全球在中國公開的硅鋼專利情況分析

供稿|王媛 / WANG Yuan

內(nèi)容導(dǎo)讀

作為電力、電子和軍事工業(yè)中不可缺少的重要的軟磁材料的硅鋼，其制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量也是衡量一個國家特殊鋼生產(chǎn)和科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。國內(nèi)外眾多鋼鐵企業(yè)和科研院校在我國的硅鋼專利申請大致經(jīng)歷了技術(shù)引入階段、技術(shù)發(fā)展階段和技術(shù)成熟階段等三個階段，硅鋼專利在硅鋼制造工藝(傳統(tǒng)流程、薄板坯連鑄連軋、薄帶鑄軋)、涂層技術(shù)、細(xì)化磁疇、生產(chǎn)裝備、分析測試等方面均有所突破。通過對其能夠獲取的重要公開資源的專利信息進行分析挖掘，可以更加準(zhǔn)確及時地了解硅鋼技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢，通過監(jiān)測國內(nèi)外硅鋼技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量和專利發(fā)展方向，可以預(yù)測市場的發(fā)展趨勢，從而對科研工作的開展提供幫助。

硅鋼生產(chǎn)工藝復(fù)雜，制造技術(shù)嚴(yán)格，具有高度的保密性和壟斷性，主要用在電力和通訊工業(yè)以制造發(fā)電機、電動機、互感器以及電器儀表，是電力、電子和軍事工業(yè)中不可缺少的重要的軟磁材料。但是硅鋼技術(shù)的保密性強，能獲取的相關(guān)研究資料少之又少。相對豐富且公開的專利信息是不可多得的分析世界硅鋼技術(shù)發(fā)展的寶貴資料。目前國內(nèi)外眾多鋼鐵企業(yè)和研究機構(gòu)在硅鋼技術(shù)領(lǐng)域方面都申請了專利，本文以1985年至今在中國申請的硅鋼專利數(shù)據(jù)為基數(shù)，研究了在中國公開的硅鋼專利的整體情況以及主要申請人的專利情況(包括專利申請量、主要發(fā)明人、技術(shù)重點)等信息。通過深入分析，希望能夠準(zhǔn)確及時地描繪出國內(nèi)外硅鋼技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r的基本信息，為我國硅鋼技術(shù)的進步盡綿薄之力。

整體情況分析

專利申請數(shù)量的變化對于科學(xué)地評價和預(yù)測專利技術(shù)極具價值，在我國公開的硅鋼專利的申請量和授權(quán)量情況，見圖1及表1。

從圖1及表1中可以看出，全球在我國的硅鋼專利申請可以分為三個階段。

第一階段為1985—2004年，這一階段共申請專利285件，占總申請量的7.6%，年均申請量約為14件。專利申請數(shù)量少，這一階段共有168件授權(quán)專利。這一階段的專利權(quán)人主要有JFE、新日鐵住金、寶武集團、浦項制鐵。這一階段專利數(shù)量較少，大多是原理性的基礎(chǔ)專利，可被視為技術(shù)引入階段。

圖1 全球在我國硅鋼專利的申請量和授權(quán)量

表1 各年份專利申請量和授權(quán)量數(shù)據(jù)

第二階段為2005—2012年，這一階段共申請專利1498件，占總申請量的40%，年均申請量約為187件。其中2012年更是達到了486件，這一階段共有782件授權(quán)專利。這一階段的專利權(quán)人主要有寶武集團、新日鐵住金、鞍鋼、JFE、首鋼、浦項制鐵、北京科技大學(xué)、太鋼、馬鋼、東北大學(xué)。這一階段專利數(shù)量激增，可被視為技術(shù)發(fā)展階段。

第三階段為2013年至今，這一階段共申請專利1965件，占總申請量的52.4%，年均申請量約為393件。其中2013年和2014年較2012年有小幅回落，之后幾年略有上漲，這一階段共有1558件授權(quán)專利。這一階段的專利權(quán)人主要有寶武集團、JFE、鞍鋼、馬鋼、首鋼、東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、浦項制鐵、太鋼、馬鋼、哈爾濱工業(yè)大學(xué)。這一階段專利增長速度變慢，可被視為技術(shù)成熟階段。

國內(nèi)申請人在我國共申請了3323件硅鋼專利，占在我國所有專利的88.7%，其中授權(quán)專利1600件，占國內(nèi)總申請量的48.1%，無效專利1030件，占國內(nèi)總申請量的31.0%。國內(nèi)申請人主要有寶武集團、鞍鋼、首鋼、馬鋼、東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、中冶南方、太鋼等。

國外申請人在我國申請了425件硅鋼專利，占在我國所有專利的11.3%，其中日本申請專利290件，韓國申請專利62件，美國申請專利21件，德國申請專利15件，意大利申請專利11件。國外申請人在我國申請的425件硅鋼專利中，授權(quán)專利263件，占國外申請總數(shù)的61.9%；無效專利71件，占國外申請總數(shù)的16.7%。

主要申請人情況分析

通過系統(tǒng)梳理發(fā)現(xiàn)，依據(jù)專利申請量由多到少，排在前幾位的申請人分別為寶武集團(349件)、JFE(173件)、新日鐵住金(138件)、鞍鋼(130件)、首鋼(88件)、馬鋼(67件)、浦項制鐵(61件)、東北大學(xué)(52件)。

寶武 集團

寶武集團作為國內(nèi)重要的硅鋼生產(chǎn)企業(yè)，也是在國內(nèi)申請硅鋼專利最多的企業(yè)，在國內(nèi)共申請了349件硅鋼專利。其最早的硅鋼專利是在1988年申請的，2004年之前每年的專利申請量在10件以內(nèi)，1988—2004年共申請了25件專利。2005年申請了14件專利，此后每年的專利申請量呈增長趨勢，2005年至今共申請了324件專利。

寶武集團的無取向硅鋼專利主要涉及高牌號及高效無取向硅鋼的制造方法、RH精煉脫氧控制方法、提高磁性能的熱軋方法、采用短流程(薄板坯連鑄連軋及薄帶鑄軋)工藝生產(chǎn)無取向硅鋼、半工藝無取向硅鋼的生產(chǎn)方法、無瓦楞狀缺陷的無取向硅鋼的生產(chǎn)方法、改善無取向硅鋼板形的方法等。寶武集團的取向硅鋼專利主要涉及低溫高磁感取向硅鋼技術(shù)(滲氮工藝)、無底層取向硅鋼制造技術(shù)、采用薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)取向硅鋼、環(huán)保涂層、細(xì)化磁疇(激光刻痕、機械刻痕)。寶武集團硅鋼產(chǎn)品主要定位在變頻高效壓縮機、電動汽車驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)子、高速電機、高功率因數(shù)電機、中高頻驅(qū)動電機、高效電機、變頻電機、低噪音變壓器。此外在硅鋼分析測試(例如磁性能的測定方法、織構(gòu)測量方法、表面氧化層中元素的測定方法)、生產(chǎn)裝備(例如連退機組、涂層設(shè)備及酸洗工藝設(shè)備等)及生產(chǎn)過程中的廢棄物處理(例如酸洗液和涂層廢液)等方面也申請了專利。寶武集團硅鋼專利的主要發(fā)明人及其申請的專利數(shù)量，見表2。其中，王波、陳曉共同申請了8件專利，李國保、楊勇杰、吉亞明共同申請了11件專利。

表2 寶武集團硅鋼專利的主要發(fā)明人情況

JF E

JFE在我國共申請了173件專利。其最早的硅鋼專利是在1989年申請的，之后至2009年每年的申請量均在10件以內(nèi)，1989—2009年共申請了61件專利。2010年申請了21件硅鋼專利，此后每年的專利申請均在20件以上，2010年至今共申請了112件專利。由此可見，近年來，JFE更加重視中國市場，通過在我國布局專利來保護其技術(shù)。表3列出了JFE硅鋼專利的主要發(fā)明人及其申請的專利數(shù)量。

表3 JFE硅鋼專利的主要發(fā)明人情況

根據(jù)這些發(fā)明人共同申請的專利情況可以看出尾田善彥、戶田廣朗、財前善彰、中西匡、大久保智幸屬于同一研發(fā)團隊。這一研發(fā)團隊最早是于2000年在我國申請的硅鋼專利。這一研發(fā)團隊的主要發(fā)明人至今共申請了38件專利，主要是關(guān)于無取向硅鋼的制造方法、取向硅鋼細(xì)化磁疇、涂層。岡部誠司、山口廣、高城重宏、井上博貴、大村健屬于同一研發(fā)團隊。這一研發(fā)團隊最早是于2001年在我國申請的硅鋼專利。這一研發(fā)團隊的主要發(fā)明人至今共申請了47件專利，主要是關(guān)于取向硅鋼的制造方法、細(xì)化磁疇。渡邊誠、新垣之啟、高宮俊人、今村猛、末廣龍一屬于同一研發(fā)團隊。這一研發(fā)團隊最早是于1999年在我國申請的硅鋼專利。這一研發(fā)團隊的主要發(fā)明人至今共申請了45件專利，主要是關(guān)于取向硅鋼的制造方法、涂層、氮化方法。

新日 鐵住金

新日鐵住金在我國共申請了138件專利。其最早的硅鋼專利是在1989年申請的，之后至2005年每年的申請量均在10件以內(nèi)，1989—2005年共申請了51件專利。2006年申請了12件硅鋼專利，2006—2011年的專利申請維持在10～15件，這一階段共申請專利68件。2012年專利申請數(shù)量出現(xiàn)下降，近5年僅申請了19件專利。由此可見，近年來，新日鐵住金在我國專利布局已發(fā)生改變。表4列出了新日鐵住金硅鋼專利的主要發(fā)明人及其申請的專利數(shù)量。

表4 新日鐵住金硅鋼專利的主要發(fā)明人情況

根據(jù)這些發(fā)明人共同申請的專利情況可以看出牛神義行、村上健一、藤井宣憲屬于同一研發(fā)團隊。這一研發(fā)團隊最早是于2000年在我國申請的硅鋼專利。這一研發(fā)團隊的主要發(fā)明人至今共申請了32件專利，主要是關(guān)于無取向硅鋼的制造方法、卷繞鐵芯用取向硅鋼。坂井辰彥、濱村秀行、平野弘二屬于同一研發(fā)團隊。這一研發(fā)團隊最早是于1997年在我國申請的硅鋼專利。這一研發(fā)團隊的主要發(fā)明人至今共申請了25件專利，主要是關(guān)于取向硅鋼的制造方法、激光刻痕細(xì)化磁疇。竹田和年、藤井浩康、新井聰、小菅健司屬于同一研發(fā)團隊。這一研發(fā)團隊最早是于1997年在我國申請的硅鋼專利。這一研發(fā)團隊的主要發(fā)明人至今共申請了29件專利，主要是關(guān)于取向硅鋼的制造方法、涂層。久保田猛、黑崎洋介、宮崎雅文屬于同一研發(fā)團隊。這一研發(fā)團隊最早是于1994年在我國申請的硅鋼專利。這一研發(fā)團隊的主要發(fā)明人至今共申請了19件專利，主要是關(guān)于無取向硅鋼的制造方法、薄帶鑄軋生產(chǎn)硅鋼。

其他

鞍鋼在國內(nèi)申請了130件硅鋼專利，其最早的硅鋼專利是在2005年申請的。主要發(fā)明人高振宇、李亞東、陳春梅、張智義、金文旭、張仁波、李文權(quán)、劉文鵬等共同申請了大量的專利。除了在高牌號無取向硅鋼、半工藝無取向硅鋼、高磁感取向硅鋼、提高硅鋼產(chǎn)品磁性能、涂層等方面申請了專利，還申請了一系列中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)硅鋼、生產(chǎn)高硅電工鋼方面的專利。

首鋼在國內(nèi)申請了88件硅鋼專利，其最早的硅鋼專利是在2008年申請的。主要發(fā)明人王全禮、王崇學(xué)、耿立、潘麗梅、周誼軍、夏兆所、許學(xué)勇等共同申請了大量的專利。首鋼硅鋼專利主要是在電工鋼的冶煉、軋制方法、無取向硅鋼生產(chǎn)控制方法、高 牌號 無 取向 硅鋼 冷 軋 邊 裂 的 控制 方法、提高無取向硅鋼軋制成材率的方法、感應(yīng)加熱方法及裝置、低溫板坯加熱生產(chǎn)取向硅鋼、高磁感取向硅鋼的生產(chǎn)方法、環(huán)保涂層、激光刻痕或機械刻痕細(xì)化磁疇等方面。

馬鋼在國內(nèi)申請了67件硅鋼專利，其最早的硅鋼專利是在2006年申請的。主要發(fā)明人王立濤、裴陳新、董梅、裴英豪、施立發(fā)、豐慧、占云高等共同申請了大量的專利。馬鋼硅鋼專利主要是在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)高效無取向硅鋼、薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)半工藝無取向硅鋼、涂層等方面。

浦項制鐵在我國申請了61件硅鋼專利，其最早的硅鋼專利是在1991年申請的。主要發(fā)明人金在寬、韓贊熙、權(quán)五烈、林才洙、金正雨、金炳久、韓奎錫、李原杰等共同申請了大量的專利。浦項制鐵硅鋼專利主要是在細(xì)化磁疇(采用激光刻痕)方法及裝置、良好性能無取向硅鋼的生產(chǎn)方面。

東北大學(xué)在國內(nèi)申請了52件硅鋼專利，其最早的硅鋼專利是在1998年申請的。主要發(fā)明人王國棟、劉振宇、曹光明、李成剛、劉海濤、方烽、宋紅宇、王洋等共同申請了大量的專利。東北大學(xué)硅鋼專利主要是在采用薄帶鑄軋(采用立式雙輥薄帶鑄軋工藝)生產(chǎn)高硅鋼、超低碳取向硅鋼、極薄取向硅鋼(厚度為0.05～0.15mm)方面。

結(jié)束語

全球在我國的公開硅鋼專利申請大致經(jīng)歷了技術(shù)引入階段、技術(shù)發(fā)展階段和技術(shù)成熟階段，各個階段的專利年均申請量分別為14件、187件和393件。國內(nèi)申請人和國外申請人的申請量分別占總申請量的88.7%和11.3%。

國內(nèi)外眾多鋼鐵企業(yè)和科研院校在我國申請了硅鋼專利，主要申請人在硅鋼技術(shù)領(lǐng)域有多個研發(fā)團隊，這些研發(fā)團隊的技術(shù)重點有所不同。全球在我國硅鋼專利在硅鋼制造工藝(傳統(tǒng)流程、薄板坯連鑄連軋、薄帶鑄軋)、涂層技術(shù)、細(xì)化磁疇、生產(chǎn)裝備、分析測試等方面均有所突破。

知識 小貼士：

2016年9月，寶鋼集團與武鋼集團實施聯(lián)合重組。同年12月1日，中國寶武鋼鐵集團有限公司成立。合并之前武鋼集團的硅鋼產(chǎn)能約為200萬t，寶鋼集團的硅鋼產(chǎn)能約為170萬t，分別占全國電工鋼產(chǎn)能的16.3%、13.8%(2015年數(shù)據(jù))。合并后的寶武集團作為國內(nèi)重要的硅鋼生產(chǎn)基地，也是國內(nèi)最具競爭力的硅鋼生產(chǎn)企業(yè)。本文中寶武集團專利涵蓋了之前寶鋼、武鋼作為專利權(quán)人的所有硅鋼專利。