稀土磁性材料專利分析綜述

葉 坤 池雪琴 汪 澎

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作四川中心

稀土磁性材料專利分析綜述

葉 坤 池雪琴 汪 澎

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作四川中心

本文著重研究了稀土磁性材料在全球的專利申請狀況、中國專利申請狀況以及重點申請人及其關(guān)鍵技術(shù)分布情況進行統(tǒng)計與分析，以期掌握稀土磁性材料的發(fā)展?fàn)顩r及研究熱點和重點。以期為國內(nèi)申請人在稀土磁性材料專利布局和研發(fā)提供借鑒。

根據(jù)稀土功能材料的應(yīng)用領(lǐng)域的特性，將稀土功能材料分為：稀土磁性材料、稀土催化材料，稀土發(fā)光材料和稀土儲氫材料。稀土磁性材料是應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的稀土功能材料。本文著重研究了稀土磁性材料在全球的專利申請狀況、在中國的專利申請狀況以及重點申請人及其關(guān)鍵技術(shù)分布情況進行統(tǒng)計與分析，以期掌握稀土磁性材料的發(fā)展?fàn)顩r及研究熱點和重點。

研究內(nèi)容

鑒于發(fā)明專利有效期一般為20年，本文利用國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，檢索了截止到2015年的稀土磁性材料領(lǐng)域的發(fā)明專利情況，并分析了其申請態(tài)勢、技術(shù)構(gòu)成、重點專利。

全球?qū)＠暾垹顩r

在dwpi數(shù)據(jù)庫中檢索到稀土磁性材料領(lǐng)域的全球?qū)＠暾埩繛?1909項（未經(jīng)人工篩選）。本節(jié)基于該專利數(shù)據(jù)從專利申請態(tài)勢、目標(biāo)市場國家、技術(shù)來源分布以及申請人排名等方面進行重點分析。

發(fā)展態(tài)勢分析

圖1 稀土磁性材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾堏厔?/p>

圖1是稀土磁性材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾堏厔荩瑥膱D中可以看出在1980年前全球申請量基本維持在200項以下，這是由于早期對于稀土磁性材料的開發(fā)合理用存在較多障礙，一些稀土材料的分離困難，并且價格昂貴，抑制了其應(yīng)用領(lǐng)域的擴展；而在進入1980年以后，隨著全球稀土本身的開發(fā)，以及應(yīng)用領(lǐng)域擴展到電子電器、汽車、通信、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域，成為與人們生活息息相關(guān)的基礎(chǔ)材料，并且自1983年開始進入第三代的稀土磁性材料，在該領(lǐng)域的全球?qū)＠暾堁杆僭黾?，出現(xiàn)第一個井噴期，隨著風(fēng)力發(fā)電、電動汽車、節(jié)能家電等方面對于稀土磁性材料的需求的增加，接著在1995年以后開始第二個井噴期。然后進入持續(xù)的增長階段。

目標(biāo)市場國家分析

圖2是稀土磁性領(lǐng)域全球?qū)＠暾埖哪繕?biāo)市場國家情況，主要反映了該領(lǐng)域?qū)＠暾垖τ谌蛑饕?jīng)濟體（中國、美國、歐洲、日本、韓國、俄羅斯）的布局情況，由圖中可以看出，日本是該領(lǐng)域首要的技術(shù)布局地區(qū)，進入日本的申請量達到22296件，這與日本的電子工業(yè)、汽車工業(yè)比較發(fā)達，對于稀土磁性材料領(lǐng)域的需求量比較大有關(guān)，而中國也是主要的目標(biāo)市場之一，進入中國的專利申請量達到8327件，這與中國是全球制造業(yè)基地以及主要消費市場的地位是相對應(yīng)的，另外歐美作為全球主要的消費市場，進入美國和歐洲的專利申請分別達到5662和4647件。

技術(shù)來源國家分析

圖3反應(yīng)了全球稀土磁性材料領(lǐng)域技術(shù)來源國情況，可以看出在該領(lǐng)域主要的技術(shù)來源于日本，以日本申請為優(yōu)先權(quán)的申請量達到21238件，反映出日本的稀土磁性材料領(lǐng)域技術(shù)處于較為領(lǐng)先的地位，另外來自中國和歐洲的專利申請量達到5904和4647件。

申請人排名分析

圖2　稀土磁性領(lǐng)域全球?qū)＠暾埬繕?biāo)市場分布

圖3　全球稀土磁性材料領(lǐng)域技術(shù)來源國分布

圖4　稀土磁性材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾埱笆簧暾埲?/p>

圖5 中國稀土磁性材料專利申請趨勢

圖4是稀土磁性材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾埱笆簧暾埲朔植迹蓤D中可以看出前十位的申請人全部為日本申請人，并且其中排名第一位的日立金屬和第二位的住友均是在稀土磁性材料領(lǐng)域具有技術(shù)壟斷的巨頭，兩家企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)將稀土方面的業(yè)務(wù)合并成為一家公司，對于整個稀土磁性材料領(lǐng)域具有重要的影響。而日本的TDK株式會社也在該領(lǐng)域有著重要的專利布局。總體來說，日本申請人排名靠前與日本的磁性材料技術(shù)有一定的領(lǐng)先以及日本的專利申請政策有關(guān)。

中國專利申請狀況

在CPRS數(shù)據(jù)庫中檢索獲得經(jīng)過篩選后的稀土磁性材料領(lǐng)域的中國專利申請量為4768件。本節(jié)基于該專利數(shù)據(jù)從發(fā)展態(tài)勢、重點申請人、區(qū)域分布等方面進行重點分析。

發(fā)展態(tài)勢分析

圖5反映中國稀土磁性材料專利申請態(tài)勢，在2004年以前，國內(nèi)涉及稀土磁性材料的申請量總體變化不大，進入2005年后申請量迅速增加，反映出國內(nèi)申請人對于該領(lǐng)域的技術(shù)研究越來越重視，也與國內(nèi)的對于磁性材料的需求增加有很大的關(guān)系。

中國稀土磁性材料專利申請自1985年開始，在80年代后期主要是由鋼鐵研究總院、包頭稀土研究院、北京三環(huán)新材料（中國科學(xué)院）、以及住友特殊金屬為主的申請人的申請；1985年北京鋼鐵學(xué)院首次提出涉及制造鐵－稀土－硼磁性材料的方法（ZL85100860）的申請，而住友特殊金屬則在1985年提出生產(chǎn)磁性體的方法的專利（ZL89101649，2001年有效期限屆滿，涉及使用燒結(jié)體經(jīng)過兩階段熱處理獲得磁性體的方法，得到的產(chǎn)品磁能積至少為32MGOe，矯頑力至少12.6kOe），這一階段，該公司共申請3件相關(guān)的生產(chǎn)磁性體方法的專利，均是提高磁能積和矯頑力。

其他的日本申請人如東芝則是在2009開始進行申請，涉及的方法則是用于電動機和發(fā)電機方向的磁性體，日立則在1987年開始進行相關(guān)的申請，持續(xù)到2011年；信越化工和TDK株式會社、株式會社新王磁材也申請了相當(dāng)數(shù)量的稀土磁性專利。

美國通用電氣公司自1987年開始進行相關(guān)的申請，涉及磁性體的生產(chǎn)方法（其中包括涉及醫(yī)療成像系統(tǒng)的磁性體的制造），并且在1999年和我國包頭鋼鐵合作申請含有鈰、釹和/或鐠的鐵－硼－稀土型磁性材料及其生產(chǎn)方法（ZL99102207，2013年費用終止失效）；另一家美國稀土巨頭麥格昆磁則于2000年申請了涉及通過添加其他元素取代Fe、Nd、B來改變磁性材料磁性的方法，降低成本提高淬火性（ZL00813322），其在中國稀土磁性材料總申請量為3件。

中國稀土磁性材料領(lǐng)域主要申請人

圖6是中國稀土磁性材料專利申請人排名，經(jīng)過對稀土磁性材料領(lǐng)域中國申請人的分析發(fā)現(xiàn)國內(nèi)申請人和日本來華申請人占據(jù)申請量前十位，其中國內(nèi)申請量較大的申請人大多前身是科研院所改制的企業(yè)或大學(xué)，這其中以北京三環(huán)新材料和北京科技大學(xué)為代表，前者是中國科學(xué)院改制企業(yè)為前身，其相關(guān)企業(yè)包括北京三環(huán)新材料、，而北京科技大學(xué)作為我國金屬材料研究比較集中的院校，在稀土材料的開發(fā)以及應(yīng)用領(lǐng)域擴展發(fā)面也有較強科研實力，總體而言，在稀土磁性材料領(lǐng)域我國企業(yè)的申請占據(jù)了一定的地位，然而日本來華企業(yè)不論是在數(shù)量還是專利申請質(zhì)量上都占據(jù)主要地位，其中日本來華企業(yè)主要是日立、住友、新王磁材料、TDK株式會社、信越化學(xué)，而目前日立和住友的稀土材料部門已經(jīng)合并，其研發(fā)實力進一步提升，并且在稀土磁性材料領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)方面具有絕對的壟斷地位。

稀土磁性材料領(lǐng)域中國專利申請地域分布

圖7是稀土催化材料領(lǐng)域中國專利申請地域分布，其中來自北京的申請占全國申請重量超過五分之一，反映出北京地區(qū)的研發(fā)實力較強；另外自美國、日本、聯(lián)邦德國的申請也占據(jù)國內(nèi)申請地域分布的前列。

圖6　中國稀土磁性材料專利申請人排名

圖7　稀土磁性材料領(lǐng)域中國專利申請的地域分布

結(jié)語和建議

通過以上分析，得出以下結(jié)論：

1.全球?qū)＠麪顩r

稀土磁性材料領(lǐng)域全球?qū)＠暾埞灿?1909項，在1980年前全球申請量基本維持在200項以下，而自1983年開始進入第三代的稀土磁性材料，在該領(lǐng)域的全球?qū)＠暾堁杆僭黾?，出現(xiàn)第一個井噴期，接著在1995年以后開始第二個井噴期。然后進入持續(xù)的增長階段。稀土磁性材料領(lǐng)域日本是全球主要的申請來源國家，其中日立金屬和住友金屬申請量位居前兩位。

2.中國專利申請狀況

稀土磁性材料領(lǐng)域中國專利申請量為4768件，中國稀土磁性材料專利申請自1985年開始；中國專利申請量前十位申請人中日本來華企業(yè)有日立、住友、新王磁材料、TDK株式會社、信越化學(xué)，其余除北京三環(huán)新材料以外均是大學(xué)申請，并且北京三環(huán)新材料前身也是中國科學(xué)院改制企業(yè)。中國專利申請國內(nèi)申請量主要是北京、浙江、遼寧。

針對以上結(jié)論，提出如下建議：

（1）全面利用國內(nèi)高校的研究力量，形成產(chǎn)學(xué)研一體化，助力國內(nèi)稀土行業(yè)的發(fā)展；

（2）形成以稀土核心企業(yè)和研發(fā)力量為中間的稀土知識產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟，完善并建立稀土磁性材料專利戰(zhàn)略，為國內(nèi)稀土行業(yè)發(fā)展導(dǎo)航。