國際專利分類

中圖分類號(hào) S-058B文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào) 0517-6611（2014）19-06455-03お

Analysis on Biodiesel Field Technology Patent in China

WANG Kang et al (School of Journalism & Communication, Peking University, Beijing 100871)

Abstract By using Shanghai Intellectual Property (patent information) public service platform, a comprehensive investigation about the patent activities of biodiesel technology in China was carried out from the perspective of patent types, application quantity, patent IPC, applicants, and so on.The results provided reference for the technology innovation and strategic development of the biodiesel industry in China.

Key words Biodiesel; Patent analysis; International patent classification

基金項(xiàng)目 北京市博士后工作經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目。

ぷ髡嘸蚪 王康（1982- ），男，山西霍州人，助理研究員，博士，從事產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)研究。

收稿日期 20140529

生物柴油是指用未加工過的或者使用過的植物油以及動(dòng)物脂肪通過不同的化學(xué)反應(yīng)制備出來的一種被認(rèn)為是環(huán)保的新能源燃料。其最普遍的制備方法是酯交換反應(yīng)，由植物油和脂肪中占主要成分的甘油三酯與醇（一般是甲醇）在催化劑作用下反應(yīng)，生成脂肪酸酯。脂肪酸酯的物理和化學(xué)性質(zhì)與柴油非常相近，與普通柴油相比具有污染小、安全性高、可再生等諸多優(yōu)點(diǎn)［1-2］。目前，生物柴油作為一種清潔的可再生能源和優(yōu)質(zhì)的石油代用品備受國內(nèi)外關(guān)注，已成為新能源研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。為此，筆者利用上海知識(shí)產(chǎn)權(quán)（專利信息）公共服務(wù)平臺(tái)，多角度對(duì)我國生物柴油技術(shù)領(lǐng)域的專利活動(dòng)進(jìn)行分析和研究，剖析我國生物柴油領(lǐng)域保護(hù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。

1 數(shù)據(jù)來源

初步確定“生物柴油”為關(guān)鍵詞，在“專利名稱字段”或“摘要字段”進(jìn)行檢索；篩選、閱讀部分專利，增補(bǔ)關(guān)鍵詞，并加入IPC分類限定；時(shí)間范圍是2004~2013年；通過多種組合檢索形成該研究所需要的專利數(shù)據(jù)庫［3-5］。

2 分析指標(biāo)

2.1 專利類型分布 通過統(tǒng)計(jì)不同專利類型的申請(qǐng)量，可知國家、產(chǎn)業(yè)或企業(yè)的專利類型分布情況。

2.2 專利年度趨勢(shì) 通過統(tǒng)計(jì)每一年的專利申請(qǐng)量，可知國家、產(chǎn)業(yè)或企業(yè)專利申請(qǐng)的年度變化趨勢(shì)，進(jìn)而判斷該技術(shù)領(lǐng)域的年度發(fā)展趨勢(shì)以及主體研發(fā)投入情況。

2.3 專利申請(qǐng)人 通過統(tǒng)計(jì)不同申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量，可知在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的專利技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)以及研發(fā)主體對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的參與程度。

2.4 技術(shù)生命周期 將申請(qǐng)人的數(shù)量和專利申請(qǐng)量結(jié)合，可分析該領(lǐng)域的技術(shù)生命周期。研究發(fā)現(xiàn)，專利技術(shù)生命周期可以分為萌芽期、成長期、成熟期、衰退期4個(gè)階段，在不同的階段，申請(qǐng)人數(shù)量和專利數(shù)量呈現(xiàn)不同的增長態(tài)勢(shì)。

2.5 專利IPC 國際專利分類（International Patent Classification，IPC）是目前國際上唯一在全世界各國通用的專利文獻(xiàn)分類和檢索工具。通過統(tǒng)計(jì)IPC專利申請(qǐng)量，可判斷該領(lǐng)域在研發(fā)和創(chuàng)新活動(dòng)中的主要關(guān)鍵技術(shù)［6-7］。

3 我國生物柴油領(lǐng)域技術(shù)專利分析

3.1 專利發(fā)展態(tài)勢(shì)及專利類型構(gòu)成

由圖1可知，生物柴油在我國是一個(gè)新興的行業(yè)，其研究開發(fā)起步較晚，截至2005年其申請(qǐng)量?jī)H突破100件，2006~2012年該領(lǐng)域進(jìn)入一個(gè)平穩(wěn)發(fā)展階段，專利申請(qǐng)數(shù)量維持在300件左右，表明我國生物柴油技術(shù)已進(jìn)入成熟階段，若沒有新的重大技術(shù)突破，未來幾年仍將保持緩慢的增長。

需要指出的是，發(fā)明專利從申請(qǐng)到公開一般需要18個(gè)月左右，2012~2013年的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)尚未全部公開，所以這兩年的數(shù)據(jù)不一定全面［8］。

圖1 2004年以來我國生物柴油技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

圖2 我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠愋蜆?gòu)成

專利類型的構(gòu)成數(shù)據(jù)體現(xiàn)了生物柴油領(lǐng)域自身的技術(shù)特征屬性。圖2表明了我國生物柴油領(lǐng)域的專利類型占比情況。從圖2可以看出，截至檢索日期，我國生物柴油領(lǐng)域的專利申請(qǐng)中，發(fā)明專利數(shù)量為2 337件，實(shí)用新型為235件，外觀設(shè)計(jì)為2件，占比分別約為91%、9%、0%，表明我國生物柴油領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)新比較注重新穎性和創(chuàng)造性的技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)，且技術(shù)創(chuàng)新能力日益增強(qiáng)并在諸多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，得到較多具有創(chuàng)新高度的成果。

3.2 技術(shù)構(gòu)成分析 從圖3和表1可以看出，我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠募夹g(shù)構(gòu)成主要以C（化學(xué)、冶金）大類為主，共2 138件，占比為84%。與之相對(duì)應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域主要集中在C10L（燃料制備技術(shù)）、C11C（脂肪酸的制備技術(shù)）、C10G（液體烴類混合物的精制技術(shù)）、C12P（發(fā)酵或酶法合成生物柴油技術(shù)）等。這些技術(shù)領(lǐng)域是我國生物柴油技術(shù)創(chuàng)新的密集區(qū)域，也必將成為技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的集中區(qū)域。

圖3 我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)構(gòu)成（IPC分類）

表1 專利數(shù)排名前10位的IPC小類及對(duì)應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域

IPC 技術(shù)內(nèi)涵 專利數(shù)ち俊渭

C10L1/02 僅由碳、氫、氧組成的液體燃料 707

C11C3/10 從脂肪、油或脂肪酸經(jīng)過酯交換獲得脂類 440

C10G3/00 從含氧的有機(jī)物制備液態(tài)烴混合物 397

C11C3/04 脂或脂油的酯化法 282

C12P7/64 脂肪、脂油等含氧有機(jī)化合物的制備 171

C11B3/00 脂肪或脂油的精制 112

C11C3/00 脂肪、油或脂肪酸經(jīng)過化學(xué)改性而獲得 95

C12R1/89 藻類生物化學(xué)、酶學(xué)及遺傳工程 78

C10L1/04 基于烴類混合物為主的液體含碳燃料 73

C10L1/19 酯類液體含碳燃料 72

3.3 生命周期分析

圖4對(duì)我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)人數(shù)和申請(qǐng)量同時(shí)進(jìn)行分析。由圖4可知，我國生物柴油領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量和專利申請(qǐng)人數(shù)基本上保持了同樣的發(fā)展趨勢(shì)。從專利活動(dòng)的角度看，我國生物柴油領(lǐng)域技術(shù)在2002年之前處于起步階段，專利申請(qǐng)量和專利申請(qǐng)人數(shù)基本不超過10件。2003年受到國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長的拉動(dòng)，我國石油市場(chǎng)需求增勢(shì)強(qiáng)勁，石油市場(chǎng)資源供應(yīng)的緊缺和價(jià)格全面上漲促使我國開始大力發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)，緩解能源緊缺的局勢(shì)。因此，生物柴油產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。2003~2006年，生物柴油專利申請(qǐng)數(shù)量急速增加，越來越多的企業(yè)和個(gè)人參與到生物柴油領(lǐng)域?qū)＠麆?chuàng)新活動(dòng)中，并通過積極地申請(qǐng)專利保護(hù)其創(chuàng)新成果，2008年達(dá)到最高點(diǎn)，申請(qǐng)人數(shù)為196人，專利申請(qǐng)量達(dá)到384件。2006~2012年進(jìn)入了平穩(wěn)發(fā)展階段，專利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)均維持在穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)計(jì)未來幾年將保持緩慢增長的趨勢(shì)。

圖4 我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠顒?dòng)生命周期

3.4 申請(qǐng)區(qū)域分析

圖5列出了我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量排名前10位的地區(qū)。由圖5可知，目前我國生物柴油專利的申請(qǐng)主要集中在北京、江蘇、廣東、上海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，其中，北京的專利申請(qǐng)數(shù)量最多，有394件，占總申請(qǐng)量的15.3%。排名前4位的地區(qū)其專利申請(qǐng)量已占我國生物柴油專利申請(qǐng)總量的38.15%，說明這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快且科研力量相對(duì)集中，因而較為重視生物柴油領(lǐng)域技術(shù)的研發(fā)，同時(shí)這些地區(qū)也有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，在該領(lǐng)域研發(fā)投入較高，未來我國生物柴油技術(shù)科研將會(huì)以這些地區(qū)為核心，集中力量進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)。

圖5 我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠饕暾?qǐng)地區(qū)分布

3.5 主要研發(fā)機(jī)構(gòu)分析

表2列出了我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量排名前10位的主要申請(qǐng)人。由表2可知，高校是我國生物柴油領(lǐng)域的主要研發(fā)機(jī)構(gòu)，前10位機(jī)構(gòu)中，高校占據(jù)7個(gè)，研究所2個(gè)，企業(yè)1個(gè)。從技術(shù)領(lǐng)域分布可知，這10家主要研發(fā)機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn)主要集中在液態(tài)烴混合物制備技術(shù)的研究。

此外，研究發(fā)現(xiàn)我國生物柴油領(lǐng)域研發(fā)機(jī)構(gòu)缺乏技術(shù)交流與互動(dòng)，合作研發(fā)程度較低，研發(fā)機(jī)構(gòu)之間存在明顯的封閉性。從專利發(fā)明人來看，其合作關(guān)系呈現(xiàn)明顯的團(tuán)隊(duì)特征，各團(tuán)隊(duì)間基本沒有互動(dòng)關(guān)系。比較大的團(tuán)隊(duì)有由杜澤學(xué)、藺建民、閔恩澤、張永光、王海京、李航、高國強(qiáng)等組成的中國石油化工股份有限公司團(tuán)隊(duì)，由劉德華、杜偉等組成的清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)，由蘇有勇、吳楨芬、王華等組成的昆明理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)，由呂鵬梅、袁振宏組成的中國科學(xué)院廣州能源研究所團(tuán)隊(duì)等。這些團(tuán)隊(duì)是我國生物柴油技術(shù)的主要研發(fā)力量，為生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。

表2 我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠饕暾?qǐng)人

排名 申請(qǐng)人 專利申請(qǐng)な量∥件 技術(shù)領(lǐng)域

1 中國石油化工股份有限公司 124 C10G、C10L

2 清華大學(xué) 86 C10G

3 昆明理工大學(xué) 43 C10G、C11C

4 南京工業(yè)大學(xué) 31 C10G

5 浙江大學(xué) 28 C10G

6 北京化工大學(xué) 28 C10G

7 大連理工大學(xué) 27 C10G

8 浙江工業(yè)大學(xué) 24 C10G、C11B

9 中國科學(xué)院廣州能源研究所 23 C10G、C11C

10 中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)業(yè)化學(xué)工業(yè)研究所 23 C10G

4 結(jié)論

通過對(duì)我國生物柴油領(lǐng)域?qū)＠墨I(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，通過近10年的發(fā)展，生物柴油領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)已經(jīng)逐步趨于成熟，雖然涉及的技術(shù)領(lǐng)域較廣，但卻相對(duì)集中，主要聚集于生物柴油的制備技術(shù)，如烴類混合物的制備，生物酶法、酸堿催化法及加氫裂解法制備生物柴油等技術(shù)領(lǐng)域［9］。從競(jìng)爭(zhēng)格局上看，其研發(fā)主要集中在北京、江蘇、廣東、上海等經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)，其中高校是其主要研發(fā)機(jī)構(gòu)，但是中國石油化工股份有限公司的科研實(shí)力卻不容小覷，旗下石油化工科學(xué)研究院、撫順石油化工研究院在生物柴油領(lǐng)域作出了突出貢獻(xiàn)。在合作申請(qǐng)方面，各專利發(fā)明人的合作主要發(fā)生在機(jī)構(gòu)內(nèi)部，研發(fā)機(jī)構(gòu)與地區(qū)間的合作強(qiáng)度較小。因此，未來需要加強(qiáng)各機(jī)構(gòu)合作力度，企業(yè)間可適當(dāng)進(jìn)行重組并購，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)建立產(chǎn)學(xué)研交流合作平臺(tái)，促進(jìn)生物柴油領(lǐng)域技術(shù)共享與擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)我國生物柴油產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。

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