空氣凈化器全球?qū)＠治?/h1>
2021-03-24 14:11:28王薇薇芮雯奕
科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力 2021年2期
王薇薇，姜 迪，芮雯奕
（江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，江蘇 南京 210042）
2019 年年底、2020 年初，新冠肺炎疫情爆發(fā)，大部分居民積極響應(yīng)國家號召居家隔離，各種空氣凈化器重新進(jìn)入大家的視野?？諝鈨艋鞯目焖侔l(fā)展源于2003 年全球傳染性非典型肺炎（即SARS）的蔓延、新型流感的流行以及近年來人們對霧霾的廣泛關(guān)注，眾多廠商紛紛躋身這個快速成長的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域[1]?？諝鈨艋骺梢晕?、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物，如PM2.5、粉塵、花粉、甲醛、細(xì)菌等，起到凈化空氣、降低污染的作用。目前常用的凈化方法有物理及化學(xué)吸附、高效空氣過濾器（HEPA）過濾、活性炭過濾、靜電集塵、負(fù)氧離子、光催化等[2]。本文以空氣凈化器全球?qū)＠麨檠芯繉ο?，分析專利檢索結(jié)果，研究探討空氣凈化器的發(fā)展趨勢和技術(shù)熱點(diǎn)，為我國空氣凈化器產(chǎn)業(yè)的更好發(fā)展提供參考。
1 空氣凈化器全球?qū)＠暾堈w態(tài)勢
通過在科睿唯安公司德溫特創(chuàng)新在線數(shù)據(jù)庫（Derwent Innovation，DI） 進(jìn)行檢索（公開時(shí)間范圍為1900 年1 月至2020 年8 月），采用德溫特?cái)?shù)據(jù)分析工具（Derwent Data Analyzer，DDA），關(guān)鍵詞選用空氣凈化器、空氣清新機(jī)等本領(lǐng)域通用的表述，對搜索結(jié)果進(jìn)行人工瀏覽降噪，獲得36 883 件空氣凈化器全球?qū)＠?1 282 個同族專利。
1.1 空氣凈化器專利申請年度分析
1900 年至今，最早的全球空氣凈化器專利是由美國人沃德·弗蘭克在1906 年申請的，該專利于1907 年公開，主要描述了通過釋放電流來凈化空氣。經(jīng)歷了漫長的萌芽期后，1985 年全球空氣凈化器專利申請量為25 件，1985—2000 年的年均專利申請量為55 件，2001 年突破100 件，全球空氣凈化器技術(shù)迎來了高速發(fā)展階段，2001—2012 年的年均專利申請量為420 件，進(jìn)入2013 年全球空氣凈化器專利申請量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長狀態(tài)，2018 年專利年申請量達(dá)到6 619 件，2019 年稍有回落。由于專利公開存在18 個月的滯后，預(yù)計(jì)2020 年申請量會遠(yuǎn)高于目前的3 034 件?？諝鈨艋骷夹g(shù)的迅猛發(fā)展與全球空氣污染有著直接的關(guān)系。圖1 為1985—2020 年的空氣凈化器全球?qū)＠暾埩口厔荨?/p>
圖1 1985—2020 年空氣凈化器全球?qū)＠暾埩口厔輬D
1.2 空氣凈化器專利申請區(qū)域分布
全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的專利申請涉及的國家/地區(qū)共有30 多個，圖2 為申請量排名前10 位的國家/地區(qū)。申請量排名前10 位的國家/地區(qū)共申請專利35 194 件，占全球空氣凈化器專利申請總量的95.42%，其中排名前5 位的分別是中國、韓國、美國、歐洲和德國，共申請專利34 643 件，占全球空氣凈化器專利申請總量的93.93%。中國的申請量達(dá)29 076 件，超過其他9 個國家/地區(qū)申請量的總和，說明中國在空氣凈化器專利申請領(lǐng)域具有明顯的區(qū)域優(yōu)勢。
1.3 空氣凈化器專利申請技術(shù)分布
《國際專利分類表》 （International Patent Classification，IPC） 是目前國際通用的專利文獻(xiàn)分類和檢索工具[3]，對海量專利文獻(xiàn)的組織、管理和檢索有巨大的作用。對于空氣凈化器專利技術(shù)領(lǐng)域的分析，主要從IPC 分類入手，表1 為全球空氣凈化器專利申請IPC 排名前10 位的技術(shù)領(lǐng)域。
表1 全球空氣凈化器專利申請IPC 排名前10 位的技術(shù)領(lǐng)域
由表1 可見，全球空氣凈化器專利申請主要分布在F 部（機(jī)械工程；照明；加熱；武器；爆破），IPC 小類主要集中在F24F（空氣調(diào)節(jié)；空氣增濕；通風(fēng)；空氣流作為屏蔽的應(yīng)用）、B01D（分離） 和A61L（空氣的滅菌、消毒或除臭），全球空氣凈化器專利技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)為空氣調(diào)節(jié)技術(shù)、分離技術(shù)和空氣的滅菌、消毒或除臭。進(jìn)一步細(xì)分，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)主要研究領(lǐng)域?yàn)榭諝鈨艋幚怼⑦^濾器、控制或安全系統(tǒng)等，分離技術(shù)主要研究領(lǐng)域?yàn)閺臍怏w或蒸氣中分離分散顆粒的過濾器和過濾工藝，空氣的滅菌、消毒或除臭主要研究領(lǐng)域?yàn)椴捎米贤饩€輻照等手段對空氣進(jìn)行滅菌、消毒或除臭。
2 空氣凈化器主要專利申請人和發(fā)明人分析
2.1 專利申請人構(gòu)成
全球空氣凈化器專利權(quán)人（申請人） 申請量排名前20 位的分布情況見圖3。在前20 位專利申請人中，有中國企業(yè)格力、美的、蘇泊爾、小米等，日本企業(yè)大金、夏普、三菱電機(jī)等，韓國企業(yè)LG、三星、COWAY、云雅萬都等以及美國的3M 和荷蘭的飛利浦，基本上涵蓋了全球家用電器領(lǐng)域的領(lǐng)先者和佼佼者。值得注意的是，排名第一位的是韓國的LG 電子公司，它在空氣凈化器領(lǐng)域申請專利達(dá)795 件，在數(shù)量上遙遙領(lǐng)先于其他企業(yè)，顯示出其在全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位[4]，來自國內(nèi)的格力電器排名第二位，在空氣凈化器領(lǐng)域申請專利360 件，顯示出國產(chǎn)品牌格力在空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域不俗的實(shí)力。
圖3 全球空氣凈化器專利申請量排名前20 位的專利申請人情況
2.2 專利重點(diǎn)研發(fā)人員分析
第64 頁表2 為全球空氣凈化器專利申請量排名前10 位的發(fā)明人及其所屬公司，代表了全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)研發(fā)人員，上榜的中國專家有來自格力電器的張帥、封宗瑜，來自蘇州博菡的陳道斌，來自蘇州貝昂的冉宏宇等，韓國專家有來自三星電子的PARK Chan-jung，KIM Jae-hyung，來自云雅萬都的YANG Seung-dae，來自COWAY的KANG Sang-woo，來自LG 的PARK Jae-kyun。表2 也列出了10 位專家被引頻次最高的專利，主要涉及空氣凈化器結(jié)構(gòu)改進(jìn)、功能過濾器、網(wǎng)絡(luò)通信模塊等技術(shù)領(lǐng)域。
表2 全球空氣凈化器專利申請量排名前10 位的重點(diǎn)研發(fā)人員（發(fā)明人）情況
3 空氣凈化器專利地圖
專利技術(shù)熱點(diǎn)地圖是根據(jù)該領(lǐng)域?qū)＠暾埖陌l(fā)明名稱和說明書摘要中所出現(xiàn)的技術(shù)主題詞的詞頻所生成的等高線地圖[2]，從中可以看出該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的動向并預(yù)測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢[5]，清晰地分辨出該領(lǐng)域?qū)＠暾埖募夹g(shù)熱點(diǎn)和空白點(diǎn)，為企業(yè)制定經(jīng)營戰(zhàn)略和研發(fā)策略起到重要指導(dǎo)作用。從空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠纳暾埩亢蜕暾埲朔植紒砜?，中國和韓國共同組成了該技術(shù)領(lǐng)域的第一方陣，中韓兩國在空氣凈化器領(lǐng)域的專利布局重疊不明顯，技術(shù)發(fā)展各有所長，中國的專利申請量明顯較多，布局范圍廣泛，技術(shù)內(nèi)容五花八門，不僅覆蓋了所有的技術(shù)熱點(diǎn)（如通信模塊、無線接收發(fā)射模塊、濾網(wǎng)、等離子空氣凈化、靜電防護(hù)殼等），也涉及邊緣或冷門技術(shù)（如離心式風(fēng)扇、自動檢測、旋轉(zhuǎn)板等） 和具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)（如自動循環(huán)清洗、便攜式、壁掛式等），而韓國的專利大多集中在邊緣冷門區(qū)域（如加濕單元、保濕槽、過濾器、光催化、光觸媒、移動式、去甲醛等） 和具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)（如空氣噴射系統(tǒng)、特殊工作場所空氣凈化器、光電子凈化等），隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，未來可能在邊緣冷門和具有發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域迸發(fā)出新的技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)，從而保持韓國在空氣凈化器領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。值得注意的是，中國在空氣凈化器領(lǐng)域的專利申請過多地集中在熱點(diǎn)區(qū)域，企業(yè)和企業(yè)之間的競爭會比較激烈，在這種背景下，中國的空氣凈化器相關(guān)企業(yè)要及時(shí)調(diào)整研發(fā)戰(zhàn)略方向，及時(shí)了解國外相關(guān)企業(yè)的研發(fā)布局，緊跟時(shí)代節(jié)奏，促進(jìn)空氣凈化器技術(shù)的不斷發(fā)展。
4 結(jié)論
本文研究了1900 年1 月至2020 年8 月全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)據(jù)，分析結(jié)果如下。
一是空氣凈化器技術(shù)在經(jīng)歷了漫長的萌芽期后，從2001 年開始進(jìn)入高速發(fā)展階段，全球空氣凈化器專利申請量在2013 年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長狀態(tài)，專利申請量排名前5 位的國家/地區(qū)分別是中國、韓國、美國、歐洲和德國，共申請專利34 643 件，占全球空氣凈化器專利申請總量的93.93%，是全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埖闹饕獓液椭饕枰Ｗo(hù)的國家/地區(qū)，中國在空氣凈化器專利申請領(lǐng)域具有明顯的區(qū)域優(yōu)勢。從專利技術(shù)主題分析來看，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)、分離技術(shù)和空氣的滅菌、消毒或除臭出現(xiàn)頻率最高。
二是空氣凈化器全球?qū)＠暾埱?0 位基本上涵蓋了全球家用電器領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先者和佼佼者，韓國的LG 電子公司遙遙領(lǐng)先，中國的格力電器亦實(shí)力不俗。
三是中韓兩國專利申請布局對比分析表明，韓國的專利大多集中在邊緣冷門和具有發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)域，中國專利申請量明顯較多，布局過多地集中在熱點(diǎn)區(qū)域，中國空氣凈化器企業(yè)之間的競爭會比較激烈。
王薇薇，姜 迪，芮雯奕
（江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，江蘇 南京 210042）
2019 年年底、2020 年初，新冠肺炎疫情爆發(fā)，大部分居民積極響應(yīng)國家號召居家隔離，各種空氣凈化器重新進(jìn)入大家的視野?？諝鈨艋鞯目焖侔l(fā)展源于2003 年全球傳染性非典型肺炎（即SARS）的蔓延、新型流感的流行以及近年來人們對霧霾的廣泛關(guān)注，眾多廠商紛紛躋身這個快速成長的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域[1]?？諝鈨艋骺梢晕?、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物，如PM2.5、粉塵、花粉、甲醛、細(xì)菌等，起到凈化空氣、降低污染的作用。目前常用的凈化方法有物理及化學(xué)吸附、高效空氣過濾器（HEPA）過濾、活性炭過濾、靜電集塵、負(fù)氧離子、光催化等[2]。本文以空氣凈化器全球?qū)＠麨檠芯繉ο?，分析專利檢索結(jié)果，研究探討空氣凈化器的發(fā)展趨勢和技術(shù)熱點(diǎn)，為我國空氣凈化器產(chǎn)業(yè)的更好發(fā)展提供參考。
1 空氣凈化器全球?qū)＠暾堈w態(tài)勢
通過在科睿唯安公司德溫特創(chuàng)新在線數(shù)據(jù)庫（Derwent Innovation，DI） 進(jìn)行檢索（公開時(shí)間范圍為1900 年1 月至2020 年8 月），采用德溫特?cái)?shù)據(jù)分析工具（Derwent Data Analyzer，DDA），關(guān)鍵詞選用空氣凈化器、空氣清新機(jī)等本領(lǐng)域通用的表述，對搜索結(jié)果進(jìn)行人工瀏覽降噪，獲得36 883 件空氣凈化器全球?qū)＠?1 282 個同族專利。
1.1 空氣凈化器專利申請年度分析
1900 年至今，最早的全球空氣凈化器專利是由美國人沃德·弗蘭克在1906 年申請的，該專利于1907 年公開，主要描述了通過釋放電流來凈化空氣。經(jīng)歷了漫長的萌芽期后，1985 年全球空氣凈化器專利申請量為25 件，1985—2000 年的年均專利申請量為55 件，2001 年突破100 件，全球空氣凈化器技術(shù)迎來了高速發(fā)展階段，2001—2012 年的年均專利申請量為420 件，進(jìn)入2013 年全球空氣凈化器專利申請量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長狀態(tài)，2018 年專利年申請量達(dá)到6 619 件，2019 年稍有回落。由于專利公開存在18 個月的滯后，預(yù)計(jì)2020 年申請量會遠(yuǎn)高于目前的3 034 件?？諝鈨艋骷夹g(shù)的迅猛發(fā)展與全球空氣污染有著直接的關(guān)系。圖1 為1985—2020 年的空氣凈化器全球?qū)＠暾埩口厔荨?/p>
圖1 1985—2020 年空氣凈化器全球?qū)＠暾埩口厔輬D
1.2 空氣凈化器專利申請區(qū)域分布
全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的專利申請涉及的國家/地區(qū)共有30 多個，圖2 為申請量排名前10 位的國家/地區(qū)。申請量排名前10 位的國家/地區(qū)共申請專利35 194 件，占全球空氣凈化器專利申請總量的95.42%，其中排名前5 位的分別是中國、韓國、美國、歐洲和德國，共申請專利34 643 件，占全球空氣凈化器專利申請總量的93.93%。中國的申請量達(dá)29 076 件，超過其他9 個國家/地區(qū)申請量的總和，說明中國在空氣凈化器專利申請領(lǐng)域具有明顯的區(qū)域優(yōu)勢。
1.3 空氣凈化器專利申請技術(shù)分布
《國際專利分類表》 （International Patent Classification，IPC） 是目前國際通用的專利文獻(xiàn)分類和檢索工具[3]，對海量專利文獻(xiàn)的組織、管理和檢索有巨大的作用。對于空氣凈化器專利技術(shù)領(lǐng)域的分析，主要從IPC 分類入手，表1 為全球空氣凈化器專利申請IPC 排名前10 位的技術(shù)領(lǐng)域。
表1 全球空氣凈化器專利申請IPC 排名前10 位的技術(shù)領(lǐng)域
由表1 可見，全球空氣凈化器專利申請主要分布在F 部（機(jī)械工程；照明；加熱；武器；爆破），IPC 小類主要集中在F24F（空氣調(diào)節(jié)；空氣增濕；通風(fēng)；空氣流作為屏蔽的應(yīng)用）、B01D（分離） 和A61L（空氣的滅菌、消毒或除臭），全球空氣凈化器專利技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)為空氣調(diào)節(jié)技術(shù)、分離技術(shù)和空氣的滅菌、消毒或除臭。進(jìn)一步細(xì)分，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)主要研究領(lǐng)域?yàn)榭諝鈨艋幚怼⑦^濾器、控制或安全系統(tǒng)等，分離技術(shù)主要研究領(lǐng)域?yàn)閺臍怏w或蒸氣中分離分散顆粒的過濾器和過濾工藝，空氣的滅菌、消毒或除臭主要研究領(lǐng)域?yàn)椴捎米贤饩€輻照等手段對空氣進(jìn)行滅菌、消毒或除臭。
2 空氣凈化器主要專利申請人和發(fā)明人分析
2.1 專利申請人構(gòu)成
全球空氣凈化器專利權(quán)人（申請人） 申請量排名前20 位的分布情況見圖3。在前20 位專利申請人中，有中國企業(yè)格力、美的、蘇泊爾、小米等，日本企業(yè)大金、夏普、三菱電機(jī)等，韓國企業(yè)LG、三星、COWAY、云雅萬都等以及美國的3M 和荷蘭的飛利浦，基本上涵蓋了全球家用電器領(lǐng)域的領(lǐng)先者和佼佼者。值得注意的是，排名第一位的是韓國的LG 電子公司，它在空氣凈化器領(lǐng)域申請專利達(dá)795 件，在數(shù)量上遙遙領(lǐng)先于其他企業(yè)，顯示出其在全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位[4]，來自國內(nèi)的格力電器排名第二位，在空氣凈化器領(lǐng)域申請專利360 件，顯示出國產(chǎn)品牌格力在空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域不俗的實(shí)力。
圖3 全球空氣凈化器專利申請量排名前20 位的專利申請人情況
2.2 專利重點(diǎn)研發(fā)人員分析
第64 頁表2 為全球空氣凈化器專利申請量排名前10 位的發(fā)明人及其所屬公司，代表了全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)研發(fā)人員，上榜的中國專家有來自格力電器的張帥、封宗瑜，來自蘇州博菡的陳道斌，來自蘇州貝昂的冉宏宇等，韓國專家有來自三星電子的PARK Chan-jung，KIM Jae-hyung，來自云雅萬都的YANG Seung-dae，來自COWAY的KANG Sang-woo，來自LG 的PARK Jae-kyun。表2 也列出了10 位專家被引頻次最高的專利，主要涉及空氣凈化器結(jié)構(gòu)改進(jìn)、功能過濾器、網(wǎng)絡(luò)通信模塊等技術(shù)領(lǐng)域。
表2 全球空氣凈化器專利申請量排名前10 位的重點(diǎn)研發(fā)人員（發(fā)明人）情況
3 空氣凈化器專利地圖
專利技術(shù)熱點(diǎn)地圖是根據(jù)該領(lǐng)域?qū)＠暾埖陌l(fā)明名稱和說明書摘要中所出現(xiàn)的技術(shù)主題詞的詞頻所生成的等高線地圖[2]，從中可以看出該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的動向并預(yù)測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢[5]，清晰地分辨出該領(lǐng)域?qū)＠暾埖募夹g(shù)熱點(diǎn)和空白點(diǎn)，為企業(yè)制定經(jīng)營戰(zhàn)略和研發(fā)策略起到重要指導(dǎo)作用。從空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠纳暾埩亢蜕暾埲朔植紒砜?，中國和韓國共同組成了該技術(shù)領(lǐng)域的第一方陣，中韓兩國在空氣凈化器領(lǐng)域的專利布局重疊不明顯，技術(shù)發(fā)展各有所長，中國的專利申請量明顯較多，布局范圍廣泛，技術(shù)內(nèi)容五花八門，不僅覆蓋了所有的技術(shù)熱點(diǎn)（如通信模塊、無線接收發(fā)射模塊、濾網(wǎng)、等離子空氣凈化、靜電防護(hù)殼等），也涉及邊緣或冷門技術(shù)（如離心式風(fēng)扇、自動檢測、旋轉(zhuǎn)板等） 和具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)（如自動循環(huán)清洗、便攜式、壁掛式等），而韓國的專利大多集中在邊緣冷門區(qū)域（如加濕單元、保濕槽、過濾器、光催化、光觸媒、移動式、去甲醛等） 和具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)（如空氣噴射系統(tǒng)、特殊工作場所空氣凈化器、光電子凈化等），隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，未來可能在邊緣冷門和具有發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域迸發(fā)出新的技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)，從而保持韓國在空氣凈化器領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。值得注意的是，中國在空氣凈化器領(lǐng)域的專利申請過多地集中在熱點(diǎn)區(qū)域，企業(yè)和企業(yè)之間的競爭會比較激烈，在這種背景下，中國的空氣凈化器相關(guān)企業(yè)要及時(shí)調(diào)整研發(fā)戰(zhàn)略方向，及時(shí)了解國外相關(guān)企業(yè)的研發(fā)布局，緊跟時(shí)代節(jié)奏，促進(jìn)空氣凈化器技術(shù)的不斷發(fā)展。
4 結(jié)論
本文研究了1900 年1 月至2020 年8 月全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)據(jù)，分析結(jié)果如下。
一是空氣凈化器技術(shù)在經(jīng)歷了漫長的萌芽期后，從2001 年開始進(jìn)入高速發(fā)展階段，全球空氣凈化器專利申請量在2013 年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長狀態(tài)，專利申請量排名前5 位的國家/地區(qū)分別是中國、韓國、美國、歐洲和德國，共申請專利34 643 件，占全球空氣凈化器專利申請總量的93.93%，是全球空氣凈化器技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埖闹饕獓液椭饕枰Ｗo(hù)的國家/地區(qū)，中國在空氣凈化器專利申請領(lǐng)域具有明顯的區(qū)域優(yōu)勢。從專利技術(shù)主題分析來看，空氣調(diào)節(jié)技術(shù)、分離技術(shù)和空氣的滅菌、消毒或除臭出現(xiàn)頻率最高。
二是空氣凈化器全球?qū)＠暾埱?0 位基本上涵蓋了全球家用電器領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先者和佼佼者，韓國的LG 電子公司遙遙領(lǐng)先，中國的格力電器亦實(shí)力不俗。
三是中韓兩國專利申請布局對比分析表明，韓國的專利大多集中在邊緣冷門和具有發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)域，中國專利申請量明顯較多，布局過多地集中在熱點(diǎn)區(qū)域，中國空氣凈化器企業(yè)之間的競爭會比較激烈。
