電梯用繩具領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)現(xiàn)狀分析

李鵬剛 朱靜

摘要：本文首先簡介了電梯用繩具的發(fā)展歷史及分類，通過檢索了2021年及之前的電梯用繩具領(lǐng)域的全球?qū)＠暾?qǐng)，進(jìn)行了人工數(shù)據(jù)去噪，通過對(duì)全球?qū)＠暾?qǐng)類別、法律狀態(tài)及申請(qǐng)趨勢、主要申請(qǐng)區(qū)域及主要申請(qǐng)人進(jìn)行了分析，最后提出了一些思考和建議。

關(guān)鍵詞：電梯;繩具;鋼絲繩;專利

0 引言

19世紀(jì)60年代，電梯在美國誕生，當(dāng)時(shí)電梯是以蒸汽機(jī)作為動(dòng)力，1889年美國奧的斯電梯公司首先使用電動(dòng)機(jī)作為電梯動(dòng)力，為現(xiàn)代高速電梯運(yùn)輸?shù)於嘶A(chǔ)[1]。在當(dāng)今各類現(xiàn)代化建筑中，電梯已成為不可缺少的運(yùn)輸工具，電梯用繩具是電梯在運(yùn)輸乘客或貨物過程中力矩傳遞的重要部件，對(duì)電梯的高效和安全運(yùn)行具有重要的作用，隨著電梯提升速度的提高，隨著電梯運(yùn)輸能力的增加，電梯用繩具的耐磨性、強(qiáng)度、安全性等要求也越來越高，為此電梯用繩具在結(jié)構(gòu)上、材質(zhì)上及功能上也在不斷發(fā)展[3-4]。

電梯用繩具多以鋼絲繩為主，鋼絲繩按繩芯分類，一般分為：a.纖維芯（天然或合成）：FC、b.天然纖維芯：NF、c.合成纖維芯：SF、d.金屬絲繩芯：IWR（或IWRC）、e.金屬絲股芯：IWS等;鋼絲繩按接觸狀態(tài)分類可分為點(diǎn)接觸鋼絲繩、線接觸鋼絲繩、面接觸鋼絲繩三種基本結(jié)構(gòu)形式[2]，按鋼絲繩的表面狀態(tài)可分為光面鋼絲繩、鍍鋅（鋅鋁合金）鋼絲繩和涂（包）塑鋼絲繩;除上述外，本文所述的繩具也涵蓋用于電梯的曳引帶，即用于承載負(fù)荷的電梯牽引帶也包含在本文所述的繩具范圍內(nèi)。

1 電梯用繩具全球?qū)＠暾?qǐng)狀況

對(duì)目前電梯用繩具全球?qū)＠M(jìn)行檢索*，主要以CPC分類號(hào)細(xì)分D07B2501/2007（用于電梯用途的繩或纜）為主，同時(shí)通過主要關(guān)鍵詞結(jié)合上位的IPC分類D07（繩，除電纜以外的纜索）進(jìn)行補(bǔ)充檢索，然后對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行人工去噪，最后對(duì)去噪得到的3167組專利/專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全球分析。

1.1 全球?qū)＠暾?qǐng)概況及申請(qǐng)趨勢

下圖1中內(nèi)環(huán)可明顯可以看出發(fā)明申請(qǐng)/專利相對(duì)實(shí)用新型占據(jù)了約92.3%，實(shí)用新型專利的申請(qǐng)量較少，這主要是由于該領(lǐng)域中具有較多的國外巨頭公司在整個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)，這些頭部企業(yè)一般申請(qǐng)發(fā)明專利較多;圖中外環(huán)示出了發(fā)明及實(shí)用新型各專利狀態(tài)在總體專利/專利申請(qǐng)中的占比，其中，實(shí)用新型專利的失效和維持有效的狀態(tài)基本各占一半，失效率略大于有效率，發(fā)明專利維持有效的專利占總體專利的28.3%（占發(fā)明申請(qǐng)量的30.7%）、失效率占總體的41.2%（占發(fā)明申請(qǐng)量的44.6%），其中失效率中包括了未被授權(quán)的發(fā)明申請(qǐng)及授權(quán)后最終因未繳納年費(fèi)失效或駁回失效等情況;此外，審中專利占總體的10.2%，這說明了該領(lǐng)域未審專利積壓量不多，其它類型中包括了PCT指定期滿、PCT指定期內(nèi)及狀態(tài)未確定專利，由于占比較少因此歸類為其它。

下圖2中示出了近20年來電梯用繩具領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)及授權(quán)量的趨勢變化，關(guān)于專利申請(qǐng)情況，從圖中可以看出在2002-2006年，該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量呈明顯遞減趨勢，在2007-2018年間，該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量除兩端增值較快外，中間時(shí)間段內(nèi)變化相對(duì)平穩(wěn)，其中2018年達(dá)到了最高峰值，2018年之后有下降趨勢，但是由于部分發(fā)明專利公開期可能存在18或30個(gè)月的滯后性，因此在此及如下分析中，2020年以后的數(shù)據(jù)并不完全代表最終情況;關(guān)于授權(quán)情況，從授權(quán)占比趨線可以直觀反映，在2103年之前該領(lǐng)域的創(chuàng)新程度較高，專利授權(quán)率平均保持在60-70%之間，在2013年之后專利授權(quán)率開始逐漸下滑，這也說明了技術(shù)發(fā)展到達(dá)了瓶頸期。

1.2 主要申請(qǐng)區(qū)域分析

下圖3中示出了電梯用繩具專利主要來源來源國（區(qū)域）和目標(biāo)國（區(qū)域）的情況，其中美國、歐洲、日本及芬蘭其來源該國（區(qū)域）的專利申請(qǐng)量明顯大于進(jìn)入這些國家的專利申請(qǐng)，表明其均明顯呈技術(shù)出口狀態(tài)，而在該領(lǐng)域中來源中國的專利技術(shù)明顯小于進(jìn)入中國（目標(biāo)國）的數(shù)量，表明我國在電梯用繩具呈明顯技術(shù)進(jìn)口狀態(tài);此外，WIPO作為來源的專利數(shù)量為零，表明沒有專利申請(qǐng)是直接在國際局先遞交國際申請(qǐng)，而后進(jìn)入本國或其它國家。

下圖4示出了四大主要技術(shù)來源國近20年的相關(guān)專利申請(qǐng)量變化趨勢，從圖中可以看出作為主要技術(shù)來源國的美國和歐洲逐年申請(qǐng)量相對(duì)較多，并且多次處于同時(shí)期的波峰，尤其歐洲在2017年達(dá)到了一個(gè)很高的峰值，這是由于頭部企業(yè)因溫特奧在該地區(qū)當(dāng)年申請(qǐng)量急劇增量，而中國和日本逐年申請(qǐng)量相對(duì)較少，尤其是中國，其在2006年之前申請(qǐng)量基本為零，但在2010年之后基本處于中位且呈波浪式變化。

1.3主要申請(qǐng)人分析

從下圖5中可以看出，電梯用繩具領(lǐng)域全球?qū)＠暾?qǐng)人排名TOP10中，主要為海外企業(yè)，僅有1位中國申請(qǐng)人，且其申請(qǐng)量位于排行榜的第9位，奧的斯、因溫特奧、通力、三菱電梯依次位于排行榜的1-4名，其中尤其美國企業(yè)奧的斯和瑞士企業(yè)因溫特奧申請(qǐng)量較為突出，這充分說明了在該領(lǐng)域中中國自主創(chuàng)新技術(shù)較少，并且同時(shí)結(jié)合圖3和圖4易知，奧的斯、因溫特奧、通力、三菱電梯等海外頭部企業(yè)在中國布局有較多的相關(guān)專利申請(qǐng)，這也為中國在該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。

下圖6是對(duì)電梯用繩具領(lǐng)域上述TOP 10的申請(qǐng)人分別在近20年內(nèi)逐年專利申請(qǐng)量以氣泡大小表示，直觀地反映出其申請(qǐng)量的狀況及變化，從該圖中明顯可以看出奧的斯和因溫特奧及通力的氣泡相對(duì)均較大且氣泡比較密集，這也說明書了這三大頭部企業(yè)逐年申請(qǐng)量相對(duì)較多，該圖從上至下，越往下方氣泡越疏散，這同時(shí)也說明了從上至下的企業(yè)逐年專利申請(qǐng)量相對(duì)越少，例如作為TOP 10的唯一中國企業(yè)，其在2010年前無相關(guān)專利申請(qǐng)，這是由于該公司成立較晚，處于最后一位的德國企業(yè)蒂森克虜伯在該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)也相對(duì)較少，但該集團(tuán)企業(yè)的專利申請(qǐng)量特別大，這說明了該企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)不在于電梯繩具上。

2 思考與建議

通過對(duì)電梯用繩具領(lǐng)域全球?qū)＠暾?qǐng)量進(jìn)行了檢索、去噪和統(tǒng)計(jì)分析，通過對(duì)全球?qū)＠暾?qǐng)概況及申請(qǐng)趨勢、主要申請(qǐng)區(qū)域及主要申請(qǐng)人進(jìn)行了分析，總體上可以看出，電梯用繩具領(lǐng)域的核心和重點(diǎn)技術(shù)主要集中在奧的斯、因溫特奧、通力、三菱電梯等海外頭部企業(yè)，我國在該領(lǐng)域的起步較晚，技術(shù)相對(duì)薄弱，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)仍不多，因此我國相關(guān)企業(yè)在不斷增強(qiáng)研發(fā)實(shí)力重視專利技術(shù)保護(hù)的同時(shí)，還要同時(shí)做好FTO工作，提防侵犯海外巨頭企業(yè)的專利權(quán)，而陷入專利糾紛;

隨著人類對(duì)電梯承載能力和速度的更高要求，電梯用繩具在安全性、耐磨、強(qiáng)度等各方面還具有較大的發(fā)展空間，尤其國內(nèi)具有廣闊的電梯市場，歐美、日本等發(fā)達(dá)國家紛紛來華布局專利;近年來，雖然作為原始國的國內(nèi)申請(qǐng)量近年來不斷增長，但與海外申請(qǐng)人相比，在該領(lǐng)域國內(nèi)申請(qǐng)人進(jìn)行專利戰(zhàn)略和布局的意識(shí)和能力仍相對(duì)薄弱，PCT 申請(qǐng)和海外申請(qǐng)的絕對(duì)數(shù)量和相對(duì)比例都偏低，因此一方面，我國申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家專利先行的戰(zhàn)略思想，對(duì)核心技術(shù)和重要技術(shù)除本國申請(qǐng)外，還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品市場預(yù)期進(jìn)行海外布局，提以在未來的國際市場競爭中搶占先機(jī)。

隨著新材料及功能化和智能化的不斷發(fā)展，功能性及智能繩具是未來電梯用繩索發(fā)展的新趨勢和方向，例如安全自檢鋼絲繩、自潤滑鋼絲繩、應(yīng)力自緩解繩索、自修復(fù)等功能性繩具。

參考文獻(xiàn)：

[1]金國鈞，我國電梯鋼絲繩品種質(zhì)量的演進(jìn)及展望[J]，金屬制品，第19卷第1期，1993年3月。

[2]王奎生，鋼絲繩生產(chǎn)工藝與設(shè)備[M]，冶金工業(yè)出版社，1993年8月第一版。

[3] 王寶玉、緱慶林，電梯、汽車起重機(jī)、索具用鋼絲繩市場發(fā)展態(tài)勢淺析[J]，世界金屬導(dǎo)報(bào)，2013年3月。

[4] 孫國和，電梯行業(yè)對(duì)鋼絲繩的需求變化及競爭趨勢[J]，天津冶金，第5期，2012年10月。

作者簡介：李鵬剛：1986年8月出生，男，碩士研究生，原發(fā)明專利審查員，審查紡織材料、機(jī)械及繩索領(lǐng)域，現(xiàn)研究小家電智能清潔領(lǐng)域;朱靜，1988年4月，女，碩士研究生，發(fā)明專利審查員，主要審查水利及建筑領(lǐng)域。朱靜等同于第一作者。