中國市場水處理膜材料產(chǎn)業(yè)分析

李 蓉 李雋春 徐麗娜 冀小強楊景藍 陳湖北

（中國專利技術(shù)開發(fā)公司）

其他——專利解析

中國市場水處理膜材料產(chǎn)業(yè)分析

李 蓉 李雋春 徐麗娜 冀小強①楊景藍 陳湖北

（中國專利技術(shù)開發(fā)公司）

本文對中國市場水處理膜材料產(chǎn)業(yè)的專利技術(shù)進行研究，從專利的角度揭示了中國市場水處理膜材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢、國家布局、主要申請人產(chǎn)業(yè)鏈布局及競爭狀況。

水處理膜材料產(chǎn)業(yè)專利信息中國市場

近二十年來，由于膜技術(shù)可以去除常規(guī)處理工藝難以去除的水污染物，在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到各國重視。在“十二五”期間，我國先后發(fā)布了有關(guān)膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的12個國家政策文件，這些政策的發(fā)布，刺激了市場需求，極大地推動了中國水處理膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進了水資源的回收利用。了解中國市場水處理膜材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新狀況、國家布局及主要申請人產(chǎn)業(yè)鏈布局，對我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展、政府及市場的創(chuàng)新資源配置和企業(yè)專利布局具有積極的參考意義。

本文主要研究以壓力差為分離驅(qū)動力的過濾式膜材料，包括反滲透（RO）、納濾（NF）、超濾（UF）、微濾（MF）等膜片材料及其制備和在水處理中的應(yīng)用。不包括以濃度差為驅(qū)動力的透析膜和以電位差為驅(qū)動力的電滲析膜及其組件和應(yīng)用。

本文專利數(shù)據(jù)來自中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)（S系統(tǒng)）中的中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）②。統(tǒng)計樣本檢索截止日期為：2015年3月20日。

一、專利申請趨勢

圖1反映了中國市場水處理膜材料專利申請的發(fā)展趨勢。從圖中可以看出，自我國建立專利制度，中國市場就產(chǎn)出了水處理膜材料專利申請，2001年之前每年的專利申請產(chǎn)出量不足20件，增長緩慢。2001年之后，在中國申請的水處理膜材料專利數(shù)量逐漸增加，2007年更是實現(xiàn)了57．1%的高增長率，之后每年以超過10%的增長率持續(xù)遞增，2012年的增長率高達42．9%，表明從2007年開始水處理膜材料技術(shù)在中國進入快速增長期，中國市場正在崛起和蓬勃發(fā)展。1986年至2014年，水處理膜材料的專利申請中，發(fā)明專利申請比例達到94．2%，該領(lǐng)域的主要申請類型是發(fā)明專利。

圖1 中國水處理膜材料專利申請發(fā)展趨勢

二、專利布局分析

圖2給出了截止到2014年底水處理膜材料國內(nèi)、國外申請人在華專利申請量的變化趨勢?？梢钥闯觯瑖馍暾埲嗽谠缙诰鸵呀?jīng)在中國市場進行了專利布局，且每年的專利申請數(shù)量基本上一直高于國內(nèi)申請人，直到2004年以后，中國申請人的專利申請增長迅猛，年申請量上超過了國外在華專利申請，且差距逐漸增大。分析其原因，可能隨著中國政府、科研機構(gòu)以及相關(guān)企業(yè)對水處理膜材料相關(guān)技術(shù)的重視，國內(nèi)迎來了水處理膜材料研發(fā)的高潮，使得中國申請人在本國市場的水處理膜材料領(lǐng)域逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。

圖2 水處理膜材料國內(nèi)、國外申請人在華專利申請量發(fā)展趨勢

圖3給出了中國市場水處理膜材料專利申請的主要來源國。如圖所示，專利申請產(chǎn)出量從高到低依次為中國、日本、美國、韓國和德國，分別為1585件、269件、131件、55件、25件，其他國家共計為98件。其中，中國申請人所擁有的專利申請占到水處理膜材料專利申請總量的73．3%，在本國市場具有絕對優(yōu)勢。日本和美國申請人的專利申請分別占中國市場專利申請的12．4%和6．1%，表明日本和美國比較重視中國的水處理膜材料市場，在中國進行了較多的專利布局。總之，中國市場水處理膜材料產(chǎn)業(yè)的專利申請主要來源于中國、日本和美國的申請人。

圖3 水處理膜材料在華專利申請的來源國

進一步分析中國申請人的類型，從而明確中國在水處理膜材料領(lǐng)域的創(chuàng)新主體情況。圖4給出了水處理膜材料專利申請的中國申請人類型。從圖4可知，大學(xué)申請人的專利申請量最高，占中國申請人總產(chǎn)出量的43．6%，其次是公司申請人，占中國申請人總產(chǎn)出量的39．2%，研究機構(gòu)以及個人和其他申請人的占比較低?？梢娫谒幚砟げ牧项I(lǐng)域，高校在技術(shù)創(chuàng)新中具有重要地位，企業(yè)作為市場主體，專利申請量僅位居第二，且不足四成，沒有顯示出作為市場主體應(yīng)有的技術(shù)創(chuàng)新和專利布局優(yōu)勢。高校的專利申請量最高，且高校和研究機構(gòu)的申請量之和超過中國申請人總產(chǎn)出量的一半，但高校和研究機構(gòu)在專利轉(zhuǎn)化和運用方面能力較弱，側(cè)面體現(xiàn)了中國專利更多地表現(xiàn)為數(shù)量優(yōu)勢。

圖4 水處理膜材料中國申請人類型分布

三、專利申請人分析

（一）在華主要申請人構(gòu)成分析

圖5給出了水處理膜材料領(lǐng)域在華申請量排名前十的申請人。從圖中可以看出，位居前十的申請人中，我國申請人占到了七位。七位中國申請人中有五所國內(nèi)高校，根據(jù)申請量從高到低依次為天津工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、東華大學(xué)、天津大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)，在數(shù)量方面顯示了我國高校在水處理膜材料領(lǐng)域的研究實力。另外兩位中國申請人則為國內(nèi)企業(yè)，一是碧水源公司，一是杭州水處理中心。入圍前十的三位國外申請人全部是日本企業(yè)，申請量從高到低依次是東麗、三菱麗陽和日東電工。

圖5 水處理膜材料領(lǐng)域在華主要申請人

圖5中還給出了申請量前十的申請人的專利授權(quán)情況。如圖所示，十位申請人的授權(quán)量排名與申請量排名存在差異。申請量排名第一的天津工業(yè)大學(xué)授權(quán)專利不足申請專利的一半，授權(quán)率僅有41．1%。浙江大學(xué)的授權(quán)率達到66．7%，專利授權(quán)量躍居第一，在中國申請人中表現(xiàn)出相對高的專利申請質(zhì)量和技術(shù)實力。十位申請人中，日東電工的授權(quán)率最高，達到79%，雖然其申請量僅位于第八，但其授權(quán)量位居第二，專利申請質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新實力不容小覷。

企業(yè)是市場競爭的主體，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占主導(dǎo)地位。圖6給出了水處理膜材料領(lǐng)域在華主要企業(yè)申請人。如圖6所示，在華申請量居前十的企業(yè)申請人中，國外、國內(nèi)申請人各占據(jù)了五個席位。來自國外的申請人包括四家日本企業(yè)：東麗、三菱麗陽、日東電工、旭化成，及一家韓國企業(yè)：LG公司。來自國內(nèi)的申請人為：碧水源、杭州水處理中心、蘇州膜華、中石化集團和南方匯通（含北京時代沃頓、貴陽時代沃頓和貴陽時代匯通）。結(jié)合圖2可以看出，雖然我國早期的膜工業(yè)呈現(xiàn)技術(shù)水平低、專利申請少等不足，但近幾年來，隨著中國膜技術(shù)的不斷成熟與提高以及國家對膜技術(shù)的更強有力的資金及政策支持，我國膜企業(yè)不斷壯大和提升，膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。目前國內(nèi)膜市場已經(jīng)呈現(xiàn)出外資巨頭和內(nèi)資企業(yè)同臺競技的局面。

圖6 水處理膜材料領(lǐng)域在華主要企業(yè)申請人

圖6中還給出了申請量前十的企業(yè)申請人的專利授權(quán)情況。如圖6所示，十位企業(yè)申請人的授權(quán)量排名與申請量排名同樣存在差異。日東電工、日企旭化成和國內(nèi)企業(yè)蘇州膜華的專利授權(quán)率相對較高，說明其具有較高的專利申請質(zhì)量和技術(shù)實力。韓企LG的專利申請主要集中在近5年，不少專利還處于在審未決狀態(tài)，目前已經(jīng)獲得授權(quán)的專利還比較少。

（二）在華主要企業(yè)申請人專利布局分析

圖7給出了水處理膜材料領(lǐng)域五個主要國外企業(yè)申請人的在華專利布局趨勢。從圖中可以看出，1995年之前，所述五家國外企業(yè)均未進入中國市場進行專利申請和布局。從上世紀(jì)末開始，除LG之外的四家企業(yè)開始在中國申請專利，期間尤以日東電工的申請數(shù)量最多。本世紀(jì)初開始，繼日本的四家企業(yè)之后，韓國的LG公司也開始進入中國市場，進行專利申請和布局，但其專利申請主要集中在近5年。近十余年來，五家國外企業(yè)都以不同程度的增長速度在中國市場進行了專利申請和布局，其中尤以日本東麗專利申請數(shù)量增速最快，每個階段申請量都有明顯增加，近五年的申請量已經(jīng)明顯高于其他四家國外企業(yè)。總體來說，國外企業(yè)對中國市場的關(guān)注程度呈明顯上升趨勢，均越來越多的在中國進行專利申請和布局，這是因為自本世紀(jì)初開始，我國大規(guī)模上馬污水處理廠，國內(nèi)污水處理相關(guān)產(chǎn)業(yè)吸引了越來越多的國外水務(wù)企業(yè)陸續(xù)進入中國。相信隨著污水進入深度處理時代，中國市場將對國外企業(yè)產(chǎn)生更大的吸引力。

圖7 水處理膜材料領(lǐng)域主要國外企業(yè)在華專利布局趨勢

圖8給出了水處理膜材料領(lǐng)域五個主要中國企業(yè)申請人的在華專利布局趨勢。從圖中可以看出，2005年之前，五家中國企業(yè)中只有杭州水處理中心進行了專利申請和布局。杭州水處理中心組建于1984年，其前身為國家海洋局直屬科研機構(gòu)，2006年，根據(jù)國家科技體制改革的要求，轉(zhuǎn)制進入中國化工集團藍星總公司，成為科技型企業(yè)。也就是說，2006年之前，杭州水處理中心是以科研機構(gòu)的身份進行了水處理膜材料專利申請，實際上，2006年之前，在水處理膜材料領(lǐng)域，中國企業(yè)的專利申請參與度很低，專利申請量幾乎為零，反映了中國企業(yè)在水處理膜材料領(lǐng)域的研發(fā)和專利布局方面明顯滯后于同行業(yè)的國外企業(yè)。近十年，隨著中國水處理膜材料產(chǎn)業(yè)的崛起和中國政府在鼓勵專利申請方面所做的工作，中國企業(yè)在水處理膜材料領(lǐng)域進行了大量的專利申請和布局，尤其是碧水源，專利申請數(shù)量增長迅速，成為了國內(nèi)水處理膜材料領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

圖8 水處理膜材料領(lǐng)域主要中國企業(yè)在華專利布局趨勢

圖9給出了水處理膜材料領(lǐng)域的在華主要企業(yè)申請人在反滲透／納濾膜、超濾膜、微濾膜及其他膜材料（以形狀／結(jié)構(gòu)／性能為特征的膜材料）等四個分支的專利布局狀況。從圖中可以看出，東麗作為世界著名的以有機合成、高分子化學(xué)、生物化學(xué)為核心技術(shù)的高科技跨國企業(yè)，在中國市場進行了反滲透／納濾膜、超濾膜和微濾膜等膜產(chǎn)品專利布局，顯示了很強的全系列膜技術(shù)研發(fā)實力和膜產(chǎn)品供應(yīng)能力，尤其在反滲透／納濾膜方面顯示出明顯技術(shù)優(yōu)勢，這種專利布局狀況也從側(cè)面體現(xiàn)了其對中國水處理膜材料市場的拓展決心。

國內(nèi)上市企業(yè)碧水源同樣對各類膜產(chǎn)品進行了專利布局，表明其擁有全系列膜材料制造技術(shù)，值得一提的是，碧水源在微濾膜和PVDF增強中空纖維膜（包括在其他類分支）方面具有很強的技術(shù)實力。目前，碧水源已成為全球最大的超濾／微濾膜制造商之一，實現(xiàn)了用膜的完全自給。在對膜品類不斷豐富的同時其還在產(chǎn)業(yè)鏈的上下游進行延伸，兼具膜產(chǎn)品商和膜工程商，堪稱從技術(shù)到市場延伸的楷模。

圖9 水處理膜材料領(lǐng)域在華主要企業(yè)申請人膜產(chǎn)品布局策略

如圖9所示，其他國內(nèi)外企業(yè)也分別表現(xiàn)出了不同的技術(shù)優(yōu)勢和專利布局策略，例如三菱麗陽在中空纖維膜（包括在其他類分支）和微濾膜方面、日東電工在全系列膜產(chǎn)品尤其是反滲透膜方面、杭州水處理中心在反滲透膜方面、旭化成在微濾膜方面、蘇州膜華在超濾和微濾膜方面、中石化在反滲透／納濾和微濾膜方面、南方匯通在反滲透／納濾膜方面、LG在反滲透／納濾膜方面均表現(xiàn)出相對技術(shù)優(yōu)勢，并進行相應(yīng)膜產(chǎn)品的專利申請和布局。

四、結(jié)論及建議

1．近年來中國市場的水處理膜材料專利申請量持續(xù)升高，呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。中國申請人在本國市場的水處理膜材料領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位?；谠谥袊袌龅牧己帽憩F(xiàn)，我國申請人應(yīng)該注重自身核心技術(shù)的專利挖掘和保護，對重點專利提前在海外潛在市場國家和地區(qū)進行專利布局。

2．中國市場，來自本國申請人的專利申請量超過水處理膜材料專利申請總量的七成，占據(jù)絕對優(yōu)勢。但企業(yè)作為市場主體，專利申請量排在高校之后，僅位居第二，總體占比不足四成。國內(nèi)企業(yè)應(yīng)加強與高?？蒲性核g的交流和合作，優(yōu)勢互補，提高我國水處理膜材料技術(shù)核心競爭力，推動水處理膜材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3．中國企業(yè)在水處理膜材料領(lǐng)域的研發(fā)和專利布局方面明顯滯后于同行業(yè)的國外企業(yè)，但近十年，中國企業(yè)發(fā)展迅速，在水處理膜材料領(lǐng)域進行了大量的專利申請和布局，中國水處理膜材料市場已經(jīng)呈現(xiàn)出外資巨頭和內(nèi)資企業(yè)同臺競技的局面。我國企業(yè)應(yīng)充分考慮技術(shù)基礎(chǔ)和行業(yè)需求，選擇合理的發(fā)展策略，不斷朝著膜品類和產(chǎn)業(yè)鏈雙向延伸的方向發(fā)展。

①本文根據(jù)“水處理膜材料專利分析”課題研究報告編撰而成。課題負(fù)責(zé)人：冀小強

②收錄了1985年至今的中國專利文摘數(shù)據(jù)。包括中國專利深加工數(shù)據(jù)。

李 蓉：女 博士 助理研究員

李雋春：女 博士 副研究員

徐麗娜：女 博士 研究員

冀小強：男 碩士 副研究員

楊景藍：女 碩士 助理研究員

陳湖北：男 學(xué)士 工程師

Research of water treatmentmembranematerial industry in China market based on patent information

li Rong Li Junchun Xu Lina Ji Xiaoqiang Yang Jinglan Chen Hubei
（China Patent Technology Development Corporation）

The paper focuses on patent technology ofwater treatmentmembranematerial in Chinamarket，to fully reveal the tendency of technology innovation、the national layout of patent technology，further to analyze the status of importantapplicants，including industrial chain layout and competitiveness of patent technology．

water treatmentmembranematerial industry；patent information；Chinamarket