光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑中國(guó)專利分析

摘? 要：光伏產(chǎn)業(yè)中膠黏劑是光伏組件封裝不可或缺的材料，同時(shí)光伏產(chǎn)業(yè)中膠黏劑專利申請(qǐng)量在整個(gè)膠黏劑領(lǐng)域中占比較高。以2020年以前公開的光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)為分析樣本，從地區(qū)分布、時(shí)間分布、申請(qǐng)人、技術(shù)構(gòu)成等多角度詳細(xì)剖析了國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑專利技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。以期為我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑的發(fā)展以及該領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理提供借鑒，同時(shí)提高該領(lǐng)域技術(shù)人員的站位能力和對(duì)專利申請(qǐng)的審查能力。

關(guān)鍵詞：光伏;太陽能膠黏劑;專利分析

Abstract：Adhesives in the photovoltaic industry are indispensable materials for photovoltaic module packaging. At the same time，patent applications for adhesives in the photovoltaic industry account for a relatively high proportion in the entire adhesive field. Taking the Chinese patent application data of adhesives for photovoltaic industry published before 2020 as an analysis sample，the development status of domestic patent technology for adhesives for photovoltaic industry is analyzed in detail from the perspectives of regional distribution，time distribution，applicants，and technical composition. With a view to providing reference for the development of adhesives for Chinas photovoltaic industry and intellectual property management in this field，and at the same time improve the standing ability of technical personnel in this field and the ability to examine patent applications.

Keywords：photovoltaic;solar adhesive;patent analysis

0? 引? 言

光伏組件也稱為太陽能電池板，簡(jiǎn)稱PV組件，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分之一。膠/膠膜在太陽能電池中的應(yīng)用有兩個(gè)主要方面：一方面是太陽能電池組件封裝，用于粘合電池片與玻璃、背板;另一方面是太陽能背板制造。此外膠/膠膜還可用于光伏組件的修復(fù)以及作為太陽能光伏的夾層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膠使用。

中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)受制于人，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊[1]，而封裝膠膜作為輔料卻是光伏組件封裝不可或缺的材料，高品質(zhì)的膠膜供不應(yīng)求。其中乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）膠膜是最廣泛使用的一類材料[2]，EVA膠膜也一度成為制約組件廠生產(chǎn)的瓶頸。光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑是筆者從事的專利實(shí)質(zhì)審查工作中的一個(gè)重要領(lǐng)域。本文從申請(qǐng)量、申請(qǐng)人、技術(shù)分析多角度分析了該領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)的發(fā)展?fàn)顩r，理清了該領(lǐng)域發(fā)展概況，再有意識(shí)地將專利分析的成果應(yīng)用到審查實(shí)踐，有效提高該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的審查能力。

1? 光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑中國(guó)專利技術(shù)現(xiàn)狀分析

本文采用分類號(hào)和關(guān)鍵詞作為主要檢索要素、以CPC分類號(hào)C09J2203/322（膠黏劑的應(yīng)用分類用于太陽能電池板的生產(chǎn)）作為補(bǔ)充要素在中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)（CNABS）進(jìn)行檢索。簡(jiǎn)單合并同族后共檢索到相關(guān)專利885件，以此作為分析的數(shù)據(jù)樣本。

1.1? 申請(qǐng)量趨勢(shì)

從圖1可以看出，光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)可大致分為幾個(gè)階段。技術(shù)萌芽階段（2003年—2010年），專利申請(qǐng)量不高;快速發(fā)展期（2011年—2012年），專利申請(qǐng)量穩(wěn)步提升;從2013年開始申請(qǐng)量稍有減少，但是仍然維持在較高的水平。在科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)下，相關(guān)申請(qǐng)量在2016年迅速回升。由于發(fā)明專利申請(qǐng)通常自申請(qǐng)日起18個(gè)月內(nèi)公開，2018年—2019年的部分專利申請(qǐng)截至2019年底并未公開，該時(shí)間區(qū)段的申請(qǐng)量?jī)H供參考。

1.2? 申請(qǐng)量區(qū)域分布分析

圖2反映了在中國(guó)范圍內(nèi)，光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑中國(guó)專利申請(qǐng)量最多的省份是江蘇，申請(qǐng)量為283件，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他省份。浙江、廣東、上海緊隨其后。由此可見，國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑研發(fā)比較活躍的地域主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的、研發(fā)投入較多的東部沿海地區(qū)，而非技術(shù)力量比較薄弱的中西部地區(qū)。

圖3反映了國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑專利申請(qǐng)量前十省市的申請(qǐng)趨勢(shì)。從前述專利申請(qǐng)趨勢(shì)來看，光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑專利申請(qǐng)最早起步于2003年，而國(guó)內(nèi)主要地域的起步并不是最早的，江蘇、浙江、廣東、上海均是在2008年開始申請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域?qū)＠?。江蘇在申請(qǐng)量上一直獨(dú)占鰲頭，并在2016年到達(dá)峰值。其他省份的申請(qǐng)量也在近年平穩(wěn)提升。

1.3? 申請(qǐng)人概況

從圖4可以看出，光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑中國(guó)專利申請(qǐng)人主要集中在企業(yè)，這與光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑較強(qiáng)的行業(yè)應(yīng)用性有關(guān)。個(gè)人、大專院校、科研單位分布少量申請(qǐng)。

圖5反映了光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑專利的主要申請(qǐng)人，申請(qǐng)量最大的為常州斯威克光伏新材料有限公司。但由于該領(lǐng)域申請(qǐng)人比較分散，最大申請(qǐng)量也僅為33件。煙臺(tái)德邦科技有限公司、杭州福斯特應(yīng)用材料股份有限公司、樂凱膠片股份有限公司并列第二位。國(guó)外申請(qǐng)人方面，漢高股份有限及兩合公司、日東電工株式會(huì)社、3M創(chuàng)新有限公司也在該領(lǐng)域占有一席之地。

從圖6可以看出，該領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)起步最早的是3M創(chuàng)新有限公司，其次是日東電工株式會(huì)社，均為國(guó)外申請(qǐng)人，可見國(guó)外申請(qǐng)人在該領(lǐng)域的研發(fā)布局具有前瞻性。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人中起步最早的是廣州鹿山新材料股份有限公司。杭州福斯特光伏材料股份有限公司成立于2003年，目前已成為國(guó)際光伏EVA行業(yè)龍頭。常州斯威克光伏新材料有限公司成立于2005年，主要從事太陽能EVA膠膜的研發(fā)。由此可見，國(guó)內(nèi)該行業(yè)龍頭企業(yè)雖起步較晚，但是近年來呈現(xiàn)了強(qiáng)勁的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

1.4? 技術(shù)概況

圖7反映了光伏產(chǎn)業(yè)的主要技術(shù)主題，可見光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑涉及到的材料分支繁多，其中，主要是將烯烴/改性烯烴聚合物作為主體材料（烯烴共聚物中，鑒于EVA是最典型的，技術(shù)分支中單獨(dú)列出），其次是對(duì)于膠膜結(jié)構(gòu)或者材料的整體改進(jìn)/使用了除表中的其他材料，丙烯酸酯類、有機(jī)硅類、聚氨酯類、環(huán)氧樹脂類緊隨其后。該領(lǐng)域的技術(shù)主題對(duì)聚酯、POE、橡膠/嵌段共聚物、助劑的改進(jìn)、無機(jī)材料、PVC、PVB、淀粉/纖維素類材料均有涉及。

在眾多的高分子聚合物中，EVA因其價(jià)格便宜、透明度高、電絕緣性能好、加工性能好，成為使用最為廣泛的太陽能電池封裝膠膜材料。據(jù)報(bào)道，截至2017年其市場(chǎng)占有率約為90.40%。但是EVA膠膜易受到光、熱、氧、水分等因素影響，黃變老化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，進(jìn)而會(huì)造成太陽能光伏組件光電轉(zhuǎn)化效率降低。因此，很多技術(shù)研究著力于改進(jìn)EVA膠膜的耐濕熱老化性能。

通過篩選被引用次數(shù)20次以上、處于有效狀態(tài)的重點(diǎn)專利可知，針對(duì)EVA膠膜不耐濕熱老化的問題，行業(yè)中采用有機(jī)硅材料作為基體樹脂來改進(jìn)的不在少數(shù)，這得益于有機(jī)硅材料優(yōu)異的耐氣候、抗黃變性能、較低的水蒸氣透過率及良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

1.5? 中國(guó)專利申請(qǐng)類型和法律狀態(tài)

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，中國(guó)專利申請(qǐng)類型中，發(fā)明申請(qǐng)占比95.89%，實(shí)用新型占比4.11%。再進(jìn)一步分析專利的有效性，如圖8所示，有效專利占比為34.69%，失效專利為34.91%，可以看出該行業(yè)對(duì)專利維護(hù)的重視程度一般。

2? 結(jié)? 論

光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑中國(guó)專利申請(qǐng)技術(shù)主要集中在東南沿海地區(qū)，國(guó)內(nèi)企業(yè)起步較晚，但是近年來保持了強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。技術(shù)主題方面，該領(lǐng)域所用材料分支繁多，EVA由于產(chǎn)品性能均衡、性價(jià)比較高的優(yōu)勢(shì)，是主要的技術(shù)分支。

根據(jù)上文的分析，對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)用膠黏劑行業(yè)的建議如下：

目前研發(fā)主體主要是企業(yè)，擁有較強(qiáng)研發(fā)實(shí)力的大專院校和科研單位需要進(jìn)一步加大研發(fā)力度。注重企業(yè)和大專院校、科研機(jī)構(gòu)的合作，可以提升該行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平，并提高專利申請(qǐng)成果轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，開發(fā)成本低且高性能的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量?jī)r(jià)值的飛躍。

雖然國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人的申請(qǐng)量較大，但是整個(gè)領(lǐng)域?qū)＠行跃S護(hù)率不高。企業(yè)主體應(yīng)當(dāng)提高知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)、重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理、重視相關(guān)人才引進(jìn)培養(yǎng)，不同企業(yè)之間可以通過開展專利技術(shù)合作取得共贏。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周馮琦，劉新宇，陳寧.中國(guó)新能源發(fā)展戰(zhàn)略與新能源產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)研究 [M].上海：上海社會(huì)科學(xué)院出版社，2016：138-143.

[2] 申明霞，李紅香，何輝.光伏組件用密封劑研究進(jìn)展 [J].粘接，2008（7）：29-32.

作者簡(jiǎn)介：孟凡娜（1986—），女，漢族，山東濟(jì)寧人，助理研究員，碩士，研究方向：高分子化學(xué)。